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茶树根原花青素提取工艺及检测方法的优化



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收稿日期: 2013-04-22
基金项目: 国家自然科学基金(31170647, 31170282和 31270730),安徽省自然科学基金(11040606M73)和安徽省高校自然科
学基金(KJ2012A110)共同资助。
作者简介: 蒋晓岚,女,博士研究生。Email:jiangxiaolan128@163.com
* 通信作者: 夏 涛,男,博士,教授,博士生导师。E-mail:xiatao62@126.com
高丽萍,女,教授。E-mail:gaolp62@126.com
安徽农业大学学报, 2013, 40(6): 891-898
Journal of Anhui Agricultural University
网络出版时间:2013-10-28 18:17:18
[URL] http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1162.S.20131028.1817.005.html
茶树根原花青素提取工艺及检测方法的优化

蒋晓岚 1,孟 菲 1,刘亚军 2,万根文 2,吴 珂 2,夏 涛 1*,高丽萍 2*
(1. 安徽农业大学教育部/农业部茶叶生物化学与生物技术重点开放实验室,合肥 230036;
2. 安徽农业大学生命科学学院,合肥 230036)

摘 要:茶树(Camellia sinensis (L.) O. Kuntze) 中含有丰富的多酚类化合物,统称为茶多酚,包括黄烷醇、黄
酮、黄酮醇、花青素、原花青素和酚酸类等。对茶树根中原花青素的提取工艺进行优化,筛选出最佳的提取工艺条
件:丙酮浓度 80%、提取时间 35 min、提取温度 50℃、加酸量 0.25%。对多酚的检测方法—香草醛法、对二甲氨
基肉桂醛 (DMACA) 法进行了系统性的优化,结果表明香草醛法最优条件:0~25℃、反应时间 15 min、硫酸体积
分数为 50%、香草醛浓度为 10 g·L-1。对二甲氨基肉桂醛(DMACA)法最优条件:0℃、5 min内、盐酸浓度 1.2 mol·L-1、
DMACA浓度 2 g·L-1。
关键词:茶树;茶树多酚;提取工艺优化;检测方法优化
中图分类号:S571.1; TS272 文献标识码:A 文章编号:1672352X (2013)06089108

Optimization of extraction technology and detection method on proanthocyanidins in tea root

JIANG Xiao-lan1, MENG Fei1, LIU Ya-jun2, WAN Gen-wen2, WU Ke2, XIA Tao1, GAO Li-ping2
(1. Key Laboratory of Tea Biochemistry and Biotechnology, Ministry of Education, Ministry of Agriculture,
Anhui Agricultural University, Hefei 230036;
2. School of Life Science, Anhui Agricultural University, Hefei 230036)

Abstract: There are abundant polyphenol compounds in tea, collectively referred to as tea polyphenols, in-
cluding flavanol, flavonoids, flavonols, anthocyanosides, proanthocyanidins and phenolic acids, etc. In this ex-
periment, we systematically optimized those parameters affecting proanthocyanidins extraction rate. The best ex-
traction conditions were as follows: 80% acetone, extraction for 35 min at 50℃ with 0.25%acid additives. The
determination conditions with Vanillin method and Dimethylaminocinnamaldhyde method were also systemati-
cally optimized, and the results showed that the optimal condition with Vanillin method was 0-25℃, reaction for
15 min, 50% H2SO4 and 10 g·L-1 vanillin; while the optimal condition with DMACA method was 0℃, reaction for
5 min, 1.2 mol·L-1 HCl, and 2 g·L-1 DMACA .
Key words: Camellia sinensis; tea polyphenol; optimization of process parameter; optimization of detection
method

茶树 (Camellia sinensis (L.) O. Kuntze)中含有
丰富的多酚类化合物,统称为茶多酚,包括黄烷醇、
黄酮、黄酮醇、花青素、原花青素和酚酸类等。儿
茶素类 (catechins) 是重要的多酚化合物,儿茶素类
的聚合体称为缩合单宁(condensed tannin,CT),
由于它们在酸性介质中加热时,可被降解产生红色
花青素(cyanidins),故又被称为原花青素(proantho-
cyanidins,PAs)[1]。最简单的原花青素是儿茶素、或
表儿茶素、或儿茶素与表儿茶素形成的二聚体,此
外还有三聚体、四聚体等直至十聚体。原花青素的
各种结构如图 1。
原花青素同其他类黄酮次级代谢产物一样,广
DOI:10.13610/j.cnki.1672-352x.2013.06.020
892 安 徽 农 业 大 学 学 报 2013年

