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正交实验优选苹果皮中根皮苷提取工艺
徐凯 , 吕海涛＊ (青岛农业大学化学与药学院 , 山东青岛　266109)
摘要:目的　建立苹果皮中根皮苷的提取工艺。 方法　以红富士苹果为试材 , 乙醇作为提取溶剂 , 分别使用浸提
法 、 回流法 、 超声波法和微波法提取苹果皮中的根皮苷 , 并利用高效液相色谱测定根皮苷的含量。采用 L16(43)正
交表确定最佳提取工艺。结果　回流法提取效果较好 , 40%乙醇溶液 、 料液比 1∶30 、 回流 1 min为优化提取方案。
结论　本工艺条件对苹果皮中根皮苷的提取率高且稳定 , 为苹果的药物综合利用提供了依据。
关键词:苹果皮;根皮苷;回流法;正交实验
中图分类号:R284.2 , R927.2　　　　文献标识码:A　　　　文章编号:1672-2981 (2009)07-0497-03
Optimization of extracting phlorizin in apple pericarp by orthogonal design
XU Kai , LV H ai-tao＊ (Collegeo f Chemistry &Pharmacy , Qingdao A gricultural Univ ersity , Qingdao S handong
266109)
Abstract:Objective　 To optimize the ex tr act technolog y o f phlo rizin fr om apple perica rp.Methods　Four extr acting
methods w ere used , including org anic reagent ex trac tion , heating circumf luence ex traction , ultra sonic ex tr ac tion , and
microwave ex traction.Phlorizin w as ex tracted f rom Fuji apple perica rp by ethanol so lvent.The content o f phlo rizin in
the ext ract was de te rmined by high pe rfo rmance liquid chromato g raphy(H PLC).Or thogonal table L16(43) in the ex-
periment of heating circumfluence ext raction w as chosen to determine the best pro cedure.Results　H eating circumflu-
ence ex traction method was the be st me thod.The optimum conditions w ere:40% ethano l solution , 1∶30 o f material
and liquid r atio and 1 min ex traction.Conclusion　The ex tract rate of phlo rizin is high and steady w ith this techno lo gy ,
which pro vides new evidence fo r the utilization of apple.
Key words:apple pericarp;phlorizin;heating circumfluence;o rthogonal design
　　苹果皮为蔷薇科植物苹果的果皮 , 降逆和胃 , 主反胃。
“一天一个苹果 , 疾病远离我” 是西方广为流传的一句谚语 ,
根皮苷便是其中的有效成分之一。根皮苷主要存在于苹果树
的根皮 、 茎 、 嫩叶以及苹果中 , 具有调节血压 、 血糖 、 保护
心脏及清除体内自由基等作用[ 1-7] 。由于根皮苷独特的功效 ,
尤其是具有治疗糖尿病的作用 , 欧美国家已用其生产药品供
应市场 , 用量逐步上升 , 而我国在根皮苷提取方面做得还很
不够[ 8-11] 。本文以苹果皮为试材 , 采用 4 种不同的提取方法
进行单因素实验 , 通过对根皮苷的提取收率进行比较 , 然后
选取适当的条件进行正交试验 , 以期寻找根皮苷的最佳提取
工艺 , 为更好地开发和利用苹果提供理论基础。
1　仪器与试药
Agilent 1100高效液相色谱仪 (美国安捷伦), G1315B-
DAD检测器 (美国安捷伦);Cascada 超纯水系统 (Pall);
XH-100A微波催化合成/萃取仪 (中国祥鹄)。
苹果 (红富士品种 , 购自蔬菜水果批发市场), 根皮苷
对照品 (纯度>98%, 批号:P3449 , Sigma 公司), 无水乙
醇和甲醇均为分析纯。
2　方法与结果
2.1　色谱条件
