全 文 ：26　 林业科技开发　2008年第 22卷第 2期
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(责任编辑　周贤军)
阔瓣含笑叶片总酚超声波提取工艺的优化
毕慧敏 1 ,何开跃1＊ ,李晓储 2 ,黄利斌2
(1.南京林业大学森林资源与环境学院 , 南京 210037;2.江苏省林业科学院)
摘　要:以阔瓣含笑叶片为原料 , 定性鉴定了其提取物中的酚类物质 ,并对酚类物质的超声波提取工艺进行了优
化 ,采用单因素实验法对影响总酚提取率的 4个因素(乙醇浓度 、料液比 、提取温度和提取时间)进行了分析 ,利用
正交试验法确定了提取总酚的最佳工艺条件。结果表明 ,提取液具有典型的酚类化合物特性 , 定性反应现象明显;
阔瓣含笑叶片中总酚的最佳提取条件为:乙醇浓度 80%, 料液比 1∶40, 提取温度 55℃,提取时间 30min。在最佳提
取条件下的总酚提取率为 10.57%。
关键词:阔瓣含笑;总酚;提取工艺
收稿日期:2007-12-18　　　　修回日期:2008-01-03
基金项目:江苏省农业三项工程子项目(编号:SX2003-77)。
第一作者简介:毕慧敏(1982-),女 ,硕士生 ,研究方向植物生理生化。
通讯作者:何开跃 ,女 ,副教授。
OptimizationonUltrasonicExtractionTechnologyofTotalPhenolsfromtheMicheliaplatypetalaHand
Leaves∥BIHui-min, HEKai-yue, LIXiao-chu, HUANGLi-bin
Abstract:PhenolsintheextractsofM.platypetalawereanalyzedqualitativelyinthispaper.Theeffectsoffourfactors
(ethanolconcentration, ratioofmaterialtosolvent, extractiontemperatureandextractiontime)ontheextractionratioofto-
talphenolsfromM.platypetalaleaveswereanalyzedbysinglefactorexperiment, andtheoptimumextractiontechnologyof
totalphenolswasalsoidentifiedbytheorthogonalexperimentaldesign.Theresultsshowedthatthetypicalspecificityofthe
phenolswasfoundintheextracts.TheoptimalconditionsfortheextractionoftotalphenolsfromM.platypetalaleaveswere
as:ethanolconcentration80% andratioofmaterialtosolvent1∶40 atthe55℃ ofextractiontemperaturefor30min, by
which10.57% oftotalphenolswasextracted.
Keywords:MicheliaplatypetalaHand;Totalphenols;Extractiontechnology
Firstauthor saddress:CollegeofForestResourcesandEnvironment, NanjingForestryUniversity, 210037, Nanjing, China
　　阔瓣含笑(MicheliaplatypetalaHand.)别名阔瓣
白兰花 ,云山白兰 ,系木兰科含笑属常绿阔叶树种 。
