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收稿日期：2014-03-09
猴腿蹄盖蕨总黄酮的超声提取工艺
王晓林，钟方丽*，徐静，李艳秋
（吉林化工学院化学与制药工程学院，吉林吉林 132022）
摘 要：以提取得率为考察指标，通过单因素和正交试验探索了猴腿蹄盖蕨总黄酮的超声提取工艺条件。猴腿蹄盖
蕨总黄酮最佳的超声提取条件为：料液比为 1 ∶ 45（g/mL），乙醇浓度为 60 %，提取时间为 105 min，提取次数为 3次，在
此条件下，猴腿蹄盖蕨总黄酮的提取率为 162.71 mg/g，说明超声法可用于猴腿蹄盖蕨总黄酮的提取，具有一定的应用
价值。
关键词：猴腿蹄盖蕨；总黄酮；提取
Study on Extraction Technology of Total Flavonoids from Athyrium Mult identatum（Doll.）Ching
with Ultrasonic Method
WANG Xiao-lin，ZHONG Fang-li*，XU Jing，LI Yan-qiu
（School of Chemistry and Pharmaceutical Engineering，Jilin Institute of Chemical Technology，Jilin 132022，
Jilin，China）
Abstract：Using extracting efficiency of total flavonoids as evaluation indicator， the extraction technology of
total flavonoids from Athyrium Mult identatum （Doll.） Ching with ultrasonic method was studied with single
factor and orthogonal array experiments. The optimum extraction conditions of the ratio between material and
solvent （m/v）， extraction time， ethanol concentration， extraction time were 1 ∶ 45， 105 min， 60 %，3 times
respectively. The average extracting efficiency of total flavonoids could reach to 162.71 mg/g under the optimum
conditions， which proved that ultrasonic method was suitable for the extraction of total flavonoids from Athyrium
Mult identatum（Doll.） Ching.
Key words：Athyrium Mult identatum（Doll.） Ching； total flavonoids； extraction
作者简介：王晓林（1969—），男（汉），副教授，硕士，主要从事天然产
物有效成分的提取及纯化工艺研究。
*通信作者：钟方丽（1970—），女（汉），教授，博士。
食品研究与开发
Food Research And Development
2015年 1月
第 36卷第 2期
DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.02.006
猴腿蹄盖蕨，俗称猴腿，是一种山野菜，氨基酸含
量丰富，属于蹄盖蕨科植物，广泛分布于吉林省长白
山地区[1]。猴腿蹄盖蕨既可食用，又可药用，是珍贵的
药食两用山野菜，味甘、微苦、涩凉，具有安神、降压、利
尿、解热镇痛、驱风湿、驱虫、止血、治蛇虫叮咬等功效，
猴腿蹄盖蕨既可在山上采摘，也可以进行人工栽植，
发展前景非常广阔[2-4]。猴腿蹄盖蕨主要含有黄酮、有
机酸、蜕皮甾酮、萜类等多种活性物质，其中黄酮类化
合物具有抗氧化、抗菌、抗病毒等多种活性。超声波提
取是利用超声波空化作用加速植物有效成分浸出的
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
基础研究
20
提取，具有设备简单、操作方便、提取时间短、产率高、
无需加热，有利于保护热不稳定成分、省时、节能、提取
率高等优点，已广泛应用于玫瑰花、甘木通、广金钱草
等植物总黄酮的提取[5-8]。目前关于蕨类植物黄酮类成
分的提取、纯化、含量测定的研究已有公开报道[9-11]，而
猴腿蹄盖蕨总黄酮超声提取工艺的研究尚未见报道，
本课题采用超声波法对猴腿蹄盖蕨黄酮类成分进行
了提取工艺的研究，从而为更有效地开发猴腿蹄盖蕨
提供了参考。
1 材料与方法
1.1 仪器与材料
MAS-Ⅱ型超声波提取仪：济宁金百特电子有限
公司；752N 型紫外可见分光光度计、JY2002 型电子
天平：上海精密科学仪器有限公司；W5-100SP型恒温
水浴锅：上海申生科技有限公司；CS101-AB型电热鼓
风干燥箱：中国重庆实验设备厂；RE-52A型旋转蒸发
