全 文 ：312
全春喜，刘秀颖，刘玉梅* ，苏景秀
(新疆大学化学化工学院，新疆乌鲁木齐 830046)
摘 要:通过正交实验和单因素实验优化了全叶青兰总黄酮类化合物的提取工艺，得出最佳提取工艺为:乙醇浓度为
70%，料液比为 1∶15，提取温度为 55℃，总提取时间 2h，其中超声辅助提取时间为 30min，总黄酮的提取量为 25mg /g左
右。对该工艺条件下提取所得到的乙醇提取物采用不同极性的溶剂进行极性部位的初步分离后的定性实验结果表
明，各提取部位均含有黄酮类化合物，其中乙醚分离的弱极性部分不含邻二酚羟基的黄酮，而乙酸乙酯提取的部分则
含有二氢黄酮或二氢黄酮醇类，全叶青兰中的黄酮类化合物以极性较大的黄酮苷类为主，游离苷元的含量较低。
关键词:全叶青兰，黄酮类化合物，提取工艺，正交实验
Study on extraction process of flavonoids from
Dracocephalum integrifolium Bge.
QUAN Chun－xi，LIU Xiu－ying，LIU Yu－mei* ，SU Jing－xiu
(College of Chemistry and Chemical Engineering，Xinjiang University，Urumqi 830046，China)
Abstract:Extraction process of flavonoids from Dracocephalum integrifolium Bge.were obtained combining with
orthogonal design methods and single－ factor experiment，namely was 70% alcohol(v /v) ，1∶15 ratio of material to
liquid，55℃，the total extraction time of 2h，30min treatment by ultrasonic－wave assistant.Based on the conditions，
the extraction yield of flavonoids was about 25mg /g.This confirmed that the optimized condition was suitable and
feasible.A preliminary separation process was carried out by extracting concentrated ethanol extract with different
solvents which have varying polarity.The qualitative analysis results showed that all fractions contained flavonoids.
Non－polar fraction obtained from ether extracts contained no ortho－diphenolic hydroxyl flavone and medium－polar
fraction obtained from acetic ether extracts contained flavanones or flavanonols.The results indicated that the main
portion of the flavonoids from Dracocephalum integrifolium Bge. was flavonoid glycosides，and free flavonoids
content were low.
Key words:Dracocephalum integrifolium Bge.;flavonoids;extraction process;orthogonal experiment
中图分类号:TS201.2 文献标识码:A 文 章 编 号:1002－0306(2011)03－0312－04
收稿日期:2010－02－01 * 通讯联系人
作者简介:全春喜(1987－) ，男，在读本科生，研究方向:化学专业。
基金项目:新疆大学“国家大学生创新性实验计划”项目(091075509)。
全叶青兰，学名 Drococephalum integrifolium，维吾
尔语称其为马尔赞居西，为唇形科多年生草本植物。
全叶青兰主要生长于昆仑山或天山北坡海拔 1200～
