全 文 ：微波萃取元宝枫多酚的工艺研究
蔡 霞 1 ,李 珺2＊ ,邹 洪 1
(1.首都师范大学化学系 ,北京 100037;2.首都医科大学化学生物学与药学院 ,北京 100069)
摘要 目的:研究微波法提取元宝枫叶中多酚的工艺条件。方法:以乙醇作为提取溶剂 , 主要探讨了溶剂浓
度 、微波温度 、提取时间 、料液比 、物料颗粒和辐射前常温浸泡时间等因素对多酚提取的影响 , 并与传统提取法比
较。结果:微波法从元宝枫叶中提取多酚的最佳工艺条件为乙醇浓度 90%、物料颗粒 120目 、料液比 1∶15、微波温
度 160℃、提取时间 5 min、辐射前常温浸泡时间 10 min, 此条件下元宝枫叶中多酚的提取得率可达 93.08mg/g。结
论:微波萃取法明显优于磁力搅拌提取法和超声波提取法。
关键词 元宝枫;多酚;微波萃取
中图分类号:R284.2 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2008)11-1728-03
StudyonExtractionofPolyphenolsfromAcertruncatumwithMicrowave
CAIXia1 , LIJun2 , ZOUHong1
(1.DepartmentofChemistry, CapitalNormalUniversity, Beijing100037, China; 2.SchoolofChemicalBiologyandPharmaceutical
Sciences, CapitalMedicalUniversity, Beijing100069, China)
Abstract Objective:TostudytheoptimalconditionsforextractionofpolyphenolsfromAcertruncatumwithmicrowave.Methods:
Usingethanolsolutionassolvent, somefactorswhichinfluencedextractionofpolyphenolssuchasethanolconcentration, ratioofmate-
rialtoliquid, sizeofmaterial, microwavetemperature, extractiontime, anddippingtimebeforemicrowaveradiationwerestudiedand
comparedwithtraditionalextractionmethods.Results:Theoptimumconditionswereasfollows:ethanolconcentrationwas90%, sizeof
materialwas120, ratioofmaterialtoliquidwas1∶15, microwavetemperaturewas160℃, extractiontimewas5min, dippingtimebe-
foremicrowaveradiationwas10 min.TheextractionrateofpolyphenolsfromtheleavesofAcertruncatumwas93.08mg/g.Conclusion:
Themicrowaveextractionisobviouslybetterthanmagneticstirringextractionandultrasonicextraction.
Keywords AcertruncatumBunge;Polyphenols;Microwaveextraction
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30500648);北京市教育委员会科技发展计划项目(KM200610025006)作者简介:蔡霞 ,女 ,在读硕士研究生。＊通讯作者:李珺 ,女 ,讲师 ,研究方向为天然产物有效成分分离和分析;Tel:010-83911522, E-mail:lijun88@ccmu.edu.cn。
元宝枫(AcertruncatumBunge)为槭树科槭树属
落叶乔木 ,我国分布广泛 ,资源相当丰富。元宝枫多
酚是元宝枫叶所含多元酚类化合物的总称 ,主要包
括儿茶素类物质 、黄酮类和没食子酸等〔1-3〕。多酚类
物质是一类具有独特生理活性和药理活性的天然产
物 ,在抗诱变 、抗肿瘤 、抗病毒 、抗微生物 、抗衰老 、抗
氧化等很多方面具有良好的作用〔4, 5〕。以元宝枫叶
为原料提取多酚 ,能够提高对元宝枫的利用价值和
产品附加值 ,具有广阔的市场前景。
微波提取技术是一种较新的生物活性物质提取
技术 , 近年来广泛应用于提取植物酚类物质方
面 〔6-8〕。与传统的提取方法相比 ,利用微波处理可以
达到深层加热效果 ,加快多酚的浸提速度 ,提高多酚
提取率 ,具有提取高效 ,快速 ,节省时间 、溶剂和能源
等优点 。本实验进行了微波提取元宝枫多酚的工艺
