全 文 ：质 量 工 艺
超声提取百华花楸总黄酮工艺研究
于晓瑾1，2，王振宇1* ，高宇2，谢国梁2，孙璐2，刘瑞海1，3
(1．哈尔滨工业大学食品科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150090;
2．黑龙江中医药大学，黑龙江 哈尔滨 150040;
3．美国康奈尔大学食品科学系，纽约伊萨卡 14853 – 7201)
摘 要:目的:研究超声波提取法中料液比、乙醇浓度、超声温度、超声时间对总黄酮提取含量的影响。
方法:以产自东北的百华花楸为原料，采用《中国药典》方法测定的总黄酮含量为指标，利用单因素分析
方法确定最佳提取条件。结果:单因素试验结果表明，超声波法提取总黄酮的最佳单因素工艺参数为料
液比 1∶ 5、乙醇浓度 80%、超声温度 50℃、超声时间 10min。结论:单因素方差分析的结果表明，料液比、
乙醇浓度、超声温度三个因素对总黄酮含量的影响都极其显著，而提取时间对总黄酮含量的影响不显
著。Fisher LSD多重比较结果显示，各因素不同水平对总黄酮含量影响存在差异显著性。
关键词:超声;百华花楸;总黄酮;单因素
中图分类号:Ｒ28 文献标识码:A 文章编号:1002 － 2406(2015)05 － 0027 － 04
Ultrasonic Extraction of Total Flavonoids from Sorbus Pohuashanensis
YU Xiao － jin1，2，WANG Zhen － yu1* ，GAO Yu2，XIE Guo － liang2，SUN Lu2，LIU Ｒui － hai1，3
(1． Harbin Institute of Technology，Harbin 150090，China;
2． Heilongjiang University of Chinese Medicine，Harbin 150040，China;
3． Cornell University，Ithaca，NY 14853 － 7201，America)
Abstract:Objective:To study the effect of ultrasonic extraction method on the contents of total flavonoids such
as material liquid ratio，ethanol concentration，ultrasonic temperature，and ultrasonic time． Methods:In this
paper，the Sorbus pohuashanensis from northeast China was taken as raw material． The Chinese pharmacopoeia
method was adopted to determine the contents of flavonoids，and the best extract condition was confirmed by
single factor experiment． Ｒesults:Single factor test results showed that the ultrasonic extraction of flavonoids
had a set of best single factor parameters:a material liquid ratio of 1∶ 5，an ethanol concentration of 80%，an
ultrasonic temperature of 50℃，and an ultrasonic time of 10 minutes． Conclusion:Single factor variance analy-
sis results show that three factors—the material liquid ratio，the ethanol concentration and the ultrasonic tem-
perature － were extremely significant to the effect on the contents of flavonoids，while the influence of extrac-
tion time on the contents of flavonoids was not significant enough． Fisher LSD multiple comparison results show