安捷伦 Eclipse XDB-C18 色谱柱 (5 μm , 4.6 mm ×
150 mm);流动相:甲醇-水 = 40 ∶60 (v/ v);柱温:
30 ℃;流速:1.0 m L · min-1 ;检测波长:286 nm;进样
量:20 μL。
2.2　标准曲线的绘制
量取 72 μg·m L-1的根皮苷对照品溶液适量 , 用流动相
配制浓度分别为 72 、 36、 18、 9、 2.25 和 0.562 5 μg ·
m L-1的标准溶液 , 通过高效液相色谱测定 , 以峰面积为纵
坐标 , 根皮苷浓度为横坐标 , 绘制标准曲线 , 求得回归方
程:Y= 5.10×104X -2.53×104 , 相关系数:r=0.999 8 ,
线性范围:0.56～ 72 μg ·mL-1 。
2.3　单因素根皮苷提取方法的选择
根皮苷含有亲水的葡萄糖单元和疏水的根皮素基团 , 宜
采用亲水性的有机溶剂提取 , 如乙醇 、 甲醇等。由于乙醇毒
　　基金项目:青岛农业大学自然科学类重点项目 (编号:610608)。
作者简介:徐凯 , 男 , 硕士研究生 , 主要从事天然产物化学及其应用研究 , Tel:15953270326 , E-mail:t-t-pall@yahoo.com.cn
＊通讯作者:吕海涛 , 男 , 教授 , 硕士生导师 , 主要从事天然产物化学及其应用研究 , T el:(0532) 86080540 , 13589356627 , E-mail:
ht lu6@sina.com
中南药学 2009年 July 月第 7卷第 7期　Cen t ral South Pharmacy.July 2009, Vol.7 No.7
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性比甲醇小 , 价格便宜 , 来源方便 , 可回收反复使用 , 并且
乙醇的提取液不易发霉变质。因此 , 选用乙醇为提取剂 , 常
用浸提法 、 超声波 、 微波法 、 回流提取法等方法提取。同
时 , 料液比 、 提取时间 、 提取温度等因素也都能影响提取效
率 , 必须加以考虑。
　　取新鲜的苹果皮在匀浆粉碎机中以适当比例的乙醇水溶
液粉碎混匀。每次试验取相当于 5 g 苹果皮的匀浆粉碎液 ,
采用不同的方法提取苹果皮中的根皮苷。 ①回流法:60%乙
醇水溶液 、 料液比 1∶20、 提取时间 30 min。 ②超声波法:
60%乙醇水溶液 、 料液比 1∶20 、 提取时间 20 min 、 提取温
度 30 ℃。 ③微波法:60%乙醇水溶液 、 料液比 1 ∶20、 提
取时间 5 min 、 超声波功率 300 W。 ④浸提法:60%乙醇水
溶液 、 料液比 1∶20 、 提取时间 60 min 、 提取温度 30 ℃。
提取液经真空抽滤后滤液定容至 5 m L , 避光低温保存 , 使
用 H PLC 检测根皮苷的含量 (色谱图见图 1)。 4 种方法提
取的根皮苷含量分别为 31.527、 23.850、 16.809 和 20.469
μg· g -1 , 乙醇回流法提取率明显超过其他方法。因此 , 单
因素确定的提取方法为乙醇加热回流法。
图 1　根皮苷 HPLC色谱图
Fig 1　HPLC chromatog ram of phlori zin
A.对照品 (standard);B.样品 (sample);1.根皮苷 (ph lorizin)
2.4　回流法提取根皮苷单因素实验
以料液比 1∶20 , 提取时间 30 min为固定条件 , 乙醇浓
度分别为 0、 20%、 40%和 60%时 , 提取的根皮苷含量分别
为 22.721 、 29.205 、 36.696 和 31.527 μg · g-1 。结果表明
乙醇溶液浓度过高或过低都不利于根皮苷的提取。
以 40%乙醇溶液 、 料液比 1∶20 为固定条件 , 回流时
间分别为一沸腾即停止 、 1 、 7 和 15 min 时 , 提取的根皮苷
分别为 21.929 、 24.812 、 24.017 和 21.797 μg · g-1 。结果
表明随回流时间的延长 , 根皮苷的含量出现下降的趋势。
2.5　回流法提取根皮苷的正交实验方案设计
准确量取相当于 5 g苹果皮的匀浆粉碎液 , 置于圆底烧
瓶中 , 按表 1 、 2 选择的因素和水平进行加热回流提取苹果
皮中的根皮苷 , 提取液经真空抽滤后滤液定容至 5 m L , 避
光低温保存 , 使用 H PLC 检测根皮苷的含量。用 L 16(43)
正交实验表安排实验 , 因素水平见表 1。对表 1 结果进行统
计处理 , 见表 2和表 3。
表 1　工艺因素水平表
Tab 1　Factors and levels of optimum technique
水平
(level)
因素 (f actor)
A 乙醇浓度(alcohol
concent ration)
/ %
B乙醇用量
(volum e of alcohol)
/倍
C提取时间
(ext raction t ime)
/min
1 30% 1∶10 沸腾即停
