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枇杷叶熊果酸超临界流体萃取工艺的研究



全 文 : 2007, Vol. 28, No. 09 食品科学 ※工艺技术186
黄酮类物质时,乙醇浓度、回流时间、回流温度对提
取率的影响顺序为:乙醇浓度>回流时间>回流温度,
其最优提取条件是:乙醇浓度70%,提取温度40℃,
回流时间为3h时提取率最高为126.56mg/100g。
3.2苦瓜提取液都具有一定的抗氧化性。但是不同条
件下得到的提取液对羟自由基的清除能力不同,其清除
羟自由基的能力随着提取液中黄酮类化合物含量的升高
而增强。正交试验中的最优组合A3B1C3得到的黄酮类物
质含量最高,其对羟自由基的消除率也最好75.37%,接
近于VC对羟自由基的消除能力80.10%。
参考文献:
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收稿日期:2007-06-23
作者简介:蒋盛岩(1967-),男,副教授,主要从事生物技术研究。
枇杷叶熊果酸超临界流体萃取工艺的研究
蒋盛岩,陈立德,赵良忠,余有贵,张如新
(邵阳学院生物与化学工程系,湖南 邵阳 422000)
摘 要:采用超临界CO2流体萃取技术萃取枇杷叶中的熊果酸,并用高效液相色谱法测定萃取物中熊果酸含量;
通过L9(34)正交试验对萃取条件进行优化,确定适宜的工艺参数。结果表明,枇杷叶熊果酸超临界CO2萃取的各
因素影响程度为A>D>C>B(A为萃取温度,B为萃取压力,C为携带剂的添加量,D为萃取时间),最佳参
数:萃取温度30℃,萃取压力15MPa,携带剂的添加量50ml,萃取时间90min。在最佳组合条件下进行萃取,
粗提物含熊果酸15.66mg,含量为7.83%。
关键词:超临界二氧化碳萃取;枇杷叶;熊果酸;高效液相色谱
Study on Optimum Conditions of Supercritical Fluid Extraction of Ursolic Acid from Follum er obotryae
JIANG Sheng-yan,CHEN Li-de,ZHAO Liang-zhong,YU You- ui,ZHANG Ru-xin
(Department of Biological and Chemical Engineering, Shaoyang University, Shaoyang 422000, China)
Abstract :The supercritical carbon dioxide fluid extraction of ursolic acid from Follum eriobotry e was s udi d,and the
extraction process conditions were optimized by the orthogonal test L9(34). The contents of ursolic acid in the extracts were
determined directly by the high performance liquid chromatography(HPLC).The result showed that the order of the factors
influencing extraction is A> D >C>B (A: extraction temperature, B: extraction pressure, C: presoaker, D: xtraction
time) and the optimum extraction conditions were extraction temperature 30 ℃, pressure 15 MPa, presoaker 0 ml
extraction time 90 min. On these condition, the average ursolic acid content is 7.83%.
