金莲花中绿原酸提取工艺的优化及其含量比较

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摘要：通过单因素试验和正交试验，优化微波辐射法提取金莲花（Trollius chinensis）中绿原酸的最佳工艺，并测定金莲花中绿原酸的含量。结果表明，最佳提取工艺条件为微波辐射功率450 W，料液比1∶25，乙醇体积分数70%，微波辐射时间45 min，提取溶剂的pH为7。人工种植金莲花绿原酸含量较高，为6.686%。说明人工种植的金莲花能够满足药用。

关键词：金莲花（Trollius chinensis）；绿原酸；提取工艺；人工种植；含量

中图分类号：R284.2；R282.71 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）21-5296-03

Optimization of Extraction of C

hlorogenic Acid in Globeflower and Its Content Comparison

LIANG Yong-feng

（College of Chemistry and Chemical Engineering， Ningxia Teachers University， Guyuan 756000，Ningxia，China）

Abstract： Single factor tests and orthogonal experiment were adopted to study the optimization of extraction of chlorogenic acid in globeflower（Trollius chinensis） by the microwave extraction method and the content of chlorogenic acid in globeflower was determined. The results showed that the optimum extraction conditions were microwave power 450 W， the ratio of the material to liquid 1∶25， volume fraction of ethanol 70%， microwave irradiation time 45 min and solvent pH 7. The content of chlorogenic acid in artificial planting globeflower was higher than the wild varieties，reaching 6.686%. The artificial planting globeflower there fore could be used in the medicinal application.

Key words： globeflower（Trollius chinensis）； chlorogenic acid； extraction technology； artificial planting； content

金莲花（Trollius chinensis）为毛茛科（Ranunculaceae）植物的干燥花，又称旱荷、寒荷、陆地莲、旱地莲、金梅草、金疙瘩、旱金莲，其味苦、性寒、无毒，可治口疮喉肿、浮热牙宣、耳疼目痛[1]。全世界约有25种，其中我国有16种[2]，主要分布于河北、山西、内蒙古、新疆、四川、云南、陕西、甘肃、青海等省，山西、河北省是传统的金莲花道地产地和栽培地[3]。现代药理研究表明，金莲花具有抗菌、抗病毒等活性，用于治疗慢性扁桃体炎、感冒、发烧、急性鼓膜炎、尿路感染等其他炎症[4]。金莲花除了主要含有黄酮类化合物外，还含有绿原酸[5]， 绿原酸具有抗菌作用。因此，绿原酸含量的高低也是评判金莲花质量的标准之一[6]。

本试验采用单因素试验和正交试验，优化微波辐射提取金莲花中绿原酸的最佳工艺。通过测量宁夏回族自治区人工种植金莲花不同部位绿原酸的含量，并与野生金莲花中绿原酸含量进行比较来判断其药用价值，为生产优质金莲花提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

人工种植金莲花，采自宁夏隆德县西北中药材有限责任公司种植基地；河北省承德、山西省五台山、内蒙古赤峰、吉林省长白山产的野生金莲花购买于宁夏明德中药饮片有限公司，由中药师、职业药剂师赵建军鉴定。将所采样品放入恒温箱中，在60 ℃烘干至恒重，取出后自然阴干，粉碎，过80目筛，备用；绿原酸标准品（中国食品药品检定研究院，质量分数99%），乙醇、H2SO4、NaOH等试剂均为分析纯。

2012年10—12月在宁夏师范学院化学与化学工程学院分析化学实验室完成提取工艺优化和含量测定。

1.2 仪器

UV-2450型紫外可见分光光度计（日本岛津公司）；XH-300A型微波催化合成/萃取仪（北京祥鹄科技发展有限公司）；FW-177型中草药粉碎机（天津泰斯特仪器有限公司）；pHs-2C型精密酸度计（上海雷磁仪器厂）；L-S型电子天平（梅特勒-托利多仪器公司）；RE-52A型旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂）。

1.3 方法

1.3.1 标准曲线的绘制 准确称取绿原酸标准品1.0 mg，用乙醇溶解定容至50 mL，配制成20 μg/mL的绿原酸对照品储备液。取0.5 mL绿原酸对照品储备液于10 mL量瓶中，加乙醇定容，摇匀，用UV-2450 型紫外可见光分光光度计在200～400 nm 波长范围内扫描，确定绿原酸标准品的最大吸收波长为329 nm。用乙醇将绿原酸标准对照品配制成 2.0、5.0、7.5、10.0、12.5 μg/mL 5个质量浓度的溶液，在波长329 nm下测定其吸光度（A）。以吸光度（A）为纵坐标，绿原酸质量浓度（C）为横坐标绘制标准曲线，得到回归方程为：A=0.055 30C-0.003 395，R2=0.999 7，表明绿原酸标准品在1～15 μg/mL范围内具有良好的线性关系。

