全 文 ：超声波提取杜仲叶中有效成分工艺研究
董娟娥1 , 　马柏林1 , 　刘　丽2 , 　马　玲3 , 　张博勇1
(1.西北农林科技大学 ,陕西 杨陵 712100;2.南京农业大学 ,江苏南京 210014;3.汉中市林业科学研究所 , 陕西 汉中 723000)
摘　要:对超声波提取杜仲叶中的活性成分工艺进行了研究 ,并与常规加热回流法进行比较分
析 。结果认为 ,超声波提取的最佳条件为:提取前的浸泡时间是 60 ～ 90 min ,提取时间为 40
min ,超声波频率为 40 kHz;超声波提取对热敏性物质的提取效果优于加热回流法 。
关键词:杜仲;超声波提取;工艺
中图分类号:S794.908 　　文献标识码:A 　　文章编号:1001-7461(2003)03-0066-03
An Ultrasonic Extraction Method of Eucommia ulmoides Leaves
DONG Juan-e1 , 　MA Bai-lin1 , 　LIU Li2 , 　MA Ling3 , 　ZHANG Bo-yong1
(1.NW Sci-Tech Univ.of Agr.and For.Yangling , Shaanxi 712100 , China;2.Nanjing Agricultural Uuniversity , Nanjing , Jiangsu 210095 , China;
3.Forestry Research Institute of Hanzhong , Hanzhong , Shaanxi 723000, China)
Absract:Extraction technics of metabolites in Eucommia ulmoides leaves by ultrasonic were studied.Ultrasonic and heat-
ing method were compared.The results were as follows:the optimum condition was pre-marinate the material 60 ～ 90
min , and then extracted 40 min with the ultrasonic waves under 40 kHz.The ultrasonic wave was better than heating
method on the extraction of instability metabolites.
Key words:Eucommia ulmoides;ultrasonic extraction method;technics
　　杜仲 (Eucommia ulmoides)为杜仲科杜仲属植
物。以其树皮入药 ,有补肝肾 、强筋骨 、安胎等作用 ,
主产于川 、贵 、滇 、陕 、鄂等省 。近年来 ,对杜仲的研
究工作不断深入 ,已在医药 、工业等领域开发利用 ,
并引起了国际界的广泛关注。
目前 ,超声技术 、微波技术 、超临界技术亦被应
用于植物活性成分的提取 。超声波提取法是近年来
兴起的新方法[ 1 ,2] ,其原理是利用超声波产生的强
烈振动 、空化效应 、粉碎等作用 ,将植物药材中所含
成分提取到溶剂之中[ 3] ,超声波是一种强的弹性波 ,
其振动能产生强大的能量 ,给媒质质点以很大的速
度和加速度 ,将植物体快速穿透[ 3] ,使溶剂能和植物
中的有效成分充分接触 ,有利于有效成分向提取溶
剂转移 ,提高提取效率 。该方法操作简单 ,副产品
少 ,提取物易分离 ,能达到比常规提取法更理想的结
果。对于超声波提取来说 ,超声波提取前的浸泡时
间 、超声波的强度 、超声波频率以及提取时间等也是
影响活性成分提取率的重要因素 ,但其应用于杜仲
活性物质提取方面却未见报道 。为此 ,作者对超声
波提取杜仲叶中活性成分的工艺进行研究 ,为生产
实践提供理论依据 。
1　材料
1.1　材料来源
2001年 6月 15日采自同一棵树东西南北 4个
部位的杜仲叶 ,采后立即杀青 ,阴干后封袋保存 。
1.2 　仪器及试剂
UV-2000型紫外-可见分光光度计(上海第三
分析仪器厂),H6605T型超声波清洗器(无锡超声电
子设备厂),超声波发生器(陕西师范大学应用声学
研究所自制)。
桃叶珊瑚甙标样(和光纯药工业珠式会社 ,日
本),绿原酸标样(德国), 芦丁标样(上海生化试剂
厂),硝酸铝 、亚硝酸钠 、氢氧化钠等均为分析纯 。
西北林学院学报　2003 , 18(3):66 ～ 68
Journal of Northwest Forestry University
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
繱收稿日期:2002-07-05
基金项目:陕西省重大科技项目(97K 04-G2)
作者简介:董娟娥(1968-),女 ,陕西蒲城人 ,硕士 ,讲师 ,主要从事天然产物提取研究和教学工作。
2 　方法
2.1　提取方法
取干燥的杜仲叶装入密闭的塑料袋中浸泡一定
时间后进行提取 , 并对活性成分的含量进行测定 。
计算提取率。
提取率=溶出成分质量干叶质量 ×100 %
采用加热回流法的最佳提取条件即以 60 %的
乙醇在 80℃条件下对杜仲叶进行提取 ,提取 3次 ,
每次 30 min ,对杜仲叶中的活性成分进行加热回流
提取[ 4] ;再采用本文超声波提取法所选择的最佳提
取条件进行超声波提取 ,比较 2 种提取方法的提取
效果 。
2.2　检测方法
桃叶珊瑚甙的测定采用改进对二甲氨基苯甲醛
