全 文 ：第 10 期
收稿日期：2010－07－21
基金项目：水利部水土保持植物开发管理中心科技基金项目（SDH20088080，SDH20088190）
作者简介：刘朝霞（1977－），女，湖南华容人，在读博士研究生，研究方向为天然药物化学，（电话）13407192020（电子信箱）bosliu2009＠163．com；
通讯作者，邹 坤，教授，博士生导师，主要从事天然药物化学的教学与研究。
苎麻（Boehmeria nivea L．）为荨麻科苎麻属多
年生宿根性植物，苎麻根、叶药用，在我国 16 世纪
就有记载。 我国民间用煎剂治疗感冒发烧、麻疹高
热、尿路感染、肾炎水肿、孕妇腹痛、胎动不安、先兆
流产以及外科上对跌打损伤、骨折、疮肿痈毒等均
有一定疗效［1］。 20世纪 70年代以来，我国医学上对
苎麻根化学成分和药理作用曾进行过研究［2］。 苎麻
叶作为苎麻纺织工业的废弃物资源极其丰富，苎麻
叶片约占植株重量的 40％左右［3］。 但根据已有研究
资料表明， 苎麻叶中含有与根相同的成分绿原酸，
此外还含有原儿茶酸、野漆树苷、芸香苷等酚酸类
等抗氧化活性物质［4］。提取药材有效成分时，多用溶
剂法浸泡药材。 植物细胞壁不溶于大部分溶剂，像
屏障一样阻碍了细胞壁内有效成分的溶出时间和
溶出量。 纤维素酶是降解纤维素生成葡萄糖的一类
酶的总称， 能将细胞壁降解为小分子或易溶物质，
并将细胞内有效成分释放出来，加大同溶剂的接触
面积，快速提取有效成分［5］。试验采用纤维素酶预处
理苎麻叶后，对总酚酸提取工艺进行了优化，以期
为苎麻叶化学成分的进一步开发利用提供科学依
酶法预处理苎麻叶提取总酚酸的工艺优化
刘朝霞，邹 坤，周 媛，雷晓燕
（天然产物研究与利用湖北省重点实验室 ／三峡大学化学与生命科学学院，湖北 宜昌 443002）
摘要：为开发和利用苎麻资源，采用酶法对苎麻叶总酚酸的提取工艺进行了研究。 用纤维素酶对苎麻叶
进行预处理，以单因素试验为基础，对总酚酸提取率进行正交设计，用福林－酚比色法于 755 nm 波长处
测定总酚酸含量。结果表明，酶解时 pH 值为 5．0，酶解后在料液比为 1∶20（W ／V，g∶mL）、温度为 70℃、提取
时间为 2.0 h、提取 2 次、乙醇体积分数为 70％条件下，苎麻叶总酚酸的最佳提取率为 0．050％。 影响提取
率 4 个因素主次顺序为提取时间＞料液比＞pH 值＞温度。 该工艺提取率高、步骤简单、成本较低，适合于苎
麻叶中总酚酸的工业化提取。
关键词：苎麻；总酚酸；单因素试验；正交设计
中图分类号：S563.1；R284.2 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2011）10－2105-03
Optimization of Extraction Technology of Total Phenolic Acid from Boehmeria nivea
by Cellulose Enzyme
LIU Zhao－xia，ZOU Kun，ZHOU Yuan，LEI Xiao－yan
（Key Laboratory of Natural Products Research and Development in Hubei Province ／ College of Chemistry and Life Science ，
China Three Gorges University， Yichang 443002， Hubei， China）
Abstract： To make further use of Boehmeria nivea， the extraction technology of total phenolic acid was optimized． After pre-
treatment by cellulose enzyme， the orthogonal test was adopted based on the results of single factor test to check the effect
of various factors． The samples were determined by spectrophotometer at 755 nm． The optimum extraction conditions were en-
zymatic hydrolysis pH 5．0， solid to 70％ ethanol ratio 1∶20 （W ／V， g∶mL）， extracting for 1 h at 50 ℃ twice． The extraction
ratio of total phenolic acid under these conditions was 0．050％， which was 35．5％ higher than that of non－enzymic treatment．
