全 文 ：第 31 卷 第 12 期
2 0 1 3年 1 2 月
中 华 中 医 药 学 刊
CHINESE AＲCHIVES OF TＲADITIONAL CHINESE MEDICINE
Vol． 31 No． 12
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正交设计优化艾纳香总黄酮提取工艺研究
罗夫来，张云淋，赵致
(贵州大学农学院，贵州省药用植物繁育与种植重点实验室，贵州 贵阳 550025)
摘 要:目的:优选艾纳香中总黄酮的提取工艺。方法:采用紫外分光光度法测定总黄酮，以提取率为考察指
标，用正交设计方法优选最佳提取工艺。结果:以总黄酮提取率为考察指标，其优选工艺为 A3B2 C1D3，即药材加
30 倍量的 50%乙醇，80 ℃水浴回流提取 1 h。结论:艾纳香中总黄酮的最佳提取工艺为药材加 30 倍量的 50%乙
醇，80 ℃水浴回流提取 1 h。利用此工艺，艾纳香总黄酮提取率为 17． 48%。
关键词:艾纳香;总黄酮;提取工艺;正交设计
中图分类号:Ｒ284． 3 文献标志码:A 文章编号:1673 － 7717(2013)12 － 2735 － 03
Optimization of Extracting Technology for Flavonoids in
Blumea balsamifera Dc with Orthogonal Design
LUO Fulai，ZHANG Yunlin，ZHAO Zhi
(Guizhou Key Laboratory of Propagation and Cultivation on Medicinal Plants
Agricultural College，Guizhou University，Guiyang 550025，Guizhou，China)
Abstract:Objective:To optimize the extraction technology of total flavonoids in Blumea balsamifera Dc． Methods:The
content of total flavonoids was determined by UV． The optimal extraction condition was investigated by orthogonal design
and the extraction quantity was regarded as the investigated index． Ｒesults:The optimal extracting condition was A3B2C1D3
with the extraction quantity of total flavonoids as the investigated index，adding thirty times amount of 50% ethanol，1． 0
hour of reflux at 80℃ ． Conclusion:The optimal extraction technology is adding thirty times amount of 50% ethanol，1． 0
hour of reflux at 80℃ of total flavonoids in Blumea balsamifera Dc． Flavonoids yield could reach 17． 48% when using this
extraction technology．
Key words:Blumea balsamifera Dc;total flavonoids;extraction technology;orthogonal design
收稿日期:2013 － 07 － 30
基金项目:贵州省科技厅创新人才团队建设项目(黔科合人才团队
20104006) ;贵州省科技计划项目(20136011) ;贵州大学
人才引进项目(贵大人基合字 2010013)
作者简介:罗夫来(1972 －) ，男，副教授，博士，研究方向:药用植物
资源评价与利用、药用植物栽培与质量调控研究。
艾纳香(Blumea balsamifera Dc)又称大风艾、大艾、冰
片艾等，为菊科艾纳香属多年生木质草本植物，在医药、香
料、日用品等方面应用较广，是贵州道地药材和优势苗族药
物，在贵州人工栽培已有近百年历史。有温中活血、祛风除
湿、消炎镇痛之功效，可用于治疗寒湿泻痢、腹痛肠鸣、痛
经、产后风痛和高血压等病症，外用治跌打损伤、疮疖痛
肿、湿疹、皮炎等症［1］。近年来，关于艾纳香的研究主要
涉及栽培技术、化学成分、药理作用等几方面［2 － 3］。艾
纳香化学成分复杂，其中挥发油和黄酮是其主要药效成
