全 文 ：正交试验法优化朝鲜蓟中总酚酸的提取工艺
赵友谊，王奇志，张建华，冯煦，王鸣*
（江苏省中国科学院植物研究所江苏省药用植物研究开发中心，江苏南京 210014）
摘 要：以咖啡酸含量为指标，采用 L9（34）正交试验，考察提取溶媒、液料比、提取次数、提取时间因素对朝鲜蓟中黄
酮及酚酸提取率的影响，研究朝鲜蓟黄酮及酚酸类成分的最佳提取工艺。最佳提取工艺为 60 %乙醇，液料比
10∶1（mL/g），提取 3次，每次 2 h。本提取工艺方法简单、合理，是朝鲜蓟黄酮及酚酸类成分的最佳提取工艺。
关键词：朝鲜蓟；黄酮；酚酸；咖啡酸；正交试验
Optimization of Extraction Conditions for Phenolic Acid of Cynarascolymus L. by Orthogonal Design
ZHAO You-yi，WANG Qi-zhi，ZHANG Jian-hua，FENG Xu，WANG Ming*
（Jiangsu Center for Reaserch ＆ Development of Medicinal Plants，Institute of Botany，Jiangsu Province and
Chinese Academy of Sciences，Nanjing 210014，Jiangsu，China）
Abstract：The effect of the concentration of ethanol， volume of solvent， extraction times and extraction time
duration were investigated by the orthogonal design with the content of total phenolic acid as the chemical
reference. To study the optimum extraction process of phenolic acid from the Cynarascolymus L. The optimum
extraction condition was established as follows： ethanol concentration 60 % ， liquid ratio 10 ∶ 1 （mL/g），
extracting 2 hours for three times. The method was simple and feasible， and is the optimum extraction process of
the total flavonoids and phenolic acid from Cynarascolymus L..
Key words：Cynarascolymus L.；flavonoids；phenolic acid；orthogonal design
基金项目：江苏省盐土生物资源研究重点实验室开放课题
（JKLBS2012011）；江苏省药用植物研究开发中心开放基金（No.201202）
作者简介：赵友谊（1960—），男（汉），本科，研究方向：天然产物
化学。
*通信作者：王鸣，副研究员。
食品研究与开发
Food Research And Development
2013年 10月
第 34卷第 20期分离提取
DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2013.20.005
朝鲜蓟，别名菊蓟、菜蓟、法国百合、荷花百合，学
名 Cynarascolymus L.，意大利语为 Artichoke，属菊科
（Compositae）菜蓟属多年生草本植物[1]。主要食用部位
为未开放花蕾的花托和肥嫩的苞片，其中含丰富的咖
啡酸（caffeic acid）、绿原酸（chlorogenic acid）、芦丁
（rutinose）、木犀草素（cynaroside）等多酚类化合物，为
朝鲜蓟中主要的活性成分，可作为医药、保健品的原
料，亦可作为药物用于防治胆汁分泌不足及肝炎 [2-4]。
近年来，研究较多集中于朝鲜蓟活性成分抗氧化、降
血脂、预防高血压等慢性疾病的防治。
根据文献报道，朝鲜蓟的有效成分提取多选用甲
醇或水，而水作为提取剂时有效成分得率降低，甲醇
作为提取剂对朝鲜蓟产品有污染[5-7]。因此我中心从云
南、广西、湖北、湖南购进朝鲜蓟花托、苞片及叶部分进
行主要有效成分的提取工艺研究。首次以黄酮及酚酸
