全 文 ：超声提取山竹果皮总黄酮
及抗氧化性研究
*
钟 平，李 想
(赣南师范学院 化学化工学院，江西 赣州 341000)
摘 要:研究正交试验优化超声提取山竹果皮中的总黄酮工艺，并通过测定总黄酮的还原能力表征其抗氧化
能力．实验中采用乙醇为提取剂，分别对超声时间，乙醇体积分数，料液比等进行单因素实验，选取 3 因素 3 水平进
行正交试验提取总黄酮．结果表明，总黄酮最佳提取工艺条件为超声时间 50 min，乙醇体积分数 60%，料液比 1:30，
最佳提取工艺条件下总黄酮提取率为 0． 349% ．用含不同浓度的总黄酮提取液进行还原能力测定实验，得出总黄酮
浓度越大，其抗氧化性能也越强．
关键词:正交试验优化超声提取;山竹果皮;总黄酮;抗氧化性
中图分类号:S567 文献标志码:A 文章编号:1004 － 8332(2015)06 － 0048 － 03
山竹又名莽吉柿，倒捻子，凤果．在东南亚地区，山竹子的果壳是治疗痢疾、扭伤、伤寒、溃疡、皮肤感染、
消炎和杀菌的民间传统用药． α －山竹黄酮和 γ －山竹黄酮是山竹果皮中两种主要的成分，是口山酮的衍生
物．山竹果皮的利用及其提取工艺成为人们的研究热点［1 － 3］．近年来，超声技术在天然产物提取中已显示出
巨大的优势，利用超声波产生的振动、空化效应、搅拌作用等可使果皮中的有效成分加速进人溶剂，起到提高
提取率，缩短提取时间，简化提取操作步骤的作用．本研究利用超声辅助正交试验优化提取山竹果皮中的总
黄酮，并用普鲁士蓝法研究总黄酮的还原能力，来进一步表征其抗氧化性能．
1 试验材料与方法
1． 1 主要材料和仪器
山竹:市售，产地为海南的文昌;无水乙醇、硝酸铝、亚硝酸钠、氢氧化钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、铁氰
化钾、三氯乙酸、三氯化铁均为分析纯．
BSK4S型电子天平，北京赛多利斯仪器系统有限公司;7200 型分光光度计，尤尼克上海仪器有限公司;
KQ5200E型超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司．
图 1 芦丁标准曲线的绘制
1． 2 试验方法
1． 2． 1 实验流程
新鲜山竹果皮→烘干称重→碾碎成粉末→乙醇浸提→过滤
→配制成溶液→显色→测量吸光度→计算总黄酮提取率
1． 2． 2 芦丁标准曲线的绘制
用电子天平称取 29． 8 mg 芦丁标准品，称量好后将它倒入
100 mL容量瓶中，用适量的 60%乙醇溶液将其溶解，然后定容至
100 mL，摇匀、静置．准确量取芦丁标准品 0、1、2、3、4、5、6 mL 于
25 mL比色管中，将它们分别进行编号为 1、2、3、4、5、6、7，然后分
别向编好号的比色管中加入 5%亚硝酸钠溶液 1 mL，摇匀静置;然后再依次加入 10%的硝酸铝溶液 1 mL，摇
匀后静置;再最后依次加入 4%的氢氧化钠溶液 10 mL，随后再加入 60%的乙醇溶液定容至刻度，静置显色．
用分光光度计在 510 nm处分别测出它们的吸光度，这时还要用空白试剂对照以排除其影响．用溶液吸光度
为纵坐标，用溶液浓度为横坐标，制作纯标准曲线，得出回归方程．实验结果见图 1．
由此可得到线性回归方程 y = 10． 374x + 0． 003 5，Ｒ2 = 0． 999 8．表明浓度在 0． 009 mg / mL ～ 0． 078 mg /
2015 年 赣 南 师 范 学 院 学 报 №． 6
第六期 Journal of Gannan Normal University Dec． 2015
* 收稿日期:2015 － 09 － 17 DOI:10． 13698 / j． cnki． cn36 － 1037 /c． 2015． 06． 012
作者简介:钟平(1961 －)，男，江西瑞金人，赣南师范学院化学化工学院教授，研究方向:功能材料化学、应用化学．
网络出版地址:http:/ /www． cnki． net /kcms /detail /36． 1037． C． 20151119． 1104． 040． html
mL之间线性关系良好．
1． 2． 3 实验方法
将新鲜的山竹果皮洗干净后放入干燥箱内烘干至恒重，然后将果皮用锤子敲碎并研磨成粉末．用电子天
平准确称取样品粉末 1． 00 g放入 50 mL的烧杯中，按照一定的料液比量取一定浓度的乙醇作为提取剂，放入
超声波清洗器中并设置好超声时间进行超声提取． 完成后把提取液倒入漏斗中过滤，并将滤液定容至 25
mL．量取定容后的滤液 5 mL于 25 mL比色管中，向其加入 5%亚硝酸钠溶液 1mL，摇匀后静置;再加入 10%
的硝酸铝溶液 1 mL，摇匀后静置，最后加入 4%的氢氧化钠溶液 10 mL，加入相应浓度的乙醇溶液至 25 mL，
静置显色 10 min，在 510 nm处测其吸光度．
1． 2． 4 总黄酮提取率的计算