泛分布在植物界中,且不同植物的根、茎、叶、花、
种子、果实,以及种皮、果皮、壳中原花青素分布
不同。PAs 主要来源植物有葡萄[2]、山楂[3]、茶籽
壳[4]、锁阳[5]、沙棘籽粕[6]、马尾松[7]、白桦树及高
梁[8]等。原花青素可作为防癌、抗突变、防治心血
管疾病药物的主要有效成分和用作安全无毒的新型
抗氧化剂,因而在医药、保健、食品等领域具有广
泛用途。基于原花青素的这些生物活性及药理作用,
目前国内外将其广泛应用于医药、保健、食品、饮
料及化妆品等领域[7,9-10]。
原花青素结构中具有较多的羟基,因此具有较
大的极性,使其能够很好的溶解于水、甲醇、丙酮、
乙醇等极性溶剂而不溶解于苯、氯仿、石油醚等非
极性物质[11]。从茶树中提取原花青素的研究鲜见报
道, 本研究拟以茶树根为原材料进行原花青素提取,
旨在为茶树原花青素的进一步研究和综合利用提供
依据。
目前国内外关于原花青素研究方法比较多[4],
主要有可见分光光度法,可分为香草醛法、正丁醇
盐酸法、对二甲氨基肉桂醛(DMACA)法、FeCl3
显色法等。此外还有高效液相色谱法、电化学方法、
毛细管电泳法等。每种方法各有优缺点,香草醛法
及 DMACA法因显色法方法简便、费用低,故一直
被用于原花青素含量的测定[12-13]。香草醛法原理:
原花青素与黄烷-3-醇单体的 A环化学活性较高,在
酸性条件下,其上的间苯二酚或间苯三酚与香草醛
发生缩合,产物在酸的作用下形成红色的正碳离子,
样品浓度与颜色呈正相关,在 500 nm波长下有最大
吸收[14]。对二甲氨基肉桂醛 (DMACA) 法原理:在
酸性条件下,对二甲氨基肉桂醛 (DMACA)可以和
黄烷-3,4-二醇、黄烷-3-醇、原花青素显色生成蓝色
产物,其颜色与浓度呈正向关系,并在波长 640 nm
下有最大吸收[13]。本实验通过对各个影响因素的研
究,确定香草醛法及 DMACA法检测多酚最佳比色
条件,为进一步的定性定量检测原花青素提供基础。
1 材料与方法
1.1 实验仪器
研钵、KQ-100型超声波仪器、YB电子天平、
移液枪、水浴锅、TDL-60B离心机(上海安亭科学
仪器厂)、UV-2800型紫外可见分光光度计(上海尤
尼柯仪器有限公司)、烧杯、离心管、移液管。
1.2 实验材料及试剂
茶树根(采自安农大实验园,-30℃保存备用)、
表儿茶素(EC)、矢车菊花青素(cya)、三氯甲烷(分
析纯)、丙酮(分析纯)、甲醇(分析纯)、正丁醇(分
析纯)、乙酸、浓盐酸(分析纯)、浓硫酸(分析纯)、
香草醛、对二甲氨基肉桂醛 (DMACA)、 纯水。
1.3 实验方法
1.3.1 根提取液和标准品的制备 根提取液的制
备:称取 0.5 g的茶树根,在液氮处理下研磨成粉末,
加入 3 mL提取液,离心取上清液,重复 3次后,
用甲醇定容至 10 mL,即根提取液。因为根中含有
大量的原花青素,故以根提取液表示原花青素溶液。
标准品的制备:称取一定质量的表儿茶素(EC)
及茶树根原花青素标准品,用甲醇定容到一定体积,
配成标准浓度的标准品溶液待用。
1.3.2 茶树根中原花青素提取工艺的优化 (1)茶
树根中原花青素提取单因子的优化。在其它因素相
同条件下,以提取率为检测指标,分别考察不同溶
剂、溶剂浓度、提取时间、提取温度、提取 pH 等
因子,对原花青素提取率的影响。
选择 2种溶剂甲醇、丙酮,分别选择 50%、70%、
90%和 100% 4种不同的浓度,研究其对原花青素提
取率的影响;分别选取 10 min、20 min、30 min和
50 min 4个处理时间,固定超声波功率,研究超声波
处理时间对原花青素提取率的影响;分别选取 10℃、
30℃、50℃和 70℃ 4个温度,研究温度对原花青素
提取率的影响;分别选择不加酸、0.5%、1.0%及 2.0%
乙酸 4 种加酸量,研究酸添加量对原花青素提取率
的影响。以 70% 丙酮(含 0.5%乙酸,v/v)、提取时
间 30 min为基本参数,进行其他因子变动实验。
(2)茶树根中原花青素提取多因子的优化。以
丙酮为提取试剂,选择丙酮浓度、提取时间、提取
温度、加酸量 4个影响因素,以原花青素含量为指
标,选用 L9(34)正交表,正交实验设计的因素水平
如表 1。
1.3.3 茶树原花青素检测方法的优化 (1)香草醛
检测方法的优化。香草醛浓度:配制香草醛质量分
数分别为 0.5%、1%、2%、2.5%和 3%的香草醛盐
酸溶液,取 0.05 mL根提取液加 2 mL香草醛盐酸溶
液,反应 30 min后在 500 nm下测其吸收值。
盐酸浓度:配制浓盐酸体积分数分别为 40%、
50%、60%、70%、80%及 100%的香草醛盐酸溶液
(1%,w/v),取 0.05 mL根提取液加 2 mL香草醛盐
酸溶液,反应 30 min后在 500 nm波长测其吸光值。
硫酸浓度:分别配制硫酸体积分数为 20%、
30%、40%、50%、60%、70%及 80%香草醛硫酸溶
液(1%,w/v),取 0.05 mL根提取液加 2 mL香草
醛硫酸溶液,反应 30 min后在 500 nm下测吸光值。
40卷 6期 蒋晓岚等: 茶树根原花青素提取工艺及检测方法的优化 893


