全 文 ：微波萃取蒲公英中总黄酮工艺的优化
杨 兵，余 明，吴晓蕾，纪 鑫，成佳蕾，刘文莉* ( 台州学院，浙江临海 317000)
摘要 ［目的］获得微波萃取蒲公英中总黄酮类物质的最优条件。［方法］比较了微波萃取、索氏提取和超声波提取 3种方法对蒲公英中
总黄酮类物质的提取效率; 通过单因素试验和正交试验优化了微波萃取工艺。［结果］微波萃取蒲公英中总黄酮类物质的最优条件:微
波温度为 70 ℃，乙醇浓度为 70%，加热时间为 5 min。［结论］该研究为蒲公英中总黄酮的萃取提供了一种快速有效的方法。
关键词 蒲公英;总黄酮类物质;微波萃取法;正交试验
中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611( 2011) 08 －04560 －02
Optimization of Microwave-Assisted Extraction Process for Total Flavonoids from HERBA TARAXACI
YANG Bing et al ( Taizhou Collegeg Linhai，Zhejiang 317000)
Abstract ［Objective］To obtain the optimal microwave － assisted extraction process for total flavonoids from HERBA TARAXACI． ［Meth-
od］The extraction rate of total flavonoids by microwave － assisted extraction，Soxhlet extraction and ultrasonic extraction were comparatively
determined． The extraction conditions of microwave-assisted extraction were optimized by orthogonal test based on single factor test． ［Result］
The optimal extraction conditions for extracting total flavonoids from HERBA TARAXACI were: extraction temperature of 70 ℃，extraction sol-
vent of 70% ethanol and extraction duration of 5 min． ［Conclusion］The study provides an effective and rapid extracting method for total fla-
vonoids from HERBA TARAXACI．
Key words HERBA TARAXACI; Total flavonoids; Microwave － assisted extraction; Orthogonal test
基金项目 台州市科技计划项目( 05KY044) ; 农业部面源污染控制技术
重点开放实验室资助项目( KLNSPC2010A05) ; 2009 年浙江
省大学生科技创新活动计划 ( 新苗人才计划 ) 资助项目
( 2009R428013) 。
作者简介 杨兵( 1989 － ) ，男，贵州六盘水人，在读本科生，专业:环境工程。
* 通讯作者，副教授，E-mail: liuwenlidy@ yahoo． com． cn。
收稿日期 2010-12-13
蒲公英( Taraxacum mongolicum) 属多年生草本植物，其
干燥全草是一种常用的民间草药，具有清热解毒、利尿散结
之功效，用于治疗肠胃炎、肝炎、胆囊炎、肺炎、流行性腮腺炎
等病症［1 －2］。蒲公英中含多种化学成分，其根中含有蒲公英
甾醇、蒲公英苦素，花中含有毛莨黄素等黄酮成分［1］。
中药药剂是我国药剂学中具有特色的重要组成部分，由
于中药药剂及复方成分复杂，因此尽可能多地提取有效成
分，最大限度地除去杂质，是提取工艺的研究核心，又是减小
