全 文 ：2011 年 第 10 期 广 东 化 工
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全叶青兰中黄酮类化合物的提取工艺研究
张福强
(新疆准东石油技术股份有限公司，新疆 准东 831511)

[摘 要]文章在考察了多种溶剂提取方法的基础上,运用最为有效的提取、设计方法提取了全叶青兰的黄酮成分，并对黄酮类物质的提取方
法建立了综合比较评价的体系。对于全叶青兰总黄酮的提取，采用超声提取法可以得到最高的提取效率，其最佳工艺条件为超声 30 min，超声
波功率 100 W，粒度 60~80 目，乙醇浓度为 70 %，提取温度为 55 ℃，总提取时间 2 h，提取次数 2 次，料液比为 1∶20 时，全叶青兰总黄酮含
量为 27.11 mg/g。浓缩后的提取物采用不同溶剂进行了初步的分离，对分离后的提取物所作的定性分析的结果表明，正丁醇和乙醇萃取液中的黄
酮类化合物的含量较高，说明全叶青兰中的黄酮类化合物以极性较大黄酮苷类为主，苷元形式存在的黄酮类含量较低。
[关键词]全叶青兰；黄酮类化合物；提取工艺；正交实验
[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2011)10-0251-03

Studies on Flavonoids Extraction Process of Dracocephalum Integrifolium Bge.

Zhang Fuqiang
(Xinjiang Zhundong Petro Tech CO., LTD., Zhundong 831511, China)

Abstract: In the paper, after a full analysis of the various means of extraction, we use the most effective extraction and design method on flavonoids extraction
of dracocephalum integrifolium bge. and establish a comprehensive comparative evaluation system for the Flavonoids extraction. For the Flavonoids extraction of
dracocephalum integrifolium bge. use the ultrasonic extraction can be the highest efficiency extraction. The optimum conditions are: Ultrasound 30 min, ultrasonic
wave power 100 W, powder size 60~80 head, ethanol consistence was 70 %, extraction temperature 55 ℃. The total extraction time 2 h, extract twice, the ratio of
solid and Liquid was 1∶20, now, the total Flavonoids contents of Dracocephalum integrifolium Bge. was 27.11 mg/g. After enrichment with different solvent extract
a preliminary separation of the extract after the separation of the qualitative analysis of the results showed that n-butanol and ethanol extracts of the content of
flavonoids higher on the whole of flavonoids Lan Ye more polar compounds to the main flavonoid glycosides, the aglycone form of flavonoids low.
Keywords: dracocephalum integrifolium bge.；flavonoids；extraction process；orthogonal experiment

