不同植物來(lái)源綠原酸的提取工藝優(yōu)化

摘 要：為優(yōu)化綠原酸的提取工藝，試驗(yàn)對(duì)比了不同的提取溶劑、溶液濃度、提取溫度、提取時(shí)間、料液比等因素對(duì)金銀花、山銀花、杜仲葉和煙葉中綠原酸提取率的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，最佳工藝優(yōu)化方案為：金銀花、山銀花、杜仲葉的綠原酸提取溶劑為60%乙醇，煙葉中綠原酸提取溶劑為蒸餾水;提取溫度60℃，料液比1∶16，提取時(shí)間60 min。在此條件下，金銀花、山銀花、杜仲葉、煙葉中的綠原酸提取率最高分別可達(dá)6.05%、6.01%、2.07%、2.33%。該提取工藝確保提取物成分與其天然狀態(tài)相近，有利于進(jìn)一步的純化。

關(guān)鍵詞：綠原酸;提取工藝;金銀花;山銀花;杜仲葉;煙葉

中圖分類號(hào)：Q946 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-060X（2019）01-0068-03

Abstract： To explore the effects of extraction rate of chlorogenic acid in Honeysuckle， Flos Lonicerae， Eucommia ulmoides Oliver leaves and tobacco leaves， in different extraction solvents， solution concentration， extraction temperature， extraction time， solid-liquid ratio and to find the best extraction process. Through experiment and data analysis， the chlorogenic acid extraction conditions of Honeysuckle， Flos Lonicerae and Eucommia ulmoides Oliver leaves as follows： 60% ethanol solvent， extracting temperature 60 ℃， solid-liquid ratio 1：16， extracting time 60 min; and chlorogenic acid in tobacco leaf extract solvent is distilled water. Under these conditions， the extraction rates of chlorogenic acid in Honeysuckle， Flos Lonicerae. Eucommia ulmoides Oliver leaves and tobacco leaves reached the highest： 6.05%， 6.01%， 2.07% and 2.33% respectively. The extraction process ensures that the components of the extract are similar to its natural state and lays a foundation for further purification.

Key words： chlorogenic acid; extraction technology; Honeysuckle; Flos lonicerae; Eucommia ulmoides Oliver leaf; tobacco leaf

綠原酸是植物有氧代謝的產(chǎn)物，其分子式為：C16H18O9，相對(duì)分子量354.3，在25℃的水中綠原酸溶解度為4%，易溶于丙酮和乙醇，難溶于親脂性有機(jī)溶劑[1]。不同植物或同一植物不同部位的綠原酸含量差異很大，其中煙葉、杜仲葉、金銀花、向日葵籽、咖

啡豆中綠原酸類似物的含量較高[2]。研究表明，綠原酸具有抗氧化[3-5]、抗菌消炎[5]、抗腫瘤[6]、增加白細(xì)胞

數(shù)量[7-8]、抑制前列腺增生[9]、保護(hù)心血管和預(yù)防糖尿病等諸多作用[10]。以植物的花作為提取原料，普通

的浸提法可以達(dá)到較高的綠原酸提取率[11-12];以植物的果實(shí)為提取原料，常采用超聲波[13]、高壓力萃取法[14-15]、酶輔助提取法[16]、紅外光譜技術(shù)微波輔助萃取法[17-18]、微波[19]等提取法;以根莖等為提取原料，

則用超臨界CO2萃取法[20]。試驗(yàn)采用水浴醇提、水浴

水提法，研究不同的提取條件對(duì)4種不同植物來(lái)源的綠原酸提取率的影響，力求尋找最佳綠原酸提取工藝。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試材料 金銀花（山東臨沂金銀花基地提供），山銀花（隆回小沙江金銀花基地提供），杜仲葉（保靖縣杜仲基地提供），煙葉（常德卷煙廠提供），綠原酸標(biāo)準(zhǔn)樣品（中國(guó)食品藥品檢定研究院）。

1.1.2 主要試劑 乙醇、鹽酸、乙酸乙酯、甲醇、氫氧化鈉、石油醚、氯仿均為分析純（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）;提取溶劑為蒸餾水。

