全 文 ：西北林学院学报 2010 , 25(2):136 ～ 139
Journal o f No r thw est Fo restry Univer sity
栾树花黄酮类化合物的提取工艺研究
　收稿日期:2009-09-28　修回日期:2009-10-16
　基金项目:国家自然科学基金项目(30972315)。
　作者简介:翟梅枝 , 女 ,博士 , 教授 ,主要从事植物病害生物防治 、植物资源开发利用等教学与研究。
翟梅枝 ,郭景丽 ,王　磊 ,何文君
(西北农林科技大学林学院 ,陕西 杨陵 712100)
摘　要:以总黄酮含量为指标 ,采用单因素试验和正交试验方法对栾树花中黄酮类化合物的提取工
艺进行了优化 ,最佳提取工艺为:70%乙醇为提取溶剂 ,料液比 1︰ 25 ,65℃回流 90 min。同时抑
菌试验结果表明 ,正交试验提取物对 4种供试病原菌均有抑制作用 ,且对棉花立枯病原菌的抑制率
为 100%;提取物 2和 6对 4种供试病原菌的抑菌率都在 60%以上。
关键词:栾树花;黄酮类化合物;提取工艺
中图分类号:S718.43　　　文献标志码:A　　　文章编号:1001-7461(2010)02-0136-04
Ex traction of F lavonoids from Koelreuteria paniculata Flowers
ZHAI Mei-zhi , GUO Jing-li , WANG Lei , HE Wen-jun
(Col leg e o f Forest ry , Nor thwest A&F o f Universi ty , Yangl ing , Shaan xi 712100 , Ch ina)
Abstract:Optimum condi tions o f ex t racting flavonoids f rom Koelreuteria henryi flowe r were invest igated
by orthogonal test , using the content of flavonoids as index.The resul ts show ed that the optima conditions
of the ex traction w ere 90 m in by 70% ethano l in ratio o f 1∶25(sample to solvent)at 65 ℃.Antibacterial
test show ed that the ex tracts f rom o rthogonal expe riment all had the inhibi ting ef fect on 4 kinds o f patho-
gens tested , and inhibiting rate we re all 100% on co t ton damping-of f ;ext racts No .2 and No.6 had the in-
hibi ting rate higher than 60% on 4 kinds of tested pathogens.
Key words:Koelreuteria paniculata flow ers;f lav onoids;ext ract ion process
　　栾树(Koelreuteria paniculata)为无患子科栾树
属落叶乔木 ,又称“灯笼树” 、“摇钱树”[ 1] 。20世纪 80
年代以来 ,在栾树化学成分的研究中 ,分离出了多种
新化合物 ,引起了人们对栾树的极大兴趣和高度重
视。我国对于栾树中黄酮类化合物的研究 ,大多集中
在栾树枝 、叶和种子等部位 ,陆瑞利等在一次大规模
的植物提取物清除自由基活性物质筛选中 ,发现黄山
栾鲜叶的甲醇提取物具有很强的清除 DPPH 有机自
由基的活性[ 2] 。马广恩等对北京栾树叶的乙酸乙酯
提取物进行生物活性测定 ,证明其有抗癌 、免疫抑制 、
抗病毒 、自由基清除和活血化淤等作用。栾树种子富
含油脂(38.59%), 其中二十碳烯酸含量占 44.98%,
亚油酸为 39.75%,高于花生油和菜籽油[ 3] 。杨小凤
等从栾树叶 、种子中分离鉴定出 16种栾树黄酮类化
合物[ 4-5] 。本研究以栾树花为主要研究对象 ,采用回
流提取对栾树花黄酮类化合物进行提取 ,并对其提取
工艺进行优化。研究结果可望为栾树的资源利用提
供理论依据。
1　材料与方法
1.1　材 料
1.1.1　植物样品　栾树花于 2008年 8月底采自西
北农林科技大学南校区 ,经分捡 、除杂 ,自然风干后
装袋备用。
1.1.2　供试菌种 　番茄早疫病原菌(A lternaria
solani), 小麦赤霉病原菌(Fusarium graminea-
rum), 棉花立枯病原菌(Thanatephorus cucumer-
i s),苹果腐烂病原菌(Valsa mali miyabe et)。均由
西北农林科技大学无公害农药研究服务中心提供。
1.1.3　仪器与试剂　仪器:T U1810 型紫外-可见