显色时间和温度:0.2 mL EC标准品溶液加 2.4 mL
香草醛盐酸溶液或香草醛硫酸溶液,EC标准溶液或
0.05 mL根提取液加 2 mL香草醛盐酸溶液或香草醛
硫酸溶液,分别设定 0℃(冰浴)、10℃、25℃、50
℃ 4个温度,每隔 5 min,在 500 nm波长下测量在
不同温度下其吸收值随时间的变化。



C,儿茶素;EC,表儿茶素;GC,没食子儿茶素;EGC,表没食子儿茶素;ECG,表儿茶素没食子酸酯;EGCG, 表没食子儿茶
素没食子酸酯;B1~B4,C4-C8键的原花青素二聚体;B5~B8;C4-C6键的原花青素二聚体;C1,原花青素三聚体;polymer,
聚合态原花青素
C, catechin; EC, epicatechin; GC, gallocatechin; EGC, epigallocatechin; ECG, epicatechin gallate; EGCG, epigallocatechin
gallate; B1-B4, dimeric proanthocyanidins of C4-C8 bond; B5-B8, dimeric proanthocyanidins of C4-C6 bond; C1, proanthocyanidins
trimer; polymer, polymeric proanthocyanidins
图 1 原花青素的结构
Figure 1 The structures of proanthocyanidins

表 1 茶树原花青素提取多因子的优化
Table 1 Optimization of extraction multiple-factor of the tea procyanidins
水平
Level
丙酮浓度 A/%
Concentration of acetone
提取时间 B/min
Extraction time
提取温度 C/℃
Extraction temperature
加酸量 D/%
Acid additive
1 60 25 45 0.25
2 70 30 50 0.50
3 80 35 55 0.75

(2)DMACA检测方法的优化。DMACA浓度:
分别配制盐酸浓度为 1.2 mol·L-1、DMACA质量分
数为 0.1%、0.2%、0.5%、0.8%和 1.0%的 DMACA
盐酸溶液,取 0.05 mL根提取液加 2 mL DMACA盐
酸溶液,立即在 640 nm下测其吸光值。
盐酸浓度:分别配制盐酸浓度为 1.0、1.2、1.5、
2.0和 3.0 mol·L-1的 DMACA(0.1%,w/v)盐酸溶
液 5 mL,取 0.05 mL根提取液加 2 mL DMACA盐
酸溶液,立即在 640 nm下测其吸收值。
硫酸浓度:分别配制硫酸浓度为 0.5、0.8、1.0、
1.5和 2.0的 DMACA(0.1%,w/v)硫酸溶液 5 mL,
取 0.05 mL根提取液加 2 mL DMACA硫酸溶液,立
894 安 徽 农 业 大 学 学 报 2013年

