全 文 ：超声波辅助半仿生法提取一点红多酚
黄秀香， 赖红芳
（河池学院化学与生命科学系，广西 宜州 546300）
摘 要：为了优化超声波辅助半仿生法提取一点红中多酚的最佳工艺条件，在单因素试验的基础上，采用正交试验对提取过
程中超声时间、超声温度、超声功率、料液比等 4 个因素进行考察。 结果显示，超声波辅助半仿生法提取一点红中多酚的最佳工艺
条件为：超声功率 60 W、料液比 1∶30、超声温度 60℃、超声时间 25 min，此条件下提取出的多酚含量为 12.08 mg/g，加样回收率为
99.74%，RSD 为 0.30%。 表明超声波协同半仿生法是一种适合有效的提取一点红中多酚的方法。
关键词：一点红； 多酚； 超声波； 半仿生； 提取工艺
中图分类号：R284.2 文献标识码：A 文章编号：1004-874X（2013）06-0110-04
Extraction of polyphenols from Emilia sonchifolia (Linn)DC.
by ultrasonic and semi-bionic
HUANG Xiu-xiang, LAI Hong-fang
(Department of Chemistry and Life Sciences, Hechi University, Yizhou 546300, China)
Abstract： In order to optimize the extraction conditions of polyphenols from Emilia sonchifolia (L.) DC. by ultrasonic and semi-
bionicu, base on the single test, orthogonal experiment was carried out to investigate 4 influential factors inclding ultrasonic extraction
temperature, power of ultrasonic extraction, extraction time and ratio of solid -liquid. The results showed that the optimum extraction
conditions for the ultrasonic were as following: the power of ultrasonic extraction was 60 W, the ratio of solid-liquid was 1 ∶30, extracting
at 60℃ for 25 min. The extraction yield was 12.08 mg/g, the recovery was 99.74% , RSD was 0.30% . The result indicated that it is
applicable to extracting polyphenols from E. sonchifolia (L.) DC. by ultrasonic and semi-bionic.
Key words： Emilia sonchifolia (L.) DC.; polyphenols; ultrasonic; semi-bionic; extraction technology
一点红 Emilia sonchifolia (Linn) DC.为菊科植物，1～2
年生草本，在南方各省均有野生，别名叶下红、羊蹄草、红
背叶[1]，主产于广东、广西、福建、贵州、江西等省；其性凉，
味微苦，具有清热解毒、消炎、利尿、利水消肿、散瘀消肿
等功效，是著名药食两用植物 [2]，也是广西特产中成药花
红片的主要原料药[3]。
植物多酚因其在自然界分布的广泛性、 生理功能的
多样性等特点，并具有独特的生物学活性，如抗氧化、抗
肿瘤 [4]等多种生理功能，在食品、医药、化妆品、日用化学
品以及保健品等方面被广泛应用[5]。 而且多酚具有还原能
力， 能清除化学反应诱导的自由基， 有明显的抗氧化效
果，是一种具有开发价值的天然抗氧化剂。
本试验尝试采用超声波辅助半仿生法对一点红多酚
的提取工艺进行优化，以没食子酸为标准品，采用分光光
度法测其多酚含量。 用乙醇为提取剂，模仿口服药物在胃
肠道的转运过程，采用选定 pH 的酸性水和碱性水依次连
续提取 [6]，通过单因素试验和正交试验，考察不同因素和
水平对提取工艺的影响。 在试验过程中对超声温度、超声
时间、 料液比及超声功率 4 个影响因素进行研究， 通过
L9(34)正交试验，提出最优提取工艺，为充分利用一点红这
一植物资源开发功能食品和天然食品添加剂提供科学依
据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
