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user: 3. 结果与分析 3.1. 乙醇浓度对竹叶内酯提取的影响 乙醇浓度对竹叶内酯提取的影响如图1所示。显然，随着浓度的增加，提取率不断增加；当浓度为40%时，提取率达到最大值(5.63‰)；之后，尽管浓度进一步增加，提取率逐渐下降。乙醇对内酯提取的影响原因可能为：首先，根据相似相溶原理，竹叶内酯极性较小，可以大量的溶解在弱极性的乙醇溶液中；当浓度为40%时，两者的互溶效果最好，但随着浓度的进一步增大，其极性也相应的增强，内酯的溶解率减小，从而导致内酯得率的减少。故40%乙醇对竹叶内酯的提取效果最好。 3.2. 液料比对竹叶内酯提取的影响 为了考察液料比对竹叶内酯提取的影响，调节液料比为5:1~30:1，结果如图2所示。起初，提取率随着液料比的增加而快速增加，当液料比为15:1时，提取率达到最大值(5.77‰)。之后，随着液料比的增加，提取率基本保持不变。整个变化趋势可分析如下：刚开始，液料比增加时，竹叶粉末与提取溶剂的接触面增大，内酯类化合物容易渗透出来；当液料比达到15:1时，绝大部分的内酯已经溶解在乙醇溶液中了，继续增加溶剂体积，更多的醇溶性杂质会溶解出来。且过多的溶剂不仅增加了后续操作的负荷也增加了提取成本。故综合考虑，选择最佳液料比为15:1。 图1. 乙醇浓度对竹叶内酯提取的影响 图2. 液料比对竹叶内酯提取的影响 3.3. 提取温度对竹叶内酯提取的影响 为了考察温度对竹叶内酯提取的影响，调节温度为50℃~100℃，温度与内酯提取率的关系如图3所示。在一定范围内，竹叶内酯的提取率随着温度的增加而不断增加；大于90℃后，趋于平稳。出现这种现象可能有两方面的原因：第一，一般来说，冷提杂质少，热提效率高，温度的增加使得分子的运动加剧，溶解速度加快，更利于内酯的溶出；第二，随着温度的升高，细胞膜被破坏，内酯能够迅速地从竹叶外层细胞转移到溶液中去，更多的内酯被溶解出来。当温度为90℃时，溶液处于回流状态，当再增加温度，回流状态不变，提取率基本不再增加。且高温还会增加能耗，故选择90℃为最佳提取温度。 3.4. 提取时间对竹叶内酯提取的影响 提取时间对竹叶内酯提取的影响如图4所示。随着时间的延长，竹叶内酯的提取率逐渐增加；在2.5 h时，提取率达到最大(5.57‰)。此时，竹叶内外有效成分浓度达到平衡，提取效果最好；再延长时间， 图3. 提取温度对竹叶内酯提取的影响 图4. 提取时间对竹叶内酯提取的影响 内酯提取效果逐渐降低。出现这种现象的原因可能是：随着时间的增加，内酯不断溶解出来，越溶越多；但是内酯具有挥发性，提取时间超过2.5 h后，蒸发量大于溶出量，使其含量降低 [ 13 ] ；且随着时间的延长，内酯暴露在空气中，容易被氧化。由此分析，提取竹叶内酯时，最佳提取时间为2.5 h。 3.5. 提取条件的正交试验 竹叶内酯提取条件的正交试验结果如表2所示。很显然，对竹叶内酯提取率的影响大小为乙醇浓度 > 提取时间 > 液料比。通过极差分析，确定了三因素的最优组合为A 2 B 2 C 3 ，与直接分析的最优组合A 2 B 2 C 3 相同，故不需做验证试验，即确定最优提取条件：乙醇浓度40%，提取时间3 h，液料比15:1。 3.6. 树脂对竹叶内酯和黄酮的静态吸附以及乙醇浓度对竹叶内酯和黄酮的解吸性能 为了优化纯化竹叶内酯的树脂，分别用5种树脂对竹叶内酯进行了静态吸附试验，并分别用20%和80%乙醇溶液对其解吸，测定其解吸率，结果如表3和表4所示。很显然，这五种树脂对竹叶内酯和黄 Table 2 Orthogonal test results of extraction conditions of lactones of bamboo leave 试验 序号 因素 提取率 (‰) 乙醇 (%) 料液比 (m/v) 提取时间 (h) 空列 A B C 1 1 (30) 1 (1:10) 1 (2.0) 1 5.89 ± 0.03 2 1 2 (1:15) 2 (2.5) 2 5.99 ± 0.04 3 1 3 (1:20) 3 (3.0) 3 5.89 ± 0.04 4 2 (40) 1 2 3 5.82 ± 0.05 5 2 2 3 1 6.20 ± 0.04 6 2 3 1 2 6.06 ± 0.05 7 3 (50) 1 3 2 5.94 ± 0.05 8 3 2 1 3 5.81 ± 0.06 9 3 3 2 1 5.84 ± 0.04 K 1 17.77 17.65 17.76 T = 53.39 K 2 18.08 18.00 17.65 K 3 17.59 17.79 18.03 R 0.16 0.12 0.13 因素主→次 ACB 最优组合条件 A 2 B 2 C 3 表2. 