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刘 飞，王鸿飞* ，林 燕，毛方华
( 宁波大学食品科学与工程系，浙江宁波 315211)
摘 要:采用乙醇浸提、超声波辅助的方法从费菜叶中提取总黄酮，在单因素实验的基础上用正交实验进行工艺参数
的优化，采用紫外分光光度法测定总黄酮含量。其适合的工艺条件为:超声时间 50min，乙醇浓度 90%，料液比 1∶50，
乙醇浸提液 pH9，浸提温度 60℃，浸提时间 6h，在此工艺条件下总黄酮的得率为 5822%。
关键词:费菜，总黄酮，超声辅助提取，紫外分光光度法
Study on extraction of total flavonoids from
Sedum kamtschaticum Fisch
LIU Fei，WANG Hong－fei* ，LIN Yan，MAO Fang－hua
( Department of Food Science and Engineering，Ningbo University，Ningbo 315211，China)
Abstract: Total flavonoids from Sedum kamtschaticum Fischwas extracted by ultrasonic waveOn the basis of single
－ factor experiments，the orthogonal experiment was used in the optimization of technological parameters The
results showed that the optimum conditions were as follows: supersonic time was 50min，ethanol concentration was
90%，ratio of raw material and liquid was 1∶50，pH 9，optimum extraction temperature and time was 60℃ and 6hBy
the above conditions，the total flavonoids extraction rate was 5822% 
Key words: Sedum kamtschaticum Fisch; total flavonoids; ultrasound － assisted extraction; ultraviolet
spectrophotometry
中图分类号: TS2012 文献标识码: B 文 章 编 号: 1002－0306( 2011) 04－0252－04
收稿日期: 2010－03－24 * 通讯联系人
作者简介:刘飞( 1983－ ) ，女，硕士，主要从事食品科学方面的研究。
植物黄酮( flavonoids) 是一类低分子天然植物成
分，广泛存在于蔬菜、水果和药用植物中，毒副作用
小，是目前人们比较关注的一类化合物。有很多药
用植物的主要活性成分都是黄酮类，包括黄酮、异黄
酮、黄酮醇等。最初，黄酮类的粗制品仅在染料方面
应用，在上世纪 20 年代，国外把槲皮素、芦丁用于临
床后，才开始引起人们的关注［1］。许多研究表明，黄
酮类化合物具有多种生物活性，除利用其抗菌、消
炎、抗突变、降压、清热解毒、镇静、利尿等作用外，在
抗氧化、抗癌、防癌、抑制脂肪氧化酶等方面也有显
著效果［2］。黄酮类化合物的提取方法一般有有机溶
剂提取法、碱提酸沉淀法、CO2 超临界流体提取法、超
声波提取法、微波提取法、酶法辅助提取法和加压流
体提取等［3－11］。碱提酸沉法需要控制浸提液的 pH，
在强碱性下尤其加热时会破坏黄酮母核，酸性过大
会形成佯盐，致使析出的黄酮类化合物又重新溶解，
降低产品收率。有机溶剂提取法目前应用最为广
泛，如配合超声、微波和酶辅助，这样不仅省时省力，
低污染，节约原料，而且提取率比单纯有机溶剂提取
都显著提高。费菜( Sedum kamtschaticum Fisch) 俗称
救心草、景天三七，系景天科景天属植物费菜的带根