一点红购买宜州市药材市场；没食子酸标准品为上海
源叶生物科技有限公司产品；磷酸氢二钠、柠檬酸、无水乙
醇、NaOH、HCl、FeCl3、K3Fe(CN)6均为分析纯。
试验仪器包括分析天平（AE240S，梅特勒-托利多（上
海）有限公司），Q-250A3 高速多功能粉碎机（上海冰都电
器有限公司），雷磁 PHS-25（数显）pH计（上海精密科学仪
器有限公司），UV-2102PCS 型紫外分光光度计（尤尼科仪
器有限公司），SHB-3 型循环水多用真空泵 （郑州长城科
工贸有限公司）， 电子分析天平 （奥豪斯仪器上海有限公
司），KQ2200DE 型数控超声波清洗仪（昆山市超声仪器有
限公司）。
1.2 试验方法
1.2.1 样品的处理 将买回的一点红在 40℃下烘干，用
微型植物粉碎机将其粉碎并过 0.42 mm 筛，密封保存于干
燥器备用。
1.2.2 一点红中多酚的提取 准确称取 1.0000 g 一点红
粉末，第 1 次提取：模拟人体胃 pH 值，用 1 mol/L 的 HCl
调节 pH 值为 2.0，分别在不同的超声时间 、温度 、料液
比、乙醇浓度、超声功率下做超声提取，过滤，保留虑液、
收稿日期：2013-01-22
基金项目：广西教育厅科研项目（201010LX457，201106LX584）
作者简介：黄秀香（1969-），女，壮族，硕士，副教授，E-mail：hxx
1372@163.com
通讯作者：赖红芳（1975-），女，硕士，副教授，E-mail：laihongfang
263@163.com
广东农业科学 2013 年第 6 期110
C M Y K
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2013.06.025
10 15 20 25 30
提
取
率
（ m
g/
g）
10.0
9.5
9.0
8.5
8.0
7.5
7.0
6．5
6．0
5
液料比（V/M）
图 3 料液比对一点红多酚提取率的影响
D超声功率
（W）
60
70
80
C料液比
1∶20
1∶25
1∶30
B超声温度
（℃）
50
60
70
A超声时间
（min）
20
25
30
水平
1
2
3
表 1 正交试验因素及水平
因素
12
10
8
6
4
2
0
10 15 20 25 30 35
超声时间（min）
图 1 超声时间对一点红多酚提取率的影响
提
取
率
（ m
g/
g）
11.0
10.5
10.0
9.5
9.0
8.5
8.0
7.5
7.0
20 30 40 50 60 70
超声温度（℃）
图 2 超声温度对一点红多酚提取率的影响
提
取
率
（ m
g/
g）
滤渣。 用滤渣第 2 次提取：模拟人体小肠 pH 值，用磷酸
氢二钠-柠檬酸缓冲溶液调节 pH 值为 7.5， 在同样的超
声时间、温度、料液比、乙醇浓度、超声功率下进行多酚的
提取，过滤，保留滤液。合并 2 次提取液，定容至 200 mL。
待测。
1.2.3 标准曲线的制备[7] 精确称取 10 mg 没食子酸溶于
100 mL水中，制成 100 μg/mL 的标准溶液。精密吸取上述
对照品溶液 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL 于 50 mL 容量瓶中，
依次加入 0.100 mol/L 三氯化铁溶液 1 mL、0.008 mol/L 铁
氰化钾溶液 1 mL 和 0.100 mol/L 盐酸溶液 1 mL，定容，得
到不同浓度的对照品溶液。 同时在 50 mL 容量瓶中加入
0.100 mol/L 三氯化铁溶液 1 mL、0.008 mol/L 铁氰化钾溶
液 1 mL 和 0.100 mol/L 盐酸溶液 1 mL， 定容后得到空白
溶液。 在 742 nm 波长处测定吸光度，以对照品的质量浓
度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，得线性回
归方程为 y=0.4084x+0.0041，R2=0.9992， 结果表明没食子
酸浓度在 0.4～2.0 μg/mL时， 质量浓度与吸光度呈良好的
线性关系。
1.2.4 多酚含量的测定 精密移取 1.0 mL 一点红样品溶
液于 50 mL 容量瓶中，按 1.2.3 方法测其吸光度。 然后代
入回归方程计算，可得样品液中多酚的质量浓度，再经换
算就得其含量。
1.2.5 单因素及正交试验设计 在固定其他因素的条
件下，以一点红多酚含量作为提取工艺的指标，分别考
察超声时间 （15、20、25、30、35 min）、超声温度 （30、40、
50、60、70℃ ）、料液比 （1 ∶10、1 ∶15、1 ∶20、1 ∶25、1 ∶30）、超