剂量、缩短时间、创新剂型、提高临床疗效的基本前提。目前
常用的提取技术有超临界萃取( SFE) ［3］、超声波法［4］、索氏
提取法( 又称脂肪提取法)［5］等，但普遍存在着仪器价格昂
贵、操作繁琐、时间长、提取率低等缺点，因此研究发展新的
提取技术对中药有效成分的利用具有重要意义。笔者采用
微波萃取法提取蒲公英中的总黄酮类物质，用分光光度法对
其含量进行测定，采用正交试验优化提取条件，并与超声波
提取法和索式提取法进行了比较，以期为今后选取蒲公英中
总黄酮类物质最佳的提取工艺提供试验依据。
1 材料与方法
1． 1 仪器和设备
1． 1． 1 供试材料。蒲公英( HERBA TARAXACI) ，购自浙江
临海方一仁药店，经石磊医师鉴定为蒲公英干燥全草。
1． 1． 2 主要试剂。芦丁标准品，购自中国药品生物制品检
定所;试验所用试剂均为市售分析纯;试验用水均为石英亚
沸二次蒸馏水。
1． 1． 3 主要仪器。MDS-6 型温压双控微波消解-萃取仪，由
上海新仪微波化学科技有限公司生产;WFJ7200 型可见分光
光度计，由尤尼柯( 上海) 仪器有限公司生产; SB5200D 超声
波清洗器，由上海正慧工贸有限公司生产;索氏提取器，由北
京中西远大科技有限公司生产;恒温水浴加热锅，由宁波江
南仪器厂生产; FDV粉碎机，由上海正慧工贸有限公司生产;
离心机，由上海安亭科学仪器厂生产; FA2004A 电子分析天
平，由上海精天电子仪器厂生产。
1． 2 方法
1． 2． 1 微波萃取法［6 －8］。准确称取 0． 500 0 g 粉末样品，置
于微波萃取罐中，加入 15． 0 ml一定浓度的乙醇溶液，在微波
功率 800 W、萃取温度 90 ℃、辐射 10 min 的条件下，对样品
进行微波萃取。将萃取液置于 3 000 r /min离心机中离心 5
min，后将上清液置于锥形瓶中，重复洗涤、搅拌、离心 3 次，
合并上清液，定容至 50 ml，即为蒲公英总黄酮萃取液。
1． 2． 2 超声波提取法。准确称取 0． 500 0 g粉末样品，置于
100 ml锥形瓶中，加入 15． 0 ml 70%乙醇，放入超声波清洗器
中处理 20 min，然后将上清液转移到干净锥形瓶中，残渣用
70%乙醇清洗 2次，合并上清液。将上清液置于 3 000 r /min
的离心机中离心 5 min，将上清液转移至 50 ml 容量瓶中定
容，冷藏备用。
1． 2． 3 索氏提取法。精确称取 2． 500 0 g蒲公英粉末样品，
用清洁的滤纸包裹，放入索氏提取器中，在蒸馏瓶中加入 250
ml 70%乙醇，恒温水浴回流 8 h，提取液转移至 250． 0 ml 容
量瓶中定容，冷藏备用。
1． 2． 4 单因素试验。
1． 2． 4． 1 萃取剂浓度的选择。精确称取 4 份 0． 500 0 g 样
品，置于微波萃取罐中，分别加入 15． 0 ml 浓度 90%、70%、
50%、30%的乙醇溶液，在微波功率 800 W、萃取温度 90 ℃、
辐射 10 min的条件下，对样品进行微波萃取，考察萃取剂浓
度对蒲公英中总黄酮提取率的影响。
1． 2． 4． 2 萃取温度的选择。以 70%乙醇为萃取剂，在微波
功率 800 W、辐射10 min的条件下，分别在40、55、70、90 ℃条
件下对样品进行萃取，考察萃取温度对总黄酮提取率的
影响。
1． 2． 4． 3 萃取时间的选择。以 70%乙醇为萃取剂，在萃取
责任编辑 刘群燕 责任校对 施倩倩安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2011，39( 8) : 4560 － 4561，4659
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.08.210
温度为 70 ℃的条件下，分别萃取样品 3、5、10、15 min，考察萃
取时间对蒲公英中总黄酮提取率的影响。
1． 2． 5 正交试验设计。在单因素试验的基础上，选择辐射
功率 800W，以蒲公英中总黄酮得率为考察指标，选择萃取剂
浓度、萃取时间、萃取温度 3个因素，每个因素 3个水平设计
L9 ( 3
3 ) 正交试验( 表 1) 。
