全 文 ：科研开发
化工科技，２０１１，１９（６）：４７～５０
ＳＣＩＥＮＣＥ　＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮ　ＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＩＮＤＵＳＴＲＹ
收稿日期：２０１１－０８－１５
作者简介：王景峰（１９５５－），男，吉林市人，吉林化工学院
高级实验师，主要从事中草药有效成分提取方面的研究。
超声波法提取山竹皮中总黄酮的研究
王景峰
（吉林化工学院 化学与制药工程学院，吉林 吉林１３２０２２）
摘　要：为获取山竹皮中总黄酮的最佳提取工艺，采用超声波提取法对山竹皮总黄酮进行提取，以
芦丁为标准品，在波长５００ｎｍ处测定吸光度，得回归方程Ｙ＝０．０１０　９　Ｘ－０．０２７　８（ｒ＝０．９９７　８）。实验
考察ｗ（乙醇）、料液比、提取时间、溶剂类别对山竹皮中总黄酮提取率的影响。在此基础上，采用正交实
验设计用 Ｌ９（３４）优化确定出山竹皮中总黄酮最佳提取工艺为：ｗ（乙醇）＝６０％，料液比为１∶２０
（ｇ／ｍＬ），提取时间６０ｍｉｎ，山竹皮中总黄酮提取率为２．８７％。
关键词：总黄酮；山竹皮；超声波提取
中图分类号：ＴＳ　２０２．３　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００８－０５１１（２０１１）０６－００４７－０４
　　山竹皮中含有的黄酮类化合物是一类广泛分
布在植物中天然活性产物，其分子量小，为植物多
酚类代谢产物，是一类具有２－苯基色原酮结构的
化合物［１］。其具有极为广泛的生理活性作用，如
抗氧化、抗衰老、清除自由基、降血脂、降血压、治
疗心脑血管疾病、抗炎、抗菌、抗癌、镇痛、免疫、对
消化性溃疡的保护作用等药用保健功能，其次在
食品，化妆品等行业中具有很高的利用价值［２～７］。
因此，黄酮化合物在现代有重要的研究与应用价
值。现在对黄酮类物质的制备方法主要有：醇提
取法、热水提取法、微波提取法、超临界流体萃取
法、超声波提取法等［８～１０］。
１　实验部分
１．１　试剂与仪器
无水乙醇、甲醇、乙醚、丙酮、硝酸铝、亚硝酸
钠、氢氧化钠均为分析纯，市售；山竹皮：市购；芦
丁（工作对照品：质量分数为９０．５％）：天津一方
科技有限公司。
ＵＳ　２５５０型紫外－可见分光光度计：日本岛津
公司；７２２型可见分光光度计：上海光学仪器厂；
ＡＳ－３１２０型超声清洗器：天津奥特赛恩斯有限公
司；ＡＵＸ－３２０型电子天平：日本岛津制作所。
１．２　样品的制备与检测
１．２．１　总黄酮的提取
称取２ｇ山竹皮，用ｗ（乙醇）＝８０％的乙醇
处理，山竹皮与乙醇溶液的比（以下简称料液比）
为１∶１０（ｇ／ｍＬ），用超声波提取１ｈ，过滤，定容
至过滤前体积，取５ｍＬ样品（淡黄）置２５ｍＬ量
瓶中，各加水至６．０ｍＬ，加ｗ（亚硝酸钠）＝５％溶
液１ｍＬ，混匀，静止（无颜色变化）；加ｗ（硝酸铝）
＝１０％溶液１ｍＬ，摇匀，静止（溶液呈黄色）；加
ｗ（氢氧化钠）＝４％溶液１０ｍＬ（溶液呈红色）；再
加水至刻线，摇匀，静止放置。
１．２．２　检测波长的选择
准确称取芦丁质量４．９８２ｍｇ，加甲醇１０ｍＬ
溶解，加水稀释为２５ｍＬ溶液［ρ（芦丁）≈０．２
ｍｇ／ｍＬ］，精密量取对照品溶液５．０ｍＬ置２５ｍＬ
量瓶中，加水至６．０ｍＬ，加５％亚硝酸钠溶液
１ｍＬ，混匀，静止；加 ｗ（硝酸铝）＝１０％溶液
１ｍＬ，摇匀，静止；加 ｗ（氢氧化钠）＝４％溶液
１０ｍＬ，再加水至刻线，摇匀，静止放置。采用紫