仪：上海亚荣生化仪器厂；SHZ-D型循环水真空泵：河
南省巩义市英峪仪器一厂；芦丁对照品：中国药品生
物制品检定所；猴腿蹄盖蕨采自吉林市蛟河地区，经
吉林化工学院药学系薛健飞博士鉴定为蹄盖蕨科植
物猴腿蹄盖蕨；水为重蒸馏水；硝酸铝、氢氧化钠、亚硝
酸钠、无水乙醇均为分析纯试剂。
1.2 方法
1.2.1 检测波长的选择
精密称取干燥至恒重的芦丁对照品 20.0 mg，置于
100 mL容量瓶中，加入 60 %乙醇适量，超声使其溶
解，用 60 %乙醇定容，配制成浓度 0.20 mg/mL的芦丁
对照品溶液。称取干燥的猴腿蹄盖蕨 5 g，加入 6倍量
60 %乙醇提取 3 次，每次 2 h，合并滤液并定容于
100 mL容量瓶中，即得供试品溶液。精密吸取上述对
照品溶液、供试品溶液各 1.0 mL，分别置于 50 mL容量
瓶中，加入 5 %NaNO2溶液 1.0 mL，摇匀，放置 6 min，然
后加入 10 % Al（NO3）3溶液 1.0 mL，摇匀，放置 6 min，再
加入 4 % NaOH溶液 10 mL，用蒸馏水稀释至刻度，摇
匀，放置 15 min，以相应试剂做空白，在波长 240 nm~
700 nm范围内进行扫描，供试品、对照品溶液在 508 nm
均出现吸收峰，所以选择 508 nm为检测波长。
1.2.2 标准曲线的制备
精密吸取上述芦丁对照品溶液 1.0、2.0、3.0、4.0、
5.0、6.0 mL，分别置于 25 mL容量瓶中，按 1.2.1项下的
方法，在 508 nm波长处测定吸光度。以吸光度 A为纵
坐标，浓度 C 为横坐标，进行直线回归，绘制标准曲
线[12-13]，回归方程为 A=11.969C-0.001 25，R=0.999 9，结
果表明芦丁在 0.0～0.048 mg/mL浓度范围内呈良好的
线性关系。
1.2.3 样品含量测定
精密吸取提取液适量，以相应试剂为空白，照
1.2.1项下的方法，于 508 nm处测定吸光度，通过回归
方程计算出提取液中总黄酮的浓度，进而计算出提取
液中总黄酮的质量和总黄酮提取率，计算公式如下：
总黄酮提取率（mg/g）=提取液中总黄酮的质量
（mg）/猴腿蹄盖蕨的质量（g）
1.2.4 猴腿蹄盖蕨总黄酮的超声提取实验
取猴腿蹄盖蕨粉末 2.5 g，置 250 mL圆底烧瓶中，
按规定加入不同体积不同浓度的乙醇水溶液，放入超
声机中并在设定温度下按规定时间超声提取，过滤，
合并提取液，精密吸取上述提取液适量，按 1.2.1项下
方法测定提取液总黄酮含量，计算总黄酮提取率。以
猴腿蹄盖蕨总黄酮提取率为指标，分别考察料液比、
提取时间、提取次数、乙醇浓度等因素对猴腿蹄盖蕨
总黄酮提取率的影响。在上述单因素试验的基础上，
以总黄酮提取率为考察指标，固定提取次数为 3次，选
择料液比（1 ∶ 40、1 ∶ 45、1 ∶ 50）、提取时间（75、90、
105 min）、乙醇浓度（55 %、60 %、65 %）作为考察因素，
按三因素三水平进行正交试验。
2 结果与分析
2.1 料液比对总黄酮提取率的影响
称取猴腿蹄盖蕨粉末 2.5 g，设定料液比分别为 1 ∶
10、1 ∶ 20、1 ∶ 30、1 ∶ 40、1 ∶ 50、1 ∶ 60（g/mL），加入浓度
为 45 %的乙醇，超声提取 2次（每次 60 min），过滤，合
并提取液，按 1.2.1项下方法测定提取液中总黄酮的
含量，计算出总黄酮提取率，结果见图 1。
由实验数据可知总黄酮提取率开始随溶剂量的
增加而增加，在料液比达到 1 ∶ 40 g/mL时，总黄酮的提
135
130
125
120
115
110
105
100
95
提
取
率
/（
m
g/
g）
1∶10 1∶20 1∶60
料液比/（g/mL）
1∶30 1∶40 1∶50
图 1 料液比对提取效果的影响
Fig.1 Effect of the ratio between raw material and solvent on
extracting efficiency
基础研究 王晓林，等：猴腿蹄盖蕨总黄酮的超声提取工艺
21
取率已达到较高水平，在料液比达到 1 ∶ 50时，提取率
最高，再增加料液比，总黄酮提取率略有下降为了进
一步考察料液比对猴腿蹄盖蕨总黄酮提取率的影响，
选择料液比分别为 1 ∶ 40、1 ∶ 45、1 ∶ 50进行正交试验。
2.2 超声提取时间对提取率的影响
称取猴腿蹄盖蕨粉末 2.5 g，料液比为 1 ∶ 50（g/mL），
加入浓度为 45 %的乙醇，超声提取 2次，每次分别提
取 30、60、90、120、150 min，过滤，合并提取液，按 1.2.1
项下方法测定提取液中总黄酮的含量，计算出总黄酮
提取率，结果见图 2。
通过实验结果可知提取率随提取时间的延长有所
增加，在提取时间达到 90 min时，提取率最高，之后提
取率随提取时间的延长反而有所下降，分析原因可能
是随着提取时间的延长，导致部分黄酮类化合物受到
破坏所致。为了进一步考察提取时间对提取率的影响，
分别选择提取时间为 75、90、105 min进行正交试验。
2.3 超声提取次数对提取效果的影响
称取 2.5 g猴腿蹄盖蕨粉末，料液比为 1 ∶ 50（g/mL），