分光光度计;SENCO-R系列旋转薄膜蒸发器;SHB-
Ⅲ型循环水式多用真空泵;精密自控生物培养箱。
试剂:亚硝酸钠 、硝酸铝 、芦丁等试剂均为分析纯。
1.2　方 法
1.2.1　栾树花黄酮类化合物的提取　准确称取栾
树花样品 10 g ,加入一定量的提取溶剂 ,在不同温
度 、时间 、料液比等条件下回流提取 ,并测定其吸光
度 ,计算出黄酮含量 。根据提取率确定提取条件 。
在此基础上 ,用正交法进一步确定提取的最佳条件 。
1.2.2　单因素试验　
(1)提取溶剂浓度的选择 　在提取温度为
60℃、提取时间为 60 min 的条件下 ,比较不同溶剂
体积分数(65%、70%、75%、80%、85%)提出物的黄
酮含量 ,并计算得率 ,确定适宜的溶剂浓度。
(2)提取温度的选择　在(1)确定的提取溶剂基
础上 ,分别在 45 、55 、65 、75 、85 ℃温度下 ,回流提取
60 min ,测提出物黄酮含量 ,同时计算得率 ,选择最
佳温度。
(3)提取时间的选择　以乙醇为提取溶剂 ,溶剂
浓度由 1.2.2.1 确定 ,在提取温度为 60℃时 ,改变
提取时间 , 提取时间分别为 30 、60 、90 、120 、150
min ,测浸出物黄酮含量 ,同时计算得率 ,确定最佳
提取时间 。
(4)料液比的选择　在溶剂体积分数 、浸提温度
和浸提时间确定的情况下 ,浸提次数为 3次 ,分别以
1︰ 5 、1︰ 10 、1︰ 15 、1︰ 20 、1︰ 25 的料液比进
行回流提取 ,测浸出物黄酮含量 ,同时计算得率 ,选
择最佳料液比。
1.2.3　黄酮含量的测定　制作标准曲线:精密称取
120℃干燥至恒重的无水芦丁 10 mg ,用 60%乙醇定
容于 50 mL 容量瓶中 ,摇匀 。量取 25 mL 置 50 mL
容量瓶中 ,加水稀释至刻度(芦丁含量 0.1 mg ·
mL
-1)。准确量取上述溶液 0.0 、1.0 、2.0 、3.0 、
4.0 、5.0 mL 于10 mL 容量瓶中 ,精密加入5%亚硝
酸钠溶液 0.3 mL ,放置 6 min ,再加入 10%硝酸铝
溶液 0.3 mL ,放置 6 min ,加入 1 mol ·L -1NaOH
溶液 4 mL。分别用 30%乙醇稀释至刻度 ,摇匀 ,放
置 15 min。于 510 nm 处测定其吸光度。根据所测
吸光度 ,求出吸光度 y 与芦丁溶液浓度 x 的回归方
程相关系数为 y =0.111 5 x-0.000 1 ,相关系数 r
=0.999 3。
利用回归方程计算出不同提取条件下乙醇提取
液中黄酮类化合物的浓度 。根据黄酮类化合物的质
量计算提取率。
1.2.4　提取条件的优化　在单因素试验的基础上 ,
选择乙醇浓度 、提取时间 、提取温度以及料液比作为
考察因素 ,采用正交设计表 L 9(34),以黄酮提取率
为指标对提取条件进行优选。浓缩成浸膏 ,同时进
行抑菌活性的测定 。
1.2.5　抑菌活性的测定　菌丝生长速率法[ 6-7] ,取
样品试液 1 mL 至 10 mL 灭菌试管中 ,再倒入已融
化的培养基(冷却至 50 ℃左右)至 10 mL ,摇匀后趁
热倒入直径为9 cm 的培养皿中制成平板 ,同时设对
照 。待平板凝固后接入已培养好的 、生长一致的供
试菌饼(d=0.4 cm),每皿接 3个菌饼 ,每处理重复
2 ～ 3次 ,25 ～ 26 ℃下恒温培养箱中培养 72 h ,用十
字交叉法测量供试真菌菌落生长直径 ,用下述公式
计算抑制率 。
菌丝生长抑制率=[ (对照菌落直径-处理菌
落直径)/(对照菌落直径-4)] ×100%。
2　结果与分析
2.1　单因素试验
2.1.1　提取溶剂浓度的选择　在提取温度和提取时
间不变的情况下 ,改变提取溶剂的浓度 。从图 1可以
看出 ,不同浓度的乙醇提取效果不同。当乙醇浓度为
70%时 ,效果最好 。提取率为 83.1%,此后随着提取
溶剂浓度的增大 ,提取率降低。当乙醇浓度为 65%
与 85%时 ,提取率分别为 69.19%、68.63%,提取效
果差别不大 ,所以适宜提取浓度为70%。
图 1　提取溶剂浓度与提取率的关系
Fig.1　Relation of concent rat ion to ext racting ratio
2.1.2　提取温度的选择　在其他条件不变的条件
下 ,改变提取温度 ,当温度小于 55 ℃时 ,栾树花黄酮
类化合物提取率随着提取温度的增加而增加。从图
2中可以看出 ,而在 55 ～ 65 ℃中间变化趋势比较明
显 ,之后随着提取温度的增大和减小 ,提取率都呈降
低的趋势。特别是温度达到 85 ℃以上提取率急剧
降低 ,这可能是因为黄酮类化合物遇高温分解等原
因造成 。因此提取的最佳温度为 55 ℃。
137第 2 期 翟梅枝 等　栾树花黄酮类化合物的提取工艺研究
图 2　提取温度与提取率的关系
Fig.2　Relat ion of tem perature to ext racting rat io
2.1.3　提取时间的选择　从图 3可以看出 ,提取率
随着提取时间的延长而增加 , 30 , 60 、90 、120 、150