表 1 L9 ( 3
3 )正交试验因素水平
Table 1 Factors and levels for L9 ( 3
3 ) orthogonal design
水平
Level
因素 Factor
乙醇浓度( A) ∥%
Ethanol concentration
萃取时间( B) ∥min
Extraction time
萃取温度( C) ∥℃
Extraction temperature
1 30 3 50
2 50 5 70
3 70 10 90
1． 2． 6 标准曲线的制作。精密吸取一系列标准浓度的芦丁
溶液 2． 5 ml，加入 10． 0 ml 0． 1 mol /L AlCl3 －甲醇溶液，充分
振摇，用分光光度法在 420 nm波长处测定吸光度，同时作空
白试验。以芦丁标准品浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘
制标准曲线。计算得回归方程: y =10． 830 0x +0． 009 7，R2 =
0． 999 7。
1． 2． 7 样品总黄酮含量的测定。精确量取蒲公英黄酮提取
液 2． 5 ml，分别置于 3支试管内，然后分别加入 10． 0 ml 0． 1
mol /L AlCl3 －甲醇溶液，充分振摇，于波长 420 nm下测定吸
光度，同时以不加蒲公英黄酮萃取液的空白溶液为对照。将
吸光度代入标准曲线，计算总黄酮含量，3次重复。
2 结果与分析
2． 1 3种提取方法的比较 经 3 种方法提取，计算微波萃
取、超声波提取、索氏提取法提取蒲公英中总黄酮含量分别
为 26． 25、20． 93、22． 99 mg /g，表明微波萃取法优于其他 2 种
方法。此外，索氏提取溶剂用量大，提取时间长，操作繁琐;
超声波提取虽缩短了提取时间，但回收率较低，且提取时发
出刺耳的噪声;微波萃取在提取效率、萃取时间等性能上都
超越了传统的索氏提取法与超声波萃取法。
2． 2 单因素试验结果
2． 2． 1 萃取剂浓度对萃取效果的影响。由图 1 可知，总黄
酮得率随着萃取剂浓度的增大先增加后减小，当萃取剂浓度
为 70%时，总黄酮得率最大，之后随着乙醇浓度的增加，总黄
酮萃取率降低。因此，确定 70%乙醇溶液为最佳萃取剂。
图 1 萃取剂浓度对蒲公英中总黄酮得率的影响
Fig． 1 Effect of concentration of extraction solvent on yield of
total flavonoids from HERBA TARAXACI
2． 2． 2 萃取温度对萃取效果的影响。由图 2 可知，蒲公英
总黄酮萃取率随着提取温度的升高先增加后降低，当萃取温
度为 70 ℃时，总黄酮得率达到最大值，温度继续上升时，总
黄酮得率反而下降。这可能是因为淀粉糊化增加了溶液的
黏度，部分黄酮类物质被淀粉糊吸附所致［9］。因此，选择 70
℃为最佳萃取温度。
图 2 萃取温度对蒲公英中总黄酮得率的影响
Fig． 2 Effect of different extraction temperature on yield of total
flavonoids from HERBA TARAXACI
2． 2． 3 萃取时间对萃取效果的影响。由图 3 可知，总黄酮
得率随萃取时间的增加而逐渐增加，当辐射时间为 5 min时
达到最大，此后随着萃取时间的增加则缓慢降低。辐射时间
过长会使温度过高，破坏蒲公英中黄酮组分［10］，辐射时间过
短则无法使有效成分充分溶出，造成萃取不完全。因此，选
择确定 5 min作为微波最佳萃取时间。
图 3 萃取时间对蒲公英中总黄酮得率的影响
Fig． 3 Effect of different extraction duration on yield of total
flavonoids from HERBA TARAXACI
2． 3 正交试验结果 由表 2可知，各因素对总黄酮的萃取
表 2 正交试验结果
Table 2 The results of orthogonal test
序号
No．
因素 Factor
A B C
总黄酮得率∥mg /g
Yield of total flavonoids