The influencing sequence from significant to common was extraction time ＞ ratio of sample to solvent ＞ pH ＞ temperature． By
enzymatic hydrolysis pretreatment， the extraction yield of total phenolic acid was improved distinctively． The technology was
suitable for industrial production．
Key words： Boehmeria nivea； total phenolic acid； single factor test； orthogonal test
第 50卷第 10期
2011年 5月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol． 50 No.10
May．，2011
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2011.10.003
湖 北 农 业 科 学 2011 年
据。
1 材料与方法
1．1 材料
苎麻叶（2009 年 4 月采自湖北省宜昌市）；纤维
素酶 （安琪Ⅰ号， 湖北安琪酵母股份有限公司提
供）；试验所用试剂均为分析纯；SP－752 紫外分光光
度计（上海光谱仪器有限公司），RE－52 旋转蒸发仪
（上海亚荣生化仪器厂），FA－N 分析天平 （上海精
科），恒温水浴箱（上海亚荣生化仪器厂），超声波清
洗机 （宁波新芝生物科技股份有限公司），SH2－D3
循环式真空泵（巩义市予华仪器责任有限公司）。
1．2 方法
1．2．1 福林试剂的配制 称取 8 g 钨酸钠和 2 g 钼
酸钠于圆底烧瓶中，用 56 mL 去离子水溶解，加入 4
mL 85％的磷酸溶液和 8 mL 浓盐酸，文火回流 10 h，
然后加入 1．2 g 硫酸锂及 6 mL 双氧水，加热沸腾 15
min 至亮黄色，不得带微蓝和绿色。 冷却，移入 100
mL容量瓶中，定容，放于棕色瓶中，4℃冰箱保存。
1．2．2 对照品溶液的制备 准确称取 10．00 mg 没
食子酸，加去离子水适量，溶解，放至冷却，以去离
子水定容至 100 mL，制成每毫升含 0．1 mg 绿原酸的
溶液，作为对照品溶液。
1．2．3 苎麻叶总酚酸的提取方法 取自然晒干的
苎麻叶，剪碎。 精密称取苎麻叶碎片 2 g，加入 1％纤
维素酶 20 mL，pH 值为 4．8 的缓冲溶液， 于 50℃水
浴中加热处理苎麻叶 1．0 h，将酶灭活后，趁热过滤，
在滤渣中加入 70％乙醇溶液（pH 值为 5．0），于一定
温度、pH 值条件下加热回流一定时间，抽滤，重复 1
次，合并 2 次提取液，减压浓缩于 10 mL 容量瓶中
定容，作为供试品溶液。
1．2．4 总酚酸提取条件的确定 试验采用纤维素
酶进行酶解后，采用单因素设计，分别考察 pH 值、
提取温度、提取时间、提取溶剂体积分数、提取料液
比、提取次数 6 个因素对苎麻叶提取液中总酚酸含
量的影响。
1．2．5 总酚酸含量的测定
1） 标准曲线的制作。 精密吸取对照品溶液 0、
0．10、0．20、0．30、0．40、0．50 mL 于 10 mL 容量瓶中 ，
各加 6 mL 水，摇匀，再加 0．5 mL 福林试剂，充分摇
匀，加入 0．75 mL 20％碳酸钠溶液，混匀，以去离子
水稀释至刻度。 分别在 40℃下水浴 40 min， 于 755
nm波长处测定吸光度。 以没食子酸浓度为横坐标，
吸光度为纵坐标， 得其回归方程为y赞＝7．664 5x＋0．028
4，r＝0．999 7， 线性范围 0．1～0．7 mg ／ mL 范围内与其
吸光度呈现良好的线性关系。
2）苎麻叶总酚酸的含量测定。 取 1．2．3 项供试
品溶液 0．5 mL，置于 10 mL 容量瓶中，再按 1．2．3 项
步骤操作，于 755 nm 波长处测定吸光度，计算提取
率。 总酚酸提取率计算公式为：总酚酸提取率＝（待
测样品中总酚酸质量×稀释倍数 ／样品重量）×100％
2 结果与分析
2．1 单因素试验
2．1．1 提取温度对总酚酸提取率的影响 按 1．2．3
项方法加入 70％乙醇后， 分别于 40、50、60、70℃水
浴锅中回流 1 h，提取 2 次，测定并计算总酚酸提取
率，结果见图 1。 由图 1 可以看出，随着提取温度的
升高，总酚酸得率逐渐增加。 在 60℃时总酚酸得率
最高（0．035％），70℃以后有所下降，这可能是由于温
度过高会使得活性成分被破坏，鉴于总酚酸的热稳
定性及杂质的溶出问题，对总酚酸来说，选择提取
温度为 60℃左右较好。