声功率（40、50、60、70、80 W）对提取条件的影响。 并在
单因素试验的基础上 ，设计 L9(34)正交试验 ，进一步优
化一点红多酚提取的条件。 正交试验具体因素及水平
见表 1。
2 结果与分析
2.1 单因素试验
2.1.1 超声时间对一点红多酚提取率的影响 在乙醇体
积分数 70％、超声温度 60℃、超声功率 60 W、料液比 1∶20
的条件下， 考察不同超声时间对一点红多酚提取率的影
响。 从图 1 可以看出，多酚提取率在 15~25 min 之间时随
超声时间的延长而增加，25 min 时达到最高点，随后提取
率随时间延长而降低。 这主要是因为超声作用时间达到
25 min 时，一点红中多酚化合物的浸出已经很充分，继续
延长超声作用时间容易导致多酚类化合物被氧化破坏 [8]。
故选 20、25、30 min 作为进一步优化提取条件的超声时间
范围。
2.1.2 超声温度对一点红多酚提取率的影响 在乙醇体
积分数 70％、超声功率 60 W、超声时间 25 min、料液比
1∶20 条件下， 考察不同超声温度对一点红多酚提取率的
影响，结果见图 2。一点红多酚的提取率在 40~60℃随温度
升高而增加，这是由于温度增加加快了一点红多酚的溶解
扩散速度，增加了在溶剂中的溶解度。 继续加温多酚提取
率有所降低，这是由于温度过高，易引起多酚物质氧化，而
影响浸提率[9]。 故选择 50、60、70℃作为进一步优化提取条
件的超声温度范围。
2.1.3 料液比对一点红多酚提取率的影响 在乙醇
体积分数 70％、超声温度 60℃ 、超声功率 60 W、超声
时间 25 min 条件下 ，分析不同料液比对一点红多酚提
取率的影响，结果见图 3。 在料液比为 1 ∶10~1 ∶20 之间
时 ，吸光度呈下降趋势但并不明显 ，当料液比达 1 ∶25
时，多酚的提取率最大 ，随着料液比的继续增大 ，多酚
111
C M Y K
多酚含量
（mg/g）
10.03
10.67
10.40
10.52
12.06
10.64
9.91
10.40
10.54
D超声功
率（W）
1
2
3
3
1
2
2
3
1
32.63
31.22
31.32
10.88
10.41
10.44
1.41
C料液比
1
2
3
2
3
1
3
1
2
31.07
31.73
32.37
10.36
10.58
10.79
1.30
B超声温
度（℃）
1
2
3
1
2
3
1
2
3
30.46
33.13
31.58
10.15
11.04
10.53
2.67
A超声时
间（min）
1
1
1
2
2
2
3
3
3
31.10
33.22
30.85
10.37
11.07
10.28
2.37
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
k1
k2
k3
R
优方案
因素顺序
表 2 正交试验结果
因素水平
A2B2C3D1
B>A>D>C
显著性
（P 值）
不显著
不显著
不显著
不显著
F值
4.045422
4.313627
1.497477
方差
0.5611
0.5983
0.1387
0.2077
自由度
2
2
2
2
平方和
1.1222
1.1966
0.2774
0.4154
方差
来源
A
B
C
D
表 3 方差分析结果
注：F0.05(2,2)=19.00，F0.01(2,2)=99.00。
多酚含量（mg/g）
12.06
12.09
11.99
12.11
12.16
12.08
0.52%
吸光度
0.497
0.498
0.494
0.499
0.501
样品重量（g）
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
样品
1
2
3
4
5
平均
RSD
表 4 验证试验结果
11．0
10．5
10．0
9．5
9．0
提
取
率
（ m
g/
g）
30 40 50 60 70 80
超声功率（W）
图 4 超声功率对一点红多酚提取率的影响
的提取率反而下降。 这可能是多酚的溶出量已达到平
衡， 过多的溶剂造成多酚类物质的损失所致。 故选择
料液比为 1 ∶20、1 ∶25、1 ∶30 作为进一步优化提取条件的
料液比范围。
2.1.4 超声功率对一点红多酚提取率的影响 在乙醇
体积分数 70％、超声温度 60℃、超声时间 25 min、料液
比 1∶25 下， 分析不同超声功率对一点红多酚提取率的
影响，结果见图 4。 采用超声波辅助提取，其浸提率明显
高于常规回流浸提法，这是由于超声波的机械效应能增
大溶剂进入植物细胞的渗透性，其空化效应能促使植物
细胞受损伤， 从而有利于多酚溶出随着功率的升高 [10]。
一点红多酚的提取率在 50~70 W 时随超声功率的增大
而增大，70 W 时提取率最大，80 W 时提取率反而下降。