1.1.3 儀器設(shè)備 DZKW-S-4電熱恒溫水浴鍋（北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司），DK-8B電熱恒溫水槽（上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司），Agilent 8453紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)（美國(guó)安捷倫科技公司），DHG-9146A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司），SHZ-Ⅲ循環(huán)水真空泵（上海亞榮生化儀器廠），5417R冷凍高速離心機(jī)（德國(guó)Eppendorf公司），DHG-9146A真空冷凍干燥機(jī)（北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司），RQ3200E超聲波清洗器（昆山市超市儀器有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 綠原酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備 精確稱量5 mg綠原酸標(biāo)準(zhǔn)品溶于50%乙醇，定容至50 mL制成母液。用移液管分別移取4.0、3.5、3.0、2.5、2.0、1.5 mL母液溶于50%乙醇，定容至25 mL，配制成綠原酸含量分別為15.5、13.5、11.6、9.7、7.7、5.8 μg/mL的梯度溶液用作測(cè)試。50%乙醇溶液做空白，紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)做全光譜掃描，確定溶液最大吸收峰波長(zhǎng)，測(cè)定溶液吸光度。以綠原酸的質(zhì)量濃度C為橫坐標(biāo)、吸光度A為縱坐標(biāo)生成標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.2 綠原酸醇提與水提工藝比較 用蒸餾水和60%乙醇分別做提取溶劑，調(diào)節(jié)溶液pH值至4，提取時(shí)間60 min，從4種植物材料中提取綠原酸并進(jìn)行初步除雜。觀測(cè)提取液顏色，測(cè)定溶液中綠原酸含量，初步考察除雜工藝的可行性，并比較醇提與水提效果。

1.2.3 不同濃度乙醇對(duì)綠原酸提取率的影響 分別稱取4種不同植物粉末5 g置于100 mL三角瓶中，分別

加入80 mL體積分?jǐn)?shù)為50%、60%、70%、80%的乙醇溶液，調(diào)節(jié)pH值至4，置于60℃水浴鍋中提取60 min。將提取液稀釋適當(dāng)倍數(shù)并于330 nm測(cè)量吸光度。

1.2.4 不同提取溫度對(duì)綠原酸提取率的影響 分別稱取4種不同植物粉末5 g置于100 mL三角瓶中，分別放置在40、50、60、70、80℃水浴鍋中加入60%乙醇80 mL，調(diào)節(jié)pH值至4，提取60 min。將提取液稀釋適當(dāng)倍數(shù)并于330 nm測(cè)量吸光度。

1.2.5 不同料液比對(duì)綠原酸提取率的影響 分別稱取4種不同植物粉末5 g置于100 mL三角瓶中，分別加入60%乙醇40、60、80、100 mL，調(diào)節(jié)pH值至4，于60℃水浴鍋提取60 min。將提取液稀釋適當(dāng)倍數(shù)并于330 nm測(cè)量吸光度。

1.2.6 不同提取時(shí)間對(duì)綠原酸提取率的影響 分別稱取4種不同植物粉末5 g置于100 mL三角瓶中，加入60%乙醇75 mL，于60℃水浴鍋中提取，分別在30、60、90、120 min取提取液適量，稀釋至適當(dāng)倍數(shù)并于330 nm測(cè)量吸光度。

2 結(jié)果與分析

2.1 綠原酸標(biāo)準(zhǔn)曲線

綠原酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線：Y=0.055 58X+0.004 72，R2=0.999。說(shuō)明在6～15 μg/mL這個(gè)質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

2.2 綠原酸醇提與水提工藝比較

如表1所示，4種植物的綠原酸在乙醇溶液中的提取率比水溶液高，但醇提液顏色更深，并殘留較多的色素和醇溶性雜質(zhì)。煙葉的醇提液中除了含有大量的色素之外，還含有成分復(fù)雜的脂質(zhì)，使用石油醚萃取去除脂質(zhì)效果不理想，使綠原酸的得率降低。相較于煙葉醇提液的復(fù)雜情況，金銀花和山銀花中雜質(zhì)相對(duì)較少，杜仲醇提液中的色素雜質(zhì)較少。醇提液濃縮時(shí)需要的溫度及時(shí)間條件遠(yuǎn)比水溶液濃縮條件溫和。綜合考慮，杜仲葉和金銀花、山銀花中的綠原酸使用乙醇提取工藝，對(duì)煙葉中的綠原酸使用蒸餾水提取

