全 文 ：野生铁皮石斛色素超声提取工艺的优选

梁青青 1，李锡明 1，黄月圆 2，梁凌玲 3,4，黄锁义 3,4
（右江民族医学院：1.临床医学院 2012 级；2.基础医学院；3.药学院；4.右江流域特色民族药研究广
西高校重点实验室：广西 百色 533000）
摘要: 目的:以铁皮石斛为原料，采用超声波辅助法提取色素优选出最佳提取工艺。方法:通过单因素和正交实验研究在
不同提取时间、提取温度、料液比和超声功率。结果：铁皮石斛色素的最佳提取工艺采用的提取时间 10 min，料液比为
10 ml，超声功率为 120 W，提取温度为 50℃。结论:提取方法简单，提取效果好，功效众多，使用广泛。
关键词:铁皮石斛；色素；超声波法；提取工艺
中图分类号：R284.2 文献标识码：A 文章编号：1005-5320（2016）06-0000-00

Optimization of ultrasonic extraction technology of pigment from
Wild Dendrobium officinale Kimura et Migo
LIANG Qing-qing 1，LI Xi-ming 1，HUANG Yue-yuan 2，LIANG Ling-ling3,4，HUANG Suo-yi3,4
(1.College of Clinical Medicine,Youjiang Medicine University for Nationalities;2. College
of Basic Medicine,Youjiang Medicine University for Nationalities;3. College of
Pharmacy,Youjiang Medicine University for Nationalities; 4.Guangxi Colleges and
Universities Key Laboratory of the Characteristics of Ethnic Medicine of the Youjiang
Valley：Guangxi Baise 533000, China)
Abstract:Objective:Use dendrobium officinale Kimura et Migo as raw
materials,useultrasonic-assisted method to extract pigment to pick out the optimized
extraction technology.Methods:conduct the research on different conditions of extraction
time, extraction temperature,solid-to-liquid ratio, ultrasonic power through single
factor and orthogonal experiments.Results:the optimized extraction technology of
pigment from Dendrobium officinale Kimura et Migo is extraction time 10 min,solid-to-
liquid ratio 10 ml, ultrasonic power 120 W,extraction temperature50℃. Conclusion: As raw
material, the extraction method is simple,as well as the extraction results is good. It
is widely used for its numerouus effects。
Key words: Dendrobium officinale Kimura et Migo;pigment;ultrasonic method;extraction
technology
天然色素开发、应用已经成为各行各业普遍关注的课题，天然色素是指来源于天然资源的色素，
是多种不同成分的混合物。从植物中提取的天然色素安全无毒，保留了植物内丰富的营养物质和药用
成分[1]。天然色素是从生物体中提取获得，其安全性高，逐渐在各个行业广泛应用，所以开发新的天然
色素就显得很有必要[2]。
铁皮石斛属兰科石斛属的多年生草本植物,又称黑节草,是我国珍稀名贵的中药材,并列入 2010 年
版《中华人民共和国药典》[3]。铁皮石斛在我国主要分布于福建、广西、浙江、云南、湖南等地区，目
前市售铁皮石斛主要以人工仿野生栽培为主，野生的铁皮石斛现处于濒临灭绝状态[4]。现代医学的大量
研究表明，铁皮石斛含有丰富的氨基酸、生物碱、多糖等活性成分，具有很好的降血糖、抗氧化、抗
肿瘤、抗衰老、提高免疫等功效[5.6]。本课题对铁皮石斛色素最佳提取工艺条件进行研究，为铁皮石斛
网络出版时间：2016-08-22 15:25:15
网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1081.R.20160822.1525.116.html
资源的合理开发提供更好的理论依据，减少铁皮石斛资源的浪费，提高铁皮石斛的利用价值，增强人
们对野生铁皮石斛资源的保护意识。
1 材料、试剂与方法
材料：铁皮石斛采自广西百色市凌云县，烘干粉碎备用。
试剂：丙酮 AR，乙酸 AR，乙醇 AR，盐酸 AR，蒸馏水 AR。
仪器：FA1004 电子天平（上海舜宇恒平科学仪器有限公司）；台式连续投料粉碎机（温岭市林大
机械有限公司）；KQ5200DB 型数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；722 紫外可见分光光
度计（上海精密科学仪器有限公司）；DHG-9070A 型电热恒温鼓风干燥箱（上海精宏实验设备有限公
司）；HH-S4 数显恒温水浴箱（上海上登实验设备有限公司）。
2 色素提取方法
以蒸馏水为提取剂，利用超声波辅助法，通过单因素和正交实验研究在不同提取时间、提取温
度、料液比、超声功率的情况下对比研究野生铁皮石斛色素的最佳提取工艺条件。
3 结果与讨论
3.1 铁皮石斛色素的提取
3.1.1 提取液的选择 精确称量 5 份 1.000 g 的铁皮石斛粉末分别放置于 5 个 100 ml 的烧杯内，分别
加入配置好的 0.4 mol/L 盐酸，20%乙酸，丙酮，蒸馏水，95%乙醇各 50 ml，在 60℃的恒温水浴锅中
加热 30 min，用 722N 型可见分光光度计在 340 nm 处测量吸光度，测量结果如表 1 所示，蒸馏水为最
佳的提取液。