的含量为指标，采用正交试验法筛选朝鲜蓟总酚酸的
最佳提取工艺，为朝鲜蓟资源的进一步开发利用提供
科学参考。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
1.1.1 仪器
TU-1221型紫外-可见分光光度计；石英比色皿
（1 cm）；瑞士布琪旋 R-210 型转蒸发器；LIBROR
AEL-200型电子天平；DK-98-II型电热恒温水浴锅。
1.1.2 试剂
朝鲜蓟购自云南、广西、湖北、湖南等地。经江苏
省中国科学院植物研究所袁昌齐研究员鉴定为朝鲜
蓟（Cynarascolymus L.），标本现存放于江苏省中国科学
院植物研究所药用植物研究开发中心。芦丁、绿原酸、
咖啡酸对照品（购自中国药品生物制品检定所）；乙腈
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为色谱纯，其他试剂均为分析纯。
1.2 方法
1.2.1 朝鲜蓟酚酸的提取
取朝鲜蓟粉末 0.1 g，精密称定，加 50%乙醇 30mL，
浸泡 30 min，加热回流 3次，每次 2 h，滤过，合并滤液，
置 100 mL量瓶中，加 50 %乙醇稀释至刻度，精密吸取
10 mL，置 25 mL量瓶中，加 50 %乙醇定容，滤过，取滤
液，即得。
1.2.2 对照品溶液的制备
精密称取咖啡酸对照品 5.01 mg，置 50 mL棕色量
瓶中，加 50 %乙醇溶解并定容，得咖啡酸贮备液
（0.100 2 mg/mL）；精密量取咖啡酸贮备液适量，用
50 %乙醇配制成系列浓度的对照品溶液，即得。
1.2.3 检测波长的选择
取 2 mL对照品于 10 mL容量瓶中，用无水乙醇
定容至刻度，摇匀，以无水乙醇为参比液，用紫外可见
分光光度计在 250 nm~450 nm处扫描。结果得最大吸
收波长为 330 nm；供试品溶液在 330 nm波长处也有
较大吸收。因此，330 nm作为本试验的检测波长。
1.2.4 标准曲线的制备
分别吸取咖啡酸对照品 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、
10 m L于 10 mL容量瓶中，加无水乙醇定容，摇匀，在
最大吸收波长 330 nm处测定吸光度。以咖啡酸的浓度
X（mg/mL）为横坐标，以吸光度 Y（A）为纵坐标，得到标
准曲线方程为：Y=0.039 5X+0.109，R2=0.998 3，咖啡酸
浓度在 0.501 μg/mL~10.02 μg/mL之间具有良好的线
性关系。
1.2.5 精密度试验
取对照品溶液适量，在 330 nm的波长处测定吸
光度，重复测定 5次，结果平均吸光度为 0.342，RSD
为 0.29 %。表明精密度良好。
1.2.6 稳定性试验
取供试品溶液适量，在 330 nm的波长处测定吸
光度，每隔 20 分钟测定一次，结果平均吸光度为
0.349，RSD为 1.42 %。表明样品溶液显色后在 60 min
内稳定。
1.2.7 重复性试验
称取朝鲜蓟粉末 6份，按“2.1.2”项下供试品溶液
的制备方法制备，根据紫外分光光度法，在 330 nm的波
长处测定吸光度，结果供试品的平均含量为 10.40mg/g，
RSD为 1.82 %。表明重复性试验良好。
1.2.8 加样回收率试验
取已知含量的朝鲜蓟粉末 6份，每份 0.05 g，精密
称定，精密加入咖啡酸贮备液 5 mL，按“1.2.2”项下供
试品溶液的制备方法制备，根据紫外分光光度法，在
330 nm的波长处测定吸光度，平行操作 6份，结果平
均回收率为 100.95 %，RSD为 2.49 %。
1.2.9 样品的测定
精密吸取正交试验样品 1 mL~3 mL，加 50 %乙醇
适当稀释，滤过，取滤液，即得供试品溶液。取供试品
溶液适量，根据紫外分光光度法，在 330 nm的波长处
测定吸光度，计算朝鲜蓟总黄酮及酚酸的含量。
2 结果与分析
2.1 正交试验设计
为全面考察影响因素，基于前期单因素试验结
果，对影响提取效果的主要因素设计了四因素三水平
的 L9（34）正交试验，以咖啡酸的提取率为指标，对最佳
提取条件进行研究，正交试验因素与水平见表 1，实验
结果见表 2，极差分析见表 3。
2.2 正交样品溶液的制备
分别称取朝鲜蓟 10 g，按 L9（34）正交表提取样品，加
相应提取溶媒定容至一定体积，即得正交样品溶液。
2.3 正交试验方法及结果
用 L9（34）正交表进行正交试验研究，试验结果见