工藝。

2.3 不同濃度乙醇對(duì)綠原酸提取率的影響

如圖1所示：綠原酸提取率為金銀花gt;山銀花gt;杜仲葉，3種植物中綠原酸的提取率隨著乙醇濃度的升高呈下降的趨勢(shì)。其中，用50%、60%乙醇做提取溶劑時(shí)，金銀花中綠原酸的提取率5.96%、5.82%，而隨著乙醇濃度的升高，提取率逐漸下降，70%和80%乙醇對(duì)應(yīng)的金銀花提取率分別是4.95%、5.04%，提取率最高下降幅度達(dá)到了16.9%。杜仲葉中綠原酸含量較低，因而乙醇濃度的升高對(duì)杜仲葉綠原酸提取率的影響較小。綜上所述，最終選定乙醇溶劑的濃度為60%體積濃度。

2.4 不同溫度對(duì)綠原酸提取率的影響

如圖2所示：在40～60℃范圍內(nèi)，4種植物綠原酸的提取率隨著溫度的提高呈上升趨勢(shì)，但是隨著溫度的繼續(xù)上升，4種植物綠原酸的提取率開(kāi)始下降。從40～60℃的過(guò)程中，金銀花綠原酸的提取率從5.55%上升到了6.01%，上升0.46個(gè)百分點(diǎn);杜仲綠原酸的提取率從1.84%上升到1.97%，上升0.13個(gè)百分點(diǎn)。然而，當(dāng)提取溫度上升到70℃時(shí)，乙醇溶劑開(kāi)始發(fā)生蒸發(fā)現(xiàn)象，提取溶劑明顯減少，導(dǎo)致提取率下降;在80℃時(shí)乙醇溶劑迅速蒸發(fā)，甚至發(fā)生沸騰，無(wú)法完成綠原酸的提取工作。煙葉中綠源酸提中，從40℃升高到60℃的過(guò)程中，提取率從1.96%上升到2.18%，上升了0.22個(gè)百分點(diǎn);隨著溫度的繼續(xù)升高，80℃時(shí)蒸餾水蒸發(fā)不明顯，提取率基本保持穩(wěn)定。綜上所述，4種植物綠原酸提取率在60℃幾乎達(dá)到最佳值，而且綠原酸對(duì)高溫敏感，因此提取溫度控制在60℃左右較為合適。

2.5 不同料液比對(duì)綠原酸提取率的影響

如圖3所示：隨著料液比的提高，4種植物中綠原酸的提取率都呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。在低料液比的情況下，植物原料吸附的溶液比例相對(duì)較大，進(jìn)行物料分離時(shí)損耗嚴(yán)重，導(dǎo)致提取率低下;料液比過(guò)高會(huì)大幅增加提取液體積，進(jìn)而延長(zhǎng)溶液濃縮時(shí)間，對(duì)綠原酸的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。綜合考慮，料液比為1∶16時(shí)較為合適，在此料液比下溶劑的損耗相對(duì)較低，濃縮時(shí)間也較短。

2.6 不同提取時(shí)間對(duì)綠原酸提取率的影響

如圖4所示：在原料投放量小、溶劑體積小加熱迅速的情況下，綠原酸在30 min即在溶液中達(dá)到平衡，提取時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)提取率沒(méi)有明顯影響。但在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中原料投放量大，溶劑多，原料的攪拌及溶劑傳熱慢，所以最終選定的提取時(shí)間為60 min。

3 結(jié)論與討論

綠原酸屬于有機(jī)弱酸，多以離子形式溶解在水溶液中，而以分子形式溶解于乙醇溶液中[21]。在60℃時(shí)綠原酸分子的電離率增加，其在水相中的溶解度增大，在乙醇中的溶解度相對(duì)變小;隨著溶劑體系中乙醇濃度的提高，體系中水的比例減少，因而綠原酸的溶解度隨之相對(duì)降低[22]。4種植物中的綠原酸醇提得率都要高于水提得率，醇提液便于濃縮，后續(xù)精制方便。然而，煙葉的醇提液中脂類雜質(zhì)太多，嚴(yán)重影響后續(xù)的純化工作。綜合考慮，最佳工藝優(yōu)化方案為：金銀花、山銀花、杜仲葉的綠原酸采用醇提工藝，提取溶劑為60%乙醇溶劑，煙葉中綠原酸采用水提工藝，提取溶劑為蒸餾水;提取溫度60℃，料液比1∶16，提取時(shí)間60 min。在此條件下，金銀花、山銀花、杜仲葉和煙葉中的綠原酸提取率分別達(dá)到了6.05%、6.01%、2.07%和2.33%。

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（責(zé)任編輯：夏亞男）