研究 ,初步探求了微波法提取元宝枫多酚的最佳工
艺条件 ,并与磁力搅拌法 、超声波法进行比较 ,以期
为微波提取元宝枫多酚工业化生产提供依据。
1 材料与仪器
1.1 材料 元宝枫叶采自北京植物园 11月份落
叶 ,经中国药品生物制品检定所中药标本馆张继副
主任药师鉴定为槭树科槭树属植物元宝枫 Acer
truncatumBunge的干燥叶 。没食子酸标准品为中国
药品生物制品检定所提供 ,硫酸亚铁 、酒石酸钾钠 、
磷酸氢二钠 、磷酸二氢钾 、乙醇等均为国产分析纯 。
1.2 仪器 MSP-8600微波消解萃取仪(北京瑞利
分析仪器公司), TV-1810PC紫外分光光度计(北京
普析通用仪器有限责任公司), AR1140电子分析天
平(OhausCorp.pineBrook, NJ, USA), SHZ-D(II)循
环水多用真空泵(巩义市英峪予华仪器厂), JB-3定
时恒温磁力搅拌器(上海雷磁仪器厂), KQ-250B型
超声波清洗机(昆山市超声仪器有限公司)。
2 方法与结果
2.1 多酚的含量检测方法 浸提液中多酚含量的
测定采用酒石酸亚铁比色法 。浸提液稀释至 100ml
定容 ,吸取稀释后样液 1 ml,置于容量瓶 25 ml中 ,
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DOI :10.13863/j.issn1001-4454.2008.11.058
加水至体积为 5 ml,再加入酒石酸亚铁溶液 5 ml,用
pH为 7.5的磷酸缓冲液定容至 25 ml,混匀 ,静置 ,
在 540nm波长处测定吸光度 ,空白无干扰。
2.2 标准曲线的绘制 精密称取没食子酸标准
品 ,加水配制成 1 mg/ml没食子酸标准溶液 ,分别量
取 0.25、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50 ml于 10 ml容
量瓶中 , 加水定容配制成不同浓度的标准液。按
“ 2.1”项下方法测定系列标准液的吸光度 ,然后以
没食子酸标准液的含量为横坐标 ,其吸光度值为纵
坐标绘制回归曲线 ,计算回归方程为 y=0.604x+
0.0048, 相关系数 r=0.9990, 没食子酸浓度在
0.025 ～ 0.250 mg/ml范围内线性关系良好 。
2.3 多酚的提取方法 元宝枫叶干燥后粉碎 ,过
筛 ,称取元宝枫叶粉末 1 g,用乙醇水溶液作溶剂按
一定的料液比浸润一定的时间 ,微波辐射处理 ,然后
抽滤 ,滤液定容至 100ml。取其中 1ml用酒石酸亚
铁法测定 ,计算干叶多酚含量。
2.4 多酚的微波萃取条件选择 采用乙醇溶液作
为提取溶剂 ,用微波进一步处理样品 ,考察乙醇浓
度 、微波萃取温度 、提取时间 、微波处理前常温浸泡
时间 、物料颗粒 、料液比 、提取次数等因素对多酚提
取率的影响 。
2.4.1 提取溶剂浓度的影响:将 1g叶粉末分别置
于 20%、40%、60%、70%、80%、90%、100%乙醇溶
液中 ,常温浸泡 15 min,微波辐射 6min,料液比 1∶
15的条件下 ,进行提取试验 。结果表明 , 随着乙醇
体积分数的增加 ,提取率先明显增大 ,至溶剂浓度为
90%时达到最大 ,之后减少 。这主要因为乙醇浓度
较低时 ,溶液中溶解的糖类 、水溶性蛋白较多 ,乙醇
浓度高时 ,脂溶性物质溶解较多 ,都会影响多酚的提
取率 ,因此选择 90%的乙醇作提取溶剂为最佳。
2.4.2 微波温度的影响:分别选择微波温度为
40、70、100、130、145、160、175、190℃,将 1 g叶粉末
加入 90%乙醇 ,常温浸泡 15 min,微波辐射提取 6
min,结果见图 1。如图 1所示 ,随着温度的提高 ,多
酚提取率增加 ,但温度在 160℃以上时 ,提取率下
降 。原因可能是在一定时间内升温 ,固液扩散速度
加快 ,使细胞破裂加剧 ,有利于物料有效成分的浸
出 。但是 ,当微波温度增大到一定程度时 ,会导致多
酚分解 。结果表明微波温度在 160℃时得到的多酚
浓度最高。
2.4.3 提取时间的影响:分别设定提取时间为 2、
5、8、10、20min,在微波温度 160℃、料液比 1∶15、常
温浸泡 15min、乙醇浓度 90%条件下进行提取 ,结
果见图 2。结果表明 ,随着提取时间的增加 ,提取率
先增大 ,但 5 min后提取率下降 。主要原因是提取
时间增大使溶质与溶剂接触时间增加 ,从而增大提
取效率 ,但提取时间过长 ,尤其在高温条件下 ,会导
致多酚的分解 。
图 1 微波温度对多酚提取率的影响
图 2 微波时间对多酚提取率的影响
2.4.4 料液比的影响:分别按照料液比为 1∶5、
1∶10、1∶15、1∶20、1∶25 ,加入 90%乙醇溶剂 ,常温浸
泡 15 min,在微波温度 160℃下 ,提取 5 min。结果
表明 ,随着料液比的增加 ,提取效果增加;这是因为
随料液比的增加 ,元宝枫叶得到完全浸润 ,使得多酚
