全 文 ：收稿日期:2006-06-15;　修订日期:2006-10-20
作者简介:王自军 (1971-),男(汉族),陕西宁强人 ,现任石河子大学化学
化工学院讲师 ,学士学位 ,主要从事天然产物及有机化学的教学与研究
工作.
正交设计研究石韦总黄酮和鞣质提取工艺
王自军 ,杨红兵 ,齐　誉 ,边　丽
(石河子大学化学化工学院 ,新疆 石河子　832002)
摘要:目的 优化石韦总黄酮和鞣质的超声提取工艺。 方法 以总黄酮和鞣质含量为考察指标 , 通过正交设计试验筛选
石韦总黄酮和鞣质的最佳超声提取工艺。结果 总黄酮的最佳提取条件为 A1B3C2D2 , 即 φ(乙醇)=60%, m[ φ(乙醇)]
∶m(石韦)=20∶1,提取时间 60 min, 共提取 2次 ,测得石韦中总黄酮的平均含量为 3.768%;鞣质的最佳提取条件为
A1B3C2D1 ,即 φ(乙醇)=10%, m[ φ(乙醇)] ∶m(石韦)=20∶1,提取时间 30 min,提取 1次 ,测得石韦鞣质平均含量为
6.266%。结论 通过正交设计实验优选得到的石韦总黄酮和鞣质的超声提取工艺条件稳定可行。
关键词:石韦;　总黄酮;　鞣质
中图分类号:R284.2　　文献标识码:A　　文章编号:1008-0805(2007)02-0463-02
StudyofEthanolExtractionProcessforTotalFlavonoidsAndTanninContainmentof
FloliumPyrrosiaebyOrthogonalDesign
WANGZi-jun, YANGHong-bing, QIYu, BIANLi
(ColegeofChemistryandChemicalEngineering, ShiheziUniversity, Shihezi, Xinjiang832002, China)
Abstract:ObjectiveTooptimizeultrasonicextractingprocessofthetotalflavonoidsofandtanninFloliumpyrrosiaewithorthog-
onaldesign.MethodsTheoptimumultrasonicextractionconditionswereinvestigatedbyorthogonaldesignandwiththetotalfla-
vonoidsandtanninasthecontentindex.ResultsTheoptimumextractionconditionofthetotalflavonoidsobtainedwas:
A1B3C2D2 , φ(CH3CH2OH)=60%, m[ φ(CH3CH2OH)] ∶m(Floliumpyrrosiae)=20∶1, thetimeofextractingwas60 mi-
nutes, thetotaltimesofextractionwas2, theaveragecontainmentflavonoidsofFloliumPyrrosiaewas3.768% ;theoptimumex-
tractionconditionoftanninobtainedwas:A
1
B
3
C
2
D
1
, φ(CH
3
CH
2
OH)=10%, m[ φ(CH
3
CH
2
OH)] ∶m(Floliumpyrrosiae)=20
∶1, thetimeofextractionwas60minutes, thetotaltimeofextractionwas1, theaveragecontainmenttanninofFloliumPyrrosiae
was6.266%.ConclusionTheoptimizedprocessisfeasiblefortheextractionofthetotalflavonoidsofFloliumPyrrosiaeandtan-
nin.