分［4 － 7］。因此，对其化学成分研究主要集中在这两类成
分上。艾纳香全株均含挥发油和黄酮，叶片挥发油含量
可达 2% ～ 3%［3］，黄酮含量可达 4% ～ 10%［6］。本文对
艾纳香总黄酮提取的最佳工艺进行了研究，以期为更好
地研究和开发利用艾纳香，充分发挥其药用价值提供科
学依据。
1 仪器与试材
1． 1 药材
艾纳香药材(叶片及嫩枝)采于贵州望谟、安龙等地，
经南京农业大学郭巧生教授鉴定为菊科植物艾纳香
(Blumea balsamifera Dc)。材料处理，阴干粉碎过 40 目筛，
备用。
1． 2 仪器
101 －1AB电热鼓风干燥箱(天津市泰斯特仪器有限公
司) ，SHZ －Ⅲ循环水真空泵(上海亚荣生化仪器厂) ，HSY2
－ SP电热恒温水浴锅(上海浦东物理光学仪器厂) ，KQ －
800KDE高功率数控超声波清洗器(昆山市超声仪器公司) ，
UV2600紫外分光光度计(上海天美科学仪器有限公司)。
1． 3 试剂
亚硝酸钠，硝酸铝，氢氧化钠，95%乙醇，均为分析纯。
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芦丁对照品购自中国药品生物制品检定所(批号
100080 － 200707)
2 方法与结果
2． 1 对照品溶液制备
精密称取芦丁对照品 20． 60 mg，用 50%乙醇配成浓度
为 0． 4120 mg·mL －1的对照品溶液，备用。
2． 2 供试品溶液的制备
取艾纳香药材粉末(过 40 目筛)2 g，精密称定，置 100
mL三角瓶中，按设定的料:液比(w:v)加入相应浓度乙醇，
净值 30 min，在相应温度下水浴回流提取至规定时间，放
冷，过滤，滤液定容至 100 mL，备用。
2． 3 测定方法的建立
2． 3． 1 溶液的显色 精密移取适量样品溶液至 25 mL 容
量瓶中，用 50%乙醇稀释至 10 mL;加 5%亚硝酸钠溶液 1
mL，摇匀，放置 5 min;加 10%硝酸铝溶液 1 mL，摇匀，放置
5 min;加 4%氢氧化钠溶液 10 mL，用 50%乙醇定容至刻
度，摇匀，放置 15 min，备用。
2． 3． 2 测定波长的选择 精密量取供试品溶液和芦丁对
照品溶液各 2 mL，按“2． 3． 1”项下的方法进行显色，以 50%
乙醇试液做空白，平行操作，在 450 ～ 800 nm波长范围内扫
描。图谱如图 1 所示，二者的最大吸收波长均在 505 nm
处。因此，选择 505 nm 作为测定波长。
图 1 芦丁波长 －吸光度扫描谱图
图 2 样品波长 －吸光度扫描谱图
2． 3． 3 标准曲线绘制 精密量取对照品溶液 0． 0 mL，2． 0
mL，4． 0 mL，6． 0 mL，8． 0 mL，10． 0 mL，分别置于 25 mL容量
瓶中，按“2． 3． 1”项下方法显色，用 0． 0 mL 的试管做空白对
照，于505 nm处测吸光度。以芦丁溶液浓度 c(mg/mL)为横
坐标，吸光度 A 为纵坐标作图，得回归方程:Y = 0． 5767X +
0． 0939，r2 = 0． 9927。结果表明，在 0． 4120 ～ 4. 1200 mg·
mL －1范围内，吸光度与芦丁溶液浓度呈现良好线性关系。
2． 4 单因素实验
2． 4． 1 乙醇浓度对总黄酮提取率的影响 考察乙醇浓度
对总黄酮提取率的影响，共设 5 个浓度梯度，即 40%、
50%、60%、70%、80%。精密称取 2． 000 g 艾纳香粉
末，置 100 mL 三角瓶中，加相应浓度乙醇 40 mL，60 ℃
水浴回流提取 2 次，每次 2 h，提取液过滤，合并，定容至
100 mL，按按“2． 3 ． 1”项下方法显色后，测吸光度，根据
“2． 3 ． 3 标准曲线”回归方程计算总黄酮含量和提取率。
图 3 乙醇浓度对总黄酮提取率的影响
实验结果见图 3。由图可知，当乙醇浓度小于 50%时，
随着乙醇浓度的增大，总黄酮提取率程增加趋势;当乙醇浓
度为 50%时，总黄酮提取率最高;此后，再增加乙醇浓度，
总黄酮提取率反而下降，因此，确定乙醇浓度为 50%左右
较为合适。
2． 4． 2 提取温度对总黄酮提取率的影响 考察提取温度
对总黄酮提取率的影响，共设 5 个温度梯度，即 50 ℃、60
℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃。精密称取 2． 000 g 艾纳香粉末，置
100 mL三角瓶中，加 50%乙醇 40 mL，在相应温度下水浴
回流提取 2 次，每次 2 h，提取液过滤，合并，定容至 100
mL，其余同“2． 4． 1”。
图 4 提取温度对总黄酮提取率的影响
图 5 提取时间对总黄酮提取率的影响