1300m左右的石质或粘土的向阳山坡上，在次生裸
地上成片生长，喜肥沃土壤，于每年的 6、7 月间盛花
期时采集，其地上部分的药用价值最高［1］，临床主要
用于治疗气管炎、哮喘等，有清热解毒、镇咳止喘等
功效［2－5］。我国中医和维吾尔医对全叶青兰早有应
用，从治疗效果上来看，其对支气管哮喘治疗作用显
著，在对 500 名左右不同年龄的各类哮喘病患者的
治疗中，总有效率在 94%以上，显效率在 60%以上，
特别是对咳、痰、喘的症状缓解速度快，效果明
显［6－8］。传统医学均是将其采用水煎煮或乙醇提取
的方法得到的提取物直接服用或采用简单工艺制成
片剂、喷剂等使用，1977 年版的中国药典即将全叶青
兰收录其中［9］，但由于该植物品种主要生长地是在新
疆的北疆地区，数量较少，且比较分散，对其中药效
成分的研究报道很少［10］。研究表明，全叶青兰的主
要药用部分为其中的精油和黄酮类化合物，因此对
其中的主要成分的提取工艺的研究，可以为提高该
植物的使用价值提供更合理的途径。作者对全叶青
兰中的脂溶性成分已采用超临界 CO2 提取的方法将
其分离，本文的重点是通过正交实验的方法研究从
全叶青兰的超临界 CO2 的萃余物中提取其中黄酮类
化合物的提取工艺，并对提取物采用不同极性的溶
剂进行初步的分离和定性。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
全叶青兰 采自新疆塔城地区裕民县境内，将
全叶青兰粉碎，采用超临界 CO2 萃取技术分离出其
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2011.03.040
313
表 1 乙醇浓度对总黄酮提取的影响
乙醇浓度(%) 30 50 60 70 95
总黄酮量(mg /g) 16.5921 17.35 ± 0.46 19.39 ± 0.76 19.56 ± 0.53 8.67 ± 0.19
表 2 不同提取方法对总黄酮提取的影响
方法 索氏提取法(10h) 常压回流提取(10h) 超声波辅助提取 2h(超声 15min)
总黄酮量(mg /g) 21.81 ± 1.18 21.05 ± 1.67 20.89 ± 1.55
中的脂溶性成分，萃余物备用;芦丁 购自中国药品
生物制品检定所;亚硝酸钠、硝酸铝、镁粉、醋酸镁、
氯化锶、氢氧化钠、丙酮、乙醚、乙酸丁酯、正丁醇、乙
醇等 均购自化学试剂商店，分析纯。
电子天平 德国赛多利斯 BS210S 型;WFZ26A
型紫外－可见分光光度计 天津光学仪器厂;HH－S4
型数显恒温水浴锅 金坛市医疗仪器厂生产;R－201
旋转蒸发仪 上海申科机械研究所;SHB－B95 型循
环水式多用真空泵，超声仪等。
1.2 实验方法
1.2.1 总黄酮的测定方法 总黄酮的测定采用硝酸
铝比色法［11］。准确称取 0.1146g 芦丁，用 30%乙醇
溶解并定容至 100mL 的容量瓶中，制成 1.146mg /mL
的芦丁标准溶液待用。分别吸取刚配制好的芦丁标
液 1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0mL置于 8 个 25mL
的容量瓶中，用 30%乙醇补至 10mL后，加入 1mL的
5%的 NaNO2 摇匀，避光保存 1h。再加入 1mL 10%
的 Al(NO3)3 溶液，摇匀，静置 6min，加入 10mL 的
1mol /L的 NaOH溶液，摇匀，放置 15min 后用紫外分
光光度计于 510nm 波长处测定吸光值，得标准曲线
为:总黄酮浓度 = － 0.03381A510 + 0.48384，R =
0.9992。样品的测定方法同上，将其中的芦丁标准液
用 1mL全叶青兰提取液代替，测定结果代入标准曲
线求出样品的总黄酮浓度。
1.2.2 黄酮的提取方法 准确称取全叶青兰样品置
于三角瓶中，并用相应的提取溶剂提取，控制相应的
提取温度、超声时间和提取时间，提取完成后，过滤，
滤液定容至一定的体积，测定其中的总黄酮含量。
1.2.3 全叶青兰总黄酮的初步分离 对采用 70%乙
醇提取的全叶青兰总黄酮的提取物，经浓缩除去大
部分乙醇后又依次采用乙醚、乙酸乙酯、正丁醇等不
同极性的溶剂对其进行初步分离，分离过程的简单
示意图见图 1。
图 1 全叶青兰中黄酮类化合物的分离
1.2.4 黄酮类的定性分析 浓盐酸－镁粉反应:将样
品溶于 1.0mL甲醇或乙醇中，加入少许镁粉振摇，滴
加几滴浓盐酸，1～2min 内(必要时微热)即可显色，
