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大叶白麻总多酚提取工艺研究



全 文 :湖 北 农 业 科 学 2015 年
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(责任编辑 龙小玲)
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收稿日期:2015-05-14
基金项目:云南省教育厅科学研究基金项目(2014Y438);曲靖师范学院重点资助项目(2011ZDZC1);曲靖师范学院校级精品课程项目
(JPKC2013003;JPKC2014004)
作者简介:史俊友(1981-),男,山东济南人,讲师,博士,主要从事天然产物有效成分的分离研究,(电话)18908741246(电子信箱)shijunyou123@126.com。
第 54 卷第 16 期
2015年 8 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 54 No.16
Aug.,2015
大叶白麻总多酚提取工艺研究
史俊友,景年华,赵红艳
(曲靖师范学院化学化工学院,云南 曲靖 655011)
摘要:以大叶白麻(Poacynum hendersonii)叶为原料,乙醇为浸提溶剂对大叶白麻多酚的提取工艺进行了
探讨,首先采用单因素试验考察溶剂类型、溶剂浓度、料液比、提取时间、提取温度对大叶白麻多酚提取
的影响。 以此为基础,通过 L9(34)正交试验对提取工艺进一步优化。 结果表明,各因素对多酚提取效率的
影响大小为溶剂浓度>水浴时间>料液比>水浴温度。 大叶白麻多酚的最佳提取工艺以乙醇为提取溶剂,
浸提温度为 80 ℃,乙醇体积分数为 40%,提取时间 30 min,料液比为 1∶20(g∶mL),该条件下大叶白麻多酚
含量为 10.21 mg / g。
关键词:大叶白麻(Poacynum hendersonii);多酚;乙醇浸提法;正交试验
中图分类号:S563.3;R284.2 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)16-4016-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.16.047
Study on the Extraction of Total Polyphenol from Poacynum hendersonii
SHI Jun-you, JING Nian-hua, ZHAO Hong-yan
(College of Chemistry and Chemical Engineering, Qujing Normal University, Qujing 655011,Yunnan,China)
Abstract: In this study, the extraction technology of total polyphenols from Poacynum hendersonii was studied and optimized
with the ethanol. The influence of extraction solvent, solvent concentration, solid-liquid ratio, extraction time and extraction
temperature had been investigated. On the basis of single factor experiments, the L9(34) orthogonal experiment was then applied
in the process of optimization. And the results showed that the influence of the investigated factors on the polyphenols extrac-
tion yield was in the order as: solvent concentration > extraction time> solid-liquid ratio > extraction temperature.And the op-
timal technological conditions for the exaction of polyphenols from Poacynum hendersonii were as follows: ethanol was the best
solvent, temperature 80 ℃, ethanol concentration 40%, the ratio of solid to liquid 1:20, exaction time 30 min. In this condi-
tion, the best yield of polyphenols was 10.21 mg/g.
Key words: Poacynum hendersonii; total polyphenols; ethanol extraction; orthogonal test
第 16 期
表 1 正交试验因素与水平
水平
1
2
3
温度(A)

