全 文 ：广东农业科学 2015 年第 18 期 93
收稿日期 ：2015-05-08
作者简介 ：王秋萍（1991-），女，在读硕士生，
E-mail ：chengz76@aliyun.com
通讯作者 ：何珺（1974-），女，硕士，副教授，
E-mail ：hejun1016@163.com
正交实验法优化艾纳香提取废渣中
总黄酮提取工艺
王秋萍1，马海霞1，吴 竹1，陈 伟2，何 珺1，2，康冀川1，2
（1. 贵州大学药学院，贵州 贵阳 550025 ；2. 贵州省生化工程中心，贵州 贵阳 550025）
摘 要：采用三氯化铝显色，芦丁作对照品，紫外分光光度法测定总黄酮含量，对艾纳香叶中总黄酮提取
因素进行研究，采用单因素筛选结合 L9（34）正交试验法优选艾纳香总黄酮提取参数。结果表明，提取艾纳香
黄酮因素影响大小为 ：料液比（C）> 提取温度（B）> 提取时间（D）> 提取溶剂乙醇体积分数（A）> 提取
次数，最佳提取工艺参数为 ：60% 乙醇、温度 90℃、料液比 1∶20、提取 3 h，总黄酮百分含量为 2.29%。经提取
验证，该提取工艺对艾纳香总黄酮资源化开发与利用有一定的技术参考价值。
关键词：艾纳香提取废渣 ；总黄酮 ；提取工艺优化
中图分类号：S567.23+9 文献标识码：A 文章编号：1004-874X（2015）18-0093-05
Optimization of extraction process of total flavonoids from
Blumea balsamifera residue by orthogonal test
WANG Qiu-ping1，MA Hai-xia1，WU Zhu1，CHEN Wei2，HE Jun1，2，KANG Ji-chuan1，2
（1. College of Pharmacy，Guizhou University，Guiyang 550025，China；
2. Research Center of Biochemistry Engineering of Guizhou Province，Guiyang 550025，China）
Abstract：Taking the content of total flavonoids as investigated index，solid- liquid ratio，extraction temperature，
extraction duration，extraction times and ethanol concentration as factors，on the basis of single factors，the extraction
process of total flavonoids from Blumea balsamifera was optimized through L9（34）orthogonal design. The results
showed that factors influencing total flavonoids from B. balsamifera were as followings ：solid- liquid ratio（C）>
temperature（B）> extraction duration（D）> alcohol concentration（A）> extraction times. The optimal extraction
conditions were 60% alcohol， 90℃，1∶20 solid-liquid ratio，for 3 h. Under these conditions，the flavonoids content
reached 2.29%. The extraction process provided a reference for development and utilization of total flavonoids in B.
balsamifera.
Key words：Blumea balsamifera residue ；total flavonoids ；optimization of extraction process
艾纳香（Blumea balsamifera）系菊科艾纳香属
多年生木质草本植物，作为黎、苗、壮等少数民族
的重要民族药，近年来在贵州、云南、广西、广东
等地得到广泛种植［1］。研究表明，艾纳香因具有
抗肿瘤、抗氧化、抗凝血、抗肥胖、抗菌、保肝等药
理作用，使其在消炎镇痛、活血调经、祛风除湿、