a significant difference in flavonoids contents extracted from Sorbus pohuashanensis under different conditions．
Key words:Ultrasound;Sorbus pohuashanensis;Total flavonoids;Single factor
基金项目:国家自然科学基金项目(No． 31170510) ;黑龙江省应用技术研究与开发计划项目(No． GA13B202 － 3) ;黑龙江省教育厅科学技术研究项目
(No． 12531656) ;黑龙江中医药大学“优秀创新人才支持计划”—优秀青年教师(2012)
作者简介:于晓瑾(1979 －) ，女，在职博士，副教授，主要研究方向:天然药物化学。
通讯作者:王振宇* (1957 －) ，男，教授，主要研究方向:天然产物研究与开发。
收稿日期:2014 － 05 － 19
修回日期:2014 － 06 － 18
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百华花楸(Sorbus pohuashanensis)为蔷薇科落叶
小乔木，在我国主要分布于东北吉林长白山区、黑龙江
省小兴安岭以南山地;俄罗斯远东、朝鲜北部也有分
布。花楸是北方著名的观赏树种，其花、叶美丽，入秋
红果满树。花楸果不仅能食用，而且还具有很高药用
价值，其果实、茎皮和叶入药，具有清肺止咳、补脾利尿
的功效［1］。
超声提取的主要作用是利用超声波产生的空化作
用、热效应和机械作用将植物药材细胞破坏，使溶媒迅
速的渗透到药材细胞中，加速有效成分的提取［2］。该
法具有不破坏有效成分的结构、提取率高、操作简便快
捷等特点，已广泛用于天然植物的有效成分提取［3 － 5］。
为了科学、充分地利用花楸中的总黄酮资源，有必要对
花楸总黄酮的提取进行优化。目前对花楸总黄酮的提
取多采用超声提取工艺，本实验研究在超声提取过程
中乙醇浓度、液料比、超声时间、超声温度对花楸总黄
酮提取量的影响。
1 材料与方法
1． 1 材料、试剂与仪器
花楸果实(采摘于黑龙江省张广才岭地区) ;芦丁
(含量≥95%，中国医药(集团)上海化学试剂公司) ;
其他试剂均为分析纯;722 型可见分光光度计
(KJ0510081104，上海光谱仪器有限公司) ;超声波清
洗器(宁波新芝生物科技股份有限公司) ;恒温水浴
锅;电子天平(上海良平仪器仪表有限公司，10D303 －
3000 － 0251 － 0550)。
1． 2 试验指标的测定方法
1． 2． 1 最大吸收波长的确定
精密称取芦丁对照品 20． 01mg，置 100ml 容量瓶
中，加 70%的乙醇定容至刻度，使浓度为 0． 2001mg /ml
芦丁储备液。精密量取芦丁储备液 3． 00ml置 25ml容
量瓶中显色后，进行全波长扫描。
1． 2． 2 标准溶液的配制和标准曲线的制作
准确称取烘干恒重的芦丁标准品 0． 00103g，用
70%的乙醇溶解并定容至 100ml，摇匀得质量浓度为
0． 1mg /ml的芦丁标准液。
分别取上述芦丁标准液 1． 0、2． 0、3． 0、4． 0、5． 0、
6． 0ml 于 25ml 容量瓶中，加 5%亚硝酸钠试液 1． 0ml
放置 6min，加入 8%硝酸铝溶液 1． 0ml放置 6min，加入
4%氢氧化钠试液 10ml 定容，放置 15min 后以试剂空
白为参比溶液于 510nm 测吸光度。以浓度 C(mg /
mL)为横坐标，OD 值为纵坐标进行线性回归，绘制标
准曲线，求出回归方程。
1． 2． 3 样品中总黄酮含量的测定
精密量取适量体积的花楸提取液于 25ml 容量瓶
中，按“1． 2． 2”项下操作，测定吸光度值，计算样品中
总黄酮含量。
1． 2． 4 试验指标的计算
试验以总黄酮在每克鲜果中的含量为指标，得率
按照式(1)进行计算。
Ｒ(mg /g)= cvn /m
Ｒ －百华花楸总黄酮含量(mg /g) ;c －分光光度法
测定后，经标准曲线换算得到的总黄酮浓度(mg /
mL) ;v － 总黄酮提取液被 70% 的乙醇定容的体积
(mL) ;n －分光光度法测定吸光度时样品溶液的稀释
倍数;m －提取时称取的百华花楸鲜果的质量(g)。
1． 3 百华花楸总黄酮单因素超声提取试验方法
1． 3． 1 乙醇浓度对总黄酮提取量的影响
分别称取 5 份冷冻鲜果每份 10g，置于 100ml小瓶
中，分别加入 60ml 浓度为 30%、50%、70%、80%、
90%的乙醇，超声 20min，超声温度 60℃，趁热抽滤，定
