全 文 ： 2009, Vol. 30, No. 24 食品科学 ※工艺技术144
超声波法提取桑根皮中桑皮素A的工艺研究
徐 立，周 林，伍 春，刘俊池，余茂德 *，肖 伟
(西南大学生物技术学院，重庆 400716)
摘 要：为从桑根皮中高效提取桑皮素 A，在比较超声波和冷浸提取两种提取方法效果的基础上，研究以不同体
积分数乙醇为溶剂，以冷浸法为对照，通过单因素和正交试验，对桑树根皮中的桑皮素 A 进行提取。结果表明
其最佳条件是：乙醇体积分数为 100%，料液比为 1:30(g/ml)，浸泡 1h后超声处理 45min，其桑根皮中桑皮素A的
得率可达到 1.734%。
关键词：桑皮素 A；超声波；提取
Ultrasonic Assisted Extraction of Mulberroside A from Mulberry Root Cortex
XU Li，ZHOU Lin，WU Chun，LIU Jun-chi，YU Mao-de*，XIAO Wei
(College of Biotechnology, Southwest University, Chongqing 400716, China)
Abstract ：Two methods, i.e., ultrasonic assisted extraction and cold soaking extraction method, for extraction of mulberroside
A from mulberry root cortex were compared, and the effects of ethanol concentration, ratio of raw material to ethanol, soak time
or extraction time on the yield of mulberroside A were studied. An orthogonal test was employed to optimize the ultrasonic
assisted extraction process. Results suggested that the optimum conditions were that mulberry root cortex was extracted with
anhydrous ethanol for 45 min after cold soaking for 1 h, with the ratio of raw material to ethanol at 1:30 (g/ml). Under such conditions,
the yield of mulberroside A was 1.734%.
Key words：mulberroside A；ultrasound；extraction
中图分类号： S888.2 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2009)24-0144-04
收稿日期：2008-12-26
基金项目：西南大学博士基金项目(SWUB2006024)；西南大学青年基金项目(SWU208027)；
西南大学发展基金项目(SWUF2007009)
作者简介：徐立(1976—)，男，副教授，博士，主要从事桑树功能性成分及其开发研究。E-mail：mulberry@swu.edu.cn
*通讯作者：余茂德(1951 —)，男，教授，硕士，主要从事桑树遗传育种研究。E-mail：yumd@163.com
桑皮素 A(mulberroside A)属于多羟基芪类化合物
(polyhydroxystibene，PHS)。多羟基芪类化合物多存在
于植物的韧皮部，当植物受到病菌感染、紫外线照射
或化学污染等刺激时，在受激部位产生这种抗逆物质，
即植物抗毒素[1]。Hirakura[2]、Triprtch[3]、徐立[7]等相继
用色谱层析法从桑树中分离得到桑皮素A。它具有抗肿
瘤、抗哮喘、抑制支气管炎、美白嫩肤、消炎抑菌
等重要生物活性[ 2- 7]。桑根皮又称为桑白皮，为常用中
药，Kim等[ 8]研究发现，桑白皮中桑皮素 A 的含量在
0.05%～0.5%之间，具有很好的开发应用前景。本研究
以桑根皮为材料，结合当前药物成分提取效率较高的超
声波提取技术，通过单因素试验和正交试验对比分析提
取的各个影响因素，找出其较优的提取工艺条件。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂及仪器
