全 文 ：第 36卷第 1期
2005年 2月 　 　　　　　　　 中南大学学报(自然科学版)J. CENT. SOUTH UNIV.(SCIENCE AND TECHNOLOGY)　　 　　　　　　　
Vol. 36　No. 1
Feb. 　2005
苎麻叶中绿原酸的提取
施树云 ,钟世安 ,任秀莲 ,陈晓娟 ,周春山
(中南大学 化学化工学院 ,湖南 长沙 ,410083)
摘要:研究了从苎麻叶中提取绿原酸的最佳工艺 。在单因素实验的基础上 , 通过正交实验设计考察了提取溶剂的
选择以及提取温度 、料液比 、提取时间和 pH 值等对绿原酸提取率的影响。得到的最佳工艺条件为:以 pH=4. 0 ,
体积分数为 70%的乙醇溶液浸提苎麻叶 3 次 , 料液比为 1∶10 , 提取温度为 70 ℃,提取时间为 2 h;采用该工艺 , 可
使绿原酸呈分子形式被有效地浸出 ,绿原酸的提取率达 83%。
关键词:绿原酸;苎麻叶;提取
中图分类号:R284. 2 文献标识码:A 文章编号:1672-7207(2005)01-0073-05
Extraction of Chlorogenic Acid from Ramie Leaf
SHI Shu-yun , ZHONG Shi-an , REN Xiu-lian , CHEN Xiao-juan , ZHOU Chun-shan
(Schoo l o f Chemistr y and Chemical Engineering , Centra l South Univer sity , Chang sha 410083 , China)
Abstract:The me thods for the ex traction of chlorogenic acid f rom ramie leaf w ere investig ated.
The effects o f ex t raction solvents , ex traction temperature and the rat io of mass of raw material to
the volume of solvent , ex t raction t ime and pH value w ere studied. A series of parameters opt i-
mized by orthogonal experiment are as fol low s:70%(vo lume fraction) ethanol as so lvent is used
to ex t ract chlo rogenic acid f rom ramie leaf 3 times fo r a duration of 2 h , the ratio of mass of raw
material to the volume o f so lvent is 1∶10 , ex traction temperature is 70 ℃ and pH value is 4. 0.
According to the condit ions mentioned above , chlo rogenic acid is ex t racted eff iciently and the ex-
t raction rate o f the chlorog enic acid can reach 83%.
Key words:chlo rogenic acid;ramie leaf;ext raction
　　苎麻是一种重要的纤维作物 ,现代药学研究结
果表明 , 苎麻叶具有丰富的药用和保健价值成
分[ 1 , 2] 。特别是其中的绿原酸(chlo rogenic acid),具
有利胆 、抗菌 、降压 、增高白血球及兴奋中枢神经系
统等多种药用功能[ 2 4] 。目前 ,苎麻主要用作纺织工
业原料 ,而苎麻叶作为工业废弃品被丢弃 ,资源浪费
严重 。中国农科院麻类研究所进行了从苎麻中提取
绿原酸的研究[ 5] 。在此 ,作者对从苎麻叶中提取绿
原酸的方法进行研究 , 采用高效液相色谱法
(HPLC)测定了苎麻叶中绿原酸的含量[ 6 11] , 研究
了从苎麻叶中提取绿原酸的影响因素 ,考察了不同
提取溶剂 、提取时间 、料液比 、提取温度以及 pH 值
对绿原酸提取率的影响 ,并通过正交实验寻求了最
佳的提取工艺条件[ 12 18] 。
1　实　验
1. 1　药品及仪器
a. 药品:苎麻叶 , 2002 年采摘(产自湖南);甲
醇 ,色谱纯(湖南师范大学试剂厂生产);绿原酸标准
收稿日期:2003 - 10 - 31
基金项目:湖南省科技厅重点攻关项目(00KNY1010)
作者简介:施树云(1979 -),女 ,江苏如皋人 ,硕士 ,从事中草药有效成分的提取分离及测定研究
论文联系人:钟世安 ,男 ,博士 ,副教授;电话:0731-8879672(H)
品 ,纯度为 99. 5%(中国生物制品研究所生产);其他
试剂 ,为分析纯;实验用水 ,为二次蒸馏水。
b. 仪器:不锈钢电热恒温水浴锅(北京医疗设
备厂制造);BT - 8100高效液相色谱仪;C-R6A 积
