正交法優選杜仲葉中綠原酸提取工藝

◎張 蕾，張 娜，展雯琳

（陜西理工大學化學與環境科學學院，陜西 漢中 723000）

正交法優選杜仲葉中綠原酸提取工藝

◎張 蕾，張 娜，展雯琳

（陜西理工大學化學與環境科學學院，陜西 漢中 723000）

為優選杜仲葉中綠原酸的最佳提取工藝，選取乙醇濃度、料液比、超聲波時間、浸泡時間等為影響因素，先通過單因素試驗提取綠原酸，然后通過正交試驗法優化提取參數。結果最佳提取條件：乙醇濃度40%，料液比1∶35，超聲波時間30 min，浸泡時間60 min，此條件下綠原酸的得率為8.041 8 mg/g。結論杜仲葉中富含綠原酸，優化杜仲葉中綠原酸提取工藝，可為綠原酸的開發和應用提供理論依據。

杜仲葉；綠原酸；提取；工藝

杜仲（Eucommia ulmoides）［1］是中國名貴滋補藥材，現代藥理研究表明，杜仲葉具有降壓、調節血脂、心血管保護、預防肥胖、抗炎、抗病毒、增強免疫、延緩衰老和抗疲勞等作用。臨床上杜仲葉主要應用于降壓、治療婦產科疾病等。

綠原酸［2］的又名咖啡鞣酸、咖啡單寧酸，化學名3-O-咖啡酰奎尼酸，是一種弱極性分子，25 ℃時在水中的溶解度約為4%，易溶于醇和丙酮，微溶于乙酸乙酯，在熱水中溶解度較大。近年來，研究證明綠原酸具有廣泛的藥理作用，如抗氧化、抑菌、抗病毒、抗炎、抗腫瘤、保肝作用、抗內毒素等［3］。杜仲葉綠原酸含量豐富，可達1%～5%［4］，因此優化杜仲葉中綠原酸提取工藝，對生產生活及綠原酸今后衍生產品的開發和應用都具有重要的意義。本文先通過單因素試驗提取綠原酸，然后通過正交試驗法優化提取參數，以期為進一步擴展杜仲葉中綠原酸的研究范疇提供參考性數據。

1 實驗部分

1.1 實驗材料與儀器

材料：杜仲葉（漢中本地收集）、綠原酸標準品、無水乙醇、氫氧化鈣、氫氧化鈉、濃硫酸，試劑均為分析純。

儀器：760CRT雙光束紫外分光光度計，上海精密科學儀器有限公司分析儀器總廠；WGLL-230BE電熱鼓風干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司；植物草本粉碎機，天津泰斯特儀器有限公司；標準檢驗篩，浙江上虞市道墟張興紗篩廠；BSA224S-CW電子天平，賽多利斯科學儀器（北京）有限公司；旋片式真空泵，上海滬岡真空泵制造有限公司；KQ3200E型超聲波清洗機，昆山市超聲儀器有限公司；LD5-10低速離心機，北京京立離心機有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 綠原酸標準曲線繪制

用天平準確稱取綠原酸標準品0.001 g，用50%乙醇溶液溶解定容于100 mL的質量濃度為0.01 mg/mL標準液。取1 mL于10 mL的容量瓶中，50%乙醇溶液定容至刻度。以50%乙醇溶液為參比，用紫外可見分光光度計在250～450 nm處掃描，結果如圖1所示，得最大吸收波長為334.9 nm。

圖1 綠原酸標準品紫外吸收光譜圖

分別準確量取上述0.01 mg/mL的標準液0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 mL和10 mL于10 mL容量瓶中，50%乙醇溶液定容至刻度，以空白試劑為對照，在334.9 nm波長處測定吸光度，以綠原酸質量濃度（mg/mL）為橫坐標，吸光度（A）為縱坐標繪制標準曲線，如圖2所示。

圖2 綠原酸標準品曲線圖

得回歸方程：Y=0.012 73X+0.003 5，R2=0.999 5。可見，綠原酸在所測量的范圍內呈現良好的線性關系。

1.2.2 綠原酸的粗提

將杜仲葉洗凈，攤開放入烘箱50 ℃烘干，于粉碎機中粉碎成粉末并過80目篩，收集、封存，備用。稱取0.5 g粉末在料液比1∶30、乙醇濃度50%、浸提時間6 min、超聲波時間30 min下浸提抽濾，即得綠原酸粗提液。

1.2.3 綠原酸的精制

將上步所得綠原酸的粗提液定容至15 mL，取5 mL 加20%石灰乳調節pH=12，過濾，濾渣加2倍體積乙醇混懸，過濾，濾液加50%硫酸調節pH為3～4，過濾，濾液加20%氫氧化鈉調節pH=7，過濾，濾液3 000 r/min離心10 min，定容至15 mL在最大吸收波長下測其吸光度。

1.2.4 綠原酸得率計算方法

式中Y：綠原酸得率mg/g；A：吸光度；N：稀釋倍數；V：綠原酸濾液體積，mL；m：金銀花原料的質量，g。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 乙醇體積分數的影響

分別取乙醇濃度為40%、50%、60%、70%和80%，并固定液料比為1∶30，浸泡時間60 min，超

聲波時間30 min的條件下對杜仲葉中綠原酸的提取率進行研究，結果見表1。

表1 乙醇體積分數對杜仲葉中綠原酸的提取率的影響表

乙醇濃度低時，杜仲葉難以溶解，綠原酸得率低；濃度增高后，杜仲葉溶解，綠原酸得率增大。但杜仲葉中包括綠原酸在內的成分隨乙醇濃度的增大不斷被提取，當杜仲葉中綠原酸完全提取后，其他雜質也被大量提取，導致綠原酸得率下降。由表1可知，綠原酸奶得率隨乙醇濃度增大先增高后降低，故取乙醇濃度為50%較佳。