min时的提取率分别为 14.55%、37.97%、 40.2%、
42.99%。90 min 以后提取率变化不大 ,黄酮类化
合物已经基本溶出。由此也可以看出提取的最佳时
间为 90 min 。
图 3　提取时间与提取率的关系
Fig.3　Relat ion of time to ext racting rat io
2.1.4　提取料液比的选择　从图 4可以看出 ,提取
率随着料液比的增大而增大 ,料液比为 1︰ 10 、1︰
1 5 、1︰2 0 、1︰2 5时 , 提取率分别为1 3 .44 %、
38.53%、44.1%、45.26%。由此可以看出当料液比
在 1︰ 15以后提取率随着料液比的增加而增加缓
慢 ,料液比过大 ,浪费材料和能源 。所以提取的最佳
料液比为 1︰ 20。
图 4　提取料液比与提取率的关系
Fig.4　Relat ion of f lower-solvent ratio to ext racting rat io
2.2　提取工艺的确定
从表 1中可以看出 ,不同的因素水平对黄酮类
化合物的提取都有明显的影响作用 。从极差 R 值
的大小可以看出各因素作用的顺序:提取温度>乙
醇浓度>提取时间>提取料液比 。分析表 1可以得
出最优工艺:A 2B2 C3D3 ,即 70%乙醇在 90 m in下提
取温度 65 ℃,料液比为 1︰ 25。
2.3　正交试验提取物对供试病原菌的抑制作用
由表 2可知 ,各提取物对棉花立枯病原菌的抑
制率均为 100%, 完全抑制了病原菌菌丝的生长。
对番茄早疫病原菌的抑制率均在 76%以上 , 9个提
取物的平均抑制率为 80.3%,其中提取物 2 、6的抑
制率达到 85%以上;对于苹果炭疽病的抑制作用以
提取物 2和 6 最为显著 ,抑制率在 85%左右;由此
说明提取物 2 、6含有较多抑制番茄早疫病和苹果炭
疽病原菌的活性物质。对小麦赤霉病原菌的抑制作
表 1　正交试验结果
Table 1　Result s of orthogonal experiment
试验号 乙醇浓度 A/ % 提取时间 B/min 提取温度 C/ ℃ 料液比 D 浸膏重量/ g 提取率/ %
1 65 60 45 1:15 4.853 12.92
2 65 90 55 1:20 5.043 31.35
3 65 120 65 1:25 6.037 65.29
4 70 60 55 1:25 5.192 28.29
5 70 90 65 1:15 5.618 72.53
6 70 120 45 1:20 5.115 25.63
7 75 60 65 1:20 5.424 28.49
8 75 90 45 1:25 5.184 14.55
9 75 120 55 1:15 4.739 18.46
K 1 109.56 69.7 53.1 103.91
K 2 126.45 118.43 78.1 85.47
K 3 61.5 109.38 166.31 108.13
R 64.95 48.73 113.21 22.66
T=297.51
138 西北林学院学报 25 卷　
用只有提取物2和 6达到了 60%以上。由此可以看
出 ,由A 1B2C2D2 、A 2B3C1D2 提取工艺获得的提取物2
和6对供试病原菌的抑菌效果较好。由表 2还可以
看出 ,对于栾树花黄酮类化合物抑菌活性成分的分
离 ,可以选择棉花立枯病原菌和番茄早疫病原菌作为
敏感菌株跟踪。对表 2抑菌效果进行方差分析结果
显示 ,两者的 F 值分别为 1.42和 246.92 ,而 F0.05 =
2.24和 2.67 ,说明 9个提取物之间的抑制率无显著
差异 ,而每个菌种之间的抑菌率差异明显。
表 2　提取物对供试病原菌的抑制效果
Table 2　The inhibit ing ef fect of ex t ract s on tested pathogen s
编号
抑菌率/ %
番茄早疫
病原菌
小麦赤霉
病原菌
苹果腐烂
病原菌
棉花立枯
病原菌
1 77.34 53.12 65.23 100
2 85.23 61.34 86.28 100
3 82.47 37.47 65.15 100
4 80.38 52.80 58.28 100
5 79.19 55.40 61.60 100
6 86.24 60.24 84.30 100
7 76.18 50.70 70.30 100
8 80.47 58.70 41.50 100
9 78.11 49.32 63.28 100
3　结论
单因素试验和正交试验综合分析认为 ,栾树花
黄酮类化合物的最佳提取条件为:以 70%乙醇为
提取溶剂 ,在 65℃条件下回流 90 min ,料液比为 1
︰ 25 。
正交试验所得栾树花提取物对 4种供试病原菌
均有抑制作用。提取物 2和 6对 4种供试病原菌的
抑菌率都在 60%以上;9 个提取物对棉花立枯病原
菌的抑制率均为 100%,对番茄早疫病原菌的抑制
率都在 75%以上 ,说明栾树花黄酮类化合物对病原
菌的抑制作用具有选择性。
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