桑树桑根从西南大学生物技术学院桑园内采集，分
离桑根皮，3 0℃烘干、粉碎待用。
桑皮素A(实验室自制，纯度为 99.8%) 西南大学生
物技术学院应用生物技术研究室；工业酒精 ( 5 0 %、
75%)、乙醇(100%)，石油醚、氯仿、甲醇(均为分析纯)。
DHG-9071A电热恒温干燥箱 上海一恒科技有限公
司；DZJ-405粉碎机 广东天际电器有限公司；FS-1200
超声波细胞粉碎仪 上海生析超声仪器有限公司；RE52-
99型旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂；DLSZ型低温
循环水真空泵 巩义市英峪予华仪器厂；UV1101紫外
分光光度计 上海天美科学仪器有限公司。
1.2 方法
1.2.1 标准曲线的绘制
称取桑皮素A标准样品(纯度 99.8%)50mg，用分析
纯甲醇溶解，配制成溶液质量浓度分别为 0、0.1、0.2、
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0.3、0.4、0.5mg/ml，在波长 360nm处测定各浓度的吸
光度，以标样溶液质量浓度为纵坐标、吸光度为横坐
标进行回归拟合，绘制标准曲线：y＝ 1.2583x－ 0.0184
(R2＝ 0.9952)，表明桑皮素A溶液质量浓度在 0～0.5mg/
ml之间线性关系较好。
1.2.2 桑皮素 A的提取及其含量测定
采集桑园当年生桑树根，分离桑根皮，40℃烘干，
粉碎，用水浸泡 1 h 后超声处理，过滤、浓缩、萃取
纯化，用甲醇定容，在波长 360nm处，以甲醇溶液作
为空白，分别测其吸光度。
桑皮素A质量
桑皮素A得率 =———————× 100

桑皮干粉末质量
1.2.3 乙醇冷浸法提取的单因素试验
准确称量 10.0g桑根皮干粉末 3份，分别考察不同
乙醇体积分数、料液比、浸泡时间对桑皮素 A 得率的
影响。
1.2.4 超声波法提取的单因素试验
准确称量 10.0g桑根皮干粉末 3份，在超声功率为
1200W 的条件下，分别考察不同乙醇体积分数、料液
比、浸泡时间对桑皮素 A 得率的影响。
2 结果与分析
2.1 乙醇冷浸法提取的单因素试验
2.1.1 乙醇体积分数对冷浸法提取效果的影响
分别用 50%、75%、100% 的乙醇溶液，以料液
比为 1:30(g/ml)，在常温条件下浸泡 3d进行试验，测其
提取液吸光度并计算得率，结果如表 1 所示。
乙醇体积分数(%) 50 75 100
吸光度 1.095 1.144 1.25
得率(%) 0.68 0.729 0.777
表1 乙醇体积分数对桑皮素A得率的影响
Table 1 Effect of ethanol concentration on yield of mulberroside A
料液比(g/ml) 1:20 1:30 1:40
吸光度 1.095 1.41 1.467
得率(%) 0.68 0.878 0.914
表2 料液比对桑皮素A得率的影响
Table 2 Effect of ratio of material to solvent on yield of
mulberroside A
由表 1可知，桑根皮中桑皮素A的得率随乙醇体积
分数的增加呈上升趋势。在乙醇体积分数为 100%时，
提取效果最好，桑皮素得率最高为 0.777%，故乙醇体
积分数为 100%为宜。
2.1.2 料液比对冷浸法提取效果的影响
分别采用 1:20、1:30、1:40的料液比，以乙醇体
积分数为 50%，在常温条件下浸泡 3d进行试验，测其
提取液吸光度并计算得率，结果如表 2 所示。
由表 2可知，桑根皮中桑皮素A的得率随料液比的
减小呈上升趋势，即随着溶剂相对量的增加，其桑皮
素 A 的得率有所增大。但当料液比小于 1:30后，得率
增加缓慢，故对料液比为 1:30和 1:40两组试验结果进行
T检验，当自由度为[(3－ 1)＋(3－ 1) ]＝ 4时，t 测＝
0.356＜ 2.776＝ t0.05，即两组试验结果差异性不显著，
考虑到节约溶剂，故料液比采取 1:30 为宜。
2.1.3 浸泡时间对冷浸法提取效果的影响
分别采用 1、3、7d为浸泡时间，以料液比 1:20，
乙醇体积分数 50%，测其提取液吸光度并计算得率，结
果如表 3 所示。
浸泡时间(d) 1 3 7
吸光度 1.095 1.332 1.372
得率(%) 0.68 0.829 0.854