Key words:supercritical CO2 extraction;Follum eriobotryae;ursolic cid; HPLC
中图分类号:TQ420.66 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2007)09-0186-03
187※工艺技术 食品科学 2007, Vol. 28, No. 09
枇杷叶为蔷薇科植物枇杷的叶, 是传统的常用中药,
具有止咳、清肺和胃、降气化痰之功效[1]。枇杷叶中含
皂苷、苦杏仁苷、熊果酸、齐墩果酸、丁香素、枸
橼酸盐、鞣质、VB1和VC等。熊果酸是一种五环三萜
类化合物,具有抗癌、肝损伤保护、抗菌消炎和抗病
毒等多方面的作用,应用前景广阔;熊果酸在药用植物
中分布广泛,尤以枇杷叶中含量较高[2-4]。本实验进行了
枇杷叶熊果酸超临界二氧化碳流体萃取工艺的研究。
1 材料与方法
1.1仪器与试剂
N2000高效液相色谱仪系统 北京温分分析仪器技
术开发有限公司;超越2000色谱工作站 浙江大学智能
信息研究所;超临界CO2萃取装置 南通市飞宇石油科
技开发有限公司;TGL-16M高速台式离心机 长沙湘仪
离心机仪器有限公司;FSJ-114植物标本粉碎机 牧渔
业扶沟科技仪器厂。
枇杷叶 采于湖南邵阳;无水乙醇(化学纯);无
水甲醇(色谱纯);熊果酸标样 湖南邵阳药品研究所。
1.2标准溶液的配制
称取熊果酸标准样品14.4mg,用适量甲醇溶液定容
至10ml,作为熊果酸的标准储备液。
1.3色谱条件
色谱柱:Nucleosil-CN分析柱(4.6mm×250mm×
50mm);流动相:无水甲醇;流速:1.0ml/min;检测
波长:220nm;柱温:室温;进样量10μl;数据处
理为外标法峰面积定量。
1.4方法
1.4.1最佳萃取工艺条件实验设计
枇杷叶熊果酸超临界CO2最佳萃取工艺条件选取萃
取温度、萃取压力、携带剂乙醇用量、萃取时间四个
因素, 按L9(34)正交表进行正交试验设计,因素水平安排
见表1,试验方案见表2。
1.4.2样品的制备
枇杷叶样品粉碎,过60目筛,称取样品(每份200g)
并编号,依据表2的条件分别进行超临界萃取操作,萃
取液中加适量甲醇溶液,过滤,取滤液,挥干溶剂,用
适量甲醇溶液溶解,定容至5ml,离心5min(10000r/min),
取上清液,用于HPLC分析。
2 结果与分析
2.1正交试验结果直观分析
超临界CO2萃取枇杷叶熊果酸的正交试验结果见表
3,由表3数据可知:A因素(温度)的R值最大,因素
的极差越大,说明该因素的变动对结果的影响越大,即
A因素(温度)为最重要的因素。根据表中R值的大小,
排列出试验因素的主次顺序:
主                 次
A(萃取温度) D(萃取时间) C(携带剂乙醇用量) B(萃取压力)
从表3可以看出,A因素Kn值中,K3最大,说
明其最优水平为3(30℃),同理B因素最优水平为1
(15MPa),C因素最优水平为1(50ml),D因素最优水平
为3(90min),从正交试验结果可以得出:最佳组合为
A3B1C1D3,即萃取温度为30℃,萃取压力15MPa,携
表1 因素水平表
Table 1 Factors and levels
水平
因 素
A 温度(℃) B 压力(MPa)C 携带剂(ml)D 时间(min)
1 20 15 50 60
2 25 20 100 75
3 30 25 150 90
表2  试验方案表
Table 2 Scheme of orthogonal test
试验号
因 素
A温度(℃) B压力(MPa)C携带剂(ml)D时间(min)
1 A1(20) B1(15) C1(50) D1(60)
2 A1(20) B2(20) C2(100) D2(75)
3 A1(20) B3(25) C3(150) D3(90)
4 A2(25) B1(15) C2(100) D3(90)
5 A2(25) B2(20) C3(150) D1(60)
6 A2(25) B3(25) C1(50) D2(75)
7 A3(30) B1(15) C3(150) D2(75)
8 A3(30) B2(20) C1(50) D3(90)
9 A3(30) B3(25) C2(100) D1(60)
表3 正交试验直观分析表
Table 3 Direct analyse of orthogonal test
因素
试验号 A B C D
提取率(mg/g)
温度(℃)压力(MPa)携带剂(ml)时间(min)x1 x2
1 1 1 1 1 3.2973.266
2 1 2 2 2 1.1091.155
3 1 3 3 3 2.5472.576