2 40% 1∶15 0.5
3 50% 1∶20 1
4 60% 1∶30 5
表 2　L16(43)正交试验方案与结果
Tab 2　Design of L16(43) orthogonal test
试验号
(t es t No.) A B C
根皮苷含量
(conten t of phlori zin)
μg· g -1
1 1 1 1 15.123
2 1 2 2 20.519
3 1 3 3 22.443
4 1 4 4 24.830
5 2 1 2 17.122
6 2 2 1 22.625
7 2 3 4 24.253
8 2 4 3 27.115
9 3 1 3 19.780
10 3 2 4 21.055
11 3 3 1 21.011
12 3 4 2 24.920
13 4 1 4 13.024
14 4 2 3 23.461
15 4 3 2 24.733
16 4 4 1 24.298
K 1 20.729 16.262 20.764
K 2 22.779 21.915 21.823
K 3 21.692 23.110 23.200
K 4 21.379 25.291 20.791
R 2.050 9.029 2.436
　　根据表 2 正交实验结果表明 , 影响根皮苷回流法提取效
果的主要因素依次为:B>C>A , 即料液比对根皮苷提取效
率影响最大 , 其次为提取时间 , 再次为乙醇浓度。最佳提取
条件为 A2B4C3 。
表 3　方差分析结果
Tab 3　Analysis of variance
方差来源
(source)
离差
平方和
(sum of
squ are)
自由度
(df)
均方和
(mean
square)
F值
(F valu e)
显著性
(Sig.)
A 8.791 3 2.930 0.910 0.490
B 177.938 3 59.313 18.417 0.002
C 15.820 3 5.273 1.637 0.278
误差 error 19.324 6 3.221
　　注 (note):F 0.05 (3 , 3)=9.28。
Cen t ral South Pharmacy.Ju ly 2009 , Vol.7 No.7　中南药学 2009年 7月第 7卷第 7期
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　　方差分析结果表明 , 料液比对根皮苷提取效率的影响有
统计学的意义 (P<0.05), 而提取时间和溶剂比对统计结
果无显著影响。故从节约成本的角度考虑 , 最佳提取条件为
40%乙醇溶液 、 料液比 1∶30、 回流时间 1 min。
2.6　验证实验
按优化所得工艺条件进行 3 次验证实验 , 结果根皮苷的
含量分别为 27.246 、 26.982 和 27.086 μg· g -1 。可以看出 ,
利用正交实验方法优选的 40%乙醇溶液 、 料液比 1∶30、 回
流时间 1 min 的提取工艺稳定可行。
2.7　根皮苷稳定性测试
分别移取 50 mL 提取液 5 份 , 在 90 ℃的水浴上分别回
流 1 、 5 、 10 、 30 、 60 min , 根皮 苷量 分别 为 10.994 、
12.004 、 12.131、 12.047 和 12.122 μg ·mL-1 。
将根皮苷粗提液在旋蒸仪上 50 ℃蒸去乙醇及水份 , 剩
余物溶于 100%甲醇 , 真空抽滤去除不溶物。将根皮苷的甲
醇溶液分为 2 份密封保存 , 1 份放在自然光照下 , 1 份在冰
箱中 4 ℃保存。保存时间为 1 、 3和 7 d , 自然光照下根皮苷
含量分别为 19.252 、 18.522 和 20.049 μg · mL-1 ;4 ℃保
存下根皮苷含量分别为 19.040 、 20.158 和 21.775 μg ·
mL-1 。
3　讨论
通过回流法 、 超声波法 、 微波法和浸提法 4 种方法对苹
果皮中根皮苷进行提取 、 测定 , 除 “ 2.3” 所述实验条件外 ,
对 4 种方法在其他实验条件下提取根皮苷也进行了尝试 , 如
不同的乙醇含量 、 不同的料液比 、 不同的提取时间 、 不同的
提取温度以及不同的微波功率 , 结果确定加热回流法提取根
皮苷量最高。
通过 L16(43)正交实验 , 确定苹果皮中根皮素的最佳提
取工艺为:40%乙醇溶液 、 料液比 1∶30 、 回流 1 min。其
工艺合理 、 操作简单 、 成本低 、 质量稳定 , 可以为开发苹果
皮的药用价值提供科学依据 , 具有良好的现实意义。 另外 ,
本文为根皮苷的进一步纯化提供了坚实的基础。
在预示实验中发现 , 提取时间越长 , 根皮苷含量越低 ,
越不利于根皮苷的提取。但通过稳定性实验发现 , 最终的粗
提液对热 、 对光都很稳定 , 至于随着提取时间的延长 , 在提
取过程中根皮苷发生了何种变化使其含量下降有待进一步研
究。
参考文献
[ 1] 董华强 , 宁正祥.根皮苷与糖尿病防治 [ J] .食品科技 , 2006 ,
31 (12):192-195.