表3 浸泡时间对桑皮素A得率的影响
Table 3 Effect of soaking time on yield of mulberroside A
由表 3可知，桑根皮中桑皮素A的得率随浸泡时间
的增加呈上升趋势，浸泡时间大于 3d后，得率有所增
加，对浸泡时间为 3d和 7d两组试验结果进行 T检验，
当自由度为[(3－ 1)+(3－ 1)]＝ 4时，t测＝ 0.523＜ 2.776
＝ t 0 . 0 5，即两组试验结果差异性不显著，为了节约时
间，所以浸泡时间以 3 d 为宜。
根据单因素试验结果，乙醇冷浸法提取桑皮素的最
佳条件采用料液比 1:30、浸泡时间 3d、乙醇体积分数
100%。通过最佳条件重复乙醇冷浸提取实验，得吸光
度 2.133，计算得率为 1.334%。
2.2 超声波提取法单因素试验
2.2.1 乙醇体积分数对超声法提取效果的影响
分别用 50%、75%、100% 的乙醇溶液，以料液
比为 1 : 2 0，在常温条件下浸泡 1 h，再在超声功率为
1200W条件下，超声处理 30min，测其提取液吸光度并
计算得率，结果如表 4 所示。
乙醇体积分数(%) 50 75 100
吸光度 1.769 1.904 1.967
得率(%) 1.104 1.189 1.222
表4 乙醇体积分数对桑皮素A得率的影响
Table 4 Effect of ethanol concentration on yield of mulberroside A
由表 4可知，桑根皮在不同乙醇体积分数浸泡后超
声提取，其桑皮素A的得率随乙醇体积分数的增大而增
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加，当乙醇体积分数为 100% 时，桑皮素 A 的得率最
高为 1.222%。故当乙醇体积分数为 75%时，提取效
果较佳。
2.2.2 料液比对超声提取法提取效果的影响
分别用料液比为 1:20、1:30、1:40，在常温条件
下，用 50%乙醇浸泡 1h，再在超声功率为 1200W条件
下超声处理 30min，测其提取液吸光度并计算得率，结
果如表 5 所示。
超声时间(min) 30 45 60
吸光度 1.769 2.144 2.052
得率(%) 1.104 1.307 1.282
表6 超声时间对桑皮素A得率的影响
Table 6 Effect of ultrasound time on yield of mulberroside A
料液比(g/ml) 1:20 1:30 1:40
吸光度 1.769 2.226 2.256
得率(%) 1.104 1.391 1.41
表5 料液比对桑皮素A得率的影响
Table 5 Effect of ratio of material to solvent on yield of
mulberroside A
冷浸法 超声波法
吸光度 得率(%) 吸光度 得率(%)
x1 2.012 1.268 2.605 1.645
x2 2.093 1.33 2.815 1.771
x3 2.311 1.456 2.89 1.834
均方误差 0.0096365
标准差 0.080152
t测 4.99
表7 T检验分析表
Table 7 Analysis table of T test
由表 5 可知，超声波提取中采用不同的料液比时，
桑根皮中桑皮素A的得率随料液比的增大也相应得到提
高，当料液比为 1:30时，桑皮素 A的得率为 1.391%；
当料液比大于 1:30时，得率也有所增加。对料液比 1:30
和 1:40两组结果进行 T检验，当自由度为[(3－ 1)＋(3－
1)]＝ 4时，t测＝ 0.241＜ 2.776＝ t0.05，即两组差异性不
显著，考虑到节约溶剂，选取料液比为 1:30进行试验
最佳。
2.2.3 超声时间对超声提取法提取效果的影响
在乙醇体积分数为 50%，料液比为 1:20时，在超声
功率为 1200W的条件下，分别超声处理 30、45、60min，
测其提取液吸光度并计算得率，结果如表 6 所示。
由表 6 可知，超声波法提取中，随处理时间的延
长，桑皮素 A 得率相应得到提高，当超声处理时为
45min，桑皮素A的得率最高为 1.307%；随后当处理时
间再增大时，得率反而有所下降，这可能是由于超声
波的机械剪切作用，长时间超声处理使桑皮素A有所损
失，所以当超声时间为 4 5 mi n，提取效果最佳。
根据单因素试验结果，超声波法提取桑皮素的最佳