4 2 1 2 3 1.5871.553
5 2 2 3 1 1.5641.577
6 2 3 1 2 0.8240.819
7 3 1 3 2 2.6642.658
8 3 2 1 3 3.4723.398
9 3 3 2 1 2.5812.597
k1 13.95014.98515.07614.882
k2 7.92412.27510.5829.229
k3 17.37011.94413.58615.133
K1 2.3252.4982.5132.480
K2 1.3212.0461.7641.538
K3 2.8951.9912.2642.522
R 1.5740.5070.7490.984
注:kn、Kn分别表示以n水平试验的提取率之和及其均数;R表示因素
的极差,即各因数的K1、K2、K3中最大数与最小数之差。
2007, Vol. 28, No. 09 食品科学 ※工艺技术188
2.2正交试验结果的方差分析 
超临界CO2萃取枇杷叶熊果酸正交试验结果方差分
析(用SPSS统计软件对L9(34)正交试验数据进行分析)见表
4,从表4可以看出,因素A(温度:20、25、30℃):
F=6217.651,按0.05检验水准,可认为因素A效应极显
著,萃取温度对熊果酸的萃取有极显著影响。因素B(萃
取压力:15、20、25MPa):F=777.665,按0.05检验
水准,可认为因素B效应极显著,萃取压力对熊果酸
的萃取有极显著影响。因素C(携带剂乙醇量:50、
100、150ml):F=1424.436,按0.05检验水准,可认为因
素C效应极显著,携带剂乙醇量对熊果酸的萃取有极显著
影响。因素D(萃取时间:60、75、90min):F=3029.931,
按0.05检验水准,可认为因素D效应极显著,萃取时
间对熊果酸的萃取有极显著影响。从表4还可以看出,
A因素(温度)的F值最大,F数值较大时表明该因素采
取不同的水平对试验结果影响显著,所以对A因素(温
度)应控制在最优水平上(即30℃),与直观分析的结果
一致。
3 结 论
采用超临界二氧化碳萃取法萃取枇杷叶中的熊果
酸,萃取效果好,萃取物中熊果酸含量高,熊果酸提
取比较完全,基本不含其他杂质成分。超临界二氧化
碳流体萃取枇杷叶熊果酸各因素影响程度(由大至小)
为:萃取温度,萃取时间,提携剂的添加量,萃取
压力。最佳条件为:萃取温度为30℃,萃取压力为
15MPa,携带剂乙醇用量为50ml,萃取时间为90min。
在最佳组合条件下进行萃取,粗提物含熊果酸15.66mg,
含量为7.83%。
参考文献:
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带剂乙醇用量50ml,萃取时间90min。在最佳组合条件
下进行萃取,粗提物含熊果酸15.66mg,含量为7.83%。
熊果酸标样的高效液相色谱图和样品溶液的高效液相色
谱图分别见图1、2,比较图1和图2可看出,超临界
CO2萃取枇杷叶熊果酸的效果好,萃取物中的熊果酸含
量高,基本不含其它杂质成分,有利于粗提物的进一
步分离与纯化。
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
0 2 4 6 8 1
0
1
2
1
4
1
6
1
8
2
0
2
2
2
4


(
m
V
)
时间(min)
图1 熊果酸标样HPLC图
Fig.1 HPLC spectrum of ursolic acid
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
0 2 4 6 8 1
0
1
2
1
4
1
6
1
8
2
0
2
2
2
4


(
m
V
)
时间(min)
图2 超临界萃取产物的高效液相色谱图
Fig.2 HPLC spectrum of ursolic acid from Follum eriobotryae
with ethanol by SFE
表4 正交试验方差分析表
Table 4 Orthogonal test analysis of variance
来源 类型III平方和 自由度 均方 F值 显著性
修正模型 14.040(a) 8 1.7552862.4210.000
截距 85.5611 85.561139551.6070 0 0
温度(A) 7.624 2 3.8126217.6510.000
压力(B) 0.954 2 0.47777.6650.000
预处理(C) 1.747 2 0.8731424.4360.000
时间(D) 3.715 2 1.8583029.9310.000
误差 0.006 9 0.001
合计 99.60618
修正总数 14.04517