2．1．2 提取时间对总酚酸提取率的影响 按 1．2．3
项方法，选取提取时间分别为 0．2、0．5、1．0、2．0 h。 提
取时间对总酚酸提取率的影响结果见图 2。 图 2 结
果显示， 总酚酸的提取率在 1．0 h 内达到 0．034％，
1．0 h 以后趋于平缓，提取率变化不大，考虑再延长
提取时间不利于缩短生产周期，会增加生产成本和
消耗，所以选取 1．0 h作为适合提取时间。
2．1．3 pH 值对总酚酸提取率的影响 按1．2．3 项方
法，选取 pH值分别为 3．0、4．0、5．0、6．0，pH 值对总酚
酸提取率的影响结果见图 3。 由图 3 可知，随着 pH
值的升高，总酚酸得率逐渐增加。 在 pH值为 5．0时
图 1 提取温度对总酚酸提取率的影响
图 2 提取时间对总酚酸提取率的影响
0.04
0.03
0.02
总
酚
酸
提
取
率
//%
40 50 60 70
温度//℃
0.04
0.03
0.02
0.01
0.00
总
酚
酸
提
取
率
//%
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
提取时间//h
2106
第 10 期
表 2 正交试验结果
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
x1
x2
x3
R
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
0.037 38
0.038 11
0.037 75
0.000 73
D
1
2
3
3
1
2
2
3
1
0.038 72
0.038 11
0.036 41
0.002 31
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
0.037 78
0.037 44
0.038 02
0.000 58
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
0.022 38
0.045 41
0.045 45
0.023 07
总酚酸得率//%
0.023 01
0.045 10
0.044 02
0.021 11
0.047 03
0.046 21
0.023 02
0.044 11
0.046 12
表 1 因素与水平
水平
1
2
3
pH 值（A）
4.0
5.0
6.0
料液比（D）
g∶mL
1∶20
1∶25
1∶30
因素
提取温度（C）
℃
50
60
70
提取时间（B）
h
0.5
1.0
2.0
图 5 溶剂体积分数对总酚酸提取率的影响
图 6 料液比对总酚酸提取率的影响
总酚酸得率最高（0．036％），pH 值为 6．0 以后得率有
所下降， 说明 pH 值过高不利于总酚酸浸提的稳定
性，酸度过高，酚性成分易形成烊盐，酸度过低，总
酚酸形成盐，均不利于提取，故选择 pH 值为 5．0 较
好。
2．1．4 提取次数对总酚酸提取率的影响 图 4 反
映了提取次数对总酚酸提取率的影响，提取次数越
多，总酚酸得率越大。 但当提取 2、3次后，得率均为
0．035％。 表明随着提取次数的增加，苎麻叶中总酚
酸已基本溶出， 再提取总酚酸提取率基本不增加，
考虑到成本，以提取 2次为最佳次数。
2．1．5 溶剂体积分数对总酚酸提取率的影响 按
1．2．3 项方法，选取乙醇体积分数分别为 50％、60％、
70％、80％作为总酚酸的提取溶剂，结果见图 5。由图
5 可以看出，随着乙醇体积分数的升高，苎麻叶总酚
酸的提取率也相应升高，当乙醇体积分数为 70％时
提取率达最高（0．035％）。 但是 70％以后，提取率不
再增加。 因此乙醇体积分数为 70％时最佳。
2．1．6 料液比对总酚酸提取率的影响 按 1．2．3 项
方法，选取料液比分别为 1∶15、1∶20、1∶25、1∶30（W／V，
g：mL，下同），料液比对总酚酸提取率的影响结果见
图 6。 图 6 表明，随着料液比的改变，苎麻叶总酚酸
提取率随之改变。当料液比为 1∶20和1∶25时总酚酸
提取率较高，再改变料液比提取率不再增加，故选
取 1∶20作为提取料液比。
2．2 正交试验结果分析
由单因素试验可知，初步确定苎麻叶经纤维酶
酶解后 ，总酚酸提取较佳条件为温度 60℃、时间
1．0 h、料液比 1∶20、乙醇体积分数 70％、提取 2 次，
pH 值 5．0，其中 pH 值、提取温度、提取时间、料液比
对总酚酸提取率影响较大，故选取 pH 值、温度、提
取时间、料液比按 4 因素 3 水平作 L9（34）正交试验，
其他提取条件为 70％乙醇，加酶量为 1％，提取次数
为 2次。 因素与水平设计见表 1，结果见表 2。
根据表 2 可知，pH 值、温度、提取时间、料液比
图 3 pH 值对总酚酸提取率的影响
0.04
0.03
0.02
0.01
总
酚
酸