天然酚类物质在植物中分布广泛 ,许多研究资表明 ,
应用研究　
　林业科技开发　2008年第 22卷第 2期 27　
植物多酚具有较强的抗氧化作用以及明显的抑菌 、抗
癌 、抗老化和抑制胆固醇上升等功效 ,摄取一定量的
植物多酚能够有效地预防和抑制疾病的发生 ,因此 ,
植物多酚已被称作人类健康的 “第 7营养素 ”[ 1] 。植
物多酚对多种细菌 、真菌 、酵母菌都有明显的抑制作
用 [ 2] 。 V.Kuete[ 3]等报道 Tridesmostemonomphalo-
carpoides茎皮提取物对两种酵母菌和 7种细菌的抑
制作用 ,并指出起作用的成分主要是生物碱 、类固醇 、
单宁酸 、多酚 、黄酮等物质 。
超声波是一种弹性机械振动波 。当大量的超声
波作用于提取介质 ,振动处于稀释状态时 ,介质被撕
裂成许多小空穴 ,这些小空穴瞬时闭合 ,产生高达数
千大气压的瞬时压力 ,破坏植物材料的细胞 ,从而使
细胞中的有效成分得以释放 ,直接与溶剂接触并溶解
在其中 ,从而提高了有效成分的提取率 [ 4, 5] 。近年
来 ,超声波提取方法由于操作简便快捷 、提取温度低 、
提取率高 、提取物的结构未被破坏等特点 ,已广泛用
于天然植物的有效成分提取。如荷叶多酚提取 [ 6] ,
苹果渣多酚提取 [ 7] ,元宝枫叶总黄酮提取[ 8] ,大豆异
黄酮[ 9]的提取等 。本实验以乙醇作为提取溶剂 ,借
助于超声波进行提取 ,以总酚提取率为指标 ,研究了
阔瓣含笑酚类物质的最佳提取工艺条件 ,为进一步开
发利用阔瓣含笑提供依据 。
1　材料与方法
1.1　实验材料
阔瓣含笑叶片采自南京中山陵 ,阴干后粉碎置于
冰箱中备用 。
1.2　试　剂
乙醇 ,钨酸钠 ,钼酸钠 ,磷酸 ,双氧水 ,浓盐酸 ,硫
酸锂 ,碳酸钠均为分析纯;原儿茶酸标准品购自上海
友思公司。
1.3　仪　器
KS-120D超声波清洗器 , ZFQ85B旋转蒸发器 ,
HH-2型恒温水浴锅 , SHZ-D(II)循环水式真空泵 ,
SP-2100P型可见光分光光度计 ,电动粉碎机。
1.4　实验方法
1.4.1　阔瓣含笑提取物中酚类物质的鉴识
根据酚类化合物的特性对提取液作定性试验 [ 10] 。
1.4.2　标准曲线的制作 [ 11]
准确量取 100μg/mL原儿茶酸标准液 0、0.1、
0.2、0.3、0.4mL于 10mL容量瓶中 ,各加 6mL水 ,摇
匀 ,再加 0.5mL福林试剂 ,充分摇匀 。 1min之后 ,加
入碳酸钠溶液(20g碳酸钠 /100mL水)1.5mL,混匀
定容。在 75℃下反应 10min,于 765nm波长下比色 ,
测定吸光度。以吸光度(A765)为横坐标 ,浓度为纵坐
标绘制标准曲线(见图 1)。
图 1　原儿茶酸的总酚标准曲线
1.4.3　阔瓣含笑叶片中总酚的提取及测定
精确称取阔瓣含笑叶片干粉 1.0g,放入 100mL
的三角瓶中 ,按要求加入一定量的一定浓度的乙醇水
溶液 ,放入超声波清洗器提取一定时间 ,抽滤 ,滤渣以
同样条件提取 ,抽滤 ,合并滤液 ,用旋转蒸发器减压浓
缩 ,回收乙醇。浓缩后转入 100mL容量瓶 ,用 70%
乙醇定容 ,为样品待测液。取 0.25mL样品待测液于
10mL容量瓶中 ,加入 6mL蒸馏水 ,再加入 0.5mL福
林试剂 ,再加入 1.5mL20%Na2CO3溶液 ,用水定容
至刻度 , 混匀 , 75℃下反应 10min后 , 冷却后在
765nm处测定吸光值 ,代入回归方程得到总酚含量。
总酚含量 =(酚类化合物质量 /干物料质量)×100%
1.4.4　正交试验设计
为了消除各因素间交互作用对结果的影响 ,分析
参数影响主次因素 , 得出最佳的提取工艺 ,选取乙醇
浓度 、料液比 、超声波提取温度 、提取时间 4个对超声
波提取阔瓣含笑总酚含量有影响的因素进行单因素
实验。在单因素实验的基础上确定正交试验的因素