外分光光度法确定芦丁的最大吸收波长，供试品
最大吸收波长按同样的步骤检测。
１．２．３　标准曲线的确定
准确称取芦丁４．９８２ｍｇ，加甲醇１０ｍＬ溶
解，加水稀释为２５ｍＬ溶液［ρ（芦丁）≈０．２ｍｇ／
DOI:10.16664/j.cnki.issn1008-0511.2011.06.015
ｍＬ］，精密量取对照品溶液０，１．０，２．０，３．０，４．０，
５．０，６．０ｍＬ，分别置２５ｍＬ量瓶中，各加水至６．０
ｍＬ，加ｗ（亚硝酸钠）＝５％溶液１ｍＬ，混匀，静止；
加ｗ（硝酸铝）＝１０％溶液１ｍＬ，摇匀，静止；加
ｗ（氢氧化钠）＝４％溶液１０ｍＬ，再加水至刻线，摇
匀，静止放置。用７２２型分光光度计在上述确定的
最大吸收波长处测定吸光度，以吸光度为纵坐标，
浓度为横坐标，绘制标准曲线。标准曲线方程：Ｙ＝
０．０１０　９Ｘ－０．０２７　８　ｒ２＝０．９９５　６　ｒ＝０．９９７　８
１．２．４　山竹皮中总黄酮含量的测定方法
总黄酮的提取样品在７２２型分光光度计在
５００ｎｍ波长处测定吸光度，黄酮提取率公式如下。
Ｋ＝ρ×ａ×Ｖｍ
式中：Ｋ—山竹皮总黄酮提取率；ρ—黄酮的质量
浓度；ａ—稀释倍数；Ｖ—提取液体积；ｍ—山竹皮
质量。
１．３　单因素实验
１．３．１　ｗ（乙醇）＝８０％对山竹皮中总黄酮提取
率的影响
　　以不同ｗ（乙醇）溶液为提取溶剂，在２．０ｇ
山竹皮样品中，按料液比为１∶１０（ｇ／ｍＬ）分别加
入ｗ（乙醇）＝２０％、４０％、６０％、８０％的乙醇溶液
２０ｍＬ，在超声波清洗槽室温条件下超声提取４０
ｍｉｎ，过滤，定容至一定体积。然后于５００ｎｍ处
测定提取液吸光度。
１．３．２　料液比对山竹皮总黄酮提取率的影响
在１．０ｇ山竹皮样品中分别按１∶１０、１∶２０、
１∶３０、１∶４０（ｇ／ｍＬ）加入ｗ（乙醇）＝６０％的乙醇，
在室温的条件下超声提取４０ｍｉｎ，过滤，定容至一
定体积，然后于５００ｎｍ处测定提取液吸光度。
１．３．３　超声时间对山竹皮总黄酮提取率的影响
在１．０ｇ山竹皮样品中，在料液比为１∶１０
（ｇ／ｍＬ）、ｗ（乙醇）＝６０％的情况下，在室温条件
下超声提取３０，６０，９０，１２０ｍｉｎ，过滤，定容至一定
体积，然后于５００ｎｍ处测定提取液吸光度。
１．３．４　溶剂种类对山竹皮总黄酮提取率的影响
在１．０ｇ山竹皮样品中，在料液比为１∶１０
（ｇ／ｍＬ），分别加入质量分数为６０％的乙醇、甲醇、乙
醚、丙酮的条件下，在室温中超声６０ｍｉｎ，过滤，定容
至一定体积，然后于５００ｎｍ处测定提取液吸光度。
１．４　正交实验
在单因素实验的基础上，以总黄酮提取率为
指标，ｗ（乙醇）Ａ、提取时间Ｂ、料液比Ｃ和溶剂Ｄ
４个因素，选择Ｌ９（３４）正交表安排实验，因素水平
表见表１。
表１　正交实验因素水平表
水平
因素
Ａ／％ Ｂ／ｍｉｎ　 Ｃ／（ｇ·ｍＬ－１） Ｄ
１　 ４０　 ３０　 １∶１０ 甲醇
２　 ６０　 ６０　 １∶２０ 乙醚
３　 ８０　 ９０　 １∶３０ 乙醇
２　结果与讨论
２．１　检测波长的确定
以硝酸铝、亚硝酸钠为显色剂，采用紫外分光
光度法确定芦丁和提取样本显色后溶液的最大吸
收波长，见图１。
由图１可知，芦丁显色后的最大吸收波长为
５００ｎｍ，提取样品显色后的最大吸收波长为５００
ｎｍ，所以最后确定以硝酸铝、亚硝酸钠为显色剂，
在５００ｎｍ测定提取样本的质量浓度。
２．２　单因素考察结果
２．２．１　ｗ（乙醇）对山竹皮中总黄酮提取率的影响
ｗ（乙醇）对山竹皮中总黄酮提取率的影响见
图２。
由图２可以看出，随着ｗ（乙醇）的提高，山竹