容至 100mL，取适量测吸光度，计算花楸中总黄酮
含量。
1． 3． 2 超声时间对总黄酮提取量的影响
分别称取 10g 冷冻鲜果 5 份置于 100ml 小瓶中，
分别加入 60ml 70%乙醇，超声 10min、20min、30min、
40min、50min，超声温度 60℃，趁热抽滤，定容至
100mL，取适量测吸光度，计算花楸中总黄酮的含量。
1． 3． 3 料液比对总黄酮提取量的影响
分别称取 10g 鲜果 5 份置于 100ml 小瓶中，按料
液比(W/V)1∶ 3、1∶ 4、1∶ 5、1∶ 6、1∶ 7g /ml 加入 70%乙
醇，超声 20min，超声温度 60℃，趁热抽滤，定容至
100mL，取适量测吸光度，计算花楸中总黄酮含量。
1． 3． 4 超声温度对总黄酮提取量的影响
分别称取 10g鲜果 5 份，置于 100ml小瓶中，分别
加入 60ml 70% 乙醇，超声 20min，超声温度分别为
10℃、20℃、30℃、40℃、50℃。趁热抽滤，定容至
100mL，取适量测吸光度，计算花楸中总黄酮含量。
1． 4 统计学处理
采用 SPSS 19． 0 统计软件对试验结果进行分析。
2 结果与讨论
2． 1 总黄酮标准曲线的测定
通过全波长范围内吸光值的测定结果，最终确定
总黄酮的最适吸收波长为 510nm。按照“1． 2． 2”中标
准曲线的测定方法，得到总黄酮标准曲线的回归方程
为:y = 1． 387c － 0． 0187，Ｒ2 = 0． 9990，线性关系良好，
标准曲线如图 1 所示。
2． 2 单因素试验及统计分析
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图 1 芦丁标准曲线
2． 2． 1 乙醇浓度对总黄酮提取量的影响
由图 2 可知，乙醇浓度为 80%，90%时，总黄酮含
量最高，而且在 50% ～ 80%的乙醇浓度之间，总黄酮
含量随乙醇浓度的增大而增加。这可能由于总黄酮中
含有大量的羟基和糖，极性较大，根据相似相溶的原
理，同类分子或原子基团相似的彼此互溶的一般规律，
随着提取溶剂中乙醇浓度增加，总黄酮含量也随之增
加，因而提取率逐渐升高。在乙醇浓度 30%时，总黄
酮含量高于 50%和 70%，但明显小于 80%和 90%。
可能由于乙醇浓度 30%时，水的含量大大提高，也增
加了含糖黄酮的溶解，所以总黄酮的量相对较高。所
以进行下一步的单因素方差分析(ANOVA)并进行两
两间多重比较 Fisher LSD 检验。方差分析结果见表
1。多重比较 LSD检验见表 2。
图 2 乙醇浓度对总黄酮含量的影响
表 1 乙醇浓度对总黄酮含量影响的单因素
方差分析(ANOVA)结果
差异源 平方和 自由度 均方 F值 P值
组间 SSA 391． 087 4 99． 022 8． 497 0． 003＊＊
组内 SSe 116． 536 10 11． 654
总计 Total 512． 622 14
注:＊＊P ＜ 0． 01。
根据表 1 方差分析结果，F = 8． 497，P = 0． 003 ＜
0． 01，说明乙醇的五个浓度间提取黄酮含量间差异有
统计学意义，即乙醇浓度这个因素是显著的。进一步
为了比较各浓度之间哪些有差异，进行 Fisher LSD 多
重比较，结果见表 2。
表 2 Fisher LSD多重比较结果
乙醇浓度(%) 50 70 80 90
30 0． 093 0． 409 0． 025* 0． 023*
50 0． 345 0． 001＊＊ 0． 001＊＊
70 0． 006＊＊ 0． 005*
80 0． 95
注:不同浓度 LSD比较，* P ＜ 0． 05，＊＊P ＜ 0． 01。
根据表 2 多重比较结果，综合显示高醇浓度为
80%，90%与低醇浓度 30% ～ 70%之间的总黄酮含量
差异有显著性影响。由于 90%太接近于 100%的终浓
度，且与 80%比较无显著性差异，因此醇浓度选择为
80%。
2． 2． 2 料液比对总黄酮提取量的影响
由图 3 可知，料液比在 1∶ 3 至 1∶ 5 时，随着溶液的
增多总黄酮含量逐步增大，是因为超声波振动的方法
可以使溶剂快速地进入固体物质中，将其物质所含的
有机成分尽可能完全地溶于溶剂之中，得到多成分混
合提取液，所以总黄酮含量增多。而在超过 1∶ 5 之后，
总黄酮含量随溶液的增多而逐步递减。这可能由于在
固液两项之间除了溶解平衡外，还存在着吸附平衡。
吸附作用增强会导致总黄酮含量有所下降。对结果进
行单因素方差分析(ANOVA)并进行 Fisher LSD 多重
比较。方差分析结果见表 3，LSD 多重比较结果见
表 4。
图 3 不同料液比对总黄酮含量的影响
