紫葉李樹葉中多酚物質提取工藝研究

朱妞，孫永軍

（1.西安醫學院，陜西西安 710021；2.好當家集團有限公司，山東威海 264305）

紫葉李（Pranus cerasifera）又叫紅葉李，是著名的觀葉樹種，屬于薔薇科李屬植物，為一種落葉小喬木，高達8 m 左右，樹葉常年呈現紫紅色，與李子果實非常相似，因此具有較高的觀賞價值，在我國華北及以南地區廣泛種植。紫葉李耐旱能力強，喜水濕和酸性土壤，適應性好，根系不發達，有較強的萌生能力[1]。紫葉李作為景觀植物，在我國城市綠化中占據一定比例，是一些大學校園的觀賞樹木[2-4]。紫葉李資源豐富，樹葉為紫紅色，葉大而厚，且含有一定的活性成分多酚物質[5-7]。多酚類物質是植物資源中廣泛存在的一類活性物質，其結構中含有多羥基活性基團，具有很強的生理活性，在抗腫瘤、抑菌、預防心血管疾病等方面都體現出積極的作用。多酚類物質對人體健康是有利的，膳食中的多酚物質可以減緩高脂、高糖食物對人體的不利影響，對于延緩衰老、清除人體自由基具有重要意義[7-9]。因此，從自然界植物資源中提取植物內次生代謝產物多酚物質具有較大的研究價值和意義。

目前，與紫葉李相關的研究主要集中在栽培管理、育種等領域[8-9]，關注更多的是其觀賞價值，而針對紫葉李樹葉的活性成分研究非常少。鑒于此，本試驗利用豐富的植物資源紫葉李樹葉，采用有機溶劑提取法提取其中的活性成分多酚物質，以期提高紫葉李植物資源的綜合利用價值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紫葉李樹葉采摘于西安醫學院校園內。

無水碳酸鈉、沒食子酸、無水乙醇，陜西佰瑞生物化工有限責任公司；福林酚試劑，上海鼎瑞化工有限公司；試驗用試劑均為分析純。試驗用水為蒸餾水。

1.2 儀器與設備

DHG-903385-3 型電熱恒溫鼓風干燥箱，上海徐吉電氣有限公司；LK-100B 型小型高速粉碎機，濰坊精華粉體有限公司；FA2104 電子天平、水浴鍋，陜西環宇儀器設備有限公司；紫外分光光度計，上海光譜儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 多酚提取工藝流程

將從紫葉李樹上采摘的新鮮樹葉清洗干凈后置于80 ℃烘箱烘干12 h，用粉碎機粉碎后過40 目篩備用。稱取一定量的紫葉李樹葉粉末，加入有機溶劑進行提取，醇沉后離心分離得到沉淀物，干燥所得為多酚粗品產品[10]。

1.3.2 多酚含量測定

采用Folin-酚法測定多酚含量。配制0.01 mg/mL 的沒食子酸溶液100 mL 于容量瓶中，分別取0、5、10、15、20、25 mL 沒食子酸溶液至100 mL 容量瓶中，加蒸餾水定容。分別取配制好的不同濃度標準溶液0.4 mL，加入相同體積量的Folin-Ciocalteu 試劑，振搖2～3 min，使其充分混勻，完成反應后加入4 mL NaCO3溶液，搖勻，靜置1 h 充分顯色。以蒸餾水為參照，測定溶液在750 nm 下的吸光度，繪制吸光度隨質量濃度變化的標準曲線。

1.4 單因素試驗

采用單因素試驗考察提取溫度、提取溶劑乙醇的濃度、提取時間和料液比對紫葉李樹葉中多酚含量的影響。提取溫度設置為30、40、50、60、70、80 ℃，提取溶劑乙醇濃度設置為30%、40%、50%、60%、70%、80%，提取時間設置為30、60、90、120、150、180 min，料液比設置為1:10、1:15、1:20、1:25、1:35（g/mL，下同），分別進行單因素試驗。

1.5 正交試驗

在單因素試驗的基礎上，設計提取時間、乙醇濃度、溫度和料液比四因素三水平正交試驗，以多酚含量為指標，進一步研究紫葉李樹葉中多酚的最佳提取工藝，試驗設計見表1。

2 結果與分析

2.1 Folin-酚法測多酚含量標準曲線

以蒸餾水為參照，測定溶液在750 nm 下的吸光度值，繪制吸光度隨質量濃度變化的標準曲線。得到的標準曲線方程為y＝0.000 78x-0.002 1（R2＝0.999 4）。