观测反应现象。铝盐反应:2～3mL 样品的甲醇溶液，
加 2～4mL 1%硝酸铝甲醇溶液，观察并记录反应现
象。镁盐反应:在滤纸上滴加一滴供试液，喷以醋酸
镁的甲醇溶液，干燥后置紫外光灯下观察。氯化锶
反应:取少许样品于小试管中，加入 1.0mL 甲醇溶
解，再加 0.01mol /L氯化锶的甲醇溶液 3 滴和被氨气
饱和的甲醇溶液 3 滴，观察反应现象。
1.3 统计分析
实验数据的统计分析结果均是采用 Microsoft
Excel 或 OriginPro 7.0专业软件来处理的，实验数据表
示为平均值 ±标准偏差(means ± standard deviation)。
2 结果与分析
2.1 乙醇浓度的选择
可用于提取黄酮类化合物的溶剂很多，主要为
甲醇、乙醇、乙酸乙酯、丙酮、水或某些极性较大的混
合溶剂等，从溶剂的安全性和成本等考虑，本实验选
择用乙醇做提取剂。由于黄酮类化合物种类复杂，
不同浓度的乙醇对黄酮类化合物的溶解性能不尽相
同，因此选择合适的提取全叶青兰的乙醇浓度就很
关键。表 1 是不同浓度乙醇对总黄酮提取的影响。
表 1 中数据表明，乙醇浓度从 30%提高到 60%，
总黄酮的提取率明显增加，70% 乙醇溶液略高于
60%，而 95%的乙醇提取收率明显下降。因此，在接
下来的实验中均采用 70%的乙醇作为提取溶剂。
2.2 提取工艺的选择
为了比较不同的实验条件对提取效率的影响，
又分别选择了回流、索氏提取、超声波辅助提取等方
法，结果见表 2。
上述实验数据经 t－Test检验的结果表明，在 p为
0.05的水平下，各方法之间无明显差异，考虑到超声辅
助提取所用的时间较少，因此选择超声提取法为宜。
2.3 正交实验对提取条件的选择
影响全叶青兰中总黄酮提取率的因素，溶剂、总提
取时间、超声时间、提取温度、料液比等都会对提取效
率产生一定的影响。为了更有效地找到提取条件，实
验中采用正交实验的方法来优选全叶青兰的提取工
艺条件。由前述的乙醇浓度选择实验可知，乙醇浓
度在 60%～70%之间提取率呈增加趋势，因此在正交
实验中进一步选择了乙醇浓度作为一个考察因素，
其次，选择以提取温度、提取时间和超声时间作为正
交实验的考察因素。表 3 为正交实验的结果。
由正交实验结果可知，提取温度影响因素最大，
其次为超声时间，总提取时间、乙醇浓度。在正交实
验选定的温度下，提取温度越高越有利于反应;超声
时间为 30min有利于提取完全;总提取时间 2h 对全
314
表 4 提取温度对总黄酮提取的影响
水浴温度(℃) 45 50 55 60 65
总黄酮量(mg /g) 18.78 ± 0.67 19.50 ± 1.02 20.73 ± 1.32 19.54 ± 0.29 16.54 ± 0.79
表 5 料液比对总黄酮提取的影响
料液比 1∶5 1∶10 1∶15 1∶20 1∶25 1∶30
总黄酮量(mg /g) 15.35 ± 0.79 21.06 ± 0.98 24.73 ± 0.77 25.02 ± 0.64 25.29 ± 1.04 21.09 ± 1.11
表 6 最佳工艺条件的验证与放大实验
实验放大倍数 1 5 10 50
总黄酮量(mg /g) 24.61 ± 0.98 25.43 ± 1.33 24.99 ± 0.75 24.88 ± 1.13
表 7 不同极性黄酮类化合物的显色反应
溶剂 浓盐酸－镁粉反应 铝盐反应 镁盐反应 氯化锶反应
乙醚提取物 深棕黄色 黄绿色荧光 棕黄色荧光 无沉淀
乙酸乙酯提取物 酒红色油状 黄绿色荧光 天蓝色荧光 黄绿色沉淀
正丁醇提取物 红色 黄绿色荧光 黄色荧光 黄绿色沉淀
乙醇提取物 棕黄色 黄绿色荧光 棕黄色荧光 棕黄色沉淀
叶青兰中的黄酮类化合物的提取效率最高，而乙醇
浓度影响相对较小，这是由于预实验中已经选择了
相对较好的乙醇浓度。正交实验极差分析中的最好
实验条件为 A2B1C2D3，而从正交实验中得出的优化
实验条件为 A2B2C2D3，即 70%乙醇，温度 55℃，总提
取时间 2h，其中超声萃取 30min。
表 3 正交实验结果
实验号
A乙醇
浓度
(%)
B提取
时间
(h)
C超声
时间
(min)
D提取
温度
(℃)
总黄酮量
(mg /g)
1 1(65) 1(1) 1(15) 1(25) 16.80
2 1 2(2) 2(30) 2(40) 18.24
3 1 3(3) 3(45) 3(55) 17.43
4 2(70) 1 2 3 18.61
5 2 2 3 1 17.06
6 2 3 1 2 16.99