70
80
90
乙醇体积分数(B)
%
40
50
60
水浴时间(C)
min
25
30
35
料液比
(D)
1∶10
1∶15
1∶20
因素
大叶白麻(Poacynum hendersonii)俗称“大花罗
布麻”,又称野麻,为夹竹桃科白麻属多年生草本植
物 [1,2],主要分布于青海、新疆和甘肃等省区的沙漠
边缘、盐碱荒地、河流沿岸冲积平原地带[3]。 作为新
疆罗布麻叶浸膏及其制剂的主要原料,大叶白麻被
证明具有延缓衰老、降压、降脂、抗感冒、镇静安神、
保护脑神经等功效[4-8],目前常被用来制作降压药和
降压保健茶。 成分研究表明,大叶白麻叶中含有酚
类、鞣质、多糖、黄酮、强心苷、内酯、香豆素、甾体等
物质[9]。
植物多酚是广泛存在于植物体内的多酚类物
质,具有抗氧化、抗衰老、抗菌消炎、抗癌、抗病毒、
减少心血管疾病等功效, 目前已被广泛用于医学、
食品、制革和日用化工等相关领域[10,11]。但到目前为
止,大叶白麻中多酚提取还未有系统报道。 本试验
选取乙醇为提取溶剂,对大叶白麻中总多酚进行浸
提及含量测定,以期为大叶白麻的进一步开发利用
提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料
大叶白麻叶采自格尔木市;焦性没食子酸标准
品,上海抚生生物技术有限公司;磷酸氢二钠、磷酸
二氢钠、丙酮、乙酸乙酯、七水硫酸亚铁、四水合酒
石酸钾钠、无水乙醇均为分析纯。
SHZ-D(Ⅲ)型循环真空泵,郑州博科仪器设备
有限公司;紫外-可见分光光度计,上海仪电分析仪
器有限公司;MSE323S 型电子天平, 德国赛多利斯
公司;FW177 型中草药粉碎机, 天津泰斯特仪器有
限公司;DZKW 型恒温水浴锅、101-1ES 型干燥箱,
北京市永光明医疗仪器有限公司。
1.2 方法
1.2.1 样品预处理 将采摘的大叶白麻叶用清水
洗净后阴干, 均匀摊开后放入 70 ℃的烘箱中烘烤
4 h,取出后将烘干的大叶白麻叶放入中药高速粉碎
机中粉碎,粉碎后过 20 目筛备用。
1.2.2 标准曲线绘制 参照贤景春等[12]、牛春燕等[13]
的试验方法,以焦性没食子酸为标准品,采用可见
分光光度法测定大叶白麻叶中多酚的含量。取 0.25
mg/mL 焦性没食子酸标准液 0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、
5.0 mL 分别置于 25 mL 的容量瓶中,加去离子水 5
mL,酒石酸铁溶液 5 mL,用 pH 7.5 的磷酸盐缓冲
溶液定容;振荡混匀静置后,在波长为 540 nm 下测
其吸光度。然后以标准液浓度为横坐标,以其吸光度
为纵坐标, 得标准曲线:A=0.101 26+15.744 2C,R2=
0.999 2。
1.2.3 大叶白麻多酚的提取 称取一定质量的大
叶白麻叶粉末,置于回流反应装置中,按比例加入
设定浓度的溶剂,控制反应条件,水浴加热反应一
定时间后, 经循环多用真空泵抽滤, 转移至 50 mL
的容量瓶中,用去离子水定容,待测。
准确量取定容后的多酚溶液 1 mL 于 10 mL 的
容量瓶中,分别加入去离子水,酒石酸铁溶液 1 mL,
用 pH 7.5 的磷酸盐缓冲溶液定容; 振荡混匀静置
后,在波长为 540 nm 下测其吸光度,然后根据标准
曲线计算多酚的含量。
1.2.4 单因素试验
1) 提取溶剂。 准确称取 4.0 g 大叶白麻叶粉
末,置于冷凝回流装置中,分别加入等体积的去离子
水、乙醇、丙酮、乙酸乙酯,水浴加热反应 50 min 后,
趁热抽滤,收集滤液,配制成一定浓度溶液,测定其
吸光度。
2)乙醇体积分数。 称取 4.0 g大叶白麻叶粉末,
置于回流反应装置中,按料液比 1∶10(g∶mL,下同)分
别加入 60%、70%、80%、90%的乙醇溶液,水浴加热
反应 50 min 后,趁热抽滤,收集滤液,配制成一定浓
度溶液,测定其吸光度。
3)料液比。 准确称取 4.0 g 大叶白麻叶粉末,置
于冷凝回流装置中, 分别按料液比 1∶5、1∶10、1∶15、
1∶20、1∶25加入 50%乙醇溶液,水浴加热反应 50 min
后,趁热抽滤,收集滤液,配制成一定浓度溶液,测
定其吸光度。
4)水浴温度。 称取 4.0 g大叶白麻叶粉末,置于
回流反应装置中, 按料液比 1∶10 加入,50%乙醇溶
液,分别在水浴温度 30、40、50、60、70、80、85、90、
95 ℃下反应 50 min后,趁热抽滤,收集滤液,配制成
一定浓度溶液,测定其吸光度。
5)提取时间。 称取 4.0 g大叶白麻叶粉末,置于
回流反应装置中,按料液比 1∶10 加入 50%乙醇溶液
在水浴温度 80 ℃分别反应 10、15、20、25、30、35、40、
45、50、55、60 min,然后趁热抽滤,收集滤液,配制成
一定浓度溶液,测定其吸光度。
1.2.5 正交试验设计 在单因素试验的基础上,选
取提取温度(A)、乙醇体积分数(B)、水浴时间(C)、
料液比(D)为主要考察因素,设计了 4 因素 3 水平
正交试验,正交试验因素与水平见表 1。
史俊友等:大叶白麻总多酚提取工艺研究 4017
湖 北 农 业 科 学 2015 年
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果
2.1.1 提取溶剂对大叶白麻多酚含量的影响 试
验选取去离子水、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等 4 种较为
常用的溶剂对多酚进行提取,并对它们的提取效果
进行比较(图 1)。由图 1可知,在 4种溶剂中丙酮提
取多酚含量较低,去离子水、乙醇和乙酸乙酯的提
取含量较高,效果接近。 但考虑到水提物杂质较多,
后续较难处理,乙酸乙酯存在一定毒性,后续试验
选取生活中常用的乙醇作为提取溶剂。
2.1.2 乙醇体积分数对大叶白麻多酚含量的影响
因多酚极性一般较大,选取体积分数较低的乙醇进
行提取,并对 30%、40%、50%、60%乙醇的提取情况
进行考察(图 2)。由图 2可知,随着乙醇体积分数的
增加,多酚的浸出量先增加后减少,当乙醇体积分
数为 50%时多酚的提取效果最好,故选择 50%乙醇
作为考察对象。
2.1.3 料液比对大叶白麻多酚含量的影响 由图 3
可知,随着溶剂的增加,多酚的浸出量先增加后减
少, 大叶白麻质量与乙醇溶剂体积之比为 1∶20 时,
多酚的提取量达到最高。 故后续试验中选择料液比
为 1∶20作为考察对象。
2.1.4 水浴温度对大叶白麻多酚含量的影响 由
图 4 可知,随着提取温度的升高,大叶白麻多酚的
含量呈上升趋势,当温度为 80 ℃时,大叶白麻多酚
的含量达到最高,其主要原因为高温提高了分子扩
散速度,有利于多酚从细胞壁中溶出。 当温度继续
升高时含量开始下降,这可能是由于大叶白麻多酚
热稳定性较差,易被氧化分解所致。 故选择 80 ℃的
乙醇溶液作为考察对象。
2.1.5 提取时间对大叶白麻多酚含量的影响 由图
5 可知,随着提取时间的增加,多酚的浸出量先增加
后减少,当水浴时间为 25 min 时,多酚的提取效果
最好,所以选择水浴时间为 25 min作为考察对象。
2.2 正交试验结果
参考单因素试验的结果,以料液比、提取时间、
溶剂体积分数和提取温度等 4 个因素进行正交试
验设计, 优化乙醇提取大叶白麻多酚的最佳工艺。
正交试验结果见表 2。分析表 2中的极差 R值可知,
4 个因素影响顺序为 B>C>D>A, 即溶剂体积分数>
水浴时间>料液比>水浴温度,最佳组合为 A2B1C2D3。
即最佳提取工艺条件为浸提温度 80 ℃,溶剂体积分
数 40%,水浴时间 30 min,料液比 1∶20。 为了验证正
交试验结果, 在此条件下进行了 3 次验证试验,多
去离子水 丙酮 乙醇 乙酸乙酯
溶剂种类
8
7
6
5
4
3
2
1
0