即在 640 nm下测其吸收值。
反应时间和温度:EC标准品溶液或根提取液加
2.0 mL DMACA(0.1%,w/v)盐酸溶液或 DMACA
硫酸溶液,然后分别选定 0℃(冰浴)、10℃、25℃
和 50℃ 4个温度,每隔 5 min,在 640 nm波长下
测量不同温度下其吸光值随时间的变化。
(3)不同标准品及试剂显色的比较。分别配置
不同浓度的 EC、B2、PAs标准溶液,用香草醛硫酸
或 DMACA盐酸显色,制作标准曲线,比较不同标
准品及试剂显色的差异。
2 结果与分析
2.1 茶树根中原花青素提取的单因子实验
2.1.1 有机溶剂的种类和浓度对原花青素提取率的
影响 由图 2A 可知,丙酮对茶树原花青素的提取
效果要优于甲醇,且随着浓度的增加而增大,70%
的丙酮的提取率最大,而后随浓度增加而减小。由
于丙酮的极性较小,加入极性较大的水,调节提取
液极性,更有利于原花青素从材料中释放出来,原
花青素提取率明显增大[2]。而丙酮浓度过大时,丙
酮的羰基与原花青素分子产生氢键缔合,从而影响
它的提取率。因此 70%的丙酮溶液对茶树原花青素
的提取率最大。
2.1.2 超声波处理对原花青素提取率的影响 从图
2B可以得知,当提取时间为 10~30 min时原花青
素提取率随着时间增加而提高,然而 30 min后,随
提取时间的延长原花青素提取率出现逐渐下降。由
于原花青素含多羟基,长时间的超声提取过程中,
大量的氧气进入提取液,使原花青素易发生氧化,
从而降低提取率。选择 30 min为最佳提取时间。
2.1.3 提取温度对原花青素提取率的影响 由图
2C可知,温度对原花青素提取率影响不大,50℃时
相对较高。温度增加,原花青素分子运动速率增加,
其渗透、扩散、溶解速度也加快,提取率随提取温
度的上升而增大。但温度增加到一定程度时,原花
青素的分酚结构易遭到破坏,降低提取效果。
2.1.4 酸添加量对原花青素提取率的影响 乙酸可
以破坏原花青素与糖、蛋白质、纤维素的结合,断
裂结合态原花青素的氢键和疏水键,提高茶树根中
原花青素的提取率[15]。但是,加酸量过大反而会使
茶树根原花青素的提取率降低。这可能是由于原花
青素含有多羟基,溶液一般呈弱酸性,易溶于碱性
溶液中,酸添加量过多会降低原花青素的溶解性,
使茶树根中原花青素的提取率下降。由图 2D可知,
添加 0.5%乙酸,茶树根中原花青素提取率最高,但
是不是很明显。
2.2 茶树根原花青素提取工艺的正交试验
2.2.1 直观分析 以原花青素提取率为响应指标,
比较结果,由表 2可以看出 9号试验的原花青素提
取率最高,为 58.53 mg·g-1;8号试验次之,为 56.75
mg·g-1。




A, 有机溶剂种类和浓度对 PAs提取率的影响;B, 超声波处理时间对 PAs 提取率的影响; C, 温度对 PAs提取率的影响;
D, 加酸量对 PAs提取率的影响
A, Effect of organic solvent on extracting rate of PAs; B, Effect of ultrasonic extraction time on extracting rate of PAs; C, Effect of
temperature on extracting rate of PAs; D, Effect of pH on extracting rate of PAs
图 2 单因子对 PAs提取率的影响
Figure 2 Effects of single factor on extracting rate of PAs
40卷 6期 蒋晓岚等: 茶树根原花青素提取工艺及检测方法的优化 895


表 2 原花青素提取正交试验 L9(34)直观及极差分析
Table 2 Intuitive and range analyses of L9(34) orthogonal experiment on the tea PAs extraction
试验号 No. A(v/v) B/min C/℃ D/% 原花青素含量/mg·g-1 Content of PAs
1 60 25 45 0.25 38.97
2 60 30 50 0.50 42.89
3 60 35 55 0.75 38.21
4 70 25 50 0.75 47.80
5 70 30 55 0.25 48.76
6 70 35 45 0.50 47.44
7 80 25 55 0.50 56.09
8 80 30 45 0.75 56.75
9 80 35 50 0.25 58.53
均值 1 Mean value 1 40.023 47.620 47.720 48.753
均值 2 Mean value 2 48.000 49.467 49.740 48.807
均值 3 Mean value 3 57.123 48.060 47.687 47.587
极差 Range 17.100 1.847 2.053 1.220