2.1.2 料液比的影響

分別取料液比為1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30和1∶35，并固定乙醇濃度為最優選50%，浸泡時間60 min，超聲波時間30 min的條件下對杜仲葉中綠原酸的提取率進行研究，結果見表2。

表2 料液比對杜仲葉中綠原酸的提取率的影響表

由表2可知，綠原酸得率隨料液比的增大先快速升高后緩慢升高。杜仲葉中綠原酸隨料液比增大不斷析出，料液比過小，杜仲葉難以溶解，且綠原酸提出后溶液成為綠原酸飽和溶液，導致杜仲葉中綠原酸無法繼續提出；料液比增大綠原酸得率明顯增大，之后料液比再增大時，由于綠原酸已經基本完全提出，得率增大不明顯。從節約試劑的角度看料液比過大不經濟。故當料液比為1∶30時較佳。

2.1.3 超聲波時間的影響

分別取超聲波時間為0、10、20、30 min和40 min，并固定乙醇濃度為最優選50%，料液比為最優選1∶30，浸泡時間60 min的條件下對杜仲葉中綠原酸的提取率進行研究，結果見表3。

表3 超聲波時間對杜仲葉中綠原酸的提取率的影響表

通過超聲波可以快速有效的提取杜仲葉中的綠原酸，但也可以提出其他雜質，超聲波時間增加，雜質增多，此外，長時間超聲波使溶液受熱也會導致綠原酸分解，綠原酸得率下降。由表3可知，綠原酸得率隨超聲波時間的增長先升高后降低，所以超聲波時間為20 min較佳。

2.1.4 浸泡時間的影響

分別取浸泡時間為0、30、60、90 min和120 min，并固定乙醇濃度為最優選50%，料液比為最優選1∶30，超聲波時間為最優選20 min的條件下對杜仲葉中綠原酸的提取率進行研究，結果見表4。

表4 浸泡時間對杜仲葉中綠原酸的提取率的影響表

不浸泡，杜仲葉和溶劑乙醇接觸時間過短，不能將綠原酸全部提出。通過浸泡杜仲葉粉末綠原酸不斷提出，綠原酸得率增大，但隨著浸泡時間的延長，雜質變多、綠原酸分解變質，不利于綠原酸提取，反而會導致綠原酸得率大幅下降。由表4可知，綠原酸得率隨浸泡時間的增長先升高后降低，所以浸泡時間為30 min較佳。

2.2 正交試驗

2.2.1 正交試驗設計

在單因素試驗的基礎上，選取影響綠原酸提取的因素，乙醇濃度、料液比、超聲波時間、浸泡時間，設計4因素3水平的L9-3-4正交試驗，以進一步優化提取條件，正交試驗的因素水平設計見表5。

表5 正交試驗因素水平表

2.2.2 正交試驗結果及極差分析

按表5進行正交試驗，正交試驗結果及極差分析見表6。

表6 正交試驗結果及極差分析表

由表6可知，影響綠原酸提取的主次因素為乙醇濃度＞超聲波時間＞料液比＞浸泡時間。最佳組合是A1B3C3D3，即杜仲葉中綠原酸的最佳提取工藝為乙醇濃度40%，料液比1∶35，超聲波時間30 min，浸泡時間60 min，此條件下綠原酸的得率為8.041 8 mg/g。

3 結論

采用單因素和正交試驗來確定提取綠原酸的最佳工藝條件，得到以下結果：乙醇濃度40%，料液比1∶35，超聲波時間30 min，浸泡時間60 min，選取即組合A1B3C3D3時綠原酸得率最大，為8.041 8 mg/g。

實驗表明杜仲葉中富含的綠原酸，是提取綠原酸的重要來源。本實驗為綠原酸的提取純化工藝的進一步研究提供了參考數據，可為生產生活及綠原酸今后衍生產品的開發和應用提供理論依據。

［1］袁天翊，方蓮花，呂 揚，等.杜仲葉的藥理作用研究進展［J］.中國中藥雜志，2013（6）：781-785.

［2］王 茜，李 智，何 琦，等.杜仲葉中綠原酸提取分離工藝條件的研究［J］.離子交換與吸附，2008（1）：73-80.

［3］向燦輝，羅 景，王文君，等.杜仲葉綠原酸抗氧化穩定性研究［J］.食品科技，2013（1）：224-227.

［4］袁 華，鄧 良，楊小俊，等.杜仲葉中綠原酸的提取純化研究［J］時珍國醫國藥，2007（2）：446-448.

The Extraction Process of Chlorogenic Acid in Eucommiaulmoides Leaves by Orthogonal Design

Zhang Lei， Zhang Na， Zhan Wenlin
（College of Chemistry and Environmental Science， Shaanxi Sci-Tech University，Hanzhong 723000， China）

To optimize the extraction process of chlorogenic acid in Eucommia leaf （ECA）， choosing ethanol concentration， solid-liquid ratio， ultrasonic time and soaking time as influencing factors. The extraction process of chlorogenic acid was studied by single factor test and then the parameters were optimized by orthogonal test. As the result，the optimum extraction conditions is Ethanol concentration 40%，solid-liquid ratio 1∶35， ultrasonic time 30 min， soaking time 60 min， the yield of chlorogenic acid under this condition was 8.041 8 mg/g. ECA rich in chlorogenic acid and optimize the extraction process of chlorogenic acid in ECA， which can provide a theoretical basis for the development and application of chlorogenic acid.

Eucommia leaf （ECA）； Chlorogenic acid； Extract； Process

TQ464

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.14.037

張蕾（1995- ），女，陜西西安人，本科在讀；主要研究方向為化學工程與工藝。