全草，始载于《救荒本草》，其性平、味酸; 具有活血、
止血、宁心、消肿、解毒等功效。民间用于治疗跌打
损伤、咳血、吐血、便血、心悸、痈肿等疾病。费菜含
马栗树皮素、杨梅树皮苷、金丝桃苷、槲皮素、山奈
酚、杨梅黄素 3－葡萄糖苷等黄酮及黄酮甙类［12］。实
验以乙醇为提取溶剂，采用超声波辅助的方法从费
菜叶中提取黄酮类化合物，研究费菜叶中提取总黄
酮的影响因素，并采用正交实验进行从费菜叶中提
取总黄酮的工艺条件优化，从而为生产提供指导。
1 材料与方法
11 材料与仪器
费菜 采自江苏沛县野生蔬菜研究所张寨示范
园，摘功能叶干燥备用;芦丁标准品( 含量≥95% )
国药集团化学试剂有限公司;无水乙醇、结晶三氯化
铝 均为分析纯;水 纯水。
WK－200B型高速药物粉碎机 山东青州市精
诚机械有限公司; SB3200D 型超声波清洗机 宁波
新芝生物科技股份有限公司; Orion 420A +酸度计
美国 Thermo公司; Cary 50 Scan紫外分光光度计 美
国瓦里安技术中国有限公司。
12 实验方法
121 费菜叶总黄酮的提取 将新鲜费菜叶在 70℃
干燥 24h，然后用药物粉碎机粉碎并过 80 目筛，称取
一定量的费菜叶干粉，105℃干燥 2h，使水分含量在
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2011.04.030
253
03%。准确称取原料粉末 1g置入 150mL锥形瓶中，
加入一定浓度、一定量的乙醇溶液超声辅助提取，后
转移到恒温水浴锅中浸提，提取液趁热抽滤，得滤
液，将滤液作为待测液进行含量的测定。
122 测定波长的确定 测定波长的确定参照文
献［13］。
取 4 个 25mL容量瓶，编号 1、2、3、4 号，1、2 号各
加入 1mL样品液，3、4 号各加入 1mL 芦丁标准溶液
( 0244mg /mL) ，在 2、4 号各加入 2%AlCl3 溶液 1mL，
4 个容量瓶都用 30%乙醇定容，混匀后放置 20min，
分别置于 1cm 石英比色皿中，于紫外分光光度计上
在 200～800nm波长范围内扫描。
由图 1 的扫描图谱可见，在紫外区，在 30%乙醇
溶液中，样品提取液中总黄酮最大吸收波长为
270nm，芦丁标准溶液的最大吸收波长为 265nm; 在
三氯化铝 30%乙醇溶液中，样品提取液中总黄酮的
最大吸收波长为 275nm，芦丁标准溶液的最大吸收波
长也为 275nm。三氯化铝的存在使样品黄酮和芦丁
的吸收峰发生了红移，使他们的最大吸收波长重合。
因此，实验以芦丁为标准品在 275nm 测定费菜叶总
黄酮的含量。
图 1 扫描图谱
123 标准溶液的制备和标准曲线的绘制 称取
00244g芦丁( 120℃干燥至恒重) ，置于 100mL 容量
瓶中，加入适量的 30%乙醇，稍加热溶解，冷却后用
30%的乙醇定容至 100mL。此时芦丁的浓度为:
0244mg /mL。精密移取标准溶液 0、02、04、05、06、
08、10mL于 10mL 比色管中，各加入 2%的 AlCl3 溶
液 1mL，以 30%乙醇定容至刻度，静置 20min。以空
白管调零，在 275nm下测定吸光度 A，得到的回归方
程为: y = 38631x + 00016，R = 09999。所得标准曲
线如图 2。
图 2 芦丁标准曲线
124 费菜叶总黄酮的测定 分别吸取 1mL待测液
于 10mL容量瓶中用相应的乙醇溶液定容，再分别吸
取 1mL待测液于 10mL比色管中，各加入 2%的三氯
化铝溶液 1mL，以 30% 的乙醇定容至刻度，静置
20min。以空白管调零，在 275nm 下测定吸光度，计
算总黄酮得率。
总黄酮得率( % ) =样品液中总黄酮的质量干物料的质量
×100%
125 单因素及正交实验设计 一般采用乙醇作为
提取剂，可以避免有毒和有害物质的残留，采用超声
波辅助萃取，可以加速细胞的破碎，有利于有效成分
的溶出。实验利用超声波辅助，通过对乙醇浓度、料
液比、乙醇浸提液 pH、超声时间等影响费菜总黄酮
得率的因素进行单因素实验，并在此基础上设计了
四因素三水平的正交实验，以确定最佳工艺条件。
表 1 L9 ( 3