将测得的吸光度 A代入标准曲线回归方程，可以计算出溶液的浓度 C．山竹果皮中总黄酮的提取率计算
公式为:T = (C × V × K /m)× 100%
T为山竹果皮中总黄酮的提取率;C 为计算出的溶液浓度，mg /mL;V 为提取液溶液体积，mL;K 为溶液
被稀释的倍数;m是样品的质量，mg．
1． 2． 5 单因素实验与正交试验
选用超声时间、乙醇体积分数、料液比三个因素进行控制变量总黄酮提取率实验，然后根据单因素提取
率出现的峰值设计成 3 因素 3 水平的正交试验，确定最佳提取工艺条件．
2 结果与分析
图 2 超声时间或乙醇体积分数对
总黄酮提取率的影响
图 3 料液比对总黄酮提取率的影响
表 1 山竹果皮提取工艺因素水平表
因 素
水 平
A超声
时间(min)
B乙醇
体积分数
C料液比
(g:mL)
1 40 40 1∶ 20
2 50 50 1∶ 25
3 60 60 1∶ 30
2． 1 单因素实验
2． 1． 1 超声时间与总黄酮提取率的关系
准确称取山竹果皮粉末 1． 0 g 于 50 ml 烧杯中，在固定料
液比 1∶ 20，乙醇体积分数为 40%的条件下，设定超声时间为
30、40、50、60、70 mim，分别测定其吸光度．测定结果如图 2 所
示． 由图 2 可见在超声时间在 50 min 前总黄酮提取率与超声
时间成正比关系，超过 50 min成反比关系．
2． 1． 2 乙醇体积分数与总黄酮提取率的关系
准确称取山竹果皮粉 1． 00 g于 50 mL的烧杯中，在固定料
液比为 1∶ 20，控制超声时间这个变量为 50 min，分别用乙醇
体积分数为 30%、40%、50%、60%、70%进行超声提取，进行 5
组平行实验．研究乙醇体积分数与山竹果皮中总黄酮提取率的
关系．实验结果见图 2．
从图 2 看出总黄酮提取率在乙醇体积分数达到 50%之前
与其成正比关系，可是随着乙醇体积分数这个变量增大，总黄
酮的提取率与其成反比关系，因为乙醇的浓度增大总黄酮受到
乙醇分子的作用更大，迫使总黄酮分子更多分散到乙醇中．
2． 1． 3 料液比与总黄酮提取率的关系
准确称取山竹果皮粉 1． 00 g于 50 mL的烧杯中，在固定乙
醇体积分数为 50%，超声提取时间为 50 min的条件下，分别选
取料液比为 1∶ 20、1∶ 25、1∶ 30、1∶ 35、1∶ 40 进行 5 组平行
实验，来研究料液比对总黄酮提取率的影响．实验结果见图 3．
从图 3 所示我们可以得出当料液比在 1∶ 20 － 1∶ 30 之间，总
黄酮的提取率与料液比成正比关系．当料液比为1∶ 30时，总黄
酮的提取率最大．可是到达最大之后随着料液比的增大，总黄
酮的提取率与料液比成反比关系．
2． 2 正交试验
在单因素实验和控制成本的基础上，选用超声时间、乙醇体积分数、料液比三个因素进行安排 L9(3
3)正
交实验． 3 因素 3 水平安排表见表 1．正交试验所得结果见表 2． 从表 2 可以看出，从极差 Ｒ中影响山竹果皮
总黄酮提取率的影响因素的大小为 A ＞ C ＞ B．得出最优化提取工艺是 A2B3C3 的超声时间 50 min，乙醇体
积分数 60%，料液比为 1∶ 30．
94第 6 期 钟 平，李 想 超声提取山竹果皮总黄酮及抗氧化性研究
2． 3 验证试验 表 2 正交试验结果
实验
序号
A B C
提取率
(%)
1 40 40 20 0． 191
2 40 50 25 0． 234
3 40 60 30 0． 250
4 50 40 25 0． 318
5 50 50 30 0． 373
6 50 60 20 0． 317
7 60 40 30 0． 323
8 60 50 20 0． 254
9 60 60 25 0． 313
K1 0． 225 0． 277 0． 254
K2 0． 336 0． 287 0． 291
K3 0． 296 0． 293 0． 315
Ｒ 0． 111 0． 016 0． 061
表 3 验证试验结果
三次平行
试验
1 2 3 平均值
总黄酮
提取率%
0． 333 0． 365 0． 349 0． 349
图 4 总黄酮还原力的测定
从正交试验中获得了最佳提取工艺，为了确保结果的
正确性，所以必须在最佳条件下重复进行 3 组验证试验．试
验结果见表 3． 从表 3 可以看出，平均提取率为 0． 349%，
与最佳条件下提取率相差不大． 因此选定 A2B3C3 条件是
最佳提取工艺条件．
2． 4 抗氧化性的研究
参考文献［4］方法，在测定总黄酮的还原能力时，本文
应用普鲁士蓝法．其原理为样品将铁氰化钾还原成了亚铁
氰化钾，随后亚铁氰化钾与三价铁离子反应生成深蓝色的
亚铁氰化铁，抗氧化剂的还原力越强，则其抗氧化性越强．
山竹果皮中的总黄酮具有抗氧化性，本文通过测定总黄酮
的还原能力来反映其抗氧化能力．选取了正交试验中浓度