分仪;BT8200uv /vis 检测器;Dynamic 混合器(德国
Bio tronic公司制造);R-210 旋转蒸发器(上海申生
科技有限公司制造);Explo rer 电子天平 (瑞士
OHAUS公司制造)。
1. 2　绿原酸的提取
采集新鲜的苎麻叶 , 烘干 , 粉碎成粒径小于
2 mm的粉末 ,用 pH =4. 0 ,体积分数为 70%的乙醇
溶液在70 ℃时浸提 3 次 ,合并提取液 ,减压浓缩至
一定体积得粗提液 ,并计算绿原酸的提取率。
1. 3　分析方法
采用高效液相色谱分析的色谱条件为:Kromasil
ODS-C18色谱柱(填料粒径为 5 μm ,填料高×直径为
200 mm×4. 6 mm);流动相为甲醇-水和乙酸(体积比
为18∶81∶1);流速为 0. 8 mL min -1 ;室温;检测波
长为 326 nm;进样量为6 μL。
配制绿原酸的标准溶液系列 ,建立绿原酸的峰
面积(A)与浓度(ρ)之间的回归方程为:
A=1. 618ρ- 0. 023。
相关系数 r=0. 999 7。当绿原酸标准液的浓度为 20
～ 160 mg /L 时 , A 与 ρ呈线性关系。将提取液经
0. 5 μm 滤膜过滤 ,从所得液中取 6 μL 进行 HPLC
分析(结果见图 1),得到峰面积 ,根据回归方程计算
出它的浓度。固定浓缩液体积 ,根据提取液的浓度 ,
确定最佳提取工艺条件。
图 1　样品色谱图
Fig. 1　Chromato graphy of sample
2　结果与讨论
2. 1　提取溶剂的选择
绿原酸是含有羟基和邻苯二酚的有机酸 ,易溶
于水 、甲醇 、乙醇和丙酮等溶剂 ,甲醇和丙酮有毒性 ,
用水提取时由于苎麻叶中含有大量的多糖 ,过滤困
难且杂质含量较大 ,醇沉淀时会发生共沉淀现象 ,使
绿原酸含量降低 。用醇提取就可避免以上问题 。实
验中取苎麻叶 2份 ,每份 10 g ,分别加水和 70%的乙
醇 200 mL ,浸提 3次 ,每次 2 h ,分别合并水提液和
醇提液 ,减压浓缩后 ,经真空干燥得粗提物 ,再取适
量分析绿原酸含量 ,重复测定 3 次。通过比较绿原
酸含量和粗提物含量可知:采用乙醇体系所得绿原
酸含量高 ,杂质少。其实验结果如表 1所示。
表 1　苎麻叶水提和醇提工艺比较
Table 1　Comparison betw een w ater and ethano l
ex t ract ion process in ramie leaf
工艺 m绿原酸 /mg m粗提物 / g
水提 34. 30 3. 21
醇提 41. 50 2. 47
2. 2　绿原酸提取的单因素实验
2. 2. 1　乙醇提取浓度的选择
取苎麻叶 4 g ,分别加入 pH =4. 0 的不同体积
分数的乙醇溶液 40 mL ,在 70 ℃搅拌浸取 2 h ,采用
三级浸提 ,然后 ,测定绿原酸浓度并计算各种条件下
绿原酸的提取率 ,实验结果如图 2所示 。
图 2　乙醇体积分数 φ乙醇对绿原酸提取率的影响
Fig. 2　Inf luence of v olume fract ion of ethanol
on ex t ract ion rate of chlo rogenic acid
由图 2可知 ,苎麻叶在用 20%～ 70%乙醇浸提
时 ,随着乙醇含量的增加;绿原酸的提取率增加;当
用 70%以上的乙醇浸提时 ,绿原酸的提取率降低。
由此可见 ,适宜的浸提液为 70%乙醇溶液 。
2. 2. 2　提取温度的选择
取苎麻叶 4 g ,加入 pH =4. 0 的 70%乙醇溶液
40 mL ,分别在不同温度条件下搅拌浸取 2 h ,采用
74 中南大学学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第 36卷
三级浸提 ,然后测定绿原酸浓度 ,并计算各种条件下
绿原酸的提取率 ,实验结果如图 3所示 。
图 3　提取温度对绿原酸提取率的影响
Fig. 3　Inf luence of ex t raction temperature on
ex t raction rate of chlo rogenic acid
由图 3 可以看出 ,绿原酸在 30 ～ 80 ℃浸提时 ,
随着温度的升高 ,绿原酸的提取率增加较快 。在
80 ℃以上浸提时 ,提取率降低。其原因是绿原酸的
溶解度与温度有关 ,温度过低 ,不利于绿原酸浸出;
提取液过热又会导致绿原酸分解 。由此可见 ,苎麻
叶的浸提温度不宜超过 80 ℃,适宜的浸提温度在
70 ～ 80 ℃之间 。
2. 2. 3　提取时间的选择
控制温度为70 ℃,取苎麻叶 4 g 在 pH=4. 0的
体积分数为 70%、体积为 40 mL 的乙醇溶液中分别
搅拌不同的提取时间 ,每样提取 3次 ,然后测定绿原
酸浓度 ,并计算各种条件下绿原酸的提取率 ,实验结
果如图 4所示。
图 4　提取时间对绿原酸提取率的影响
Fig. 4　Inf luence o f ex t ract ion t ime on
ex t raction rate of chlo rogenic acid
由图 4可以看出 ,提取时间对绿原酸的提取率
有较大影响:当提取时间为 0. 5 ～ 2 h 时 ,绿原酸的
