超声提取法和微波提取法对蒲公英总黄酮提取效果影响的研究

摘要  以蒲公英为原料，采用超声波和微波2种方法提取其中的总黄酮，并比较这2种方法对其提取效果的影响。经单因素试验，并利用响应面Box-Benhnken试验优化，以确定2种方法的最佳提取条件。结果表明，超声波法提取蒲公英总黄酮的最佳提取工艺为在液料比55 ∶1（mL ∶g）、乙醇浓度40%、提取时间37 min的条件下，提取1次，总黄酮平均得率为1.912 1%;微波法提取蒲公英总黄酮的最佳提取工艺为在液料比65 ∶1（mL ∶g）、乙醇浓度40%、提取时间3 min的条件下，提取1次，总黄酮平均得率为2.406 6%。综合以上结果进行比较分析，同时考虑到成本及效率，在合理控制微波功率及时间的情况下，微波法提取蒲公英总黄酮比超声波法提取效果更好，得率更高，这为今后促进蒲公英产品的开发提供一定的参考意义。

关键词  蒲公英;总黄酮;超声提取法;微波提取法;响应面优化;提取效果

中图分类号  R 284.2   文献标识码  A    文章编号  0517-6611（2022）15-0146-06

doi： 10.3969/j.issn.0517-6611.2022.15.039

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Study on the Effect of Ultrasonic Extraction and Microwave Extraction on the Extraction Effect of Total Flavonoids from Taraxacum mongolicum

JIA Juan1，2， WANG Ting-ting1，2，HOU Ya-fang1

（1. Louhe Institute of Technology， Henan University of Technology， Luohe，Henan 462002;2.Luohe Vocational Technology College， Luohe，Henan 462002）

Abstract  Using dandelion as raw material， the total flavonoids in dandelion were extracted by ultrasonic and microwave methods， and the effects of these two methods on the extraction were compared. Through single factor test and response surface Box-Benhnken test optimization， the optimal extraction conditions of the two methods were determined. The results showed that the optimum extraction conditions of flavonoids from Taraxacum mongolicum by ultrasonic method were as follows：liquid-solid ratio 55 ∶1 （mL ∶g）， ethanol concentration 40%， extraction time 37 min， extraction once， the average yield of total flavonoids was 1.912 1%. The optimum extraction conditions of flavonoids from dandelion by ultrasonic method were as follows：liquid-solid ratio 65 ∶1（mL ∶g）， ethanol concentration 40%， extraction time 3 min， extraction once， the average yield of total flavonoids was 2.406 6%. Based on the above results， a comparative analysis was carried out.Considering the cost and efficiency， under the reasonable control of microwave power and time， the extraction effect of total flavonoids from dandelion by microwave method was better than that by ultrasonic method， and the yield was higher， which could provide certain reference significance for related research.

Key words  Taraxacum mongolicum;Total flavonoids;Ultrasonic extraction method;Microwave extraction method;Response surface optimization;Extraction effect

蒲公英（Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.），别名白鼓丁、黄花地丁、婆婆丁等[1]，是多年生菊科草本植物[2]。蒲公英作为一种药食同源的野生植物，具有很强的环境适应能力，而且种类很丰富，经统计世界上有2 000多种，我国有70多种，广泛分布于各个地区[3]。研究发现，蒲公英中含有多种营养物质，包括蛋白质、脂肪、碳水化合物和一些微量元素，可以用来煲汤、蒸菜、制茶等，对人体有丰富的食用营养价值[4]。除此之外，蒲公英也具有极高的药用价值，早在《唐本草》中就已被提到，其性寒，味甘、苦，归胃、肝经，具有消肿、解毒、散瘀、散热、明目的功效[5]，能用于湿热、喉咙干痛、眼睛肿胀等症的治疗。在现代临床医学上，可用于急性扁桃体炎、胃炎、肝炎、急性结膜炎、淋巴腺炎等疾病的治疗。当前已确定的蒲公英活性成分有黄酮类、多糖类、三萜类、甾醇类、酚酸类和色素类等[6]。国内外大量研究表明，蒲公英具有抑菌活性[7-8]、抗氧化[9-10] 、抗炎活性[11] 、抗肿瘤[12-15]、调节血脂血糖代谢[16]、提高免疫力[17]、保护胃肠道等作用。