表 3 以原花青素提取量为指标 L9(34)方差分析
Table 3 Variance analysis of L 9 (34) by the PAs extraction rate
因素
Factor
偏差平方和
Square of standard deviation
自由度
Degree of freedom
F比
F ratio
F临界值
F critical value
显著性
Significance
A 439.272 2 3.853 4.460
B 5.582 2 0.049 4.460
C 8.298 2 0.073 4.460
D 2.852 2 0.025 4.460
误差 Error 456.00 8

2.2.2 极差分析 以原花青素含量为指标,由表 2
可见,4个因子的极差大小顺序为 A>C>B>D,即丙
酮酸浓度>提取温度>提取时间>酸添加量,各因
素与水平的最佳组合为 A3B3C2D1,即丙酮浓度为
80%,提取时间为 35 min,提取温度为 50℃,加酸
量为 0.25%。
2.2.3 方差分析 由表 3 的方差分析表可知,4 个
影响因素都没有统计学意义,但是从表中可以看出
因素 A的 F比值远远大于其他 3个因素的值,即丙
酮浓度对原花青素提取的影响最大。
2.3 茶树根原花青素检测方法—香草醛法
2.3.1 香草醛浓度对香草醛显色的影响 通过查阅
文献可知,香草醛浓度对实验反应有很大影响[14]。
由图 3A可以看出,当香草醛浓度低于 20 g·L-1时,
随着香草醛浓度的增大,吸光度增大,且再增大浓
度,吸光值基本不变。但是,香草醛浓度偏高时,
溶液显绿色,对显色反应会有干扰,所以选择香草
醛浓度 10 g·L-1时为最佳浓度。
2.3.2 盐酸浓度对香草醛显色的影响 由图 3B知,
盐酸的浓度对反应体系的影响很大。盐酸浓度越大,
吸光值越大,反应越灵敏。故一般选浓盐酸作为最
佳条件。
2.3.3 硫酸浓度对香草醛显色的影响 硫酸是本实
验体系的催化剂,反应的灵敏度和硫酸浓度有很大
关系[14]。从反应来看,当硫酸浓度超过 50%时,反
应体系为绿色,这是由于高浓度硫酸会使香草醛发
生自缩合而呈现绿色,也会使原花青素发生降解,
导致测定结果不准确。从灵敏度和防止副反应发生
两方面考虑,根据图 3C所示,选择硫酸浓度为 50%。
2.3.4 温度和显色时间对香草醛显色的影响 温度
和时间都影响反应的稳定性。Martin 等[16]的试验提
到,儿茶素与其聚合物与香草醛显色的动力学并不
相同,在反应后的 25 min内,前者的吸收值呈逐步
下降,而后者却呈逐步上升的趋势。单体儿茶素与
香草醛盐酸反应结果如图 3D 所示,在温度 0℃和
10℃时,刚开始吸光值随时间而降低,当反应 30 min
后,吸光值基本趋于稳定,随后有小幅度的波动,
而在 25℃时,反应进行 30 min 后,体系也比较稳
定,当 50℃时,随着时间的进行,吸光值一直下降,
这可能是由于温度过高,导致化学活性较高的物质
的性质发生改变。因此选择温度 0~25℃、反应时
间 30 min后进行检测较为合适。
896 安 徽 农 业 大 学 学 报 2013年



A, 香草醛浓度对香草醛显色的影响; B, 盐酸浓度对香草醛显色的影响; C, 硫酸浓度对香草醛显色的影响; D, 温度和显
色时间对香草醛盐酸与表儿茶素显色的影响; E, 温度和显色时间对香草醛盐酸与原花青素显色的影响; F, 温度和显色时间
对香草醛硫酸与表儿茶素显色的影; G, 温度和显色时间对香草醛硫酸与原花青素显色的影响
A, Effect of vanillin concentration on vanillin reaction; B, Effect of hydrochloric acid concentration on vanillin reaction; C, Ef-
fect of sulfuric acid concentration on vanillin reaction; D, Effect of temperature and reaction time on epicatechin reaction with vanil-
lin hydrochloric acid; E, Effect of temperature and reaction time on proanthocyanidins reaction with vanillin hydrochloric acid; F,
Effect of temperature and reaction time on epicatechin reaction with vanillin Sulfuric acid; G, Effect of temperature and reaction time
on proanthocyanidins reaction with vanillin sulfuric acid
图 3 不同影响因子对香草醛显色的影响
Figure 3 Effects of different factors on Vanillin reaction

