超声辅助萃取芒果叶中芒果苷提取条件优化

赵东兴 李春 张建春 赵志昆

摘   要   为优化芒果叶中芒果苷的提取条件，以溶剂用量、超声时间、超声温度和超声功率为考察因素，采用单因素试验和正交试验对提取条件进行优化;在优选出的超声萃取条件下测定了6个品种芒果叶中芒果苷的含量，并与常规浸渍提取法进行对比。结果表明，超声波辅助提取芒果叶中芒果苷时，影响提取效果大小的顺序依次为溶剂用量>超声温度>超声功率>超声时间;用超声波辅助提取芒果苷的最优组合为：样品量1.0 g，乙醇用量20 mL，超声时间40 min，超声温度50 ℃，超声功率160 W;超声萃取法不但缩短了提取时间，还提高了提取效率，与浸渍提取法相比，超声萃取提取芒果苷量增加了21.60%～26.69%。

关键词    超声萃取;芒果叶;芒果苷;单因素试验;正交试验

中图分类号：R284.2    文献标志码：A    DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.10.003

芒果叶为漆树科植物芒果（Mangifera indica L.）的树叶，在我国主要分布在广东、广西、云南、海南、台湾等热带、亚热带地区，具有分布地域广、价格低廉、原料易得等优点。芒果叶含有抗坏血酸、鞣质、芒果苷、黄酮类等物质，叶提取物能抑制化脓球菌、大肠杆菌，治热滞腹痛、气胀、小儿疳积，并洗烂疮[1]。芒果苷（Mangiferin）又名知母宁（Chinonin），是芒果叶的主要活性成分。目前，对芒果叶中芒果苷含量的测定方法主要有高效液相色谱法[2-3]、UPLC-MS/MS[4]、紫外-可见分光光度法[5-6]等，但现有的研究多只涉及检测方法，对其提取条件的研究较少。谢黎崖等用正交试验优化了芒果苷的微波提取工艺[7]，张青等用响应面法优化了超声萃取提取条件[8]。本试验基于超声萃取法，采用单因素试验和正交试验比较溶剂用量、超声时间、超声温度和超声功率对芒果叶中芒果苷提取量的影响，以期找到提取芒果苷较好的条件。

1 材料与方法

1.1 材料

芒果葉：采自云南省红河热带农业科学研究所基地，为金凤凰、澳芒、台农1号、金煌芒、四季芒、景东晚芒6个品种的成熟叶片。

仪器：UV1260紫外-可见分光光度计（岛津），数控超声波清洗器（宁波新芝生物科技股份有限公司），电子分析天平，移液枪（吉尔森），FZ102微型植物粉碎机（天津市泰斯特仪器有限公司），电热恒温鼓风干燥箱（上海博讯实业有限公司）。

试剂：芒果苷对照品（购于国家标准物质中心，含量为98%），乙醇为分析纯。

1.2 方法

1.2.1 芒果苷的测定

1）选取无虫、无病害的新鲜叶片，洗净后置于电热恒温鼓风干燥箱中烘干后粉碎，备用。

2）标准品的制备。称取20 mg芒果苷对照品，用无水乙醇溶解并定容至100 mL，得到200 μg·mL-1的标准液，用移液枪分别准确移取0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL此液于50 mL容量瓶中，并用无水乙醇定容，得到浓度为2.0、4.0、8.0、12.0、16.0、20 μg·mL-1的标准序列。

3）样品处理。准确称取各品种芒果叶粉末1.0 g于100 mL具塞三角瓶中，加入20 mL无水乙醇，在温度为50 ℃、功率为80%的条件下超声40 min，过滤，吸取滤液1 mL于50 mL容量瓶中，用无水乙醇定容，即为样品待测液。

4）最大吸收波长的确定。取2份不同浓度的芒果苷标准溶液，以无水乙醇溶液作参比，考察其在200.0～800.0 nm的吸收光谱图。同时用澳芒待测液考察样品在200.0～800.0 nm的吸收光谱图。

1.2.2 单因素试验和正交试验优化芒果苷提取

以单因素试验优化芒果苷的提取条件，并根据L16（44）正交试验和极差分析考察料液比、超声时间、超声温度和超声功率对芒果苷提取量的影响，正交试验因素水平见表1。

1.2.3  重复性试验

以金凤凰为试验对象，称取1.0 g芒果叶5份，按“1.2.1”的方法处理样品，并在试验条件下测定其芒果苷含量，通过计算相对标准偏差考察方法的重复性。

1.2.4  加标回收率试验

分别称取1.0 g已知芒果苷含量的样品于3个100 mL具塞三角瓶中，分别加入2 mg芒果苷对照品，按“1.2.1”的方法处理，在试验条件下测定其芒果苷含量，并计算回收率，重复3次。

2 结果与分析

2.1 芒果苷最大吸收波长的确定

以8 μg·mL-1和16 μg·mL-1的芒果苷标准液，在200～800.0 nm进行扫描，得到其紫外吸收光谱图（见图1）。由图可见，不同浓度芒果苷标准液吸收曲线峰形一致，在200.0～800.0 nm段有3个吸收峰，分别是276.6 nm、316.8 nm和368.8 nm，考虑到368.8 nm处吸收峰最大且附近没有杂峰的影响，试验选取368.8 nm为芒果苷的最大吸收波长。澳芒样品的紫外吸收光谱图见图2。