表 3 料液比对总黄酮含量影响的单因素
方差分析(ANOVA)结果
差异源 平方和 自由度 均方 F值 P值
组间 SSt 338． 134 4 84． 534 5． 571 0． 013*
组内 SSe 151． 726 10 15． 173
总计 Total 489． 860 14
注:* P ＜ 0． 05。
据表 1 方差分析结果，F = 5． 571，P = 0． 013 ＜
0. 05，说明料液比不同时总黄酮差异有统计学意义。
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进一步利用 Fisher LSD 法进行两两间多重比较，结果
见表 2。
表 4 Fisher LSD多重比较结果
料液比 1∶ 4 1∶ 5 1∶ 6 1∶ 7
1∶ 3 0． 278 0． 002＊＊ 0． 036* 0． 686
1∶ 4 0． 014* 0． 229 0． 481
1∶ 5 0． 124 0． 004＊＊
1∶ 6 0． 072
注:不同浓度 LSD比较，* P ＜ 0． 05，＊＊P ＜ 0． 01。
根据表 2 多重比较结果，综合显示料液比为 1 ∶ 5
时，与 1∶ 3，1∶ 4，1∶ 7 之间的总黄酮含量均有显著性影
响，而 1∶ 6 仅与 1∶ 3 有显著性影响，其余料液比之间并
无显著性影响，所以选取 1∶ 5 为最佳条件。
2． 2． 3 超声时间对总黄酮提取量的影响
由图 4 可知，不同的超声时间对总黄酮的含量具
有一定影响。超声时间在 10 ～ 40min 内，总黄酮含量
呈上升趋势，在 40min 达到最大，之后随着时间的延
长，含量反而随之降低。这可能由于在提取初期，周围
细胞与超声波的接触面大，超声作用直接，因而提取迅
速［6］。此时细胞的破裂越来越完全，且溶剂中的总黄
酮含量还比较少，固液体系之间的有效成分浓度差较
大，因而固相中的百华花楸总黄酮还有继续向溶剂中
扩散的推动力，因而总黄酮含量逐渐升高。在 40min
之后，固液体系之间的有效成分浓度差越来越小，而此
时总黄酮由于热敏损失而受到破坏，加上溶剂乙醇由
于提取时间的延长而逐渐挥发，这两者共同作用，最终
导致总黄酮的含量逐渐降低。单因素方差分析结果见
表 5。
图 4 超声时间对总黄酮含量的影响
根据表 5 方差分析结果，F = 2． 431，即 P = 0． 116
＞ 0． 05，说明超声时间这个因素对于总黄酮含量的提
取工艺的影响是不显著的。出于省时节能等因素考
虑，确定超声提取总黄酮含量的最佳提取时间为
10min。
表 5 超声时间对总黄酮含量影响的单因素
方差分析(ANOVA)结果
差异源 平方和 自由度 均方 F值 P值
组间 SSt 514． 255 4 128． 564 2． 431 0． 116
组内 SSe 528． 755 10 52． 875
总计 Total 1043． 010 14
2． 2． 4 超声温度对总黄酮提取量的影响
由图 5 可知，不同的提取温度对总黄酮含量有一
定的影响。在 30 ～ 60℃的超声温度范围内，随着温度
的升高，总黄酮含量呈先上升再下降的趋势。在 30 ～
50℃之间，总黄酮含量缓慢增加，在 50℃时总黄酮含
量达到最大，曲线达到最高点。而当温度高于 50℃
后，随着温度的升高，总黄酮含量反而急剧下降。导致
这种现象的原因可能是总黄酮含量中的酚羟基在高温
下易被氧化［7］，因而随着温度的升高可能会导致总黄
酮被破坏，导致热敏损失。同时，温度过高也会导致山
杏仁中其他杂质成分的溶出，增大后续操作的困难，增
大生产成本和费用。而在 20 ℃时可能是由于温度较
低时提取液的黏度较低，质点传质效果好，扩散系数也
较大，有利于总黄酮在乙醇中溶解度的增加，因而含量
很高。由图 5 可知，20℃和 50℃含量结果差不多。单
因素方差分析结果见表 6，LSD 多重比较检验结果见
表 7。
图 5 超声温度对总黄酮含量的影响
表 6 超声温度对总黄酮含量影响的单因素
方差分析(ANOVA)结果
差异源 平方和 自由度 均方 F值 P值
组间 SSt 397． 382 4 99． 346 4． 206 0． 030*
组内 SSe 236． 205 10 23． 621
总计 Total 633． 588 14
注:* P ＜ 0． 05。
根据表 6方差分析结果，F = 4． 206，即 P = 0． 03 ＜
0． 05，说明超声温度对于总黄酮含量的影响具有统计学
意义。进一步进行 Fisher LSD多重比较，结果见表 7。
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表 7 Fisher LSD多重比较结果