祛痰止咳等方面表现出良好的功效［2-4］。而艾纳香
总黄酮类物质是发挥药理作用的主要活性物质之
一，当前报道的黄酮类物质已有 20 余种，主要成
分为黄酮（醇）类、二氢黄酮（醇）类和查尔酮类
三大类［5-6］。据报道，贵州将于 2016 年建成全国最
大的艾纳香规范化种植基地以及艾片加工基地［7］。
本研究旨在从艾纳香提取废渣中提取黄酮有效成
分，对其进行有效回收与利用，通过正交试验探索
艾纳香中黄酮类物质的最优提取工艺，以期为艾纳
香产业发展和艾纳香黄酮资源化开发与利用提供
技术参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试艾纳香叶为 2014 年 11 月采于贵州省罗
甸县的已经水蒸馏提取过艾片的叶。
主要试剂 ：芦丁（批号 14H05521，西格玛化
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2015.18.008
94
工有限公司），95% 乙醇、甲醇、无水三氯化铝
（分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司）。
仪器设备 ：T6 新世纪紫外 - 可见分光光度
计（北京普析通用仪器有限公司），高速万能粉
碎机（天津市泰斯特仪器有限公司），KQ2200DE
型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司），
BSA124S 型电子分析天平（上海良平仪器仪表有
限公司），BCD-180KT8 型冰箱（TCL 电器有限公
司），HH.W21-600C 型电热恒温水浴锅（北京长
源实验设备厂），202-1 型电子恒温干燥箱（天津
市泰斯特仪器有限公司）。
1.2 试验方法
1.2.1 芦丁对照品溶液的制备 准确称取干燥至
恒重的芦丁对照品 5.4 mg，置于 10 mL 容量瓶中，
用甲醇溶解、定容，得到 0.54 mg/mL 的芦丁对照品
溶液。
1.2.2 芦丁标准曲线的绘制 分别取上述溶液
0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mL 于 10 mL 试管中，编
号，对应加入 1% AlCl3 溶液 10、9.9、9.8、9.7、9.6、
9.5 mL。振荡摇匀，静置 10 min 后，以第 1 管为空
白对照在 420 nm 波长下进行比色测定。在 420 nm
波长下，分别测量各管溶液的紫外吸收光谱，以浓
度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制芦丁标准曲线
（图 1），其标准曲线方程为 y=21.907x+0.1067，
R2=0.9995。表明在 0.0054~0.0270 mg/mL 之间时，
芦丁浓度与吸光度成良好的线性关系。其精密度
试验、重复性试验、稳定性试验和加样回收率试
验均符合要求。
吸
光
度
A
0.8
0.6
0.4
0.2
0 0 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025
浓度（mg/mL）
y = 21.907x + 0.1067
R2=0.9995
图 1 芦丁标准曲线
1.2.3 艾纳香样品溶液的制备 将已经水蒸馏提
取过艾片的叶经 60℃干燥至恒重、粉碎、过筛，
得到待测样品，置于密封袋中密封保存。称取 1 g
粉末于 10 mL 具塞试管中，根据预实验确定，按
料液比 1∶10 加入 60% 乙醇溶液，70℃恒温水浴
2 h，提取 1 次。冷却，过滤，得待测艾纳香样品
溶液。
1.2.4 艾纳香总黄酮含量测定与计算 吸取 1.2.3
下 0.1 mL 滤液于 10 mL 试管中，加 1%AlCl3 溶液
9.9 mL 显色。振荡摇匀，静置 10 min 后，在 420 nm
处测量其吸光度值。根据芦丁标准曲线方程计算艾
纳香总黄酮百分含量。
艾纳香总黄酮含量（%）
= C标×V标×A 样× 稀释倍数A 标×m样 ×100
式中，C标为标样溶液浓度（mg/mL），V标为吸取的
标准溶液体积（mL），A 样为样品溶液的吸光度，
A标为标准溶液的吸光度，m样为样品重量（mg）
2 结果与分析
2.1 艾纳香叶、叶渣总黄酮含量测定结果
将未经水蒸馏提取过艾片的叶和已提取过艾
片的叶经 60℃干燥至恒重、粉碎、过筛，分别称取
0.2 g 粉末于 25 mL 容量瓶，用 90% 乙醇定容至 25
mL，超声 1 h，过滤，分别吸取 0.5 mL 于 10 mL 容
量瓶，加 1%AlCl3 溶液显色，420 nm 比色测定，结