2.2 标准曲线绘制

在波长368.8 nm下测定浓度为2.0、4.0、8.0、12.0、16.0、20 μg·mL-1的标准液吸光值，以浓度为横坐标，吸光值为纵坐标，绘制标准曲线（见图3），并拟合得到线性方程：y=0.033x-0.011 5（R2=0.999 1）。表明在浓度为2.0～20 μg·mL-1时，芒果苷标准曲线线性良好，可用于芒果苷的测定。

2.3 单因素试验和正交试验优化芒果苷提取

2.3.1 单因素试验结果

单因素试验结果列于表2。

2.3.1.1料液比选择

称取1.0 g芒果叶5份，分别加入10、15、20、25、30 mL无水乙醇，在超声温度为50 ℃和70%超声功率下提取30 min，结果表明，乙醇用量为20 mL和25 mL时芒果苷提取量基本一致，达到最大，之后增加乙醇用量芒果苷提取量略有下降。原因可能是芒果叶粉末中的芒果苷多数已溶解在溶剂中，增加溶剂用量不但没有提高芒果苷的溶出量还浪费了溶剂，因此试验选择乙醇用量为20 mL。

2.3.1.2超声时间选择

称取1.0 g芒果叶5份，加入20 mL无水乙醇，在超声温度为50 ℃和70%超声功率下提取20、30、40、50、60 min，结果表明，芒果苷提取量在超声时间为20～40 min时上升明显，超声时间为40 min时和50 min时的提取量最大。单从超声时间考虑，试验选取时间为40 min。

2.3.1.3超声温度选择

称取1.0 g芒果叶4份，加入20 mL无水乙醇，在超声功率为70%，超声温度分别为30、40、50、60 ℃条件下超声萃取40 min，结果表明，超声温度在30～50 ℃时随着温度上升，芒果苷提取量增加明显，在50 ℃时芒果苷提取量最大，在60 ℃时芒果苷提取量略有减少。这可能是温度过高破坏了芒果苷的稳定性，使芒果苷性质发生改变，导致芒果苷提取量减少，因此试验选择超声温度为50 ℃。

2.3.1.4超声功率选择

称取1.0 g芒果叶5份，加入20 mL无水乙醇，在超声温度为50 ℃，超声功率分别为50%、60%、70%、80%、90%的条件下超声萃取40 min，结果表明，超声功率在50%～80%时随着功率上升，芒果苷提取量增加明显，在90%时芒果苷提取量减少，因此试验选择超声功率为80%。

2.3.2 正交试验结果

采用正交试验考察了溶剂用量（A）、超声温度（B）、超声时间（C）、超声功率（D）这4个因素对芒果苷提取率的影响，结果见表3。

从表中可以看出，极差RA>RC>RD>RB，所以在用无水乙醇做提取剂，超声波辅助提取芒果叶中芒果苷时，影响提取效果大小的顺序依次为溶剂用量>超声温度>超声功率>超声时间。

由表中K值可以看出，A因素3水平、B因素3水平、C因素3水平、D因素3水平K值最大，因此，超声波辅助提取芒果苷的最优组合为A3B3C3D3，即乙醇用量20 mL、超声时间40 min、超声温度50 ℃、超声功率80%。

2.4 重复性试验结果

在368.8 nm波长处测定5个样品中芒果苷含量，结果分别为26.25、26.54、25.37、26.89、27.12 mg·g-1，平均值为26.43 mg·g-1，并计算出RSD%为2.30%，说明方法的重复性较好。

2.5 加标回收率试验结果

从表4可知，方法的加标回收率在92.80%～103.72%，说明该法回收率较高，可用于芒果叶中芒果苷含量的测定。

2.6 芒果叶中芒果苷含量测定

从表5中可以看出，不同品种芒果叶中芒果苷含量不同，超声萃取6个品种叶中的芒果苷含量在26.63～37.23 mg·g-1，其中金煌芒芒果苷含量最高，为37.23 mg·g-1，金凤凰芒果苷含量最低，为26.63 mg·g-1。与浸渍提取法相比，超声萃取法提取芒果苷含量高出21.60%～26.69%。

3 小结与讨论

本试验采用超声萃取法，通过在200.0～800.0 nm进行扫描，确定出368.8 nm为芒果叶中芒果苷的测定波长，芒果苷样品在该波长附近的波形一致，无干扰杂峰。该结果与谢宇奇等[5]和谢梅冬等[6]选取的测定波长（分别为258.5 nm和319.0 nm）有差异，具体原因有待进一步研究分析。试验以368.8 nm为测定波长，在浓度为2.0～20 μg·mL-1，芒果苷标准曲线线性良好;RSD%为2.30%，加标回收率在95.20%～102.18%，说明方法的重复性和回收率较高，可用于芒果叶中芒果苷含量的测定。

本試验以单因素试验，分别研究了溶剂用量、超声温度、超声功率和超声时间对芒果苷提取量的影响，结果表明，当乙醇用量为20～25 mL、超声时间为40～50 min、超声温度为50 ℃、超声功率为80%时芒果苷提取量最大。为进一步验证试验组合的可靠性和合理性，采用L16（44）正交试验，优化超声波提取芒果叶中芒果苷的提取条件，结果表明，在用无水乙醇做提取剂，超声波辅助提取芒果叶中芒果苷时，影响提取效果大小的顺序依次为溶剂用量>超声温度>超声功率>超声时间，用超声波辅助提取芒果苷的最优组合为A3B3C3D3，即乙醇用量20 mL、超声时间40 min、超声温度50 ℃、超声功率80%。超声萃取法不但缩短了提取时间，还提高了提取效率，与浸渍提取法相比，超声萃取提取芒果苷量增加了21.60%～26.69%。

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（责任编辑：丁志祥）