条件采用料液比 1:30、超声时间 45min、乙醇体积分数
100%。采用最佳条件重复超声波提取实验，得吸光度
2.771，计算得率为 1.734%。
2.3 冷浸法和超声波法提取桑皮素A得率的比较
根据单因素试验结果，将冷浸法和超声波法提取效
率最高的组合进行 T 检验分析，如表 7 所示。通过查
t表可知，当自由度为[(3－ 1)＋(3－ 1)]＝ 4时，t 测＝
4.99＞ 2.776＝ t 0 .05，则可以判定，冷浸法和超声波法
提取存在显著性差异，即超声波提取效果显著优于冷浸
提取法。
2.4 超声波提取正交优化试验
准确称量 1 0 . 0 g 桑根皮干粉末，在超声功率为
1200W的条件下，考察不同的乙醇体积分数、料液比、
超声时间 3个因素对桑皮素A得率的影响，因素水平设
计见表 8。
水平 A料液比(g/ml) B提取时间(min) C乙醇体积分数(%)
1 1:20 30 50
2 1:30 45 75
3 1:40 60 100
表8 正交试验因素水平表
Table 8 Factors and levels of the orthogonal test
试验号 A(g/ml) B(min) C(%) 空列 得率(%)
1 1(1:20) 1(30) 1(50) 1 1.104
2 1 2(45) 2(75) 2 1.023
3 1 3(60) 3(100) 3 1.074
4 2(1:30) 1 2 3 1.393
5 2 2 3 1 1.734
6 2 3 1 2 1.29
7 3(1:40) 1 3 2 1.3
8 3 2 1 3 1.401
9 3 3 2 1 1.202
k1 1.067 1.266 1.265 1.347
k2 1.472 1.386 1.206 1.204
k3 1.301 1.189 1.369 1.289
R 0.405 0.197 0.163 0.143
表9 不同处理组合提取桑皮素A的正交试验结果
Table 9 Orthogonal test design and results for extracting
mulberroside A from mulberry bark
在单因素试验结果基础上，采用正交试验对乙醇体
积分数、料液比、超声提取时间 3 因素进行进一步优
化，以确定桑根皮中桑皮素 A 的最佳提取条件，正交
试验结果分析如表 9 所示。
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来源 平方和 自由度 均方 F值 分位数
A 8.27× 10-2 2 4.135× 10-2 FA＝8.03 F0.95(2,2)＝ 19
B 1.97× 10-2 2 0.985× 10-2 FB＝1.91 F0.95(2,2)＝ 19
C 1.36× 10-2 2 0.68× 10-2 FC＝1.32 F0.95(2,2)＝ 19
误差 1.03× 10-2 2 0.515× 10-2
总和 12.63× 10-2 8
表10 正交试验结果的方差分析
Table 10 Analysis of variance of datas of orthogonal test
比 1:30、超声时间 45min，其桑根皮中桑皮素A的得率
可达到 1.734%。该结果为桑皮素A的进一步研究及其二
苯乙烯类化合物的提取分离提供了一定的数据参考。
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09-28]. http://www.freshpatents.com/Whitening-cosmetics-containing-
morus-alba-extracts-dt20060928ptan20060216253. php.
从表 10的方差分析结果可看出，FA＝ 8.03＞ FB＝
1.91＞ FC＝ 1.32，各因素显著性水平依次为A＞B＞C，
即提取因素中，料液比对桑皮素A得率的影响最大，其
次是超声时间，而乙醇体积分数对得率的影响最小。
从表 9可知，3个因素的较优水平组合 A2B2C 3，即
桑根皮粉末在浸泡 1h后再进行超声处理提取桑皮素A，
在最佳提取工艺条件为乙醇体积分数 100%、料液比 1:30、
超声时间 45min条件下，桑根皮中桑皮素A的得率可达
到 1.734%。
3 结 论
根据实验结果，超声波提取法较单纯的乙醇冷浸法
好，因此在提取过程中，应在浸泡 1h后再进行超声处
理，其最佳提取工艺条件为乙醇体积分数 100%、料液