和水平 ,以测得的阔瓣含笑叶片样品中酚类物质含量
为考察指标 ,选用 L9(34)正交表(表 1)对阔瓣含笑
叶片总酚类物质提取工艺进行研究。
表 1正交试验因素水平
水平 乙醇浓度 /%(A)
料液比
(B)
提取温度 /℃
(C)
提取时间 /min
(D)
1 60 1∶20 55 20
2 70 1∶30 60 30
3 80 1∶40 65 40
2　结果与分析
2.1　阔瓣含笑提取物中酚类物质的定性鉴定
阔瓣含笑提取物中酚类物质的定性鉴定结果见
表 2。由表 2可知 ,阔瓣含笑提取物中含有黄酮类 、
香豆素类及鞣质等酚类化合物。
　应用研究
28　 林业科技开发　2008年第 22卷第 2期
表 2　阔瓣含笑提取物中酚类物质的定性鉴定结果
检测试验 实验现象 组分
FeCl3实验 显绿色 酚类化合物
高锰酸钾实验 褪色 酚类化合物
重氮化试剂 显红色 酚类化合物
明胶实验 有混浊或白色沉淀 鞣质
生物碱实验 有沉淀生成 鞣质
盐酸锌粉反应 显红色 黄酮类化合物
和 NaOH反应 颜色加深 黄酮类化合物
异羟肟酸铁实验 显棕红色 香豆素类
KOH实验 显红色 香豆素类
2.2　乙醇浓度对总酚提取率的影响
一定体积分数的乙醇或甲醇溶液是常用的有机
提取溶剂 ,工业上乙醇的应用要比甲醇广泛 ,而且对
人体无毒副作用 ,并参照王文祥 [ 12]提取总酚的方法 ,
采用乙醇作为提取溶剂。称取 1.0g阔瓣含笑叶片
粉末 ,加入 30mL不同浓度的乙醇 , 50℃超声波辅助
萃取 30min,抽虑 ,定容 ,测其吸光度 A值 ,分别计算
总酚提取率 ,得提取率与乙醇浓度的关系(图 2)。从
图 2可见 , 70%乙醇的提取效果最好 ,所以 ,乙醇浓度
确定在 60% ～ 80%。
图 2　乙醇浓度对总酚提取率的影响
2.3　料液比对总酚提取率的影响
称取 1.0g阔瓣含笑叶片粉末 ,分别加入 10、20、
30、40、 50mL70%的乙醇 , 50℃超声波辅助萃取
30min,抽滤 ,定容 ,测其吸光度 A值 ,分别计算总酚
提取率 ,得提取率与料液比的关系(图 3)。
图 3　料液比对提取率的影响
从图 3可见 ,提取率在料液比 1∶10 ～ 1∶30时 ,随
溶剂用量的增多提取率也较快的增大 ,但当料液比大
于 1∶30时 ,提取率趋于平稳。从提取效果 ,减少溶剂
用量和降低浓缩负担等各方面综合考虑 ,用量不宜过
大 ,故将料液比确定在 1∶20 ～ 1∶40之间 。
2.4　超声波辅助萃取温度对总酚提取率的影响
称取 1.0g阔瓣含笑叶片粉末 ,分别加入 30mL
70%的乙醇 ,分别在 45、50、55、60、65、70℃超声波辅
助萃取 30min,抽虑 ,定容 ,测其吸光度 A值 ,分别计
算总酚提取率 ,得提取率与超声波萃取温度的关系
(图 4)。从图 4可见 ,随着超声波萃取温度的升高 ,
总酚的提取率增大 ,但超过 65℃后 ,总酚的提取率反
而下降。这可能是由于酚类物质在乙醇中的溶解度
随着温度的升高而增大 ,同时由于温度升高 ,提取粘
度减少 ,扩散系数增加 ,促使提取速度加快 。但是当
温度过高时 ,可能是由于温度较高导致乙醇挥发 ,致
使提取率不继续增加反而降低 。鉴于总酚类物质的
热稳定性及杂质的溶出问题 ,同时 ,温度过高 ,易造成
溶剂的损失 ,浸提效果反而下降 。综合各方面因素考
虑 ,浸提温度以低于 65℃为宜。
图 4　超声波萃取温度对提取率的影响
2.5　超声波辅助萃取时间对总酚提取率的影响
称取 1.0g阔瓣含笑叶片粉末 ,分别加入 30mL
70%的乙醇 , 50℃超声波萃取 ,萃取时间分别为 10、20、
30、40、50min,抽虑 ,定容 ,测其吸光度 A值 ,分别计算总
酚提取率 ,得提取率与超声波萃取时间的关系(图 5)。
图 5　超声波萃取时间对提取率的影响
应用研究　