实验结果见图 4。由图可知，当温度小于 70 ℃时，
随着温度的升高，总黄酮提取率程增加趋势;当温度为
70 ℃时，总黄酮提取率最高;此后，再升高温度，总黄酮
提取率反而下降，因此，确定温度为 70 ℃左右较为合
适。
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2． 4． 3 提取时间对总黄酮提取率的影响 考察提取时间
对总黄酮提取率的影响，共设 5 个时间梯度，即 1 h、1． 5
h、2 h、2． 5 h、3 h。精密称取 2． 000 g 艾纳香粉末，置
100 mL 三角瓶中，加 50%乙醇 40 mL，70 ℃水浴回流至
规定时间，提取液过滤，共提取 2 次，合并，定容至 100
mL，其余同“2． 4 ． 1”。
实验结果见图 5。由图可知，当提取时间小于 2 h 时，
随着提取时间的延长，总黄酮提取率程增加趋势;当提取时
间为 2 h左右时，总黄酮提取率最高;此后，再延长提取时
间，总黄酮提取率反而下降，因此，确定提取时间为 2 h 左
右较为合适。
2． 5 正交实验
采用回流提取法进行总黄酮提取工艺研究，选取乙醇
浓度、料液比、提取时间、提取温度四个因素，根据单因素实
验结果，每因素选取 3 个水平，选用 L9(3
4)因素水平表，见
表 1。
表 1 因素及水平
水平
因素
A料液比
(w ∶ v)
B提取时
间(h)
C乙醇浓
度(%)
D提取温
度(℃)
1 1 ∶ 10 1 45 70
2 1 ∶ 20 1． 5 50 75
3 1 ∶ 30 2 55 80
表 2 L9(3
4)正交实验设计及结果
实验号
A料液比
(w:v)
B提取时间
(h)
C乙醇浓度
(%)
D提取温度
(℃)
总黄酮得率(%)
重复 1 重复 2 重复 3
总黄酮得率
均值(%)
1 1 1 1 1 15． 02 13． 75 13． 62 14． 13
2 1 2 2 2 11． 27 11． 30 10． 98 11． 18
3 1 3 3 3 16． 25 14． 97 13． 67 14． 97
4 2 1 2 3 16． 33 15． 15 16． 18 15． 89
5 2 2 3 1 13． 47 12． 98 13． 12 13． 19
6 2 3 1 2 15． 05 15． 81 8． 66 13． 17
7 3 1 3 2 13． 28 14． 84 14． 67 14． 26
8 3 2 1 3 17． 81 16． 61 18． 03 17． 48
9 3 3 2 1 13． 99 14． 79 15． 12 14． 63
均值 1 13． 43 14． 76 14． 93 13． 99
均值 2 14． 08 13． 95 13． 90 12． 87
均值 3 15． 46 14． 26 14． 14 16． 11
极差 2． 03 0． 81 1． 03 3． 24
表 3 方差分析
误差来源 SS f S F P
A 19． 370 2 9． 685 4． 389 0． 028
B 2． 991 2 1． 495 0． 678 0． 520
C 5． 218 2 2． 609 1． 182 0． 329
D 48． 759 2 24． 380 11． 049 0． 001
误差 39． 717 18 2． 206
注:F0． 05(2，18)= 3． 55。
提取工艺实验结果(表 2)和方差分析(表 3)表明，料
液比和提取温度对艾纳香总黄酮提取率有显著影响(P ＜
0． 05) ，而乙醇浓度和提取时间对总黄酮提取率的影响不显
著(P ＞ 0． 05) ，各因素影响大小顺序为 D ＞ A ＞ C ＞ B。综合
各种因素，选定艾纳香总黄酮提取工艺最佳组合为 A3B2 C1
D3，即乙醇浓度为 50% ，料液比为 1 ∶ 30，提取时间为 1 h，
提取温度为 80℃时总黄酮的提取率最高。
3 讨 论
本实验选择与艾纳香功效相对应的主要活性成分—总
黄酮为考核指标，以对总黄酮提取率影响较大的乙醇浓度、
料液比、提取时间和提取温度为 4 个主要因素，采用正交试
验法优化了艾纳香总黄酮的提取工艺。方差分析表明，料
液比和提取温度对艾纳香总黄酮提取率有显著影响(P ＜
0． 05) ，因此在提取过程中要注意控制温度。综合各种因
素，最佳提取工艺为:乙醇浓度为 50%，料液比为 1 ∶ 30，提
取时间为 1 h，提取温度为 80℃。该最佳工艺条件下，艾纳
香总黄酮提取率为 17． 48%。随着临床研究的进一步发展，
艾纳香总黄酮的药理作用及作用机制，将进一步被阐释。
本实验得出的最佳工艺为对艾纳香总黄酮进行深度开发，
提供了较好的理论基础。
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