由图 3E 可知,聚合体原花青素与香草醛盐酸
的反应,在低于 10℃时,吸光值随时间成缓慢上升
趋势,反应进行 30 min后,体系趋于稳定。当大于
25℃时,吸光值波动较大,且随时间一直升高。所
以选择 0~25℃、反应时间 30 min作为最佳条件。
通过实验可知温度对香草醛显色的影响很大。
由图 3F可知,在 0~25℃时,表儿茶素与香草醛硫
酸反应 15 min 后吸光值基本稳定,其中 25℃时在
10~60 min内测定结果基本不变。当温度 50℃时,
体系吸光值随时间一直降低,且幅度比较明显。故
采用 0~25℃、反应 15 min测定 A500。
原花青素与香草醛硫酸的反应如图 3G 所示,
当在 0℃、10℃时,体系吸光度一直很稳定,当温
度升高时,即当温度高于 25℃时,反应体系的吸光
度随着时间一直增高,且温度越高,吸光值升高的
幅度越大。所以本实验选择 0~25℃、反应 15 min
测量作为最佳条件。
2.4 茶树根原花青素检测方法—DMACA法
2.4.1 DMACA浓度对DMACA显色的影响 由图 4A可
知,当 DMACA 浓度过低时,体系吸光度随着
DMACA浓度升高而增大,当 DMACA浓度为 2~8
g·L-1时,体系吸光度差异不大。DMACA浓度继续
增大,体系吸光值下降。所以选 DMACA浓度为 2
g·L-1为最适浓度。
2.4.2 盐酸浓度对 DMACA 显色的影响 从图 4B 可
以看出当盐酸浓度较低时,随着盐酸浓度的逐渐增
大,体系吸光值也增大,当浓度为 1.2 mol·L-1时,
吸光值达最大,随后吸光值随着盐酸浓度的增大而
减小,所以选择盐酸浓度为 1.2 mol·L-1较合适。
2.4.3 硫酸浓度对 DMACA 显色的影响 硫酸是
DMACA 法反应体系的催化剂,测定灵敏度与硫酸
浓度有关[17]。当硫酸浓度很低时,体系吸光度随着
40卷 6期 蒋晓岚等: 茶树根原花青素提取工艺及检测方法的优化 897


硫酸浓度的升高而增大,从图 4C 可知,当硫酸的
浓度为 1 mol·L-1时,体系吸光度达到最大,随后再
增大硫酸浓度,吸光值下降。所以选择硫酸浓度为
1 mol·L-1。
2.4.4 温度和显色时间对 DMACA 显色的影响
DMACA 显色法基于其高度的灵敏性,温度和显色
时间对体系的影响很大[18]。由图 4D 可知,EC 与
DMACA盐酸的反应,在 4个温度阶段中,体系的
吸光度随着时间一直降低,温度为 50℃时降低的幅
度最大,而在 0℃幅度最小。为了反应体系的稳定
性,选择 0℃、5 min内检测做为最佳条件。
不同温度下体系吸光值随时间的变化很大,如
图 4E所示,原花青素与 DMACA盐酸的反应,在
各个温度阶段体系吸光值随着时间一直下降 ,而当
温度越大时吸光值下降的幅度越大,即当在 0℃时
下降的幅度最小,在 50℃时下降幅度最大,基于体
系的相对稳定性与反应的完全性,反应体系在 0℃、
5 min内测定为最佳条件。
由图 4F 可以看出各个温度段表儿茶素与
DMACA 硫酸的反应,吸光值随着时间是一直降低
的,温度越低,体系吸光值下降的幅度越小,相对
也就越稳定,随着温度升高,下降幅度增大,所以
选择 0℃、5 min内测定为最优条件。
原花青素与 DMACA硫酸的反应,由图 4G可
以看出温度对体系吸光值的影响还是很明显的,温
度越低,体系吸光值下降的幅度越小,相对也就越
稳定,所以选择 0℃、5 min内测定为最优条件。




