曾发挥 陈若菡
【摘 要】为了充分利用柿子叶中的熊果酸,以柿子叶为原料,以熊果酸提取率为指标,采用超声波辅助提取了柿子叶中的熊果酸。分别研究了乙醇浓度、料液比、超声波时间和超声波温度对熊果酸提取率的影响。结果表明,熊果酸提取的最佳工艺条件是:乙醇浓度85%、料液比为1:12、超声波时间为25min、超声波温度为45℃,在最佳条件下,熊果酸提取率可达1.131%。
【关键词】柿子叶;超声波;熊果酸;提取工艺
柿叶为柿树科,柿树属植物柿的新鲜或干燥叶。柿叶味苦、性寒、无毒,治咳喘,肺气胀以及各种内出血。《滇南本草》记载“经霜叶敷臁疮”;《本草再新》记载“治咳嗽吐血,止咳生津”;《分类草药性》记载“治咳嗽气喘消肺气胀”。据报道,柿叶也有抗癌、抗菌、抗衰老、诱导凋亡[1-3]以及对特异性皮炎的作用。经科学研究柿子叶中含有黄酮类、鞣质、香豆精类化合物和树脂、还原糖、多糖及有机酸、胡萝卜素等多种物质,具有抗氧化、降血脂、通利血脉、清热解毒、生津止渴的作用[4-5]。此外,柿子叶尚含有五环三萜类化合物,其中熊果酸是其主要成分之一。
熊果酸( U rso licA cid,UA ),又名乌索酸、乌苏酸,属A- 香树脂醇型五环三萜类化合物。纯净的熊果酸为白色针状晶体,易溶于二氧六环和吡啶,可溶于甲醇和乙醇,微溶于丙酮、苯、氯仿和乙醚。近年来,有关熊果酸的提取已经成为天然产物加工领域的研究热点之一。随着对熊果酸生物活性的深入研究,其在医药、食品、保健和化妆品等领域获得了广泛的应用[ 6 - 9 ] 。熊果酸在自然界分布很广,是多种天然产物的主要活性成分。目前,熊果酸主要从女贞子、山楂、夏枯草、车前草和苦丁茶等植物中提取[10] ,而很少有在柿子叶中提取的报道,本文对柿子叶中熊果酸的提取工艺进行研究,旨在为以后的研究工作提供参考。
一、材料与方法
(一)材料及仪器
干柿叶,采集于赣南医学院新校区(圆形红柿)洗净、干燥、粉碎后备用;熊果酸对照品,北京澳天茂森生物技术研究院;所用化学试剂中无水乙醇、高氯酸、香草醛、冰醋酸、乙酸乙酯等均为分析纯。
Lambda 35 UV/vis spectrometer紫外可见分光光度计、电子天平、SHB -3型循环水多用真空泵、DZF-6050型真空干燥箱、HHS- 2型电热恒温水浴锅、FW 177粉碎机和Lucky 数控超声波清洗机等。
(二)实验方法
(1)熊果酸的提取
取2 g柿子叶粉,加入适量的浸提液,搅拌,控制超声波温度为45℃,超声波处理25m in。处理后浸泡1 h,然后抽滤,取0. 2mL滤液移至试管中,减压蒸干。冷却后加0. 3 mL5% 香草醛- 冰醋酸和0. 8mL的高氯酸,60℃水浴加热15min,冷却至室温,用乙酸乙酯定容至5 mL,在549 nm波长处测吸光度。
(2)产品的紫外分析
精密量取0. 5mL柿子叶提取溶液,同时量取0. 5mL浓度为0. 2mg /mL的熊果酸标准溶液,分别置于具塞试管中,加热挥去溶剂后,加5% 香草醛- 冰醋酸0. 3 mL 和高氯酸0. 7 mL,然后在60℃水浴中加热15 min,取出冷却至室温。用乙酸乙酯定容至5mL,摇匀,用Cary 50紫外分光光度计进行紫外扫描分析,扫描熊果酸标准品和产品的最大吸收波。
(3)熊果酸标准曲线的绘制
精密称取熊果酸标准品10 mg,用无水乙醇定容于100mL容量瓶中,即得0. 1 mg /mL 的熊果酸标准溶液。分别精密吸取熊果酸标准溶液0.2、0. 3、0. 4、0. 5、0. 6、0. 7、0. 8、0. 9 和1. 0 mL 置于具塞试管中,加热挥去溶剂后,加5% 香草醛- 冰醋酸0. 3 mL和高氯酸0. 8 mL,60℃水浴中加热15 min,取出冷却后移至5 mL聚酯试管中,用乙酸乙酯定容,摇匀后在549 nm处测定吸光度,同时以试剂空白作参比,以吸光度为纵坐标,熊果酸浓度为横坐标,绘制标准曲线,如图1所示。