皮总黄酮的提取率呈上升趋势。当ｗ（乙醇）达到
６０％时，总黄酮提取率最高；当ｗ（乙醇）再增加
时，提取率趋于稳定，从成本和提取率来考虑，乙
·８４· 　　　化　工　科　技　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第１９卷
醇质量分数最好控制在６０％～８０％为好。
ｗ（乙醇）／％
图２　ｗ（乙醇）对山竹皮中总黄酮提取率的影响
２．２．２　料液比对山竹皮总黄酮提取率的影响
料液比对山竹皮总黄酮提取率的影响见图３。
料液比／（ｇ·ｍＬ－１）
图３　料液比对山竹皮总黄酮提取率的影响
由图３可以看出，料液比在１∶１０～１∶２０
（ｇ／ｍＬ）时，总黄酮提取率最高，当料液比大于
１∶２０（ｇ／ｍＬ）后，提取率下降并趋于稳定，变化不
大，从提取效果、减少溶剂用量等方面综合考虑，
溶剂量不宜过大，料液比为１∶１０～１∶２０（ｇ／
ｍＬ），较合适。
２．２．３　超声时间对山竹皮总黄酮提取率的影响
超声时间对山竹总黄酮提取率的影响见图４。
提取时间／ｍｉｎ
图４　超声时间对山竹皮总黄酮提取率的影响
由图４可知，黄酮提取率随超声时间的延长
而升高，在超声作用时间为６０ｍｉｎ时黄酮提取率
出现最大值；提取时间超过６０ｍｉｎ时，提取率反
而逐渐降低。从成本等各方面考虑，提取时间控
制在约６０ｍｉｎ为宜。
２．２．４　溶剂种类对山竹皮总黄酮提取率的影响
溶剂种类对山竹皮总黄酮提取率的影响见图
５。
溶剂种类
图５　溶剂种类对山竹皮总黄酮提取率的影响
由图５可知：在一定条件下，溶剂为丙酮时提
取率最高，因考虑到丙酮的成本及毒性，应选用乙
醇为溶剂。
２．３　正交实验结果
按表１安排进行正交实验，正交实验结果及
极差分析见表２。
表２　正交实验表
实验号
因素
Ａ　 Ｂ　 Ｃ　 Ｄ
Ｋ
／％
１　 １　 １　 １　 １　 １．２０
２　 １　 ２　 ２　 ２　 ０．８０
３　 １　 ３　 ３　 ３　 １．５８
４　 ２　 １　 ２　 ３　 ２．８７
５　 ２　 ２　 ３　 １　 ２．００
６　 ２　 ３　 １　 ２　 ０．９７
７　 ３　 １　 ３　 ２　 １．２８
８　 ３　 ２　 １　 ３　 １．６５
９　 ３　 ３　 ２　 １　 １．４１
Ｋ１ １．１９３　 １．７８３　 １．２７３　 １．５３７
Ｋ２ １．９４７　 １．４８３　 １．６９３　 １．０１７
Ｋ３ １．４４７　 １．３２０　 １．６２０　 ２．０３３
Ｒ　 ０．７５４　 ０．４６７　 ０．４２０　 １．３２０
从上表可以看出，影响山竹皮中总黄酮提取
率的因素Ｄ＞Ａ＞Ｂ＞Ｃ。优化的提取工艺条件
为：Ａ２Ｂ１Ｃ２Ｄ３，即提取溶剂为乙醇，溶剂质量分数
６０％，提取时间为６０ｍｉｎ，料液比为１∶２０（ｇ／
ｍＬ），提取率为２．８７％。
·９４·第６期 王景峰．超声波法提取山竹皮中总黄酮的研究 　　　
３　结　论
实验结果表明，采用不同溶剂、浓度、料液比、
超声提取时间等４个因素进行综合分析得出工艺
条件为：ｗ（乙醇）＝６０％～８０％，料液比１∶１０～１
∶２０（ｇ／ｍＬ），提取时间６０ｍｉｎ，提取溶剂为乙醇。
利用正交实验优化山竹皮中总黄酮提取工艺，可
以得出最佳提取工艺条件为ｗ（乙醇）＝６０％，料
液比为１∶２０（ｇ／ｍＬ），提取时间６０ｍｉｎ，此工艺
下所得山竹皮中总黄酮的提取率为２．８７％。
利用超声波提取山竹皮中总黄酮具有提取率
较高，节省时间和溶剂、能耗低等优点，从而降低
了成本，提高了经济效益，为开发利用该资源提供
了有益的参考。
［参　考　文　献 ］
［１］　张泽生，赵璐，牟浩，等．山竹果皮中抗氧化活性物质的提取