1.3.2 金莲花中绿原酸含量的测定 准确称取1.00 g粉碎的金莲花样品，按料液比1∶25、乙醇体积分数70%、pH 7下浸润0.5 h，然后在微波辐射功率450 W下辐射45 min，浸提过滤，将滤渣在同样条件下再浸提1次，合并2次所得滤液，60 ℃干燥，得到绿原酸粗提物。将绿原酸粗提物用0.2 mol/L HCl溶解[7]，定容至100 mL，得到绿原酸样品溶液。

取样品溶液0.1 mL，用乙醇溶解定容至50 mL，测定波长329 nm处样品的吸光度。

绿原酸的提取量=绿原酸质量浓度×10-6×稀释倍数

绿原酸的含量=绿原酸的提取量×100/金莲花样品质量

1.3.3 单因素试验 采用单因素试验分别考察微波辐射功率400、450、500、550、600 W，料液比（g∶mL）1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30，乙醇溶剂体积分数50%、60%、70%、80%、90%，微波辐射时间30、45、60、75、90 min，溶剂pH 4、5、6、7、8，对微波辐射提取金莲花中绿原酸的影响。每个因素试验均称取1.00 g金莲花5份，除变量因素外，选择微波辐射功率500 W，乙醇质量分数70%，微波辐射时间45 min，pH为7，固定料液比1∶20进行试验。

1.3.4 正交试验 以绿原酸含量为检测指标，采用 L16（45）正交试验来筛选提取金莲花中绿原酸的最佳工艺，因素和水平见表1。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

不同试验因素对绿原酸含量的影响不同。微波辐射功率为400、450、500、550、600 W时，绿原酸质量分数分别为4.532%、5.164%、5.391%、5.186%和4.495%，故确定最适宜的微波辐射功率为500 W；料液比为1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30时，绿原酸质量分数分别为3.689%、4.532%、5.541%、5.569%和5.563%，故确定最适宜的料液比为1：25；乙醇溶剂体积分数为50%、60%、70%、80%、90%时，绿原酸质量分数分别为4.313%、4.914%、5.536%、4.592%和3.941%，确定用体积分数70%的乙醇提取金莲花中绿原酸的效果最好；微波辐射时间为30、45、60、75、90 min，绿原酸质量分数分别为4.946%、5.638%、5.103%、4.625%和4.102%，确定适宜的微波辐射时间是45 min；pH为4、5、6、7、8时，绿原酸质量分数分别为4.164%、4.534%、5.016%、5.438%和4.803%。因此，最适宜提取绿原酸的条件是pH为7。

2.2 正交试验结果

从表2可知，在本试验条件下，影响金莲花中绿原酸提取的主要因素是乙醇溶剂体积分数，影响从大到小依次为C、D、E、B、A，即乙醇溶剂体积分数、微波辐射时间、提取溶剂酸碱性、料液比、微波辐射功率，最佳工艺条件是A2B3C2D2E4。

方差分析结果（表3）显示，对微波辐射下提取金莲花中绿原酸显著影响的因素是乙醇溶剂体积分数和微波辐射时间，而微波辐射功率、料液比和溶剂pH对绿原酸的提取无显著影响。因此，提取过程中应严格控制乙醇溶剂体积分数和微波辐射时间，微波辐射功率可降低，辐射时间可适当缩短。结合乙醇溶剂体积分数和微波辐射功率对金莲花中绿原酸提取率的影响，在其他因素水平不变的情况下微波辐射法提取金莲花中绿原酸，乙醇溶剂的体积分数确定为70%，微波辐射功率为450 W时提取效果最好。根据正交试验结果综合考虑，最佳提取工艺为微波辐射功率450 W，料液比1∶25，乙醇溶剂体积分数70%，微波辐射时间45 min，提取溶剂的pH为7。

2.3 验证试验结果

取适量粉碎后的金莲花药材，在正交试验所得优化提取工艺条件下进行验证试验，得到绿原酸质量分数为6.686%（n=3）。表明在上述工艺条件下，提取的绿原酸含量高，达到优化工艺的目的。