　林业科技开发　2008年第 22卷第 2期 29　
从图 5可见 ,提取时间在 10 ～ 30min之间提取
率变化较大 ,随着提取时间的延长 ,酚类物质提取率
不断增加 ,但 30min后 ,提取量增加很缓慢 ,基本达
到平衡 。由图分析及考虑到时间效益 ,所以将超声波
萃取时间定在 20 ～ 40min。
2.6　正交试验
通过单因素试验 ,选择合理的因素水平进行正交
实验 ,以确定最佳的提取条件 ,结果见表 3。从表 3
的极差分析可以看出 ,影响阔瓣含笑总酚提取效果各
因素的主次顺序依次为:乙醇浓度 >料液比 >超声波
提取温度 >提取时间。由此可得出最佳提取方案为
A3B3C1D2 ,即乙醇浓度 80%, 料液比 1∶40,提取温度
55℃,提取时间 30min。
表 3　正交试验结果
编号 A B C D 总酚提取率 /%
1 1 1 1 1 7.96
2 1 2 2 2 8.29
3 1 3 3 3 8.92
4 2 1 2 3 8.56
5 2 2 3 1 9.65
6 2 3 1 2 10.02
7 3 1 3 2 9.84
8 3 2 1 3 10.45
9 3 3 2 1 9.53
K1 25.17 26.36 28.43 27.14K2 28.23 28.39 26.38 28.15
K3 29.82 28.47 28.41 27.93
k1 8.39 8.79 9.48 9.05k2 9.41 9.46 8.79 9.38
k3 9.94 9.49 9.47 9.31
R 1.55 0.70 0.68 0.34
　　通过直观分析 ,对总酚提取率影响最弱的是 D,
故以 D因素作为误差进行方差分析 ,结果见表 4。由
表 4可知 ,乙醇浓度对阔瓣含笑的总酚提取效果影响
显著。
表 4　方差分析结果
变异
来源
离差
平方和 自由度 均方 F F0.05 F0.01
A 3.724 2 1.862 19.800＊ 19.00 99.00
B 0.953 2 0.477 5.069
C 0.925 2 0.462 4.918
D(误差) 0.188 2 0.094
总变异 5.790 8
2.7　最佳条件的验证结果
为了验证上述结果的准确性 ,以保证提取工艺的
合理可行 , 取 20g粉碎的阔瓣含笑叶片装入
1 000mL的三角瓶中 ,按上述确定的最佳提取工艺条
件 A3B3C1D2进行 3次重复实验 ,取平均值。结果见
表 5。由表 5可知 , 3次实验结果的总酚含量分别为
10.48%, 10.53%, 10.71%,平均值为 10.57% ,相对
标准偏差为 1.14%。由此可见 ,所筛选出来的工艺
合理可行 ,稳定可靠 ,具有可操作性和重现性。
表 5　最佳提取工艺验证实验结果 /%
序号 总酚含量 提取物得率
1 10.48 16.43
2 10.71 16.69
3 10.53 16.48
平均值 10.57 16.53
RSD 1.14 0.83
3　结　论
本实验以总酚提取量为指标 ,对阔瓣含笑总酚含
量的提取工艺进行了优化 ,优化的最佳工艺条件为
A3B3C1D2 ,即:乙醇浓度 80%,料液比 1∶40,提取温度
55℃,提取时间 30min。极差分析结果表明 ,影响总
酚提取率的因素主次顺序是:乙醇浓度 >料液比 >提
取温度 >提取时间 。方差分析结果表明 ,乙醇浓度
对总酚提取率的影响显著 。按照最佳工艺条件进行
重复性试验 ,结果为:总酚的平均提取率为 10.57%,
RSD1.14%。试验结果表明 , 所筛选出来的工艺合
理可行 ,稳定可靠 ,具有可操作性和重现性 。本实验
所采用的超声波提取方法及优化的提取工艺 , 是提
取阔瓣含笑中酚类物质的有效途径。
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(责任编辑　葛华忠)
　应用研究