1 1 1 1 15． 13
2 1 2 2 15． 60
3 1 3 3 15． 59
4 2 1 2 23． 19
5 2 2 3 23． 02
6 2 3 1 17． 80
7 3 1 3 18． 93
8 3 2 1 17． 37
9 3 3 2 16． 52
K1 17． 77 18． 55 18． 63
K2 20． 61 21． 33 22． 44
K3 21． 10 18． 40 19． 51
极差 R Error 3． 33 2． 38 4． 81
(下转第 4659页)
165439 卷 8 期 杨 兵等 微波萃取蒲公英中总黄酮工艺的优化
小值出现在秦州大门，为20． 09 mg /kg。可见，秦安县出现重
金属含量最大值的几率最高，这是由于秦安县为天水市最主
要的农业生产大县，历史悠久，农业发达，农田土壤重金属含
量受农业影响明显;重金属最小值出现频率最高的是秦州区
和麦积区，它们是天水市主要的工业生产基地，而果园土壤
重金属含量相对较低，说明影响天水市果园中土壤重金属含
量最主要的因素是农业。另外，由于这两区大部分处于长江
流域，土壤类型和其他地区差异较大，土壤重金属背景值低
于其他 5个县区。因此，天水市果园土壤重金属分布受土壤
背景值支配，人为作用有限。
3 结论
( 1) 天水市果园土壤中，Hg、Pb、Cu含量未超过土壤背景
值，说明土壤未遭受 Hg、Pb、Cd的污染; Zn含量超过土壤背
景值，这是因为天水地区有大量的锌冶炼厂，同时在农业生
产中也容易引入一些外源性的锌污染物。
( 2) 天水市果园土壤中，除了 Cr、Cu的变异系数很小外
( 5． 10%和 6． 20% ) ，其他重金属元素的变异系数均在
10． 00%以上，其中变异系数最大的为 Hg( 29． 00% ) ，其次为
Cd( 23． 00% ) 、Zn( 18． 00% ) 、Pb( 15． 00% ) ，表明这些重金属
元素污染在不同样点有较大的差异，而 Cu、Cr在各样点污染
程度相似或污染程度相对较轻。
( 3) 相关性分析表明，Hg、Cu、Pb具有显著的相关性，其
中 Cu和 Pb的相关系数最大( 0． 764 7) ，说明天水市苹果园
土壤中 Cu和 Pb 可能具有相同的外源污染，有待进一步研
究。此外，Cr － Pb、Zn － Hg、Cu － Pb、Zn － Pb、Cd － Cu呈显著
正相关，这说明大部分重金属的富集具有同源性特点。
( 4) 天水市秦安县出现重金属含量最大值的几率最高，
由于秦安县为天水市最主要的农业生产大县，历史悠久，农
业发达，农田土壤重金属含量受农业影响明显;重金属最小
值出现频率最高的是秦州区和麦积区，这两区是天水市主要
的工业生产基地，但果园中重金属含量相对较低，说明影响
天水市农田中土壤重金属含量最主要的因素是农业。其次，
由于这两区大部分处于长江流域，土壤类型和其他地区差异
较大，重金属含量低主要与其土壤重金属背景值较低有关。
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87 －91．
(上接第 4561 页)
效果影响顺序为 C ＞ A ＞ B，即萃取温度 ＞提取剂浓度 ＞萃取
时间。最佳萃取工艺为 A3B2C2，即萃取剂为 70%乙醇溶液，
萃取时间为 5 min，萃取温度为 70 ℃。
3 结论与讨论
经正交试验和单因素试验，得蒲公英微波萃取最优条
件:乙醇浓度为 70%，加热时间为 5 min，微波温度为 70 ℃。
微波萃取、超声波提取和索氏提取 3 种方法中，微波萃
取收率最高，索氏提取其次，超声波提取最低。此外，索式
提取法所需时间长，耗费人力大，且遇热不稳定，易变化;超
声波提取法虽然操作简单，不会破坏有效成分，但在该试验
中收率相对较小。与其他提取法比较，微波萃取法具有选
择性高、操作时间短、溶剂消耗量少、不产生噪音、适于热不
稳定物质等特点，在该试验最优条件下蒲公英总黄酮亦有
较高收率。该研究为提取蒲公英中总黄酮提供了一种快
速、有效的方法，对实际生产具有一定的指导意义。
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