果见表 1。
表 1 艾纳香叶、叶渣总黄酮含量测定结果
样品 编号 含量（%）
艾纳香叶 1 1.701
2 1.707
3 1.705
平均 1.704
艾叶废渣 1 1.284
2 1.285
3 1.285
平均 1.285
2.2 艾纳香废渣中总黄酮提取单因素试验
2.2.1 提取温度对艾纳香废渣中总黄酮含量的影
响 准确称取 5 份粉碎好的样品粉末各 1 g，置
于 10 mL 具塞试管中，分别加入 10 mL 60% 乙醇
溶液作为溶剂，设定温度分别为 50、60、70、80、
90℃进行水浴加热 2 h，浸提液经放冷过滤，将滤
液按 1.2.4 步骤测定，计算艾纳香总黄酮含量。由
图 2 可知，提取温度对艾纳香总黄酮提取率有较
明显的影响，随温度的升高，艾纳香总黄酮含量
95
也逐渐升高，当达到 90℃时，艾纳香总黄酮含量
最高，故选择 50、70、90℃作为正交试验的 3 个
水平。
黄
酮
含
量
（
%）
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
0 60 70 80 90
温度（℃）
图 2 温度对提取总黄酮含量的影响
2.2.2 料液比对艾纳香废渣中总黄酮含量的影
响 准确称取 6 份粉碎好的样品粉末各 1 g，置于
10 mL 具塞试管中，分别加入体积分数 60% 的乙醇
溶液 5、10、15、20、25、30 mL 作为溶剂，70℃水
浴 2 h，浸提液经放冷过滤，将滤液按 1.2.4 步骤测
定，计算艾纳香总黄酮含量。由图 3 可知，艾纳香
总黄酮得率随料液比的增加而增加，可见料液比比
值越大，提取越充分，但当料液比比值大于 1∶20
时，提取率趋于稳定，增长速率变小。考虑到实际
生产的效益，选择料液比 1∶5、1∶10、1∶20 作为
正交试验的 3 个水平。
黄
酮
含
量
（
%）
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
料液比
1∶5 1∶10 1∶15 1∶20 1∶25 1∶30
图 3 料液比对提取总黄酮含量的影响
2.2.3 乙醇体积分数对艾纳香废渣中总黄酮含量
的影响 准确称取 3 份粉碎好的艾纳香粉末各 1
g，置于 10 mL 具塞试管中，分别加入 10 mL 乙醇
作为溶剂，控制乙醇体积分数分别为 30%、60%、
90%，70℃水浴 2 h，浸提液经放冷过滤，将滤液按
1.2.4 步骤测定，计算艾纳香总黄酮含量。由图 4 可
知，乙醇体积分数对艾纳香废渣中黄酮含量有显著
影响，随乙醇体积分数的增加，艾纳香总黄酮含量
明显增加，90% 乙醇提取的总黄酮含量最高。
黄
酮
含
量
（
%）
2
1.5
1
0.5
乙醇体积分数（%）
20 30 40 50 60 70 80 90
图 4 乙醇体积分数对提取总黄酮含量的影响
2.2.4 提取时间对艾纳香废渣中总黄酮含量的影
响 准确称取 3 份粉碎好的艾纳香粉末各 1 g，
置于 10 mL 具塞试管中，分别加入 10 mL 60% 乙
醇溶液作为溶剂，70℃水浴，分别控制时间为 1、
2、3 h，浸提液经放冷过滤，将滤液按 1.2.4 步骤
测定，计算艾纳香总黄酮含量。由图 5 可知，提取
时间对艾纳香总黄酮含量有一定程度的影响，随
时间的延长，艾纳香总黄酮提取含量呈现上升趋
势，当提取时间为 3 h 时，艾纳香总黄酮提取含量
最高。
黄
酮
含
量
（
%）
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1
提取时间（h）
0.5 1 1.5 2 2.5 3
图 5 提取时间对提取总黄酮含量的影响
2.2.5 提取次数对艾纳香废渣中总黄酮含量的影
响 准确称取 1 份粉碎好的艾纳香粉末 1 g，置于
10 mL 具塞试管中，加入 10 mL 60% 乙醇溶液作为
溶剂，70℃水浴，提取 1 次、每次 2 h，浸提液经放
冷过滤，滤渣加 10 mL 60% 乙醇，继续提取 2 h，浸
提液经放冷过滤，重复上述步骤提取 3 次 ；将滤液
分别编号按 1.2.4 步骤测定，计算艾纳香总黄酮提
96
取含量。由图 6 可知，提取次数对艾纳香总黄酮提
取含量有显著影响。随提取次数的增加，艾纳香总
黄酮提取含量增加减缓，可忽略不计，故提取 1 次
即可。
黄
酮
含
量
（
%）
2
1.5
1
0.5
0
提取次数
0.5 1 1.5 2 2.5 3
图 6 提取次数对提取总黄酮含量的影响
2.3 艾纳香中总黄酮提取正交验证
根据单因素试验的结果，选择乙醇体积分数