分离［Ｊ］．食品研究与开发，２００９，３０（６）：１１～１５．
［２］　姜天甲，应贴进，陈秋平，等．油茶籽总黄酮的提取及抗氧化
研究［Ｊ］．中国食品学报，２０１０，１０（１）：９３～９９．
［３］　宋凤艳．荔枝果皮中类黄酮提取工艺研究［Ｊ］．安徽农业科
学，２０１０，３８（４）：２　０５０～２　０５２．
［４］　吕德国，李志霞，鲁巍巍，等．山楂叶黄酮提取工艺优化及周
年积累动态和分布特性的研究［Ｊ］．吉林农业大学学报，
２０１０，３２（３）：２７１～２７６．
［５］　朱慧，马瑞君，吴双桃，等．薇甘菊总黄酮的提取及清除羟自
由基活性的测定［Ｊ］．食品科学，２０１０，３１（０６）：７０～７３．
［６］　周萍，王成军，张海珠．西归总黄酮提取及含量测定［Ｊ］．安
徽农业科学，２０１０，３８（４）：２　０５３～２　０５４．
［７］　严云良，吕佩惠，余陈欢．响应面分析法优化小鱼仙草总黄
酮的提取工艺研究［Ｊ］．数理医药学杂志，２０１０，２３（２）：１９４
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［８］　李婷，郑彩梅，张彤，等．葛根总黄酮的提取物的含量测定
［Ｊ］．北京联合大学学报，２０１０，２１（５）：１　０８８～１　０９０．
［９］　李欣，王步军．两种苦荞黄酮提取方法的优化及含量测定
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［１０］周菊香，郭艳华．正交超声优选生姜黄酮的提取工艺条件
［Ｊ］．江汉大学学报，２０１０，３８（１）：５１～５３．
Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ　ｆｒｏｍ
ｍａｒｇｉｎａｔｕｍ　ｂｙ　ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｍｅｔｈｏｄ
ＷＡＮＧ　Ｊｉｎｇ－ｆｅｎｇ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ＆Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉｌｉｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
Ｊｉｌｉｎ１３２０２２，Ｃｈｉｎａ）
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ｎｏｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｍａｓｓ／ｖｏｌｕｍｅ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｓｏｌｖｅｎｔ，ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｔｉｍｅ　ａｎｄ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｏｌｖｅｎｔｓ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ
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·０５· 　　　化　工　科　技　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第１９卷