黄酮类化合物是广泛存在于自然界的一大类化合物，具有比
较强的生物活性和生理作用。黄酮类化合物广泛存在于蔬菜、水
果、牧草和药用植物中，是植物在长期自然选择过程中产生的一
些次级代谢产物。许多植物的叶、皮、根和果实中都含有一定量
的黄酮类化合物，它们是一类以2-苯基色原酮为母核的多酚化合
物，结构中含有酮基，天然黄酮类化合物因其一般为金黄色或淡
黄色，故称之为天然黄酮类化合物。到目前为止，已经发现有5000
多种植物中含有黄酮类和异黄酮类化合物[1]。
1 实验部分
(1)实验材料：全叶青兰，试验时将全叶青兰粉碎、过筛，取
60~80目的粉末待用。
(2)试剂：芦丁标准品，5 %亚硝酸钠，10 %硝酸铝，1 mol/L
氢氧化钠，去离子水，丙酮，乙醚，乙酸丁酯，正丁醇，乙醇等(试
剂均为分析纯)。
(3)仪器：电子天平，紫外检测器，循环水式多用真空泵；升
降恒温水浴锅等。
(4)工作曲线的建立：分别吸取刚配制好的芦丁标液1.0，2.0，
3.0，4.0，5.0，6.0，7.0，8.0 mL置于8个25 mL的容量瓶中，依次
编号1~8，用30 %乙醇补至10 mL后，加入1 mL的5 %的NaNO2摇
匀，避光保存1 h。再加入1 mL 10 %的A1(NO3)3溶液，摇匀，静
置6 min，加入10 mL的1 mol/L的NaOH溶液，摇匀，15 min后显色
置于510 nm处紫外分光光度计测吸光度。
(5)样品的测定：取1 mL全叶青兰提取液于25 mL容量瓶中，
用30 %乙醇补至10 mL后，加入1 mL的5 %的NaNO2摇匀，避光保
存1 h。再加入1 mL 10 %的硝酸铝，摇匀，静置6 min，加入10 mL
的1 mol/L的氢氧化钠，摇匀，15 min后显色置于510 nm处紫外分
光光度计测总黄酮的浓度[10]。
(6)黄酮的定性分析
①浓盐酸－镁粉反应
这是鉴定黄酮类化合物最常用的颜色反应。方法是将样品溶
于 1.0 mL 甲醇或乙醇中，加入少许镁粉(或锌粉)振摇，滴加几滴
浓盐酸，1~2 min 内(必要时微热)即可显色。多数黄酮、黄酮醇、
二氢黄酮及二氢黄酮醇类化合物显橙红至紫红色。少数显紫至蓝
色，当 B 环上有-OH 或-OCH3取代时，呈现的颜色随之加深。但
查耳酮、橙酮、儿茶素类则无该显色反应。异黄酮类除少数例外，
也不显色。
②铝盐反应
1 %硝酸铝甲醇溶液 2~3 mL 样品于去离子水中，加 2~4mL 1
%硝酸铝甲醇溶液，生成的络合物多为黄色，并有荧光。可用于
定性鉴别黄酮醇类。
③镁盐反应
常用醋酸镁甲醇溶液为显色剂，本反应可在纸上进行。试验
时在纸上滴加一滴供试液，喷以醋酸镁的甲醇溶液，加热干燥，
在紫外光灯下观察。二氢黄酮、二氢黄酮醇类可显天蓝色荧光，
若具有 C3-OH，色泽更为明显。而黄酮、黄酮醇及异黄酮类等则
显黄－橙黄－褐色。
④氯化锶反应
在氨性甲醇溶液中，氯化锶可与分子中具有邻二酚羟基结构
的黄酮类化合物生成绿色至棕色乃至黑色沉淀。
2 结果与讨论
2.1 总黄酮测定的标准曲线
黄酮类化合物多采用硝酸铝比色法测定，其基本原理是以芦
丁为标准品，Al(NO3)3络合体系显色，全波段扫描在 510 nm 处有
最大吸收峰，测定其吸光度，以此来计算含量[2]。标准曲线见图 1。

0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
吸光
度
浓度( g·L-1)

图 1 标准曲线
Fig.1 Standard curve

标准曲线方程是 Y= -0.03381X+0.48384，R=0.99923。
2.2 单因素试验对提取条件的选择
[收稿日期] 2011-05-25
[作者简介] 张福强(1983-)，男，山东人，本科，副厂长，主要研究方向为沥青基通用炭纤维。
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2.2.1 乙醇浓度的影响
配制浓度分别为 30 %，60 %，70 %，95 %的乙醇待用。称取
1 g 青兰粉末(4 份)分置于四个锥形瓶中，加入上述浓度的乙醇各
40 mL，超声萃取 30 min[3]。抽滤后取其滤液用相应浓度的乙醇定
容到 100 mL 容量瓶中测其总黄酮含量。

表 1 乙醇浓度的影响
Tab.1 Effect of ethanol concentration
乙醇浓度/% 30 60 70 95
总黄酮含量/(mg·g-1) 16.59 19.39 19.56 0.0867

从表 1 中可以看出，用 70 %乙醇溶液提取所得收率较高。因
此，在接下来的试验中均采用 70 %的乙醇为提取溶剂。
2.2.2 不同 pH 的乙醇溶液的影响
考虑到提取液的酸碱度不同也会影响黄酮类化合物的提
取效率，下面又分别比较了不同 pH 的影响。70 %的乙醇配制
酸性乙醇，碱性乙醇，取酸性乙醇，碱性乙醇，中性乙醇溶液
三组做对照。称取 1 g 青兰粉末(4 份)分置于四个锥形瓶中，加
入上述浓度的乙醇各 40 mL，超声萃取 30 min。抽滤后取其滤
液用相应浓度的乙醇定容到 100 mL 容量瓶中测其总黄酮含
量。

表 2 不同 pH 的影响
Tab.2 The impact of different pH
不同 pH 的乙醇溶液 酸性 碱性 中性
总黄酮含量/(mg·g-1) 16.46 10.73 19.56