[ 2] 李益明 , 方京冲 , 杨秀芳 , 等.血糖变化对糖尿病大鼠骨骼肌
GLUT 4表达的影响 [ J] .中国糖尿病杂志 , 2000 , 8 (3):
164-167.
[ 3] 冯雪娇 , 曹学丽 , 李艳, 等.根皮苷的应用及分离纯化研究进
展 [ J] .北京工商大学学报·自然科学版 , 2008 , 26 (4):13-
16.
[ 4] 董华强 , 宁正祥 , 于立静 , 等.多穗柯黄酮根皮苷对糖尿病小
鼠的降血糖血脂效果 [ J] .食品科学 , 2006 , 27 (12):714-
718.
[ 5] 李燕 , 胡俊平 , 张莹 , 等.痤疮的分期治疗 [ J] .河南中医 ,
2006 , 26(10):35-36.
[ 6] Ehrenkranz J , Lew is N , Kahn C , et al.Phlori zin:a review [ J] .
Diabetes Metab Res Rev , 2005 , 21 (1):31-38.
[ 7] 张宏岐 , 汪鋆植 , 邹坤, 等.杨进湖北海棠提取物的体外抗氧
化活性研究 [ J] .食品科技 , 2008 , 33 (11):183-186.
[ 8] 谢阳 , 赖维 , 万苗坚 , 等.荔枝果皮中的美白剂根皮苷的提
取 、 纯化及鉴定 [ J] .中国美容医学, 2008 , 17 (7):1032-
1034.
[ 9] 刘丹 , 於洪建 , 王朋书.从蔷薇科植物的皮根枝叶及榨汁废料
液中提取根皮苷的工艺 [ P] .中国专利:200510016291.4 ,
2005210219.
[ 10] Michael F W.A rapid m ethod for the separation an d quan tif ica-
t ion of simple phenolic acids in plant material u sing high per-
f ormance liquid chromatog raphy [ J] .Journal of C hromatogra-
ph y , 1985 , 346 :440-445.
[ 11] 刘和 , 王瑞花 , 张玉龙 , 等.苹果树体内根皮苷含量变化研
究 [ A] .见:雷建军主编.园艺学进展 (第五辑) [ M ] 广
东:广州出版社 , 2002 , (5):229-235.
(收稿日期:2009-03-27;修回日期:2009-05-11)
葛根素微乳灌胃后大鼠血浆中葛根素的测定
邓长凤1 , 2 , 龚友兰1 , 2 , 吴雪1 , 2 , 向大位1 , 2 , 欧阳丽娜1 , 2 , 向大雄1 , 2＊ (1.中南大学药学院 , 长沙　410013;
2.中南大学湘雅二医院药剂科 , 长沙　410011)
摘要:目的　建立反相高效液相色谱法测定大鼠血浆中的葛根素 , 用于葛根素微乳在大鼠体内的生物利用度研究。
方法　取血浆样品 , 用乙腈沉淀蛋白 , Phenomenex C18柱 (250 mm×4.6 mm , 5μm)分离 , 4-羟基苯甲醛为内标 ,
　　基金项目:湖南省自然科学基金项目 (No.08JJ3053)。
作者简介:邓长凤 , 硕士研究生 , 主要从事药物新型给药系统以及生物药剂学研究 , Tel:(0731) 85292093 , E-mail :dcf820409@
gmai l.com　　＊通讯作者:向大雄 , 男 , 博士 , 副教授 , 硕士生导师 , 主要从事药物新剂型新技术研究 , Tel:(0731) 85292093 , E-
mai l:xiangdaxion g@163.com
中南药学 2009年 July 月第 7卷第 7期　Cen t ral South Pharmacy.July 2009, Vol.7 No.7