从图1可以看出,R2 = 0. 9991,说明熊果酸浓度在2~ 10 ug /mL,具有良好的线性关系。
(4)熊果酸提取率的计算方法
式中:Y——熊果酸提取率,%;V——提取液体积,ml;X——熊果酸浓度,μg/ml;W——柿子叶样品质量,g。
二、结果与讨论
(一)产品的紫外分析
对标准品和产品进行紫外分析, 结果如图6和图7所示。
由图6 可知,熊果酸的最大吸收波长在549nm 附近。由图7可知柿子叶提取液在549 nm处出现明显的紫外吸收,由此可以判断出柿子叶中的提取物为熊果酸。
(二)单因素实验
(1)乙醇浓度对熊果酸提取率的影响
按上述试验方法,在超声波时间为30min、超声波温度为50℃和料液比为1:12的条件下,分别取乙醇浓度为75%、80%、85%、90% 和95% 进行试验,计算提取率,结果如图2所示。
图.2 乙醇浓度对提取率的影响
从图2可看出当浓度< 85% 时,随着浓度的增大,熊果酸的提取率显著增加,并在浓度为85%时提取率达到最大;浓度> 85%时,熊果酸的提取率明显下降。故乙醇浓度以85%为宜。
(2)料液比对熊果酸提取率的影响
按上述实验方法,在超声波时间为30min、超声波温度为50℃和乙醇浓度为85%的条件下,液料比分别取1:4、1:6、1:8、1:10、1:12和1:14进行试验,计算提取率,结果如图3所示。
由图3可知,料液比对熊果酸的提取率有显著的影响,随着溶剂添加量的增加,熊果酸的提取率逐渐增大,当料液比达到1:10时,浸提可达到比较理想的效果。此时再增加提取溶剂量对提取率影响不大。考虑到生产成本,故料液比以1:10为宜。
(3)超声波时间对熊果酸提取率的影响
按上述实验方法, 在乙醇浓度为85% 、超声波温度为50℃和料液比为1:12的条件下,超声波时间分别取10、20、30、40和50 min进行试验,计算提取率,结果如图4所示。
由图4可看出,随着超声波时间的延长,熊果酸的提取率也在增加,当超声波时间达到20 min的时候,提取率显著增加,到30 min的时候达到最大值;当超声波时间超过30 min后,提取率开始下降。这是由于提取过程需要一定的超声波时间,超声波时间太短,熊果酸得不到完全的游离,超声波时间过长,过多的醇溶性物质得到游离,从而与熊果酸竞争溶剂,使得熊果酸的提取率下降,故超声波时间以30 min为宜。
(4)超声波温度对熊果酸提取率的影响
按上述试验方法,在乙醇浓度为85%、超声波时间为30 min和料液比为1:12 的条件下,超声波温度分别取30℃、40℃、50℃、60℃和70℃进行试验,计算提取率,结果见图5所示。
由图5可看出,在温度低于50℃ 时,随着超声波温度的升高,熊果酸的提取率呈显著上升趋势,当温度超过50℃的时候,熊果酸的提取率增加缓慢,上升趋势不明显。故超声波温度以50℃比较理想。
三、结论
通过产品的紫外分析表明,柿子叶提取物在549 nm处出现明显紫外吸收,与熊果酸在549 nm处的特征吸收峰相符合,说明柿子叶提取物为熊果酸。
通过分别研究了乙醇浓度、料液比、超声波时间和超声波温度对熊果酸提取的影响,结果表明柿子叶中提取熊果酸的最佳工艺条件为:乙醇浓度为85% 、料液比为1:12、超声波温度为45℃和超声波时间为25min。在最佳提取工艺条件下,提取率为1. 131% 。