很好的溶出;至料液比 1∶15,提取率达到最大;此
后 ,随料液比的增加 ,提取率下降 ,这是因为料液比
较高 ,使得微波在一定的能量下需加热更多的溶液 ,
所需时间延长 ,提取率反而下降。
2.4.5 提取次数的影响:取元宝枫叶粉末 1 g,在
料液比 1∶15、常温浸泡 15 min、微波温度 160℃、提
取时间 5 min条件下分别提取 1、2、3、4、5次 ,多次
提取时合并上清液。结果表明 ,多酚含量随提取次
数增大而增加 ,提取 2次的效果明显好于提取 1次。
但提取次数大于 3次 ,多酚含量几乎不再增加 ,因此
最佳提取次数为 3次。
2.4.6 辐射前常温浸泡时间的影响:叶粉末按料
液比 1∶15、90%乙醇溶液在微波温度 160℃处理 5
min。微波处理前分别常温浸泡 5、 10、 15、 25、 40
min。结果表明 , 10 min之前多酚得率呈上升趋势 ,
之后提取效果下降 。因此 ,辐射前浸泡 10 min有利
于元宝枫叶细胞物充分润湿和元宝枫多酚的溶出 。
2.4.7 物料颗粒的影响:分别加入粉碎至 20、40、
60、80、100、120、140、160、180、200目的元宝枫叶粉
末 1 g和 90%乙醇溶液 ,在料液比 1∶15、常温浸泡
10min、微波温度 160℃的条件下 ,提取 5min。结果
表明 ,随着物料颗粒增加 ,提取率明显上升。即颗粒
度越细 ,溶剂与物料的接触面积越大 ,提取率增大。
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120目的物料颗粒提取率最高 ,但之后多酚浓度下
降 ,这可能是物料过细 ,与溶剂直接接触面积大 ,局
部升温过快 ,造成部分多酚分解损失所致 。
2.4.8 微波提取与其他提取方法的比较:在乙醇
浓度 、料液比相同的情况下 ,采用微波法与磁力搅拌
法 、超声波法提取元宝枫多酚并进行比较(见表 1)。
结果表明 ,微波提取的多酚含量明显高于其他两种
提取方法 ,同时具有快速 、高效 、节时的优势。
表 1 微波萃取法与其他方法的比较
提取方法 微波萃取法 磁力搅拌法 超声波提取法
多酚含量(mg/g) 93.08 58.48 57.65
提取时间(min) 5 50 30
3 讨论
3.1 微波萃取时间不宜过长 ,尽管提取时间增大
使溶质与溶剂接触时间增加 ,从而增大提取效率 ,但
在高温条件下提取时间过长 ,会导致多酚的分解 。
而随着料液比的增加 ,微波在一定的能量下需加热
溶液的量增大 ,所需时间延长 ,提取率反而下降 ,故
料液比也不宜过大。
3.2 本文以元宝枫叶为原料 ,筛选出了微波萃取
的最佳提取条件为乙醇浓度 90%、物料颗粒 120
目 、料液比 1∶15、微波温度 160℃、提取时间 5 min,
微波辐射前浸泡时间 10 min,提取次数 3次 。结合
该法可用于元宝枫叶中活性成分分析和筛选 ,为进
一步开发利用打下基础。
3.3 与超声波法 、磁力搅拌法相比 ,微波萃取法提
取率更高 ,且所需时间短 ,具有很高的生产利用价
值。本文建立的方法也可用于分析其他植物中的多
酚类物质 。
参 考 文 献
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(2008-03-24收稿)
基金项目:上海市中药现代化专项创新计划项目(07DZ19715);上海交通大学农科合作研究基金(AE150073)作者简介:张媛媛 ,女 ,硕士研究生 ,主要从事中药学研究;E-mail:yyzh2035@gmail.com。＊通讯作者:赵爱华 ,女 ,主要从事天然产物化学研究 , E-mail:zhah@sjtu.edu.cn。
山豆根非生物碱部分质量控制方法研究
张媛媛 1 ,郭智勇1 ,谢国祥 2 ,高月求 3 ,赵爱华1＊ ,贾 伟 1
(1.上海交通大学药学院 ,上海 200240;2.上海交通大学系统生物医学研究院 ,上海 200240;3.上海中医
药大学附属曙光医院 ,上海 200021)
摘要 目的:建立山豆根非生物碱部分的质量控制方法。方法:薄层色谱法(TLC)定性鉴别其中的糖 、有机
酸 、皂苷和酚类物质 ,并用紫外分光光度法定量检测糖 、皂苷和酚类的总含量 , 用酸碱滴定法定量测定有机酸的总
含量。结果:薄层板上可鉴别出含有糖 、有机酸 、皂苷和酚类四大类物质。分光光度法测得总糖 、皂苷和酚类物质
的含量分别为 54.37%、4.74%和 4.40%。酸碱滴定测有机酸的平均含量为 9.40%。结论:本方法简便 , 重现性好 ,
适用于山豆根非生物碱部分的质量控制。
关键词 山豆根;非生物碱部分;分光光度法;酸碱滴定法
中图分类号:R284.1 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2008)11-1730-05
·1730· JournalofChineseMedicinalMaterials 第 31卷第 11期 2008年 11月