A. DMACA浓度对DMACA显色的影响; B. 盐酸浓度对DMACA显色的影响; C. 硫酸浓度对DMACA显色反应的影响;
D. 温度和显色时间对 DMACA盐酸与表儿茶素显色的影响; E. 温度和显色时间对 DMACA盐酸与原花青素显色的影响; F.
温度和显色时间对 DMACA硫酸与表儿茶素显色的影响; G. 温度和显色时间对 DMACA硫酸与原花青素显色的影响
A. Effect of DMACA concentration on DMACA reaction; B. Effect of hydrochloric acid concentration on DMACA reaction; C.
Effect of sulfuric acid concentration on DMACA reaction; D. Effect of temperature and reaction time on Epicatechin reaction with
DMACA hydrochloric acid; E. Effect of temperature and reaction time on proanthocyanidins reaction with DMACA hydrochloric
acid; F. Effect of temperature and reaction time on Epicatechin reaction with DMACA sulfuric acid; G. Effect of temperature and
reaction time on Proanthocyanidins reaction with DMACA sulfuric acid
图 4 不同影响因子对 DMACA显色的影响
Figure 4 Effects of different factors on DMACA reaction

2.5 不同标准品及试剂显色的比较
分别以 EC, B2及纯化的根中的原花青素粉末为
标准品,比较香草醛硫酸法,及 DMACA 盐酸法。
各种化合物与试剂显色的标准曲线的斜率可以反映
898 安 徽 农 业 大 学 学 报 2013年

它们的显色灵敏度,对于同一种显色试剂,EC的反
应灵敏度最高,B2 次之,根中的原花青最低,以
DMACA盐酸法为例,EC的灵敏度是 B2的 3.18倍,
是根 PAs 的 8.15 倍。对于同一种化合物,DMACA
盐酸法的灵敏度远大于香草醛硫酸法,以 EC为例,
DMACA盐酸法是香草醛硫酸法的 3.15倍。
3 讨论
提取原花青素常用的方法有水提取法、有机溶
剂-水提取法和仪器辅助提取法[19]。超声波法辅助提
取原花青素越来越多的被用于原花青素的提取。超
声波产生的强烈振动、高的加速度、强烈的空化效
应、搅拌等特殊作用,可以破坏植物的细胞壁,使
溶剂渗透到细胞中,令其中的化学成分溶于溶剂中,
从而提高提取效率。本实验通过单因子实验得出最
佳提取条件:70%丙酮、30 min的超声时间、50℃、
0.5%的酸添加量。在单因子基础上,经过正交组合
实验得到最佳的组合实验条件:80%丙酮浓度、35
min 提取时间、50℃ 提取温度、0.25%加酸量。在
最佳的提取条件下,可使茶树原花青素的提取达到
最大效率,为接下来的纯化、分析提供条件,也为
整个茶树多酚的分析打下基础。
儿茶素的检测方法已比较成熟,但儿茶素的聚
合物原花青素的检测方法尚无统一标准,尤其是原
花青素的准确定量问题。由于原花青素结构及种类
的复杂性与多样性,对原花青素进行定性定量检测
缺乏准确统一的标准品,因此植物中原花青素的检
测仍是难题。本实验对香草醛法、DMACA 法的显
色条件进行了系统性的优化,为茶树根中原花青素
的定性定量检测提供基础和依据。实验结果表明,
香草醛盐酸法最优条件:测定温度为 0~25℃、反
应时间 30 min、浓盐酸、香草醛浓度 10 g·L-1。香草
醛硫酸法最优条件:测定温度 0~25℃、反应时间
15 min、硫酸体积分数为 50%、香草醛浓度为 10
g·L-1;DMACA 盐酸法最优条件:测定温度 0℃、
反应时间为 5 min 内、盐酸浓度为 1.2 mol·L-1、
DMACA浓度为 2 g·L-1;DMACA硫酸法最优条件:
测定温度为 0℃、测定时间为 5 min 内、硫酸浓度
为 1 mol·L-1、DMACA浓度为 2 g·L-1。
本实验可以得出香草醛硫酸法相对比较稳定,
适于用于原花青素定量检测,香草醛盐酸法可进行
简单快速的定性检测。DMACA 法测定的灵敏度很
高,广泛用于多酚类物质的分析和快速定位。另外,
正丁醇盐酸法则特异用于聚合态原花青素的检测。
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