2.4 金莲花中绿原酸含量的比较

2.4.1 不同产地金莲花中绿原酸含量的比较 对来自河北省承德、山西省五台山、内蒙古赤峰、吉林省长白山产的野生金莲花和宁夏隆德人工种植的金莲花进行绿原酸提取，在正交试验所得优化提取工艺条件下，得到绿原酸提取率分别为5.642%、5.685%、4.728%、4.573%、6.686%（n=3）。通过与河北省承德、山西省五台山、内蒙古赤峰、吉林省长白山产的野生金莲花绿原酸含量的比较，宁夏隆德人工种植的金莲花绿原酸含量高于河北、山西等地产的金莲花，完全能够满足药用。

2.4.2 金莲花不同部位绿原酸含量的比较 为了进一步开发金莲花的药用价值，在正交试验所得优化提取工艺条件下对人工种植金莲花不同部位的绿原酸进行提取，提取部位为花、叶、茎和根，所得绿原酸提取率分别为6.686%、4.683%、3.192%、1.281%（n=3）。

3 小结与讨论

1）绿原酸的提取率随微波辐射功率增大而增加，但是当微波辐射功率大于500 W时，绿原酸的提取率又开始降低。可能是因为随着微波功率的增加，对金莲花细胞的破碎作用加强，绿原酸提取率增大，但当微波功率继续增大时，随着对细胞破碎作用的加强，溶解杂质也增大，有效成分溶解量减少，绿原酸提取率没有提高反而下降。

2）绿原酸的提取率随料液比的减少而增加。随着料液比的减少，溶剂与原料接触越充分，二者的传质作用增强，绿原酸的提取率增大；当料液比小于1∶25时，提取率有所减小；如果继续减少料液比，一是给绿原酸的纯化带来困难，二是浪费了溶剂。因此，确定料液比1∶25是金莲花中绿原酸提取适宜的料液比。

3）本试验中，随着乙醇溶剂体积分数的增大，金莲花中绿原酸提取率增加，当乙醇溶剂体积分数超过70%时，提取率反而下降。随着乙醇溶剂体积分数的增加，乙醇对金莲花溶解度增大，绿原酸的提取率也随之增大；当乙醇体积分数超过70%时，金莲花组织内的一些绿原酸不易被乙醇萃取，同时一些杂质如叶绿素等脂溶性物质的溶出量也随之增大，绿原酸提取率下降[8]。

4）绿原酸的提取率随微波辐射时间的延长而增加，微波辐射时间在45 min时，提取率最高；当辐射时间大于45 min时，提取率反而降低。这可能是随着微波辐射时间的增加，提取物的杂质也随着增加，这些杂质可能会吸附绿原酸，造成绿原酸提取率降低。

5）绿原酸的提取率随溶剂pH的增大而增加，但pH大于7时，绿原酸的提取率又开始降低。这与绿原酸本身是一种有机酸有关，碱性条件下一部分绿原酸可能发生解离，导致绿原酸提取率下降。

4 小结

根据正交试验结果，综合考虑影响微波辐射下提取金莲花中绿原酸的显著因素是乙醇溶剂体积分数和微波辐射时间，因此应严格控制乙醇溶剂体积分数和微波辐射时间。最佳提取工艺条件是微波辐射功率450 W，料液比1∶25，乙醇溶剂体积分数70%，微波辐射时间45 min，提取溶剂pH为7。人工种植的金莲花中绿原酸含量较高，完全能够满足药用。除了花外，金莲花的叶、茎中也含有较多的绿原酸，因此可以考虑将金莲花的叶、茎作为药用部位，进一步开发金莲花的药用价值。

参考文献：

[1] 赵学敏.本草纲目拾遗[M].北京：人民卫生出版社，1983.256.

[2] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志·第二十七卷[M].北京：科学出版社，1979.70-88.

[3] 白宇明.中药材金莲花[J].中草药，1994，25（6）：29.

[4] 叶云峰，彭 勇，付 岗，等.药用金莲花研究新进展[J].中国现代中药，2007，9（3）：29.

[5] 文秀云，吕文龙.内蒙古地产蒙药材金莲花质量标准的分析研究[J].中国社区医师（医学专业半月刊），2008，10（3）：8-9.

[6] 王和平，吴 彪，郭淑艳，等.薄层扫描法测定复方金莲花口服液中绿原酸的含量[J].中医药学报，1998（5）：50.

[7] 许东颖，盛家荣，覃永周. 金银花中绿原酸提取方法的比较和优化研究[J].广西师范学院学报（自然科学版），2003，20（2）：17-20.

[8] 符史良，钟杰平，李海霞，等.从金银花中提取绿原酸的工艺研究[J].广东海洋大学学报，2007，27（4）：70-73.