加入浓度为 45 %的乙醇，超声提取 1、2、3、4、5次，每
次 90 min，分别过滤，滤液按 1.2.1项下方法测定总黄
酮的含量，计算总黄酮提取率，结果见图 3。
由实验结果可知，提取 3次后总黄酮提取率达到
总提取率的 96.6 %，所以固定超声次数为 3次。
2.4 乙醇浓度对提取效果的影响
称取 2.5 g猴腿蹄盖蕨粉末，料液比为 1 ∶ 50（g/mL），
分别加入浓度分别为 30 %、45 %、60 %、75 %、90 %的
乙醇溶液，超声提取 3次，每次 90 min，合并提取液，滤
液按 1.2.1项下方法测定总黄酮的含量，计算总黄酮提
取率，结果见图 4。
实验数据表明提取率开始随着乙醇浓度的升高
而提高，在乙醇浓度为 60 %时总黄酮提取率达到最高
值，之后随乙醇浓度的增加提取率明显下降。为了进
一步考察乙醇浓度对提取率的影响，选择乙醇浓度分
别为 55 %、60 %、65 %进行正交试验。
2.5 正交试验
2.5.1 因素及水平的确定
正交试验的因素水平见表 1。
2.5.2 正交试验
称取 2.5 g猴腿蹄盖蕨粉末，按 L9（33）正交试验表
进行实验，按 1.2.1项下方法测定提取液的吸光度，计
算总黄酮提取率，确定超声提取猴腿蹄盖蕨总黄酮的
最佳工艺，结果见表 2。
由正交试验数据可知猴腿蹄盖蕨总黄酮的最佳
提取工艺条件为 A2B3C2，即料液比 1 ∶ 45（g/mL）、乙醇
浓度 60 %、提取 3次、每次超声 105 min。由于提取时
间处于第 3水平，所以在进行 A2B3C2组合实验时，同
时又进行了 A2B4C2（超声 120 min）组合实验，对上述两
130
125
120
115
110
105
100
95
提
取
率
/（
m
g/
g）
0.5 1.0 2.5
提取时间/h
1.5 2.0
图 2 提取时间对提取率的影响
Fig.2 Effect of the extraction time on extracting efficiency
120
100
80
60
40
20
0
提
取
率
/（
m
g/
g）
1 2 5
提取次数
3 4
图 3 提取次数对提取效果的影响
Fig.3 Effect of the extraction times on extracting efficiency
140
130
120
110
100
90
提
取
率
/（
m
g/
g）
30 40 90
乙醇浓度/%
50 60 70 80
图 4 乙醇浓度对提取率的影响
Fig.4 Effect of the concentration of ethanol on extracting
efficiency
表 1 正交试验因素水平表
Table 1 The table of factors and levels
1 1∶40 75 55
2 1∶45 90 60
3 1∶50 105 65
A料液比/（g/mL） B超声时间/min C乙醇浓度/%
水平
因素
基础研究王晓林，等：猴腿蹄盖蕨总黄酮的超声提取工艺
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试验号 A B C 总黄酮提取
率/（mg/g）
1 1 1 1 123.92
2 1 2 2 145.15
3 1 3 3 140.57
4 2 1 2 136.53
5 2 2 3 140.48
6 2 3 1 148.06
7 3 1 3 131.33
8 3 2 1 131.94
9 3 3 2 137.34
K1j 136.55 130.59 134.64
K2j 141.69 139.20 139.67
K3j 133.54 141.99 137.46
R 8.15 11.40 5.03
Max 141.69 141.99 139.67
优水平 A2 B3 C2
表 2 正交试验结果
Table 2 The data of orthogonal experiment
组实验结果进行比较可知：A2B3C2组合的总黄酮提取
率为 160.78 mg/g，A2B4C2 组合的总黄酮提取率为
153.97 mg/g，所以选择 A2B3C2组合、提取 3次为猴腿蹄
盖蕨总黄酮的最佳提取工艺。
2.6 超声提取的工艺验证性实验
称取 2.5 g猴腿蹄盖蕨粉末，加入浓度为 60 %的
乙醇，料液比为 1 ∶ 45（g/mL），提取 3次，每次 105 min，
合并提取液，滤液按 1.2.1项下方法测定总黄酮的含
量，计算总黄酮提取率。为了考察上述提取工艺的稳
定性，按此工艺条件提取 3次，结果猴腿蹄盖蕨总黄酮
提取率分别为 162.92、161.47、163.75 mg/g，平均为
162.71 mg/g，说明经过单因素和正交实验优选出的猴
腿蹄盖蕨总黄酮超声提取工艺稳定可行。
3 结论
本实验对猴腿蹄盖蕨总黄酮的超声提取工艺进
行了探索研究，确定了其最佳提取工艺为料液比1 ∶
45（g/mL）、乙醇浓度 60%、提取 3次、每次超声 105min，
在该条件下，猴腿蹄盖蕨总黄酮的提取率达到了
162.71 mg/g，为猴腿蹄盖蕨总黄酮的工业化生产提供
了基本的依据。
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