//m
g/
g
图 1 提取溶剂对大叶白麻多酚含量的影响
图 4 温度对大叶白麻多酚含量的影响
30 40 50 60 70 80 85 90 95
温度//℃
8.5
8.0
7.5
7.0
6.5
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0




//m
g/
g
图 2 乙醇体积分数对大叶白麻多酚含量的影响
30 40 50 60
溶剂体积分数//%
9.6
9.4
9.2
9.0
8.8
8.6
8.4
8.2
8.0




//m
g/
g
图 3 料液比对大叶白麻多酚含量的影响
1∶05 1∶10 1∶15 1∶20 1∶25
料液比
8.2
7.2
6.2
5.2
4.2
3.2
2.2
1.2
0.2




//m
g/
g
图 5 提取时间对大叶白麻多酚含量的影响
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
时间//min
9.5
9.0
8.5
8.0
7.5
7.0
6.5
6.0




//m
g/
g
(下转第 4022页)
4018
湖 北 农 业 科 学 2015 年
S2O82-+e-→SO42-+SO4-
在交联剂 N,N’-亚甲基双丙烯酰胺 (MBA)的
作用下, 聚丙烯酰胺在电极表面形成高交联度,结
构致密的聚合物;如果聚合液体中含有蛋白质模板
分子,模板分子会随着聚合物的形成一同印迹镶嵌
在聚合物骨架中。
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(责任编辑 龙小玲)
酚的平均提取率为 10.21 mg / g,表明该方法可行。
3 小结
通过单因素试验,确定采用乙醇作为提取溶剂
对大叶白麻多酚进行浸提,在进一步正交试验的基
础上, 确定了大叶白麻中多酚的最佳提取工艺条
件: 浸提温度为 80 ℃,乙醇体积分数为 40%,水浴
时间30 min,料液比为 1∶20,该条件下大叶白麻多酚
的含量可达 10.21 mg / g。
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(责任编辑 龙小玲)
表 2 正交试验结果
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
R
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
22.72
24.66
23.89
1.94
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
26.14
23.92
21.21
4.93
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
22.04
25.14
24.09
3.10
D
1
2
3
3
1
2
2
3
1
23.29
22.95
25.03
2.08
多酚含量//mg/g
7.64
7.82
7.26
9.90
8.23
6.53
8.60
7.87
7.42
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