法[ 5] 。标准曲线方程为:Y =0.116 05 A+0.000 33
总黄酮的测定采用硝酸铝 -亚硝酸钠比色
法[ 6] 。标准曲线方程为:Y =0.996 0 A+0.008 2
绿原酸的提取测定采用反相高效液相色谱
(HPLC)法[ 7] 。色谱条件:色谱柱 Nova -pak C18(4
μm ,3.9 mm×75 mm)。流动相:甲醇∶水∶冰乙酸(10
∶0∶1),流速 1 mL/min ,检测波长 324 nm ,柱温 25℃。
3 　结果与分析
3.1　影响超声波提取效果的因素
3.1.1　浸泡时间　通过实验发现 ,超声振动前将样
品用溶剂浸泡一定时间 ,能提高活性成分的溶出(图
1)。桃叶珊瑚甙在超声振动前浸泡 90 min ,所
图 1　浸泡时间对提取效果的影响
Fig.1　Effects of marin ration time on the extraction
测含量达到最高 ,此后 ,随浸泡时间的延长 ,所测活
性成分的含量有所下降;绿原酸与总黄酮在浸泡 60
min时 ,所测活性成分的含量达到最高 ,此后含量略
有下降。显然 ,浸泡一定时间能使溶剂充分渗入植
物细胞内部 ,提高浸提效果 。但浸泡时间过长 ,溶液
浓度增大 ,传质作用缓慢 ,浸提效果反而下降。因
此 ,超声振动前期以浸泡 60 ～ 90 min为宜。
3.1.2 　超声波提取时间　由图 2可知 ,超声振动
在 40 min 内 , 有效成分的溶出随时间的延长而增
大 ,但有一极大值 ,以 40 min为最佳 ,桃叶珊瑚甙的
浸出率达 1.91 %,绿原酸浸出率达 2.566 %,总黄
酮浸出率达 1.832 %。超过 40min后 ,呈下降趋势。
图 2　提取时间对提取效果的影响
Fig.1　Effects of time on the ext raction
超声提取的原理就在于超声波的空化 、粉碎等
特殊作用[ 3] ,使植物组织在溶剂中产生的空化泡破
裂而使溶剂渗透到植物细胞内部 ,组织中的有效成
分溶解于溶剂中而被提取出来。随振动时间的延
长 ,细胞破裂的越来越完全 ,因而提取率也随之增
高 。但是 ,随着植物组织中大量细胞破裂 ,导致细胞
内大量不溶物及较多树脂 、粘液质等混入提取液中 ,
使溶液中杂质增多 ,粘度增大 ,而这些杂质不但会影
响有效成分的溶出 ,增大传质阻力 ,还会对溶出的有
效成分有一定的吸附作用。因此 ,当有效成分溶出
达最大时 ,延长时间对提取不利 。
3.1.3 　超声频率 　超声波是一种弹性机械振动
波 ,是听觉以外的声振动 。超声波振动能产生并传
递强大的能量 ,给媒质质点以强大的速度和加速度 ,
加速度随着超声波频率的增大而增大 。又由于大能
量的超声波作用在液体里 ,形成一种空化作用 ,加速
了物质中的有效成分进入溶剂 ,使有效成分被提取
出来。所以提取效果与超声频率有关 。本试验所选
频率为 20 、40 、800 kHz。在相同条件下(40 min),不
同频率的超声波对杜仲叶有效成分提取率有不同影
响 。
由图3可见 ,就桃叶珊瑚甙和总黄酮而言 ,高频
率超声波的提取率低于低频率超声波的提取率 ,与
67第 3 期　　　　　　　　　　　　　　董娟娥等　超声波提取杜仲叶中有效成分工艺研究　　　　　　　　　　　　　　
郭孝武[ 8]对益母草总碱的提取结论一致;就绿原酸
而言 ,高频率超声波的提取率高于低频率超声波的
提取率 ,与郭孝武[ 9]对黄芩甙的提取结论一致。不
同的目标物质 ,具有不同的性质 ,要求有不同的提取
条件 ,所以我们不能一概而论 。但就 3种有效成分
提取效果综合考虑 ,认为提取采用 40 kHz频率的超
声波比较好。
图 3　不同超声频率波对提取率的影响
Fig.3　Effects of diff erent ultrasonic frequencies on the extraction
3.2　超声波提取法与常规加热回流法提取效果比
较
分别采用加热回流法的最佳提取条件和上述超
声波提取法所选择的提取条件进行提取 ,比较 2种
提取方法的提取效果 。
表 1　超声波法与加热回流法提取效果
Table 1　Effects of ultrasonic and heating
methods on the extraction %
提取方法 桃叶珊瑚甙 绿原酸 总黄酮
超声波 1.649 2.291 2.223
加热回流 1.520 2.356 2.308
F0.05=5.4 F =7.893＊ F=5.359 F=1.249
由表 1可知 ,在同等条件下 ,加热回流法提取的
绿原酸和总黄酮的含量高于超声波法 ,而桃叶珊瑚
甙的提取率又略低于超声波法 。方差分析结果表
明 ,超声波提取和加热回流提取对桃叶珊瑚甙的提
取率差异显著 ,超声波法提取率高于加热回流法;对
绿原酸和总黄酮的提取率差异均不显著。
4　结论
采用超声波法提取的最佳浸泡时间为 60 ～ 90
min ,提取时间为 40 min ,超声频率为 40 kHz。
在提取时间 、提取溶剂浓度和提取次数都相同
的条件下 ,加热回流法与超声波提取法对杜仲中有
效成分的提取率有一定差异 。加热回流法对绿原酸
和总黄酮的提取率高于超声波提取法 ,但差异均不
显著;对桃叶珊瑚甙的提取率低于超声波提取法 ,差
异显著 。
超声波提取法操作简便 、快捷 ,具有节省时间 、
无须加热 、提取率高的优点 ,可以用来提取一些受热
易被破坏 、分解的物质 ,是一种比较好的提取方法。
　　本论文得到了陕西师范大学应用声学研究所郭孝武老师的帮
助 ,在此表示感谢。
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