故选择 60、70、80 W 作为进一步优化提取条件的超声
功率范围。
2.2 正交试验
为了全面考查各因素对一点红多酚提取率的影响，在
单因素试验的基础上，对超声时间（A）、超声温度（B）、料
液比（C）、超声功率（D）4 个因素进行正交试验，并以一点
红多酚含量作为提取工艺的判断指标。根据设置选用 L9(34)
正交表，试验结果见表 2。
从表 2 可以看出，第 5 号试验方案（A2B2C3D1）的多酚
提取量最高，对比极差值（R）分析可知，超声温度对一点
红多酚提取结果的影响最大，超声时间与超声功率次之，
料液比的影响最小，即 B>A>D>C。通过正交试验结果可以
得出最佳的提取条件为：超声功率 60 W、料液比 l∶30、超
声温度 60℃、超声时间 25 min，即 A2B2C3D1。
将正交试验结果进行方差分析，结果（表 3）表明，A、
B、C、D 4个因素的影响都不是很显著，但由方差分析可看
出 4个因素的影响顺序为 B>A>D>C， 与极差分析的结果
相同。
2.3 工艺的验证试验
为了考察上述工艺的稳定性， 按该工艺的最佳条件
A2B2C3D1，即超声功率 60 W、料液比 1∶30、超声温度 60℃、
超声时间 25 min 的条件下进行重复性试验 5 次， 分别测
定其多酚含量，再计算其 RSD，结果见表 4。 由表 4 可知，
在此工艺条件下，多酚平均含量为 12.08 mg/g，优于正交
试验中任一个。
2.4 精密度试验
精确吸取验证试验中的第 5 份样品溶液 0.5 mL 置于
50 mL 比色管中，按标准曲线的制作方法，在同一条件下
测定其吸光度，通过回归方程算出多酚含量，结果多酚平
均含量为 12.13 mg/g，RSD 为 0.39%， 说明此方法精密度
好。
2.5 加样回收率试验
精密量取已知多酚含量的样品溶液 5 份， 分别加入
0.5 mL 100 μg/mL的没食子酸标准品溶液，按上述操作方
法进行，分别测其吸光度，得出多酚含量，根据回收率公式
计算出加样回收率，结果见表 5。 由表 5可知，在 A2B2C3D1
112
C M Y K
量少，饲料质地柔软，适口性好；纤维素含量多，饲料质地
变硬，其适口性较差。 因此，可采用粗蛋白质与粗纤维之
比值作为评价牧草适口性好坏的一项指标，比值越高，饲
料适口性越好，即比值>1 适口性较好，比值<1 则适口性
较差 [10]。 本试验结果表明，红菊芋茎叶的适口性指标为
1.01，大于 1，属于适口性较好的作物饲料，其他 4 种菊芋
的适口性指标均小于 1，分别为球白菊芋 0.23、白红菊芋
0.22、长白菊芋 0.79、白菊芋 0.42，适口性均较差。
从总体上考虑，由于 5 种菊芋蛋白质含量均不高，因
此并不适合作为优良饲料。 在 5种菊芋茎叶中，由于红菊
芋在含水量、脂肪含量、灰分含量、水溶性成分上最高，在
反映负面指标的粗纤维含量上最低， 适口性指标值大于
1，因此红菊芋叶片可作为牲畜饲料的较好原料。
3 结语
本试验结果表明， 从块茎营养成分上考虑，5 种菊芋
都可作为替代粮食的工业原料， 尤其在发酵酒精方面。 5
种菊芋中，红菊芋适合作为生态型作物，以改善干旱贫瘠
地区的生态环境， 长白菊芋最适合于作为经济作物以开
发利用。 从叶片成分上考虑，5种菊芋都不适合作为优质
畜饲料，但可作为普通饲料，其中以红菊芋为最好。
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回收率（%）
100.16
99.64
100.15
98.92
100.14
99.74
0.30%
测得量（μg）
110.91
110.17
110.66
109.44
110.54
加样（μg）
50
50
50
50
50
多酚含量（μg）
60.83
60.35
60.59
59.98
60.47
样品
1
2
3
4
5
平均
RSD
表 5 样品加样回收试验结果
条件下， 样品加样平均回收率为 99.74%，RSD 为 0.30%，
说明此方法具有良好的加样回收率。
3 结语
本试验采用正交试验的方法对一点红多酚超声波辅
助半仿生法提取的工艺进行了优化，结果表明，超声温度
对一点红多酚的提取结果影响最大， 超声时间与超声功
率次之，料液比的影响最小，即 B>A>D>C。 最佳的提取条
件为：料液比 1∶30、超声功率 60 W、超声温度 60℃、超声
时间 25 min，即 A2B2C3D1。在此工艺条件下，多酚平均含量
为 12.08 mg/g，表明一点红多酚含量较高。 同时试验的精
密度、加样回收率都较好，说明超声波辅助半仿生法提取
一点红多酚是一种可行的方法， 这为开发利用一点红资
源提供了理论依据。
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