提取率随提取时间的增加而增大;浸提时间为 2 h
时 ,提取已基本完成 。因此 ,适宜的提取时间为 2 h。
2. 2. 4　提取液 pH 值的选择
取苎麻叶 4 g ,加入不同 pH 值的 70%乙醇溶液
40 mL ,在70 ℃搅拌浸提 2 h ,采用三级浸提 ,然后测
定各种条件下绿原酸的浓度 ,并计算绿原酸的提取
率 ,实验结果如图 5所示 。
由图 5可知 , pH 值对提取过程有较大的影响。
这与绿原酸本身是一种有机酸有关 ,酸性条件下有
利于绿原酸的浸出 ,碱性条件下一部分绿原酸可能
发生水解 ,导致绿原酸的浓度降低 ,在 pH 约为 4. 0
时 ,绿原酸的提取率最高 。
图 5　提取液 pH 值对绿原酸提取率的影响
Fig. 5　Influence of pH value of ex t ractive
solution on ex t raction rate of chlo rogenic acid
2. 2. 5　料液比的选择
在温度 70 ℃时 ,对 4 g 苎麻叶分别加入 pH =
4. 0 的 70%乙醇溶液 24 mL(料液比为 1 ∶6),
32 mL(料液比为 1∶8),40 mL(料液比为 1∶10),
48 mL(料液比为 1∶12), 60 mL(料液比为 1∶15)
和 80 mL(料液比为 1∶20),搅拌 2 h ,采用三级浸
提 ,然后测定绿原酸浓度 ,并计算各种条件下绿原酸
的提取率 ,实验结果如图 6所示。
图 6　料液比对绿原酸提取率的影响
Fig. 6　Influence of rat io of mass o f raw
mate rial to vo lume of solvent on
ex t raction rate of chlo rogenic acid
75 第 1期　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　施树云 ,等:苎麻叶中绿原酸的提取
　　由图 6可知 ,随着溶剂量的增加 ,绿原酸的提取
率也随着提高 ,当料液比超过 1∶10后绿原酸的提
取率基本不变。但增加提取剂 ,既浪费了试剂 ,又给
试剂回收带来困难 ,故选择料液比为 1∶10时较适
宜。
2. 2. 6　浸提级数的确定
由于单次浸提对绿原酸的提取不够完全 ,有必
要对苎麻叶进行多级提取 ,以充分利用资源。称取
4 g苎麻叶 ,以 pH =4. 0的 70%乙醇溶液在 70 ℃时
多级浸提 。由实验结果可知 ,三级提取已使大部分
绿原酸浸提出 ,故以三级提取绿原酸比较合理 。
2. 3　正交实验
由以上实验可以看出 ,苎麻叶浸提液 pH 值 、提
取温度 、提取时间以及料液比对提取效果均有显著
影响 。在单因素实验基础上进行 L 9(34)正交实验 ,
结果见表 2。其中:A 为浸提液 pH 值;B 为浸提液
温度 , ℃;C为浸提时间 , h;D 为料液比 , g /mL。
由表 2可知各因素的极差 R 值 ,可以得出影响
绿原酸提取率因素由大至小的顺序为:浸提时间 ,浸
提液 pH 值 ,浸提温度 ,浸提料液比。由此可见 ,浸
提时间和浸提液 pH 值分别为最显著因素和显著影
响因素 。由以上正交实验分析可知:最佳条件为
A2 B1C2D2 ,即浸提液 pH 值为 4. 0 , 浸提温度为
70 ℃,浸提时间为 2 h ,浸提料液比为 1∶10 。
表 2　绿原酸提取条件的正交实验及结果分析
Table 2　Resul ts analy sis of o rthogonal test for
optimizing ex t raction condit ions of
chlorogenic acid
实验编号 因素
A B C D
绿原酸提取率 /%
1 2 70 1 1∶8 43. 88
2 2 80 2 1∶10 74. 29
3 2 90 3 1∶12 58. 25
4 4 70 2 1∶12 81. 66
5 4 80 3 1∶8 68. 92
6 4 90 1 1∶10 49. 85
7 6 70 3 1∶10 66. 15
8 6 80 1 1∶8 46. 82
9 6 90 2 1∶12 41. 29
k1 58. 81 63. 90 46. 85 53. 21
k2 66. 81 63. 34 65. 75 63. 43
k3 51. 42 49. 80 64. 44 60. 40
R 15. 39 14. 10 18. 90 10. 22
3　结　论
a. 各因素对苎麻叶中绿原酸提取率的影响由大
至小顺序为:浸提时间 ,浸提液 pH 值 ,浸提温度 ,浸
提料液比。通过正交实验得到优化后的工艺参数
为:70%的乙醇溶液浸提苎麻叶 3 次 , 料液比为
1∶10 ,提取温度为 70 ℃,浸提时间为 2 h , pH 值为
4. 0。在此工艺条件下 , 此时绿原酸的提取率达
83%。
b. 通过调节提取体系中 pH 值 ,使绿原酸呈分
子状态而被有效地提取 。此外 ,采用 HPLC 检测法
建立了测定从苎麻叶中浸提绿原酸含量的方法。
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