（A）、提取温度（B）、料液比（C）、提取时间
（D）为考察因素，进行 L9（34）正交试验（表
2），以艾纳香总黄酮含量为考察指标。每因素平行
3 次，RSD值均在数据可用范围内，取平均值，结
果见表 3、表 4。
由表 3 的极差分析得出，RC＞RB＞RD＞RA，
表明影响艾纳香黄酮提取率的因素大小为料液比
（C）＞提取温度（B）＞提取时间（D）＞乙醇体
积分数（A）。在正交试验中得到艾纳香黄酮提
取优化最佳条件是 A2B3C3D3，即 60% 乙醇、温度
90℃、1∶20 料液比、提取 3 h。
2.4 工艺验证试验
准确称量艾纳香叶粉末 1.0 g，按 A2B3C3D3 的
条件进行 4 次平行试验，艾纳香叶总黄酮含量平
均值为 2.29%，高于表 3 中每一项结果，RSD 为
0.80%（表 5），故 A2B3C3D3 为艾纳香黄酮的最佳
提取工艺。
表 5 验证试验结果
试验号 艾纳香粉末（g） 吸光值
黄酮含量
（%）
平均值
（%）
RSD
（%）
1 1.0023 0.478 2.27 2.29 0.80
2 1.0018 0.485 2.30
3 1.0039 0.481 2.28
4 1.0038 0.486 2.30
3 结论与讨论
黄永林等［8］采用硝酸亚铝显色 - 分光光度法
于 500 nm 处测定艾纳香中不同部位的总黄酮含
量，结果显示其叶、枝、根含总黄酮分别为 2.94%、
1.21%、1.36%。庞玉新等［9］运用正交试验优选出
表 3 L9（34）正交试验结果
试验号 因素 黄酮含量（%）A B C D
1 1 1 1 1 0.62789
2 1 2 2 2 0.99864
3 1 3 3 3 1.93612
4 2 1 2 3 1.31085
5 2 2 3 1 1.42328
6 2 3 1 2 1.10632
7 3 1 3 2 1.05645
8 3 2 1 3 1.08503
9 3 3 2 1 1.25597
K1 3.56265 2.99519 2.81924 3.30714
K2 3.84045 3.50695 3.56546 3.16141
K3 3.39745 4.29841 4.41585 4.33200
R 0.14767 0.43441 0.53220 0.39020
K12 12.69248 8.97116 7.94811 10.93717
K22 14.74906 12.29870 12.71251 9.99451
K32 11.54267 18.47633 19.49973 18.76622
表 4 方差分析结果
方差来源 离差平方和 自由度 均方 F值
A 0.0334125 2 0.0167063 1
B 0.2874100 2 0.1437050 8.60187
C 0.4254634 2 0.2127317 12.73366
D 0.2713174 2 0.1356587 8.12024
误差 0.0334125 2 0.0167063
注 ：根据 F 检验的上侧临界表值查得临界值数据 ：
F0.01（2，8）= 8.65，F0.05（2，8）= 4.46。
表 2 正交试验的因素水平
水平
因 素
乙醇体积分数
（A，%）
提取温度
（B，℃）
料液比
（C）
提取时间
（D，h）
1 30 50 1∶5 1
2 60 70 1∶10 2
3 90 90 1∶20 3
97
艾纳香总黄酮最佳提取工艺为 30% 的乙醇以 1∶
300 料液比投料，以 85 Hz 的频率超声提取 2 次，
每次 30 min。罗夫来等［10］研究表明，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。
本研究采用氯化铝显色 - 分光光度法于 420
nm 处测定艾纳香提取废渣中总黄酮含量，并通过
单因素试验和正交试验得出最佳提取工艺。结果表
明，影响艾纳香提取废渣提取黄酮的因素顺序为 ：
料液比（C）＞ 提取温度（B）＞ 提取时间（D）
＞ 提取溶剂乙醇体积分数（A）＞ 提取次数，正交
试验结果表明最佳提取工艺参数为 60% 乙醇、温
度 90℃、1∶20 料液比、提取 3 h，其总黄酮含量达
2.29%，RSD为 0.80%。与上述研究相比，本法使用
贵州省罗甸县的已水蒸馏提取过艾片的叶，从中提
取黄酮有效成分，提取液料液比低且提取含量相对
较高，对艾纳香提取废渣中黄酮有效成分的有效回
收利用有一定的意义，可作为艾纳香黄酮资源化开
发与利用的良好提取工艺。
参考文献：
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（责任编辑 杨贤智）