(mg /mL)为 0． 012 8、0． 014 8、0． 017 0、0． 022 8、0． 035 4 进
行实验．首先，用移液管吸取正交试验中实验样品 2． 5 mL
于 25 mL的容量瓶中，加入相应体积分数的乙醇定容至刻
度．稀释 10 倍后，取 2 mL 不同浓度的样品于比色管中，分
别向其加入 2 mL的磷酸缓冲液(pH6． 6)和 1%的铁氰化钾
溶液 1． 9 mL，混合均匀后，在 49 ℃下保温 19 min后再加入
10%的三氯乙酸溶液 1． 9 mL，充分震荡后，取 2 mL 混合
液，向其加入 2 mL 蒸馏水和 0． 1%的三氯化铁溶液 0． 4
mL，静置 10 min．使用蒸馏水为空白对照，在 700 nm下测其
吸光度．吸光值越高说明其还原能力越强．平行测定 3 次，
实验结果见图 4．
由图 4 可见随着总黄酮的浓度增大，反应中被还原生
成的 Fe2 +越多，溶液的颜色越深，吸光度也随之增大，说明
总黄酮的还原力随之增大，也即其抗氧化能力也增大．
3 结论
从实验结果表明，在正交优化超声提取山竹果皮总黄
酮的工艺中，最合适工艺条为超声时间 50 min、乙醇体积分数为 60%、料液比为 1∶ 30，此时，总黄酮的最佳
提取率为 0． 349% ．实验还表明在实际生产中，并不是每个因素都越大越好，要考虑到杂质的溶解、总黄酮的
稀释程度以及提取的成本，所以要适当控制各个实验的因素． 实验证明山竹果皮中的总黄酮的还原力随着
浓度的增大而增大，所以其抗氧化性也随着浓度的增大而增大．
参考文献:
［1］ 张艳军，彭重威，廖日权，等．山竹果皮中总黄酮提取工艺的研究［J］．广东化工，2013，40(15):33 － 34，38．
［2］ 张晓军，李春英，刘帅华，等．山竹果皮抗氧化活性成分的超声提取工艺［J］．森林工程，2013，29(4):70 － 73．
［3］ 王景峰．超声波法提取山竹皮中总黄酮的研究［J］．化工科技，2011，19(6):47 － 50．
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ta Med． 2002，68(11) :975 － 979．
Study on the Total Flavonoids and Antioxidant Activity of
Mangosteen Pericarp Extraction
ZHONG Ping，LI Xiang
(School of Chemistry and Chemical Engineering，Gannan Normal University，Ganzhou 341000，China)
Abstract:Study the orthogonal test optimization of ultrasonic extraction of mangosteen pericarp of technology of total flavonoids，
and the determination of total flavone reducing the ability to characterize the antioxidant ability． Ethanol was used as the extracting a-
gent，and the ultrasonic time，ethanol volume fraction，ratio of material to liquid ratio were used for single factor experiments． The total
flavonoids were extracted from 3 factors and 3 levels． The results showed that the optimum extraction conditions of total flavonoids were
ultrasonic time 50min，ethanol volume fraction 60%，ratio of material to liquid ratio 1:30，extraction rate of total flavonoids was 0．
349% ． The total flavone concentration of different concentrations of the reduction ability was determined by the experiment，the greater
the total flavonoids concentration，the stronger its antioxidant properties．
Key words:orthogonal test;mangosteen;total flavonoids;antioxidation
05 赣南师范学院学报 2015 年