Keywords:FloliumPyrrosiae;　Totalflavonoids;　Tannin
　　石韦系水龙骨科石韦属植物的全草 , 主要分布于华北 、西北
及湖南等地。石韦味苦 、甘 、性微寒 , 归肺 , 膀胱经。具有利尿通
淋 、清热止血的功效。主治肺炎水肿 、膀胱炎 、泌尿系统结石 、慢
性气管炎 、吐血 、尿道炎 、感冒咳嗽及小便不利等。药理研究表明
庐山石韦水煎浓缩液及提取物经动物实验均有镇咳及祛痰作用 ,
对于因化学疗法及放射疗法引起的白细胞下降 , 有使其升高作
用 , 并有抗单纯性疱疹病毒作用 [ 1] 。石韦含有多种生物活性物
质 , 对它的研究很少 ,尤其是对总黄酮和鞣质提取工艺的研究尚
未见报道。
超声技术的应用近年来得到很大发展。超声具有穿透力强 、
选择性高等特点。超声技术可以大大加快反应速度 ,缩短反应时
间 [ 2] 。超声技术应用于植物细胞破壁 , 有效地提高了收率 [ 3] 。
本实验运用超声技术辅助研究石韦中总黄酮和鞣质的提取
工艺 , 反应速度加快。
1　材料和方法
1.1　仪器和材料 UV-2401型分光光度计(日本岛津), 超声波仪
(浙江省象山县石浦海天电子仪器厂), BS210S型万分之一电子
天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司);SHB-B95型循环水式
多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司), HH-S数显恒温水浴锅
(江苏省金坛市医疗仪器厂)。
石韦(石韦粉碎备用)、95%的酒精 、氢氧化钠 、亚硝酸钠 、硝
酸铝 、EDTA、铬黑-T、醋酸锌 、浓氨水(试剂为分析纯)。
1.2　方法
1.2.1　原理 乙醇是常用的黄酮类化合物提取溶剂 , 利用黄酮
类分子中的酚羟基可与 Al3+在碱性溶液中显色的原理测定其含
量 [ 4];鞣质为多羟基物 ,具有较强极性 , 不稳定的特点 , 故在提取
时选用极性较大溶剂 、短时间提取的方法 , 本实验选取的是一定
浓度的乙醇溶液 ,采用超声提取法 , 最后用络合滴定法测其含量 ,
计 算 公 式 为 鞣 质% = 0.1556×(V1 ×C1 -20×V2 ×C2)W
×100%[ 5] 。
在正交设计研究石韦总黄酮和鞣质的提取工艺实验中 [ 6] ,
总黄酮和鞣质采用的是超声提取法。用比色法测定黄酮含量 , 络
合滴定法测定鞣质含量 ,最后运用数理统计方法处理实验数据 ,
最终找出最佳提取条件。
1.2.2　标准曲线的绘制 精密称取 120℃干燥至恒重的芦丁对
照品 10mg置烧杯中 , 加适量乙醇在水浴上微热溶解 ,放冷后转
移到 50ml容量瓶中 , 加乙醇稀释至刻度 , 摇匀(每毫升含芦丁
0.2 mg), 精密吸取标准溶液 0.0, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0 ml
于 25ml容量瓶中 ,分别加水至 6 ml,分别加入 5%亚硝酸钠 1.0
ml混匀 ,放置 6 min, 然后加入 10%硝酸铝 1.0 ml, 混匀 , 放置 6
min,加入 4%氢氧化钠 10.0 ml, 用水稀释至刻度 , 混匀 , 放置 15
min,在 510 nm处以第 1瓶溶液作空白分别测定吸光度 , 绘制标
准曲线 ,建立回归方程 A=11.225C+0.0027, r=0.999 13。
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LISHIZHENMEDICINEANDMATERIAMEDICARESEARCH 2007VOL.18NO.2 时珍国医国药 2007年第 18卷第 2期
1.2.3　从石韦中提取总黄酮 精密称取一定量的石韦 , 按因素
水平表超声提取石韦中的总黄酮 ,减压过滤 ,用 100 ml的容量瓶
定容。摇匀 , 放置 5 min。吸取 0.5 ml移至 10 ml容量瓶中 ,分别
加入 5%亚硝酸钠 0.4 ml, 放置 6 min后 , 加 10%硝酸铝 0.4 ml,
放置 6 min后 ,再加 4%的氢氧化钠 4ml加水至刻度 ,摇匀 ,放置
15 min;在波长 510 nm处 , 进行吸光度的测定 ,最后处理数据。
1.2.4　从石韦中提取鞣质 精密称取一定量的石韦 , 按因素水平
表超声提取鞣质 ,减压过滤 , 将提取液恒温水浴 15 min后 , 加入
25 ml醋酸锌溶液 , 18 ml浓氨水 , 再恒温水浴 30 min。取出冷却