蒲公英中总黄酮的提取方法有回流提取法[18]、超声波 提取法[19]、微波提取法[20]等。回流提取法常采用有机溶剂为提取介质，利用加热回流装置进行提取，是一种比较传统的提取工艺[21]，此方法操作较为简单，但提取温度比较高会导致黄酮类化合物损失过多，而且溶剂的用量多、消耗量大，所需的时间长;超声波提取法是通过破坏植物细胞结构，加速溶剂进入细胞，加快细胞内物质的溶出，提高得率，其主要是借用超声波的机械振动作用及空化效应来实现的，在多数情况下，此法比回流法提取节省时间、溶剂使用量少，可减轻温度对提取物的影响，同时应用范围较广，但时间过长会产生一定影响，故需控制适宜的时间;微波提取法主要是通过微波产生的热效应，利用分子因极化而产生的作用及离子的导电效应来实现对物质直接加热，具有高效、快速、操作简单和提取更完全的特点，但需要严格控制时间。近年来，国内外已经出现很多提取蒲公英总黄酮的研究，如董默等[22]、王婧怡等[23]、杨利民等[24]分别采用超声波法、微波法和双水相体系萃取法进行提取，以上的方法多是采用正交试验进行优化，得到的试验数据还不能够完全提供充分的信息，这使得试验结果的准确度存在一定欠缺，特别是同时利用响应面优化并采用超声波和微波2种方法提取蒲公英中总黄酮的研究鲜有报道。为此，该试验分别采用超声波和微波2种方法提取蒲公英总黄酮，利用响应面优化获得最佳的提取工艺条件，并比较分析这2种方法对其提取效果的影响，以合理开发利用蒲公英资源，为今后食品、药品及其他行业研发天然健康的新型产品提供一定的理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

蒲公英植株，产地河南漯河;亚硝酸钠、氢氧化钠，分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司;硝酸铝，分析纯，广东西陇化工厂;无水乙醇，分析纯，开封市芳晶化学试剂有限公司;芦丁（HPLC≥98%），北京索莱宝科技有限公司。

1.2 仪器与设备

LXJ-IIB低速离心机，上海安亭科学仪器厂;DZF-6050 型真空干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司;SB-800D超声波清洗机，宁波新芝生物科技股份有限公司;FA2004电子天平，上海上平仪器有限公司;FW177高速万能粉碎机，北京市永光明医疗仪器厂;UV-2600紫外可见分光光度计，上海尤尼柯仪器有限公司;EG823LA3-NR美的微波炉，佛山市顺德区美的微波电器制造有限公司;751/722比色皿，无锡新竹光学仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1    样品预处理。

将自然风干的蒲公英均匀平铺于瓷盘，50 ℃加热，于0.06 MPa的条件下对蒲公英进行烘干至恒重。

1.3.2    2种提取方法单因素优化试验。

1.3.2.1    超声波法的单因素试验。

（1） 液料比。准确称取1.000 0 g的蒲公英粉末8份，分别加入15、25、35、45、55、65、75、85 mL的40%乙醇溶液，提取1次，每次35 min，以4 000 r/min离心20 min，取上清液作为待测液。试验平行3次，观察不同液料比对其得率的影响。

（2）乙醇浓度。准确称取1.000 0 g蒲公英粉末8份，分别加入55 mL不同浓度的乙醇溶液（20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%），提取1次，每次35 min，以4 000 r/min离心20 min，取上清液作为待测液。试验平行3次，观察不同乙醇浓度对其得率的影响。

（3）提取时间。准确称取1.000 0 g蒲公英粉末8份，均加入25 mL的40%乙醇水溶液，分别超声波提取5、10、15、20、25、30、35、40 min，提取1次，以4 000 r/min离心20 min，取上清液作为待测液。试验平行3次，观察不同提取时间对其得率的影响。

1.3.2.2    微波法的单因素试验。

（1）液料比。准确称取不同质量的蒲公英粉末6份（0.714 3、0.833 3、1.000 0、1.250 0、1.666 6、2.500 0 g），均加入50 mL的40%乙醇溶液，即相当于准确称取1.000 0 g蒲公英粉末6份，分别加入20、30、40、50、60、70 mL的40%乙醇溶液，提取1次，每次2 min，以4 000 r/min离心20 min，取上清液作为待测液。试验平行3次，观察不同液料比对其得率的影响。