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超声波提取工艺的现状
摘要:超声波提取以其提取温度低、提取率高、超声时间短的独特优势被具有创新意识者应用于中药和各种动植物有效成分的提取中，是替代传统剪切工艺方法实现高效节能环保式提取的现代高新技术手段。植物茎、叶与花经超声波处理后，细胞膜已经破碎，叶粒运动加速，这回促进有效成分的溶出，因此用超声波法提取叶黄酮具有提取速度快、提取效率高、节省溶剂、节约能耗等特点，是提取植物黄酮的一种理想方法。
关键词：超声波 黄酮 提取

前言
红花为双子叶植物纲菊科1年生草本植物红花(Carthamus tinctorius，L)的花，又称：“草红花”、“红蓝花”等，具有活血化瘀、通脉止痛的功效，是传统的活血化瘀类中药。红花黄色素(saffbryellow，SY)是从红花中提取到的一种为红花中多种水溶性查尔酮成分的混合物。其中羟基红花黄色素A(HY—droxy safflower yellowA，HSYA)含量最高。是红花的有效部位。具有活血通络，散瘀止痛的功效，近几年药理研究结果表明它可以抑制血栓形成、抗心肌缺血，增加冠状动脉血流量，降血脂、镇痛、抗炎、抗氧化等
黄酮类化合物是一类重要的天然有机化合物，是植物长期自然选择过程中产生的一类次生代谢产物。它在植物的根、茎、叶、花、果实中广泛存在，且因为它存在于不同植物中、在同一植物的不同器官中构型也复杂多样，所以它具有较高的生物活性和理化作用。它可以止渴、解酒、抗疲劳，有的黄酮在疾病治疗上发挥了巨大的作用：它可以抗癌、抗病毒、抗肿瘤、抗糖尿病、抗抑郁、抗骨质疏松等。黄酮已成为国内外天然药物开发的研究热点。
有关黄酮类化合物的药理活性研究相对较多而对其的提取工艺的研究和优化也不少。黄酮类化合物的提取方法有微波提取法、有机溶剂法、超临界萃取法、酶辅助提取法、超声波辅助提取法等[1]。在有机溶剂提取法中，多数选取乙醇和甲醇作萃取液。对乙醇的提取工艺方面：李洪雄等[2]对葛根黄酮进行乙醇的提取研究，得到7.43%的总黄酮。陈乃富[3]用70%乙醇对蕨菜浸提，可得到约为蕨菜干重1/4的粗黄酮粉，其含量达27.03%。发现蕨菜比银杏叶黄酮的含量高，为蕨菜干重的7.28%，所以蕨菜是黄酮类化合物的良好来源。韩志萍[4]研究了用甲醇提取蕨类中黄酮的工艺条件。以甲醇为溶剂，超声波提取蕨麻类黄酮工艺的最佳方案为：半微量试样，料液比1:20.超声提取时间30min，半微量超声甲醇提取法比常规索式提取法的提取率高出54%。然而咋大豆茎中黄酮类化合物的提取及抗氧化作用研究中的结论是最佳条件为醇浓度70%,超声时间30min，料液比1:15，超声频率50HZ，提取率可达0.819.在超临界萃取法方面也有骄人的成就，丁彩梅[5]通过单因素和正交试验，研究了双频超声交替强化超临界流体萃取黄酮类化合物的工艺：萃取温度50℃，萃取压力20MP，夹带剂用量2mg/L，超声频率20HZ，超声功率150W。在酶提取法方面也有很多的成就，王邕等[6]用酶解—溶剂法提取罗汉果中黄酮类物质，结果黄酮提取物得率平均高达6.92g/100g.辛秀芳研究了纤维素酶对葛根总黄酮提取的作用，结果显示在纤维素酶的作用下，葛根黄酮的收率提高了13%。最后在超声提取法方面也有介绍：王瑷芬等[7]以为介质，对山楂叶进行超声处理提取黄酮，其提取效果与常规水浸提取法比较，结果表明，采用超声波能大幅度提高提取效率，提取率达86.0%。这些前人的研究的方向和结果大多数用到零散的提取方法，没有对特定的工艺进行优化，而且提取的材料也不是桂花，所以早超声波提取桂花植物上有待进一步研究，也有意义。
2.超声波提取的影响因素
根据所查阅的各种资料医技文献所得到的结果，超声处理时候的温度，乙醇的浓度，超声处理的时候，以及料液比都是非常重要的影响因素，其实还有其他因素，比如超声波的超声频率。
2.1浸泡时间对黄酮提取率的影响
在超声波提取的温度为50℃、乙醇浓度80%、在超声功率300W，配料比1:5,称取250g红花，分为5份，每份50g，选时间30min 90min 120min 180min及240min进行试验，测定不同浸泡时间红花总黄酮的得率。
2.2超声功率对黄酮提取率的影响
在超声波提取的温度为50℃、乙醇浓度80%、配料比1:5、超声时间10min，称取250g红花，分为5份，每份50g，在200W、300W、400W、500W、600W下测定不同超声功率红花总黄酮的得率。
2.3超声时间对黄酮提取率的影响
在超声波提取的温度为50℃、乙醇浓度80%、配料比1:5、超声时间10min，称取250g红花，分为5份，每份50g，在6min 8min 10min 12min 14min 16min下测定不同超声功率红花总黄酮的得率。
2.4料液比对黄酮提取率的影响
在超声波提取的温度为50℃、乙醇浓度80%、超声时间10min，称取250g红花，分为5份，每份50g，在料液比1:3、1：4、1:5下测定不同超声功率红花总黄酮的得率。
3.超声波提取技术的现状
超声波具有空化作用，在超声波作用下，液体的内部产生强列的冲击波和微射流，局部出现高温、高压，导致多重次级效应，从而加快了体系的传质和传热速度；在萃取的过程中，冲击流能有效地减小溶剂与水相之间的阻滞层而使溶质的扩散速度加快，同时，残生的冲击流对动植物细胞组织产生一种物理剪切力，使之变形、破裂，并释放出含黄酮类化合物，这大大加速了萃取过程。
4.前景展望
市场对动植物提取物的需求成上升趋势，近年来市场上的保健品中，以黄酮类化合物为主要成分的食品药品占了相当一部分。黄酮类化合物的功效在诸多方面起作用，比如抗衰老，抗癌，抗心血管疾病[16]、提高免疫力等。剂型也有固体，半固体、液体等多种形式。市售产品类型也十分丰富，从日化用品黄酮类牙膏；食品茶包，胶囊、冲剂、口香糖到药品，红花注射液等[17]。正由于黄酮类化合物有防治心血管疾病，抗癌防癌的作用，所以是许多国家和单位积极开发的领域，前景广阔。跟传统的成分提取方法相比，超声波提取法具有耗能低、效率高、节能等优点，在黄酮类化合物提取中具有广阔的前景。
5.结论
正交试验的直观分析结果表明：超声提取红花黄酮类化合物的最佳工艺条件为A3B2C3D2 方案，超声波法提取红花中的HSYA和总黄酮[18]，在料液比为1：5 ，超声功率为400W，超声时间为12分钟，浸泡时间为3小时条件下，HSYA的提取率达到0.894%，黄酮提取率达到1．487％。为红花注射液提取液的开发和降低成本等方面能提供初步的科学依据。

参考文献
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[5]丁彩梅.[J].
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