提
取
率
//%
3.0 4.0 5.0 6.0
pH 值
图 4 提取次数对总酚酸提取率的影响
0.04
0.03
0.02
0.01
0.00
总
酚
酸
提
取
率
//%
0 1 2 3 4
提取次数//次
0.040
0.035
0.030
总
酚
酸
提
取
率
//%
50 60 70 80
溶剂体积分数//%
0.04
0.03
0.02
0.01
0.00
总
酚
酸
提
取
率
//%
1∶15 1∶20 1∶25 1∶30
料液比//g∶mL
（下转第 2113页）
刘朝霞等：酶法预处理苎麻叶提取总酚酸的工艺优化 2107
第 10 期
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4 因素中， 对总酚酸提取率影响大小顺序为提取时
间＞料液比＞pH 值＞温度，根据各水平结果可知最佳
组合为 A2B3C3D1， 即最佳提取工艺条件为 pH 值
5．0，料液比 1∶20、温度 70℃、提取时间 2.0 h、提取 2
次、乙醇体积分数 70％。 对上述最佳条件进行验证
试验，总酚酸提取率为 0．050％，均高于其他条件组
合，证明了其为最优条件。
2．3 酶处理对提取苎麻叶总酚酸的影响
按 1．2．5 项的操作方法， 计算加纤维素酶前后
总酚酸的提取率， 未经酶处理时总酚酸提取率为
0．037％， 而经酶处理后总酚酸提取率为 0．050％，结
果表明，纤维素酶能有效提高苎麻叶中总酚酸提取
率。
3 结论
在单因素试验中，提取 2 次（0．035％）与提取 3
次（0．035％）达到相同的总酚酸提取率，故提取次数
选取 2 次，既可缩短提取周期，又可节省溶剂。 同
时，提取 1．0 h 和提取 2．0 h 两者总酚酸提取率差异
不大，所以选取 1．0 h 作提取时间，而乙醇体积分数
为 70％时即具有较佳总酚酸提取率（0．035％）；料液
比为 1∶20 时达最高提取率 0．035％； 提取温度为
60℃， 温度再升高提取率下降；pH 值在 5．0 处有最
高提取率 0．036％。 其中影响较大的因素为 pH 值、
提取时间、料液比、提取温度。
在正交试验中，根据对各个因素和水平的极差
计算，综合考虑，最佳条件为 70％乙醇、温度 70℃、
料液比 1∶20、提取时间 2.0 h、提取次数 2 次、pH 值
为 5．0。 其极差结果表明，影响苎麻叶中总酚酸提取
率的 4 个因素主次顺序为提取时间＞料液比＞pH
值＞温度。 在最佳条件下进行验证试验，其提取率为
0．050％；纤维素酶预处理较未处理时总酚酸提取率
有所增加。 由此可见试验采用酶解后提取苎麻叶总
酚酸的方法是可行而有效的。
参考文献：
［1］ 李时珍．本草纲目（校订本第二分册）［M］．北京：人民卫生出版
社．1997．977－978．
［2］ 李宗道 ．麻作的理论与技术 ［M］．上海：上海科技出版社 ，1980．
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19．
［4］ 周 媛，邹 坤，汪鋆植，等．苎麻叶中总酚酸提取工艺的正交设
计优化［J］．时珍国医国药，2009，20（8）：1867－1869．
［5］ 魏金莹．纤维素酶在中药材提取中的应用研究［D］．天津：天津大
学，2005．
（责任编辑 温 亮）
（上接第 2107页）
（责任编辑 周有祥）
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1． 齐墩果酸； 2．熊果酸
图 2 齐墩果酸、熊果酸和广藿香样品 HPLC 色谱图
可改善峰形，有利于 2 种三萜酸分离，在反相柱上
甲醇的比例增减对两者的分离影响较大，经过反复
试验 ， 最终选择乙腈－甲醇－0．3％H3PO4 水溶液
（60∶30∶10，V ／ V）作为流动相，且流动相预先混合的
基线较为平稳，能使二者得到良好分离。
试验结果表明，广藿香中含有生理活性物质齐
墩果酸和熊果酸，对广藿香中的齐墩果酸和熊果酸
进行分离提取和含量测定，可为进一步开发和利用
广藿香提供理论依据。
参考文献：
［1］ 国家药典委员会． 中华人民共和国药典（一部）［M］． 北京：化学
工业出版社，2005．
［2］ 关 玲，徐丽珍，丛浦珠，等． 广霍香化学成分的研究［J］． 中国
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贞子中齐墩果酸与熊果酸的含量［J］．中药材，2005，28（5）：391．
50
40
30
20
10
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孙仁爽等：HPLC 法测定广藿香中齐墩果酸和熊果酸的含量
a． 标样
b． 样品
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