全 文 ：超声波提取白花草总黄酮的工艺研究
严子军， 韦寿莲， 刘 永， 汪洪武
（肇庆学院化学化工学院，广东 肇庆 526062）
摘 要：采取超声波提取技术对白花草中总黄酮的提取工艺进行研究。 在考察乙醇浓度、料液比、提取时间对白
花草总黄酮提取率影响的基础上，利用正交试验对白花草总黄酮的提取工艺进行优化。 结果表明，各因素对白花草
总黄酮提取率影响的大小顺序依次为料液比>乙醇体积分数>提取时间，最佳提取工艺参数为料液比 1:50、乙醇体积
分数 60%、提取时间 50 min。 该工艺条件下，白花草总黄酮的提取率为 5.68%。
关键词：白花草； 总黄酮； 超声波； 提取工艺
中图分类号：TS201.2 文献标识码：A 文章编号：1004-874X（2013）21-0100-03
Ultrasonic extraction of total flavonoids
from Hedyotis diffusa
YAN Zi-jun, WEI Shou-lian, LIU Yong, WANG Hong-wu
(Faculty of Chemistry and Chemical Engineering, Zhaoqing University, Zhaoqing 526062, China)
Abstract：Ultrasonic technology was used to extract total flavonoids from Hedyotis diffusa. Based on investigating the
effects of ethanol concentration, solid-liquid ratio and extraction time on extraction yield of total flavonoids, orthogonal test
was used to optimize the extraction process. The results showed that the order of the effects of various factors on extraction
yield was solid-liquid ratio, ethanol concentration and extraction time. The optimum extraction parameters were solid -
liquid ratio 1:50, ethanol concentration 60%, and extraction time 50 min. Under these conditions, the extraction yield of
total flavonoids from H. diffusa was 5.68%.
Key words: Hedyotis diffusa; total flavonoids; ultrasonic; extraction process
白花草（Hedyotis diffusa）别名藿香蓟、胜红蓟等，
广东称咸虾花、白花臭草。 菊科白花草属一年生草本植
物，长于荒地、平地和田边比较干燥贫瘠的土壤上。 白
花草的花为白色或浅蓝色， 由多朵细小的管状花聚生
而成，株高约 50 cm，披白色柔毛，茎直立，叶片呈卵形
对生，揉碎后有异臭[1]。 非洲、美洲居民用白花全草作清
热解毒、止血、抗炎镇痛的作用[2]，南美洲居民用该植物
全草治疗妇女非子宫性阴道出血， 我国民间用该植物
全草治疗感冒发热、疔疮湿疹、外伤出血、烧烫伤等，具
有极高评价[3]。 白花草乙醇提取物水溶液对金黄色葡萄
球菌、巴氏杆菌、大肠杆菌、链球菌和沙门氏菌都有较
强的抑制作用[4]。 黄酮类化合物具有降低心肌耗氧量，
使冠脉、脑血管流量增加，抗心率、软化血管、降血糖、
血脂等作用，同时它还是一种天然的抗氧化剂，具有清
除人体中超氧离子自由基， 增加机体免疫力的生理活
性作用[5]。 天然生物黄酮分子量小，能被人体迅速吸收，
能通过血脑屏障，能进入脂肪组织，进而体现出消除疲
劳、保护血管、防治动脉硬化、扩张毛细血管、疏通微循
环、活化大脑及脏器细胞、抗脂肪化、抗衰老[6]。
目前已有文献报道利用水蒸气蒸馏法和超临界
CO2 液体萃取法提取白花草挥发油化学成分 [7-10]，但未
见提取白花草中总黄酮的相关报道。 为此，我们对超声
波法提取白花草总黄酮的工艺进行研究， 以期为提取
白花草总黄酮的生产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
白花草采自广东省肇庆市， 由肇庆学院生物科学
院陈雄伟副教授鉴定；试验试剂有芦丁标准品（上海友
思生物技术科技有限公司）、硝酸铝（分析纯，台山化工
厂）、氢氧化钠、亚硝酸钠、无水乙醇（分析纯，广州化学
