离子液体微波辅助提取土茯苓中黄酮的研究

　　3 结果与讨论[11]

　　3.1 固液比对提取效果的影响采用0.5 mol·L-1的离子液体，在微波功率为600 W， 提取时间为5 min的条件下，研究固液比对提取液中黄酮总量的影响。土茯苓质量为 0.5 g。结果如图1所示。随着固液比的增加，提取液中黄酮总量在逐渐增加，这是因为增加提取剂的用量，会有利于黄酮的溶出。但固液比大于1∶20后，提取液中黄酮总量基本不变，这说明再继续增加溶剂的用量，也不会增加黄酮的溶出总量，反而加大了溶剂的成本，所以在以后的提取实验中，采用的固液比均为1∶20。图1 固液比对提取黄酮总量的影响

　　3.2 pH值对提取效果的影响采用10 ml 0.5 mol·L-1的离子液体对0.5 g土茯苓进行提取。在微波功率为600 W，提取时间为5 min的条件下，研究提取液的pH值对提取液中黄酮浓度的影响。结果如图2所示。随着pH值的逐渐升高，提取液中黄酮浓度也逐渐增加，当提取液在弱碱性(pH为9左右)条件下时提取效果最好。这是因黄酮类化合物显酸性，可溶于弱碱性溶液。但碱性过强，黄酮类化合物易水解，不稳定，因此，通过调节溶液pH后，可明显提高离子液体对土茯苓总黄酮的提取效果。图2 pH值对提取效果的影响

　　3.3 提取温度对提取效果的影响采用10 ml 0.5 mol·L-1的离子液体对0.5 g土茯苓进行提取，调节提取液pH值为9，在微波功率为600 W，提取时间为5 min的条件下，研究提取液温度对提取液中黄酮浓度的影响。从图3中看出，随着提取温度的提高提取液的浓度逐渐增大，当温度达到70～80℃时，提取液浓度最大。随后，继续提高提取温度，提取液中黄酮的含量有少许下降，这可能是因为，当温度过高时会导致有部分黄酮类物质分解。因此最后选择最佳提取温度为70℃。图3 提取温度对提取液中黄酮浓度的影响

　　3.4 提取时间对提取效果的影响采用10 ml 0.5 mol·L-1的离子液体对0.5 g土茯苓进行提取。在微波功率为600 W，提取温度为70℃的条件下，研究提取时间对提取液中黄酮浓度的影响。结果如图4所示。在2～10 min时间范围内，提取液中土茯苓黄酮的浓度随时间的延长而有明显的增大;但当提取时间超过10 min时，提取液中黄酮的浓度反而有少许下降。这可能是因为微波加热的升温有个过程，在2～5 min以内，黄酮的溶出速度主要是受热的控制，因此温度升高很快，所以黄酮的溶出速度也很快，但当时间达到5 min后，温度恒定在70℃，大部分细胞膜被破坏，此时黄酮的溶出速度主要受扩散速度的影响，因此，此时提取液中黄酮浓度增加速度变缓;但当微波照射时间超过10 min，由于微波的强热效应，对土茯苓总黄酮有分解作用，导致了提取液中总黄酮浓度有少量下降。因此，提取时间宜在10 min左右。　　图4 提取时间对提取液浓度的影响

　　3.5 功率对提取效果的影响采用0.5 mol·L-1的离子液体，在固液比为1∶20，萃取时间为5 min，萃取温度为70℃条件下，研究微波功率对提取液中黄酮浓度的影响。实验发现，当微波功率较低时(400 W)，萃取液的温度升高很慢，萃取温度虽然设定的是70℃，但开始加热前2 min，萃取液的温度并没有达到70℃，因此提取效率不高;但当微波功率较高时(600 W和700 W)，萃取过程中，温度升高过快，以至于萃取液的温度不容易控制，很容易超过70℃，而温度过高会导致部分黄酮水解，不利于黄酮的提取;因此最后采用微波提取功率为500 W。见图5。图5 微波功率对提取效果的影响

　　3.6 离子液体的浓度对提取率的影响在固液比为1∶20，萃取时间为10 min，萃取温度为70℃，微波功率为500 W的条件下，研究提取液浓度对提取液中黄酮浓度的影响。结果如图6所示。当[bmim]Br浓度从0逐渐增加到1.0 mol·L-1，黄酮的萃取量明显增加，在离子液体浓度达到1.0 mol·L-1时，黄酮的萃取率达到最大，但继续增大提取液的浓度，提取液的黏度会明显增大，不利于实验操作，而且其提取液中黄酮的含量也趋于稳定。因此，从萃取成本及操作方便程度考虑，最终选择1.0 mol·L-1 [bmim]Br溶液作为微波辅助提取土茯苓总黄酮的溶剂。图6 提取液浓度对提取效率的影响

　　3.7 离子液体和乙醇对土茯苓中总黄酮萃取的比较根据本课题组前期的工作可知，采用60%乙醇为溶剂萃取土茯苓中总黄酮具有较好的效果。因此本文在前期工作的基础上[12]，分别采用1.0 mol·L-1 [bmim]Br溶液和60%乙醇溶液做萃取剂，在各自最优条件下，利用微波辅助萃取法分别萃取土茯苓中总黄酮，所得萃取液分别用1.0 mol·L-1 [bmim]Br溶液和60%乙醇作为参比，用紫外分光光度法测定其黄酮的含量，结果发现，采用1.0 mol·L-1[bmim]Br萃取的溶液总黄酮含量比60%乙醇萃取的溶液黄酮含量高，且其总黄酮的得率分别为13.9 mg·g-1和8.67mg·g-1，这说明1.0 mol·L-1 [bmim]Br水溶液的提取能力优于60%的乙醇水溶液。

　　4 结论

　　以离子液体[bmim]Br水溶液为溶剂，研究了[bmim]Br水溶液微波辅助提取土茯苓中黄酮类化合物。结果表明：1.0 mol·L-1 [bmim]Br溶液为溶剂，当pH值为9左右，固液比为1∶20，微波功率500 W，在70℃时微波辅助萃取10 min，其总黄酮的得率为13.9 mg·g-1。

　　与本课题组前期的工作比较，发现离子液体微波辅助提取土茯苓黄酮的最佳固液比(1∶20)要大于传统有机溶剂乙醇微波提取的固液比(1∶30)，这说明以离子液体溶液作为提取剂，减少了溶剂的使用量;

　　从对比实验结果可以看出，以[bmim]Br水溶液为萃取剂的提取效果优于60%乙醇的提取效果，但由于前者采用的是水溶液，因此，在提取过程中易将水溶性的多糖和胶质等杂质也同时溶入提取液中，因此可能会对后续的分离产生影响，其结果还有待进一步的研究。

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