竹叶内酯提取条件的正交试验结果 Table 3 Adsorption rate of resin for lactones and flavonoids of bamboo leave 树脂类型 吸附率(%) 内酯 黄酮 聚酰胺 87.5 ± 0.3 85.9 ± 0.5 DM301 83.9 ± 0.4 78.9 ± 0.6 D101 83.1 ± 0.3 76.2 ± 0.5 HP-20 85.3 ± 0.3 80.4 ± 0.4 AB-8 87.8 ± 0.4 84.7 ± 0.5 表3. 树脂对竹叶内酯和黄酮的吸附率 Table 4 The effect of ethanol concentration on the desorption of lactones and flavonoids adsorbed by resi 树脂类型 解吸率(%) 内酯 黄酮 20% 80% 20% 80% 聚酰胺 80.5 ± 0.3 96.7 ± 0.2 14.6 ± 1.1 91.9 ± 1.4 DM301 19.3 ± 0.3 94.5 ± 0.2 22.3 ± 1.5 91.7 ± 1.1 D101 17.8 ± 0.4 86.9 ± 0.3 19.1 ± 1.4 89.0 ± 1.6 HP-20 12.7 ± 0.4 90.1 ± 0.3 19.9 ± 1.1 92.1 ± 1.4 AB-8 24.0 ± 0.3 91.8 ± 0.3 22.8 ± 1.5 92.9 ± 1.5 表4. 乙醇浓度对被树脂吸附的内酯和黄酮解吸的影响 酮的吸附率相差不大，其中聚酰胺树脂和AB-8大孔树脂的吸附率最好，而用20%乙醇洗脱时，相比于其他四种树脂，聚酰胺中竹叶内酯的解吸率最大(80.5%)，但对黄酮的解吸率均较低(约20%)；用80%乙醇洗脱时，五种树脂中内酯和黄酮的解吸率均较高(约90%)。故可总结出：用聚酰胺树脂处理时，低浓度的乙醇可以将大部分内酯解吸出来，而只能解吸少量的黄酮。可以很好的将内酯和黄酮分离开，从而提高内酯的纯度。因此，初步选用聚酰胺树脂。 3.7. 内酯和黄酮的洗脱动力学曲线 内酯和黄酮的动态洗脱曲线分别如图5和图6所示。显而易见，内酯和黄酮的动态曲线均有两个明显的峰。当用20%乙醇洗脱时，大部分内酯和少量黄酮被洗脱下来；用80%乙醇洗脱时，剩余的少量内酯和大量黄酮被洗脱下来。故进一步验证了：聚酰胺树脂能够较好的分离竹叶中的内酯和黄酮，从而提高内酯的纯度。出现这种现象的原因可能是：聚酰胺树脂为氢键吸附树脂，而黄酮酚羟基较多，对应吸附力强，与聚酰胺结合牢固[ 14 ] 。内酯酚羟基少，吸附力较弱，故低浓度的乙醇便可将大部分内酯洗脱下来，而需高浓度的乙醇才能将大部分黄酮洗脱下来。但DM301、D101、HP-20和AB-8为大孔吸附树脂，是一种新型的非离子型高分子吸附剂，主要是由苯乙烯、二乙烯苯和甲基丙烯酸酯等物质聚合而成。其具有高分子孔穴网状结构，从而它能够借助范德华力从溶液中吸附各种有机物[ 15 ] 。故对内酯和黄酮的吸附力相当，故为了初步分离竹叶内酯和黄酮，提高内酯的纯度，选用聚酰胺树脂。 3.8. 竹叶内酯的得率和纯度 根据上述2.2.3(4)中的方法，测定竹叶提取物中内酯的得率和纯度，结果如表5所示。测得100 g竹叶得到的竹叶提取物的质量为0.944 ± 0.015，吸光度差值为0.060 ± 0.007。故根据公式(4)和(5)算得竹叶提取物中，内酯的得率和纯度分别为9.44‰和46.2%。 图5. 竹叶内酯的动态洗脱曲线 Table 5 The yield and purity of lactones of bamboo leave 竹叶提取物的质量(g) 吸光度差值 得率(‰) 纯度(%) 0.944 ± 0.015 0.060 ± 0.007 9.44 46.2 表5. 竹叶内酯的得率和纯度 图6. 竹叶黄酮的动态洗脱曲线