试剂厂）。
试验仪器：202-2 型干燥箱 （上海市实验仪器总
厂）；FZ102 型微型植物试样粉碎机（河北省黄骅市中兴
收稿日期：2013-05-14
基金项目：广东省科技计划项目（2011B0203140011）；肇庆
市科技创新计划项目 （2012G14）； 肇庆市科技计划项目
（2011C005）
作者简介：严子军（1966-），男，高级实验师，E-mail：838363
553@qq.com
广东农业科学 2013年第 21期100
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2013.21.005
C 超声时间
（min）
30
40
50
B 料液比
（g/mL）
1∶30
1∶40
1∶50
A 乙醇体积分数
（%）
45
60
75
水平
1
2
3
表 1 L9（34）正交试验的因素水平
0．7
0．6
0．5
0．4
0．3
0．2
0．1
0
0 0．01 0．02 0．03 0．04 0．05 0．06
浓度（mg/mL）
图 1 芦丁标准曲线
吸
光
度
y=12.878x-0.0019
R2=0.9986
5.0
4.8
4.6
4.4
4.2
4.0
3.8
3.6
3.4
3.2
提
取
率
（ %
）
30 40 50 60 70 80 90
乙醇体积分数（%）
图 2 乙醇体积分数对总黄酮提取率的影响
仪器有限公司）；AUY120 型电子分析天平（日本岛津）；
SK8200H超声波清洗仪 （上海科导超声清洗仪器有限
公司）；SHZ-CB型循环水式多用真空泵（河南巩义市英
峪予华仪器厂）；Spectrnmlab 22PC 可见分光光度计（上
海棱光技术有限公司）。
1.2 试验方法
1.2.1 芦丁标准曲线的绘制 准确称取经 120℃干燥
至恒重的芦丁对照品 5.2 mg， 定容于 25 mL 容量瓶中
作对照品溶液。 准确量取芦丁对照品溶液 0、1.0、2.0、
3.0、4.0 、5.0、6.0 mL，分别置于 25 mL 容量瓶中，并依
次加入水 6.0、5.0、4.0、3.0、2.0、1.0、0 mL，再分别加 5%
亚硝酸钠溶液 1 mL，混匀，放置 6 min，加 10%硝酸铝
溶液 1 mL，摇匀，放置 6 min，加 4%氢氧化钠溶液 10
mL，再加水至刻度，摇匀，放置 15 min，以相应的试剂
溶液为空白。 采用分光光度法，在 510 nm 波长处测定
吸光度，以浓度 C 为横坐标，吸光度 A 为纵坐标，绘制
标准曲线。
1.2.2 超声波法工艺流程 将白花草在 40~45℃恒温
干燥箱中干燥 4~5 h，粉碎，过 250 μm筛。称取 1.000 g
白花草，用一定体积分数乙醇浸泡 3 h，超声波提取一
定的时间，减压过滤，收集滤液至 100 mL 容量瓶中，并
定容至 100 mL， 作供试品液。 准确吸取供试品液 2.0
mL 于 25 mL 容量瓶中，按照芦丁标准曲线计算样品中
的总黄酮含量。 具体计算方式如下：
1.000 g白花草中总黄酮质量（mg）：
M=C（mg/mL）×25 mL×0.5 mL×100 mL
1.000 g白花草中总黄酮提取率（%）：
W=（%）M（mg）×10
－3
1．000g ×100
1.2.3 单因素和正交试验 利用芦丁标准曲线方程进
行定量评价，以原料的总黄酮提取率作指标，分别考察
乙醇体积分数、料液比、超声时间对提取率的影响，并在
单因素试验基础上采用正交试验法确定白花草中总黄
酮的最佳提取工艺。 正交试验设计选择三因素三水平，
根据正交设计方法按 L9（34）进行试验，因素水平见表 1。
2 结果与分析
2.1 芦丁标准曲线的绘制
按照 1.2.1进行试验，绘制芦丁标准曲线（图 1）。标准
曲线线性方程的相关系数 R2为 0.9986，线性关系良好。
2.2 乙醇体积分数对总黄酮提取率的影响
试验的乙醇体积分数分别取 30%、45%、60%、75%
和 90%。 结果如图 2所示，开始时随着乙醇体积分数的
增加，白花草中总黄酮的提取率逐渐增高；当乙醇体积
分数达到 60%左右时，提取率最高，黄酮类化合物溶解
度达到最大；之后乙醇体积分数再增加，白花草中总黄
酮提取率降低，黄酮类化合物溶解度降低。 这可能是由
于一些醇溶性杂质（如叶绿素）的溶出量增加，这些成分
与黄酮类化合物竞争同乙醇-水分子的结合， 导致黄酮
类化合物减少。因此，乙醇体积分数选择 60%左右为宜。
2.3 料液比对总黄酮提取率的影响
从图 3 可以看出， 料液比在 1∶10~1∶40 范围内，白
花草中总黄酮提取率随着提取剂体积的增加而逐渐提
高。 当料液比超过 1∶40后，提取率趋向平稳，白花草中
所含的总黄酮几乎被溶出。 因此，考虑成本，料液比选
择 1∶40 为宜。