从表 2中可以看出，用 70 %中性乙醇溶液提取所得收率较高，
酸性和碱性条件均不利于全叶青兰中黄酮类化合物的提取，因此，
正交试验中选用了中性乙醇为提取剂。
2.2.3 不同提取方法的影响
称取两份 10 g 青兰粉末于圆底烧瓶中，各加入 200 mL 70 %
乙醇溶液，分别用索氏提取、回流提取方法提取 10 h。用 70 %乙
醇超声提取 30 min。
索氏提取和回流提取所得总黄酮含量较超声萃取稍高，但耗
时耗能，从实验的结果和经济性反方面考虑，选取超声萃取方法
进行正交实验。
影响全叶青兰中总黄酮提取率的因素很多，乙醇浓度、总
提取时间、超声时间、水浴温度、料液比等会对反应收率和结
果产生一定的影响，为快速找到合适的条件可先进行正交实
验。
2.3 正交实验
正交实验的因素和水平如表 3。

表 3 正交实验的因素和水平
Tab.3 Orthogonal experimental factors and levels
因素水平 乙醇浓度 总提取时间 超声时间/min 水浴温度/℃
1 65 % 1 15 25
2 70 % 2 30 40
3 75 % 3 45 55

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。在正交试验选定的温度下，提取
温度越高越有利于反应；超声时间为 30 min 有利于提取完全；总
提取时间 2 h 对全叶青兰中的黄酮类化合物的提去效率最高，而
乙醇浓度影响相对较小，这与我们预试验后选择的乙醇浓度已基
本是最好乙醇提取比有关。反应的最好实验条件为 A2B2C2D3，优
化实验为 A2B2C2D3。
优选方案：70 %乙醇，超声萃取 30 min 总提取时间 2 h，水
浴温度 55 ℃。
紫外分光光度法测得总黄酮含量为 20.73 mg/g。
2.4 试验条件的优化
2.4.1 萃取温度的影响
从正交实验结果可看出，乙醇浓度、总提取时间、超声时间
和水浴温度对总黄酮含量的影响，由表 4 看出，水浴温度对实验
结果的影响呈上升趋势，我们此时并不能得出 55 ℃即为最佳温
度，故进行如下实验。
在乙醇浓度为 70 %，总提取时间 2 h，超声时间 30 min，萃
取一次的条件下对温度进行单因素实验。
正交实验结果及分析如表 4。

表 4 正交实验结果
Tab.4 Orthogonal experimental results
因素水平 A B C D 总黄酮含量/(mg·g-1)
1 1 1 1 1 16.80
2 1 2 2 2 18.24
3 1 3 3 3 17.43
4 2 1 2 3 18.61
5 2 2 3 1 17.06
6 2 3 1 2 16.99
7 3 1 3 2 16.76
8 3 2 1 3 18.01
9 3 3 2 1 16.76
K1 17.4 17.39 17.27 16.87
K2 17.5 17.77 17.87 17.33
K3 17.1 17.06 17.08 18.02
R 0.37 0.71 0.79 1.15

表 5 反应温度的影响
Tab.5 Effect of reaction temperature
水浴温度/℃ 45 50 55 60
总黄酮含量/(mg·g-1) 18.78 19.50 20.73 19.54

由表 5 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。
2.4.2 萃取次数的影响
在料液比为 1∶40，乙醇浓度为 70 %，总提取时间 2 h，超声
时间 30 min，水浴温度 55 ℃条件下对萃取次数对实验结果的影
响进行考察。

表 6 萃取次数的影响
Tab.6 Effect of extraction times
萃取次数/次 1 2 3
总黄酮含量/(mg·g-1) 20.73 21.77 21.85

表 6 中数据表明，黄酮类化合物的提取率随提取次数的增加
而提高，但 2 次提取和三次提取的提取率增加已经非常有限，因
此，从溶剂的利用效率和总黄酮提取率及环保角度考虑，选取萃
取两次较好。
2.4.3 料液比的影响
在乙醇浓度为 70 %，总提取时间 2 h，超声时间 30 min，水
浴温度 55 ℃，萃取两次的条件下对料液比对实验结果的影响进
行考查。

表 7 料液比的影响
Tab.7 Effect of solid-liquid ratio
料液比 1∶10 1∶20 1∶30 1∶40
总黄酮含量/(mg·g-1) 21.06 23.02 21.09 21.77