4 ) 正交实验因素水平表
水平
因素
A料液比
( mL·g －1 )
B浸提液
pH
C浸提温度
( ℃ )
D浸提时间
( h)
1 1∶30 8 40 2
2 1∶50 9 50 4
3 1∶70 10 60 6
2 结果与分析
21 单因素实验
211 超声时间对费菜总黄酮得率的影响 在乙醇
浓度 90%，料液比 1∶40，乙醇浸提液未调 pH，40℃水
浴浸提 1h 的条件下，分别研究超声 10、20、30、40、
50、60min对费菜叶总黄酮得率的影响。实验结果见
图 3。
图 3 超声时间对总黄酮得率的影响
从图 3 中可见，随着超声时间的延长，总黄酮得
率随之增加，50min 后得率增加不大，为了降低时间
和能量消耗，以 50min为宜。
212 乙醇浓度对费菜总黄酮得率的影响 在料液
比 1∶40，乙醇浸提液未调 pH，超声提取 50min，40℃
水浴浸提 1h 的条件下，分别研究乙醇浓度 60%、
70%、80%、90%、95%、100%对费菜总黄酮得率的影
响。实验结果见图 4。
图 4 乙醇浓度对总黄酮得率的影响
由图 4 可见，随着乙醇浓度的升高，总黄酮得率
不断增加，乙醇浓度为 90%时，达到最高，乙醇浓度
高于 90%时，得率反而下降，可能是由于乙醇浓度过
高，其他醇溶性物质会被提出，致使黄酮类化合物溶
254
出率减少。而且随着乙醇浓度的增高，醇溶性色素
也不断被提取出来，影响测定。所以结合图 4，确定
乙醇浓度 90%最为合适。
213 料液比对费菜总黄酮得率的影响 在乙醇浓
度 90%，乙醇浸提液未调 pH，超声提取 50min，40℃
水浴浸提 1h的条件下，分别研究料液比 1∶30、1∶40、
1∶50、1∶60、1∶70 对费菜总黄酮得率的影响。实验结
果见图 5。
图 5 料液比对总黄酮得率的影响
由图 5 可见，随着浸提液用量的增加，总黄酮得
率不断增加，料液比为 1∶50 时得率达到最高，以后随
着浸提液用量的增加，得率反而下降。综合考虑提
取效果和浸提溶剂用量，以料液比 1∶50 最为合适。
214 浸提液 pH 对费菜总黄酮得率的影响 在乙
醇浓度 90%，料液比 1∶50，超声提取 50min，40℃水浴
浸提 1h的条件下，分别研究乙醇浸提液的 pH6、7、8、
9、10 对费菜总黄酮得率的影响。实验结果见图 6。
图 6 pH对总黄酮得率的影响
由图 6 可见，随着乙醇浸提液 pH 的增加，总黄
酮得率有所增加，在 pH为 9 时，得率最高，pH大于 9
时，得率迅速下降。这可能是由于碱性过强破坏了
黄酮母核，导致含量下降［12］。所以确定 pH9 最为
合适。
215 浸提温度对费菜总黄酮得率的影响 在乙醇
浓度 90%，乙醇浸提液 pH 为 9，料液比 1 ∶50，超声
50min，浸提 1h 的条件下，分别研究水浴浸提温度
40、50、60、70、80℃对费菜总黄酮得率的影响。实验
结果见图 7。
图 7 浸提温度对总黄酮得率的影响
由图 7 可见，随着浸提温度的升高，总黄酮得率
不断升高，当浸提温度高于 60℃时，得率升高不大，
所以取 60℃作为最佳浸提温度。
216 浸提时间对费菜总黄酮得率的影响 在乙醇
浓度 90%，乙醇浸提液 pH9，料液比 1 ∶ 50，超声
50min，水浴浸提温度 60℃的条件下，分别研究浸提
时间 1、2、3、4、5、6h 对费菜总黄酮得率的影响。实
验结果见图 8。
图 8 浸提时间总黄酮得率的影响
由图 8 可见，随着浸提时间的延长，总黄酮得率
不断升高，浸提时间高于 4h 时，得率变化不大，所以
最佳浸提时间以 4h为宜。
22 正交实验
221 正交实验结果 以乙醇浓度 90%，超声时间
50min，并以单因素实验结果为依据，设计料液比、乙
醇浸提液 pH、浸提温度、浸提时间为因素，安排四因
素三水平的正交实验，实验结果见表 2。
表 2 L9 ( 3
4 ) 正交实验结果
实验号 A B C D 得率( % )
1 1 1 1 1 4862
2 1 2 2 2 5123
3 1 3 3 3 526
4 2 1 2 3 5487
5 2 2 3 1 5421
6 2 3 1 2 5128