2.4 超声波提取时间对总黄酮提取率的影响
从图 4 可以看出，随着超声时间的延长，白花草中
总黄酮提取率逐渐缓慢增加，当超声时间为 40~50 min
时，提取率趋于平稳，白花草中总黄酮绝大部分被提取
出来。综合考虑提取率和工作效率，时间控制在 40~50
min 为宜。
101
总黄酮提
取率（%）
4.61
4.89
5.51
4.95
5.46
5.57
4.99
5.25
5.42
D
1
2
3
3
1
2
2
3
1
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
15.43
15.26
15.96
5.14
5.09
5.32
0.23
C3
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
14.55
15.60
16.50
4.85
5.20
5.50
0.65
B3
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
15.01
15.98
15.66
5.00
5.33
5.22
0.33
A2
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
k1
k2
k3
R
优化条件
表 2 正交试验结果5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
提
取
率
（ %
）
1∶10 1∶20 1∶30 1∶40 1∶50
料液比（g/mL）
图 3 料液比对总黄酮提取率的影响
5.1
5.0
4.9
4.8
4.7
4.6
4.5
提
取
率
（ %
）
10 20 30 40 50
提取时间（min）
图 4 超声波提取时间对总黄酮提取率的影响
2.5 正交试验
在研究影响白花草中总黄酮提取率的单因素试验
的基础上，进行正交试验（表 2）。 由表 2 极差分析法可
以看出，料液比对白花草总黄酮提取率的影响最大，提
取时间的影响最小。 影响白花草总黄酮提取率的主次
顺序为 B>A>C， 即料液比>乙醇体积分数>超声时间。
超声波提取白花草中总黄酮最优化工艺方案为
B3A2C3，即在 1.000 g样品中，用 50 mL体积分数为 60%
的乙醇溶液浸泡 3 h后，超声波提取 50 min。按照 1.2.2
工艺流程，在最优条件下进行验证试验，3次重复。结果
显示，白花草总黄酮的平均提取率为 5.68%，高于表 2
中总黄酮的提取率，变异系数为 1.69%，表明此工艺稳
定、重现性好。
3 结语
白花草的生长对环境要求不高，其生长分布广，资
源丰富。 白花草的医用价值主要体现在民间的应用方
面，其化学成分研究较少。 近几年的文献与研究[4,7-10]主
要集中在对白花草中挥发油的提取及成分的分析。 本
试验在研究影响白花草中总黄酮提取率的单因素试验
的基础上，采用了 L9（34）正交试验对超声波提取工艺进
行优化。 结果表明，影响白花草中总黄酮提取的因素次
序为料液比﹥乙醇体积分数﹥提取时间， 超声波提取
的最佳工艺参数为料液比 1∶50、乙醇体积分数 60%、超
声时间 50 min。在该工艺条件下，白花草中总黄酮的平
均提取率为 5.68%。 该工艺条件合理、重复性好，为提
取白花草中总黄酮及其开发利用提供参考依据。
参考文献：
[1] 江苏新医学院 .中药大辞典 [M].上海 :上海人民出版社 ,1975:
311.
[2] 徐诺.藿香蓟的抗炎和镇痛作用[J].国外医学中医中药分册 ,
1998,20(4):50.
[3] 中国国家药典委员会.中华人民共和国药典[M].北京:北京人
民出版社,2010:0239.
[4] 游思湘,谭榀新,曹琰,等.白花草化学成分分析与抗菌作用研
究[J].中兽医医药杂志,2010(5):5-7.
[5] 裴凌鹏，惠伯，金宗镰，等．黄铜类化合物的生理活性及其制
备技术研究[J].食品科学，2004,25（2）：203-207.
[6] 张晓媛，段立华，赵丁 .菊花化学成分及药理作用的研究 [J].
时珍国医国药，2008,19（1）：1702-1703.
[7] 郭占京,黄宏妙,卢汝梅,等.桂产藿香蓟的挥发油化学成分分
析[J].广西中医药,2009,32(3):55-56.
[8] 朱慧 ,吴双桃 .华南地区入侵杂草藿香蓟叶挥发油的成分鉴
定[J].西北林学院学报,2011,26(6):100-106.
[9] 郭占京,黄宏妙,刘雄民,等.超临界 CO2萃取藿香蓟精油的化
学成分研究[J].中国实验方剂学杂志,2012,18(12):120-122.
[10] 郭占京,黄宏妙,刘雄民,等.藿香蓟挥发油提取工艺的优化[J].
湖北农业科学,2012,51(12):2566-2567.
（责任编辑 刘 翀）
102