至室温 , 用一定浓度乙醇溶液在 500 ml容量瓶中定容 , 静置 10
min,精密吸取上层清液 25ml于 250 ml锥形瓶中 , 加蒸馏水 200
ml, 量取 25 ml氨 -氯化铵缓冲溶液(pH=10), 加少许铬黑 T(固
体),以 0.05 mol· L-1EDTA滴定 , 记下 EDTA溶液体积 , 最后处
理数据。
2　结果
2.1 　提取黄酮正交实验数据处理与分析 见表 1 ～ 2。
表 1　因素水平
水平 A乙醇浓度 /%
B
t/min
C
料液比
D
提取次数
1 60% 20 1∶ 10 1
2 70% 40 1∶ 20 2
3 80% 60 1∶ 30 3
表 2　正交实验结果分析
实验号 A B C D 总黄酮含量(%)
1 60% 20 1:10 1 3.303
2 60% 40 1:20 2 4.307
3 60% 60 1:30 3 4.331
4 70% 20 1:30 2 3.319
5 70% 40 1:10 3 3.214
6 70% 60 1:20 1 4.039
7 80% 20 1:20 3 3.740
8 80% 40 1:30 1 4.315
9 80% 60 1:10 2 3.343Kj1 11.94 10.36 10.83 10.94Kj2 10.57 11.86 12.09 12.09Kj3 11.40 12.69 11.97 11.86kj1 3.980 3.454 3.611 3.646kj2 3.524 3.953 4.029 4.029kj3 3.799 4.228 3.988 3.953Rj 1.37 2.33 1.26 1.15优水平 A1B3C2D2主次因素 B>A>C>D
最优组合 A1B3C2D2
　 由表 2 中极差可知 , 各因素依次为 B>A>C>D, 以
A1B3C2D2为最佳。
2.1.2　提取鞣质正交实验数据处理与分析 见表 3 ～ 4。
表 3　因素水平
水平 A乙醇浓度 /%
B
t/min
C
料液比
D
提取次数
1 10% 10 1∶ 10 1
2 30% 20 1∶ 20 2
3 50% 30 1∶ 30 3
表 4　正交实验结果分析
实验号 A B C D 鞣质含量 /%
1 10% 10 1∶10 3 7.791
2 10% 20 1∶20 2 7.772
3 10% 30 1∶30 1 8.556
4 30% 10 1∶30 2 4.182
5 30% 20 1∶10 1 4.082
6 30% 30 1∶20 3 5.268
7 50% 10 1∶20 1 7.122
8 50% 20 1∶30 3 4.807
9 50% 30 1∶10 2 6.816Kj1 24.13 19.10 18.69 19.97Kj2 13.53 16.66 20.16 18.77Kj3 18.75 20.65 17.56 17.87kj1 8.043 6.367 6.230 6.590kj2 4.510 5.553 6.721 6.257kj3 6.250 6.883 5.851 5.955Rj 10.60 3.990 2.60 1.900
优水平 A1B3C2D1主次因素 A>B>C>D
最优组合 A1B3C2D1
由表 4中极差分析可知 , 各因素依次为A>B>C>D,
以 A1B3C2D1最佳。
3　讨论
研究表明 ,黄酮类化合物具有降脂 、抗血栓 、抗氧化 、降糖等
多种生理活性 [ 7] 。鞣质广泛存在于自然界 , 是多种中草药的有
效成分之一 , 具有多种生物活性 , 如抗肿瘤 、抗过敏 、抗衰老等 , 鞣
质类药物的研制引起了国内外学者广泛的关注 [ 8] 。本文根据正
交设计实验采用超声技术从石韦中提取总黄酮 ,其优选的最佳工
艺条件为:乙醇浓度为 60%, 乙醇与石韦的质量比为 20∶1,提取
时间 60 min, 共提取 2次 , 测得石韦中总黄酮平均含量为
3.768%;从石韦中提取鞣质优选的最佳工艺条件为:乙醇浓度
10%, 乙醇与石韦的质量比为 20∶1, 提取时间 30min, 提取 1次 ,
测得石韦鞣质平均含量为 6.266%。石韦提取工艺条件的筛选 ,
其评价指标的选择十分关键。 仅仅用鞣质和总黄酮得率评价工
艺条件尚不完全 ,有待进一步研究。
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时珍国医国药 2007年第 18卷第 2期 LISHIZHENMEDICINEANDMATERIAMEDICARESEARCH 2007VOL.18NO.2