2.2 單因素試驗

2.2.1 提取溫度對多酚含量的影響

圖1 顯示了提取溫度對紫葉李樹葉多酚含量的影響。由圖1 可以看出，隨著提取溫度的不斷升高，紫葉李樹葉原料處理后多酚含量一直升高；當提取溫度達到60 ℃時，多酚含量達到最大值7.0 mg/g，隨后略有下降[11]。可見，溫度升高可加速溶液的擴散，同時也能增加多酚物質的溶解度，從而提高提取率。溫度達到一定值后，提取率基本穩定，溫度過高可能會加速多酚的水解，降低提取率[12]。因此，提取溫度選擇60 ℃。

2.2.2 提取溶劑濃度對多酚含量的影響

圖2 顯示了乙醇濃度對紫葉李樹葉多酚含量的影響。由圖2 可以看出，紫葉李樹葉多酚含量隨提取溶劑乙醇濃度的增加而不斷增加，當增加至60%后，多酚含量總體變化不大。分析原因主要是由于乙醇溶劑體系的介入會破壞紫葉李樹葉中多酚與多糖、蛋白質大分子物質的結合作用力[13]，使多酚游離出來，提高了提取率。溶劑的量達到一定程度后，極性溶劑與多酚物質的差異性更加明顯，反而不利于提取率的提升。因此，乙醇濃度選擇60%。

2.2.3 提取時間對多酚含量的影響

圖3 顯示了提取時間對紫葉李樹葉多酚含量的影響。由圖可知，提取時間在30～60 min 時，紫葉李樹葉中多酚含量的上升幅度較大，隨后多酚含量不斷降低，且降幅增大。主要可能是由于多酚自身的不穩定性，長時間受熱會加速其分解和氧化，從而導致提取率下降[14]。因此，提取時間選擇60 min。

2.2.4 料液比對多酚含量的影響

圖4 顯示了料液比對紫葉李樹葉多酚含量的影響。由圖4 可以看出，溶劑的用量增加，紫葉李樹葉中的多酚含量呈上升趨勢。當料液比達到1:20 時，溶劑量和紫葉李樹葉基本達到飽和，多酚含量增加緩慢。且過多的溶劑用量增加了成本和去除難度，延長了濃縮時間，造成多酚的氧化損失，降低了多酚含量。因此，料液比選擇1:20。

2.3 紫葉李樹葉中多酚提取的正交試驗結果

在考察提取時間、提取溶劑濃度、溫度和料液比等單因素影響的基礎上，采用正交試驗進一步研究紫葉李樹葉中多酚的最佳提取工藝。每組平行測定3 次，計算平均值，結果見表2。

表2 正交試驗結果Table 2 Results of orthogonal test

通過正交試驗數據分析得出，極差分析顯示紫葉李樹葉多酚提取時，對多酚含量影響大小順序依次為B＞A＞D＞C，即提取時間的影響最大，乙醇濃度次之，提取溫度影響最小；最佳工藝條件為A2B3C2D2，即乙醇濃度60%，提取時間75 min，提取溫度60 ℃，料液比1:20。對得到的最佳條件進行驗證平行試驗，測3 次多酚含量，平均值為8.12 mg/g，相對標準差為0.65%，與表2 各組試驗數據相比，具有明顯的優勢。綜合比較可以得出，該提取工藝提取效果好，多酚含量高，方法的重現性好，操作穩定。

3 小結

試驗考察了提取時間、乙醇濃度、提取溫度和料液比對紫葉李樹葉中多酚含量的影響，得到多酚提取最佳工藝為提取溫度60 ℃，乙醇濃度60%，提取時間75 min，料液比1:20，紫葉李樹葉總多酚含量可達8.12 mg/g，得率較高。

以來源非常豐富、方便易取的紫葉李樹葉作為研究對象，提取其中的活性成分多酚物質，采用傳統有機溶劑提取工藝，方法簡單、重現性好，穩定性好。本試驗選擇乙醇作為提取溶劑，方法簡單，但存在有溶劑殘留問題，所得多酚粗品沒有后續純化。下一步將展開對其進行純化及功能的研究。