7 3(75) 1 3 2 16.76
8 3 2 1 3 18.01
9 3 3 2 1 16.76
K1 52.47 52.17 51.80 50.62
K2 52.66 53.31 53.61 51.99
K3 51.53 51.18 51.25 54.05
R 1.33 2.13 2.36 3.43
2.4 提取温度的影响
从正交实验的趋势来看，提取温度对实验结果
的影响呈上升趋势，并不能说明正交实验选择的温
度已达到最佳，因此，又借助进一步实验考察了提取
温度对提取率的影响，结果见表 4。
由表 4 可以看出，55℃为最佳反应温度，这是由
于温度过低不利于黄酮类化合物的溶出，而温度过
高，黄酮类化合物的结构可能会受到破坏，因而萃取
率反而会降低。
2.5 料液比的影响
在确定了上述提取条件后，有必要对物料和提
取液的料液比进行考察，表 5 为料液比与总黄酮提
取率的关系。
表 5 中数据表明，料液比增大，提取率提高，当
料液比为 1∶25 时提取率最高。这是由于料液比较小
时，溶液浓度较高，黄酮类化合物提取不完全，而料
液比过高时，溶剂的回收时间过长，反而造成了其中
黄酮类化合物的损失，由于提取的料液比从 1 ∶15～
1∶25之间已无明显差别，因此考虑到提取成本等因
素，最终选择料液比为 1∶15 较为合理。
2.6 最佳工艺条件的验证与放大
通过对正交实验的优化，最终得到全叶青兰的
最佳提取工艺为:乙醇浓度为 70%，料液比为 1 ∶15，
水浴温度 55℃，总提取时间 2h，期间辅助超声提取
30min的条件下萃取两次。表 6 为对该实验条件的
验证和放大。
实验结果表明，优化后的提取条件下，全叶青兰
中的总黄酮的含量优于正交实验的结果，且放大实
验表明总黄酮的提取收率稳定。
3 全叶青兰总黄酮的定性
为初步考察全叶青兰提取物中总黄酮的种类，
对分离得到的不同极性部位的黄酮类化合物又通过
其特征显色反应进行了初步定性，结果见表 7。
上述结果表明，全叶青兰中可能含有 3－羟基、
4－羰基或 5－羟基、4－羰基或邻二酚羟基的黄酮，其
中，乙醚分离的弱极性部分不含邻二酚羟基的黄酮，
而乙酸乙酯提取的部分则含有二氢黄酮或二氢黄酮
醇类。上述不同溶剂所得到的由弱极性→强极性部
位的总黄酮的比例为 13.25 ∶11.2 ∶41.8 ∶33.75，说明全
叶青兰中的总黄酮类物质是以极性大的糖苷类化合
物为主，苷元形式存在较少，这一点与最初选择溶剂
时 95%的乙醇提取率较低也是一致的。
4 结论
全叶青兰是新疆的一种特色植物资源，本文通
过正交实验对全叶青兰中黄酮类化合物的提取工艺
进行了优化，得出采用 70%乙醇浓度，在料液比为
1∶15，提取温度 55℃的条件下萃取 2h，期间采用超声
波辅助萃取 30min 为最佳提取工艺，在该工艺条件
下的验证和放大实验中提取率稳定。对全叶青兰中
黄酮类化合物的初步定性分析表明，全叶青兰中的
黄酮类化合物以极性较强的黄酮苷类为主，极性相
对较弱的游离苷元的含量较低，对全叶青兰中的黄
酮类化合物的进一步的分离、纯化和鉴定将是下一
步工作的重点。
315
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343－344.
(上接第 311 页)
响，确定料液比为 1∶20。
图 5 料液比对萃取结果的影响
2.6 不同溶剂萃取物对内毒素的清除作用
由图 6 可知，乙醇提取物经过不同的溶剂萃取，
正丁醇的萃取物对内毒素的清除作用最强。由此可
以断定，绿豆中清除内毒素的有效成分主要集中于
正丁醇萃取物中。
3 结论
绿豆提取液具有体外清除细菌内毒素的作用，
不同的提取条件均能影响提取物中清除内毒素有效
成分的含量。经研究利用 70%的乙醇，料液比 1∶20，
60℃条件下提取 2h，绿豆中清除内毒素的有效成分
图 6 不同溶剂萃取物对内毒素的清除作用
提取效果理想。通过两相萃取，证明有效成分主要
集中于正丁醇提取物中。
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79.
(上接第 317 页)
图 4 三种脱蛋白方法综合比较
率最小的是三氯乙酸法。综合考虑蛋白质脱除率、
多糖损失率和总抗氧化能力损失率，采用 3%浓度三
氯乙酸脱除杜仲粗多糖蛋白质较宜，蛋白质脱除率
为 53.32%，多糖损失率为 3.67%，总抗氧能力此条件
下无损失。
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