7 3 1 3 2 5351
8 3 2 1 3 5324
9 3 3 2 1 5052
k1 5082 5233 5105 5112
k2 5345 5289 5221 5201
k3 5242 5147 5344 5357
R 0263 0142 0239 0245
优水平 A2 B2 C3 D3
从表 2 中可见，各因素对实验指标的影响主次
顺序为: 料液比 > 浸提时间 > 浸提温度 > 浸提液
pH。四种因素的最佳组合为 A2B2C3D3，即料液比
1∶50，乙醇浸提液 pH9，浸提温度 60℃，浸提时间 6h。
通过正交实验结果，确定的最佳提取工艺为: 超
声时间 50min，乙醇浓度 90%，料液比 1∶50，乙醇浸提
液 pH9，浸提温度 60℃，浸提时间 6h。在此最佳工艺
条件下，实验重复三次，测定的平均总黄酮得率
为 5822%。
3 结论
实验采用干燥费菜叶粉为原料，以乙醇为提取
溶剂，采用超声波辅助提取，在单因素实验基础上，
用 L9 ( 3
4 ) 正交实验对费菜叶总黄酮提取的工艺参数
进行优化。结果表明较适宜的操作条件为: 超声时
间 50min，乙醇浓度 90%，料液比 1 ∶50，乙醇浸提液
( 下转第 257 页)
257
表 3 不同纳滤膜对纳滤效果的影响
截留相对分子量
( Da)
透水通量
( kg /h) 浓缩倍数
洋蓟素浓度( mg /L) 电导率( μs /cm)
提取液 浓缩液 提取液 浓缩液
NF1( 150) 532 264 2347 60726 343 252
NF2( 300) 940 372 2546 89042 320 138
NF3( 500) 925 364 2381 78683 320 112
NF4( 800) 1053 380 2517 74203 357 118
真空热浓缩 － 245 2368 47352 326 135
倍数并没有出现明显的增大。但是对洋蓟素产品的
截留率大大减小，产品的流失明显增多。因此，综合
考虑，选用 300Da分子量的膜可以满足生产的需要;
另一方面，在浓缩液的除盐方面，纳滤过程效果显
著。相比于传统的真空热浓缩，浓缩液的电导率数
值均大幅减少，提示纳滤后浓缩液中的盐类物质含
量大幅下降。
3 讨论
朝鲜蓟是目前国内开发较多的一个产品，但大
部分的研究集中在其作为初级的食品加工品上，将
朝鲜蓟花蕾加工成罐头、果脯等出口。将茎叶进行
深度开发，提取其中的洋蓟素、绿原酸等有效成分有
一定的技术难度。其一，因为其有效成分的含量、产
品灰分等指标在原材料来源上差异比较大，保持各
批次产品的质控有难度; 其二，产品所含的洋蓟素、
绿原酸等多酚类物质的结构不太稳定，在特定环境
下( 偏碱) 受热容易分解。采用现有的简单水沉、热
浓缩工艺操作，在产品品质上无法满足当前主流市
场的要求:洋蓟素≥5%，绿原酸≥15%，灰分 < 1%。
膜分离技术是近年来发展起来的一种高新技
术，在制药、海水淡化、环保、现代农业等行业均有应
用。目前，膜分离技术在美国、日本等发达国家被称
为第三次工业革命，已形成了相当大的产业规模。
膜分离具有操作温度低，耗能少; 适用面广，兼具分
离、浓缩等多项功能的特点，也广泛应用在当前的天
然产物分离提取研究中［5－7］。我们采用膜技术结合
层析的方法，有效地从朝鲜蓟叶中提取分离洋蓟素。
每批次的朝鲜蓟叶提取物产品，能确保其洋蓟素的
含量高( ≥5% ) ，灰分含量控制在 05%以下，产品水
溶性佳。并且膜分离技术的工艺相比起现有的传统
提取分离工艺方法，具有耗能小、效率高、绿色环保
的优点，适于产业化的规模应用。
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231－232
( 上接第 254 页)
pH9，浸提温度 60℃，浸提时间 6h，在该提取条件下，
费菜总黄酮的得率为 5822%。结合单因素实验结
果，在生产上浸提时间可以缩短为 4h，并不影响总黄
酮得率。
本实验仅对费菜叶中的总黄酮进行了粗提，接
下来要进行纯化，并对其功能性作进一步的研究。
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