超声温度 30 40 50 60
20 0． 016* 0． 028* 0． 95 0． 044*
30 0． 751 0． 014* 0． 57
40 0． 025* 0． 799
50 0． 039*
注:不同浓度 LSD比较，* P ＜ 0． 05，＊＊P ＜ 0． 01。
根据表 2 多重比较结果，综合显示超声温度为
20℃和 50℃时与其他超声时间的总黄酮量差异具有
统计学意义。综合其他文献在此选择超声温度为
50℃。
3 结论
通过单因素实验，考察了超声温度，超声时间，醇
浓度，液料比等四个指标对总黄酮提取工艺的影响，经
方差分析，最终选取超声温度、醇浓度、液料比，作为响
应面的设计因素。其中 80%浓度的乙醇实验结果较
显著;超声温度为 50℃实验结果较显著;液料比 1 ∶ 5
实验结果较显著;超声时间 10min实验结果较显著。
参考文献:
［1］ 于明，李铣．花楸属植物化学成分药理作用及其研究进展［J］．辽
宁中医学院学报，2004，6(5) :364 － 366．
［2］ 项昭保，霍丹群，任绍光．超声波在中草药化学成分提取中的作用
［J］．自然杂志，2001，23(5) :289 － 291．
［3］ 苏秀芳，陈明兰，农克良．超声波辅助提取人面子叶总黄酮的工艺
研究［J］．中药材，2010，33(2) :1962 － 1964．
［4］ Sharna U，Bhandari P，Kumar N，et al． Simultaneous Determination of
Ten Sugars in Tinospora cordifolia by Ultrasonic Assisted Extraction
and LC － ELSD［J］． Chromatographia，2010，71(7 － 8) :633 － 638．
［5］ Lee KJ，Ｒow KH． Enhanced extraction of isoflavones from Korean soy-
bean by ultrasonic wave［J］． Korean Journal of Chemical Engineering，
2006，23(5) :779 － 783．
［6］ 王万能，全学军，陆天健．超声波循环提取桔皮总黄酮的研究［J］．
中成药，2007，29(2) :279 － 281．
［7］ 康彦芳，李梦青，侯建功，等． 超声波法从葡萄穗轴废渣中提取白
藜芦醇［J］．化工进展，2006，25(11) :
檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲
1362 － 1365．
不同生长年限黄芪药材中总多糖
和总黄酮含量的测定
辛博1，谢景1，王文全1，2，3*
(1．北京中医药大学中药学院，北京 100102;2．中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所，
北京 100193;3．中药材规范化生产教育部工程研究中心，北京 100102)
摘 要:目的:测定不同生长年限黄芪药材中总多糖及总黄酮的含量，为确立药材的最佳采收年限提供
理论依据。方法:采用紫外分光光度法测定不同生长年限黄芪药材中多糖和总黄酮的含量。结果:不同
生长年限黄芪药材中多糖及总黄酮含量差异较大，其中 1 年生黄芪药材中多糖平均含量最高，为
147mg /g;7 年生黄芪药材中总黄酮平均含量最高，为 10． 53mg /g。结论:随着生长年限的增加，黄芪药
材中多糖的含量逐年降低，而总黄酮含量逐年升高。
关键词:黄芪;生长年限;多糖;总黄酮;紫外分光光度法
中图分类号:Ｒ28 文献标识码:A 文章编号:1002 － 2406(2015)05 － 0031 － 04
基金项目:中药材规范化生产技术服务平台［No．工信部消费(2011)340］
作者简介:辛博(1990 －) ，女，北京中医药大学 2012 级硕士研究生，主要研究方向:道地药材质量形成机制研究。
通讯作者:王文全* (1957 －) ，男，教授，博士研究生导师，主要研究方向:道地药材质量及其形成机制的研究;中药材规范化种植及其质量调控技术
的研究;中药资源综合开发利用研究。
收稿日期:2014 － 10 － 17
修回日期:2014 － 11 － 05
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Vol. 32，No. 5，Sep． 2015
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