表 2，并对总黄酮及酚酸的含量进行方差分析，结果见
表 3。
表 1 正交试验因素与水平
Table 1 Factors and Levels of orthogonal test
水平
因素
A乙醇浓
度/%
B回流
次数
C回流时
间/h
D液料比/
（mL/g）
1
2
3
50
60
70
1
2
3
1.0
1.5
2.0
5:1
10:1
15:1
表 2 朝鲜蓟正交试验结果及分析
Table 2 The results of orthogonal test and analysis
编号 A B C D 得率/（mg/g）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
R
1
1
1
2
2
2
3
3
3
0.761
0.922
0.773
0.161
1
2
3
1
2
3
1
2
3
0.877
0.829
0.750
0.127
1
2
3
2
3
1
3
1
2
0.832
0.834
0.790
0.044
1
2
3
3
1
2
2
3
1
0.873
0.793
0.790
0.083
0.886
0.761
0.635
0.967
0.958
0.842
0.777
0.768
0.774
分离提取赵友谊，等：正交试验法优化朝鲜蓟中总酚酸的提取工艺
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以总黄酮及酚酸含量为考察指标，极差 R分析显
示，影响含量的因素依次为 A> B>D>C。方差结果表
明：A和 B因素对总黄酮（酚酸）的提取有显著意义，C
因素及 D因素无显著意义，以 A2B3C1D1提取工艺为
佳。本实验表明，溶媒用量 15倍与 10倍对总黄酮及酚
酸的含量没有明显差别，但选择溶媒用量 10倍更节省
溶媒。因此，采用 A2B3C1D2为好，即以 60 %乙醇为溶
媒，提取 3次，每次 2 h，溶媒用量为 10倍。
2.4 最佳提取工艺条件的验证
按照上述最佳提取条件进行 3次验证实验，其结
果见表 4。
由验证结果可知，按最佳工艺条件提取得到的总
酚酸提取率均高于其它各正交试验值，总酚酸的平均
含量 5.01 %（RSD=1.69，n=3），3份样品总黄酮及酚酸
的平均提取率为 95.74 %，RSD为 2.42 %。说明该工艺
稳定、可靠，达到了提取条件优化的目的。
3 结论
1）本试验采用紫外分光光度法，在 200 nm~400 nm
范围内对咖啡酸对照品溶液及供试品溶液进行扫描，
发现咖啡酸对照品溶液在 330 nm波长处有最大吸收，
供试品溶液在 330 nm波长处也有较大吸收，在 330 nm
波长处直接测定总黄酮及酚酸的含量，操作简单，干
扰少，测定结果更准确。
2）多酚和黄酮类化合物是朝鲜蓟中主要成分，本
实验选用绿原酸、咖啡酸、芦丁和木犀草素 4种成分作
为主要鉴别物质，并以咖啡酸的含量为考察指标进行
了 L9（34）正交试验，确定了最佳提取工艺条件为：即以
60 %乙醇为溶媒，提取 3 次，每次 2 h，溶媒用量为
10倍。验证实验表明，该提取工艺稳定可行，适用于朝
鲜蓟的工业化提取。
3）综上所述，对于朝鲜蓟有效成分的提取可采用
低浓度的乙醇在适当的温度和回流时间下进行提取，
既避免了用甲醇提取以降低毒性，又提高了提取率。
因此本实验对于朝鲜蓟有效成分的提取达到了工序
短、易操作和成本低的目的，改进了加工工艺，为朝鲜
蓟的工业化加工生产提供了参考。
参考文献：
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7272-7278
收稿日期：2012-11-04
表 3 方差分析结果
Table 3 Results of analysis of variance
方差来源 离均差平方和 自由度 方差 P
A 0.049 2 2.178 <0.05
B 0.024 2 1.067 <0.05
C 0.004 2 0.178 -
D 0.013 2 0.578 <0.05
表 4 验证实验结果
Table 4 The result of extracl processing
编号 总酚酸提取率/% 平均提取率/% RSD/%
1 5.08 5.01 1.69
2 5.01
3 4.92
赵友谊，等：正交试验法优化朝鲜蓟中总酚酸的提取工艺分离提取
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