表 1 提取剂的选择
浸提剂 吸光度
丙酮 0.463
95%乙醇 0.622
0.4 mol/L 盐酸 1.013
20%乙酸 0.877
蒸馏水 1.136

3.1.2 选择最大的吸收波长 称取铁皮石斛粉末 1.000 g 放置于一个干净的 100 ml 的烧杯中，加入 50
ml 的蒸馏水，恒温水浴锅温度为 60℃的情况下加热 30 min 后，对其进行抽滤，取 1 ml 滤液稀释 50
倍，用 722N 型可见分光光度计测量吸光度，在波长为 320 nm 有最大吸收峰。
3.2 超声波辅助提取铁皮石斛色素
3.2.1 单因素实验
3.2.1.1 超声波时间对铁皮石斛色素提取效果的影响 称取 4 份 1.000 g 的铁皮石斛粉末分放置于 4 个
100 ml 的烧杯内，分别加入蒸馏水 50 ml。在 120 W 超声波功率下分别超声 5,10,15,20 min。抽滤，
在 320 nm 波长下测量其吸光度，在 10 min 时超声提取效果最好，所以最佳的提取时间为 10 min。
3.2.1.2 超声功率对铁皮石斛色素提取效果的影响 精确称取 4.000 g 的铁皮石斛粉末分别置于 4 个
烧杯中，向每个烧杯中分别加入 20 ml 蒸馏水，分别在超声波功率为 80，120,160,180 W 的条件下超
声 10 min,抽滤，用 722N 型可见分光光度计在 320 nm 处测量吸光度 A，在波长为 120 W 的情况下效果
最好，所以 120 W 为最佳的超声波提取功率。
3.2.1.3 料液比对铁皮石斛色素提取效果的影响 分别称取 1.000 g 的铁皮石斛粉末置于 4 个 100 ml
的烧杯中，向烧杯中各加入蒸馏水 10,15,20,25 ml，在 120 W 的超声波功率下超声 10 min。趁热抽
滤，在 320 nm 处测量其吸光度值，在料液比为 1:10 时提取液的提取效果最好，所以 1:10 为最佳料液
比。
3.2.1.4 温度对铁皮石斛色素提取效果的影响 精确称取 4 份 1.000 g 的铁皮石斛粉末放入 4 个烧杯
中，向烧杯中加入蒸馏水 10 ml,在超声波功率为 120 W 的条件下超声 10 min，抽滤，在 320 nm 处测
量其吸光度值，在温度为 50℃条件下提取效果最好，所以 50℃为最佳的提取温度。
3.2.2 正交试验的结果与讨论
正交试验的实验因素水平结果与讨论，如表 2、表 3 所示。
表 2 正交实验因素水平


水平
因素
A 超声波
功率（W）
B 超声时间
（min）
C 温度
（℃）
D 料液比
（g/ml）
1 80 5 40 10
2 120 10 50 15
3 160 15 60 20
表 3 正交实验方案及结果
序号 A B C D 吸光度（A）
1 1 1 1 1 0.920
2 1 2 2 2 0.897
3 1 3 3 3 0.833
4 2 1 2 3 0.969
5 2 2 3 1 0.848
6 2 3 1 2 0.859
7 3 1 3 2 0.892
8 3 2 1 3 0.995
9 3 3 2 1 0.888
K1 0.883 0.927 0.925 0.885
K2 0.892 0.913 0.918 0.883
K3 0.925 0.860 0.858 0.932
R 0.042 0.067 0.067 0.049
从极差分析 R 值可以看出，四个因素对铁皮石斛色素提取效果的影响程度依次为：B=C＞D＞A，即
提取时间=提取温度＞料液比＞超声波功率。
综合各因素的 K 值和直接比较，从正交实验可以得到最佳提取条件为：超声波功率为 120 W，超声
时间为 10 min,提取温度为 50℃，料液比为 1:15。
4 结 论
通过正交实验和单因素实验可以确定铁皮石斛提取色素的最佳工艺条件为：超声波功率为 120 W，
超声时间为 10 min,提取温度为 50℃，料液比 1:15。铁皮石斛是一种名贵中药材,被列为“中华九大仙
草”之首[7],对铁皮石斛优选的研究，有利于提高其利用率，可以更充分的利用资源。

参考文献：
[1]黎春杏，黄锁义.茉莉花色素最佳提取工艺条件的研究[J].食品工业，2014，35（12）：73-75.
[2]肖 云. 板栗壳中棕色素提取和稳定性研究[N].武汉职业技术学院学报，2014,15（3）:93-95.
[3]中华人民共和国药典委员会.中华人民共和国药典（一部）[S].北京：中国医药科技出版社，2010.
[4] 张赛男.铁皮石斛药用成分及药理作用研究进展[J].现代化农业，2015（3）：27-28.
[5]柳莲芳.铁皮石斛的最新研究进展[J].安徽农业科技，2012,40（11）：6426-6428.
[6]李 玲，邓晓兰.铁皮石斛化学成分及药理作用研究进展[J].肿瘤药学，2011,1（2）：90-94.
[7] 2015 种植好项目—铁皮石斛.吉林农业[S]. 吉林省长春市：吉林省农业技术培训中心，2015.


收稿日期：2016-03-04
基金项目：国家中医药管理局“十二五”中医药重点学科中药化学学科建设项目（国中医药人教发[2012]32 号）；广西
重点学科药物化学学科建设项目（桂教科研[2013]16 号）；2015 年广西自治区级大学生创新创业训练计划项目
（201510599032）；自治区级创新创业民族医药教学团队项目（桂教高教[2015]93 号、桂教高教[2016]6 号）
作者简介:梁青青(1993-),女，学士本科生，研究方向：天然产物化学、药物化学、食品卫生。通讯作者:黄锁义，教
授，硕士研究生导师。