由表 7 可以看出，料液比为 1∶20 为最佳料液比。这可能是
由于料液比小时，溶液浓度较高，不利于黄酮类的提起，而料液
比较大提高时，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。
3 定性实验
3.1 黄酮类化合物的分离
由于黄酮类化合物的种类和含量不同，利用不同的溶剂可将
其进行初步分离，因此，试验中又将提取浓缩液依次以乙醚、乙
酸丁酯、正丁醇分级萃取。图 2 为利用不同极性溶剂对不同极性
的黄酮类化合物的分离过程的简单的示意图。
3.2 黄酮类化合物的定性分析
黄酮与杂质、苷与苷元、苷元与苷元之间的极性(分配系数
K)的差异可用来分离不同类的黄酮类化合物。不同种类的黄酮类
化合物常常会呈现不同的颜色，黄酮类化合物的颜色反应多与分
子中的酚羟基及 γ～吡喃酮环有关。为了确定上述采用不同溶剂
的提取物中主要的黄酮类化合物，分别采用不同的试剂利用显色
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反应对提取物进行了定性分析，分析结果见表 9。

提取浓缩液
萃余层
（深红棕色）
乙酸丁酯萃取
乙醚
萃取
乙醚层
（深黑棕色）
萃余层
（黄色，较原液稍浅）
乙酸丁酯
（棕黄色）
萃余层
（灰黄色）
正丁醇层
（深棕色）
正丁醇萃取



图 2 黄酮类化合物的分离过程
Fig.2 Separation of flavonoids

表 9 不同极性黄酮类化合物的显色反应
Tab.9 Flavonoids of different polarity color reaction
溶剂 浓盐酸-镁粉反应 铝盐反应 镁盐反应 氯化锶反应
乙醚 深棕黄色 黄绿色荧光 棕黄色荧光 无沉淀
乙酸丁酯 酒红色油状 同上 天蓝色荧光 黄绿色沉淀
正丁醇 红色 同上 黄色荧光 黄绿色沉淀
乙醇 棕黄色 同上 棕黄色荧光 棕黄色沉淀

对以上各萃取液进行分析发现：乙醚、乙酸丁酯、正丁醇及
乙醇萃取液中所得的黄酮含量分别占总黄酮含量的 13.25 %，11.2
%，41.8 %、33.75 %。

综合上表及 3.1 显色反应，乙醚萃取液中含有黄酮、黄酮醇
类及异黄酮等；乙酸丁酯萃取液中含有黄酮醇类、二氢黄酮、二
氢黄酮类和带有邻二酚羟基结构的黄酮类等；正丁醇萃取液中含
有与乙酸丁酯萃取液中类似的黄酮类化合物；而乙醇萃取液中主
要含有黄酮、黄酮醇类、异黄酮及带有邻二酚羟基结构的黄酮类。
可见，各种黄酮类化合物由于极性不同而溶于不同极性的溶剂中，
从而得以分离，正丁醇和乙醇萃取液中的黄酮类化合物的含量较
高，说明全叶青兰中的黄酮类化合物极性较大，主要是以糖苷的形
式存在的，而植物体中黄酮类化合物以苷元形式存在的含量较低。
由于查耳酮、橙酮、儿茶素类则无该显色反应，实验中暂没
有确定这几种黄酮类化合物在哪种溶剂中，这几种化合物的分析
有待进一步研究。
4 实验结论
本实验对全叶青兰中的黄酮类化合物的提取工艺进行了优
化，对各种提取方法的结果和成本进行分析，最终选定用乙醇溶
液超声波辅助提取，既得到较高的收率有节约了生产成本，这对
于将来工业化提取黄酮类化合物是很重要的。
对全叶青兰中黄酮类化合物的定性分析表明，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
苷元在提取物中的含量较少，这可能与选用提取原料时主要选择
了更易于粉碎的植物的花、叶，而植物的枝条和杆所占的比例较
低有关。

参考文献
[1]蔡键，华景清．黄酮提取工艺进展[J]．淮阴工学院学报，2003，12(5)：
82-85．
[2]严赞开．紫外分光光度法测定植物黄酮含量的方法[J]．食品研究与开发．
[3]张喜梅，程亮光，李琳，等．超声提取葛根总黄酮成分的研究[J]．声学
技术，2006(4)：25-29．

(本文文献格式：张福强．全叶青兰中黄酮类化合物的提取工艺研
究[J]．广东化工，2011，38(10)：251-253)


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