全 文 ：第 28 卷 增刊 1 农 业 工 程 学 报 Vol.28 Supp.1
2012 年 5 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering May 2012 317

费菜总黄酮碱法提取工艺及抗氧化活性
王鸿飞，刘 飞，徐 超，林 燕，李和生，邵兴锋
（宁波大学食品科学与工程系，宁波 315211）

摘 要：为了研究费菜中总黄酮的碱法提取工艺及其抗氧化活性，该文以总黄酮得率为试验指标，考察了料液比、溶液
pH 值、提取温度及提取时间等因素对提取效果的影响，并通过正交试验优化了提取工艺参数。结果表明，碱法提取最适
宜的工艺条件为：料液比 1:10，溶液 pH 值 9，提取温度 100℃，提取时间 6 h，在该条件下，总黄酮的得率为 5.37%。所
得的费菜总黄酮对 DPPH、羟基自由基及超氧阴离子自由基具有较强的清除作用，半抑制浓度（IC50）分别为 0.013、0.109
和 0.996 mg/mL，表明费菜总黄酮具有一定的抗氧化活性。该试验结果为费菜的进一步开发利用提供了科学依据。
关键词：提取，工艺，优化，总黄酮，抗氧化，费菜
doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2012.z1.053
中图分类号：TS201.1 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2012)-Supp.1-0317-05
王鸿飞，刘 飞，徐 超，等. 费菜总黄酮碱法提取工艺及抗氧化活性[J]. 农业工程学报，2012，28(增刊 1)：
317－321.
Wang Hongfei, Liu Fei, Xu Chao, et al. Alkali-extraction and antioxidant activity of total flavonoid from Sedum aizoon L.[J].
Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2012, 28(Supp.1): 317－321. (in
Chinese with English abstract)

0 引 言
费菜（Sedum aizoon L.）属于景天科多年生的野生草
本植物，又称景天三七、养心草、回生草等，主要分布
于中国中部和南方各省的山地岩石上或灌木丛中，以福
建、湖南、江西较多[1]，目前已有人工栽培。费菜的主要
成分为黄酮类、多酚类及生物碱等活性物质[2]，黄酮类物
质具有抗氧化、治疗心脑血管疾病、抗癌、消炎等作用[3-4]，
其提取方法主要有溶剂浸提法、碱法提取法、超临界 CO2
流体提取法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法、酶
法辅助提取法和加压流体提取法等[5-7]，其中碱法提取工
艺简单，生产成本低，提取率高，适用于工业化生产。
目前，对于费菜的研究主要针对其营养成分、相关
食品开发及栽培技术等方面，而关于费菜中活性物质的
研究尚未见报道。本文以费菜为研究对象，采用碱法提
取法提取费菜总黄酮，并对其抗氧化活性进行了研究，
为费菜活性物质的进一步研究开发提供技术基础。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
费菜：江苏沛县野生蔬菜研究所张寨示范园。
试验试剂：芦丁标准品（质量分数≥95%），国药集
团化学试剂有限公司；邻二氮菲：分析纯（≥99%），上
海三爱思试剂有限公司；邻苯三酚：分析纯，国药集团

收稿日期：2011-11-27 修订日期：2012-05-04
基金项目：宁波大学人才基金(2006244)
作者简介：王鸿飞（1964－），男，陕西咸阳人，教授，从事农产品加工，
食品科学方面的研究。
Email：wanghongfei@nbu.edu.cn
化学试剂有限公司；DPPH（1,1-二苯基-2-三硝基苯肼）：
和光纯药工业株式会社；TPTZ（三吡啶三吖嗪）：分析
纯（≥99%），sigma-Aldrich 公司；三氯化铝、磷酸氢二
钠、磷酸二氢钠、硼酸钠（硼砂）、氢氧化钙、无水乙
醇均为分析纯。
高速药物粉碎机：WK-200B 型，山东青州市精诚机
械有限公司；酸度计：Orion 420A+，美国 Thermo 公司；
紫外分光光度计：Cary 50 Scan，美国瓦里安技术中国有
限公司；电热恒温水浴锅：DK-S26 型，上海精宏实验设
备有限公司；电子天平：EL204 型，梅特勒-托利多仪器
上海有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 费菜总黄酮的提取工艺流程
新鲜费菜叶→70 ℃烘干→粉碎→过筛→干燥
（105℃、2 h）→称质量→恒温水浴碱液提取→抽滤→测
定总黄酮含量。
样品预处理：将新鲜费菜叶在 70℃干燥 24 h，后用
药物粉碎机粉碎并过 80 目筛，105℃下干燥 2 h，得费菜
叶干粉，备用。
1.2.2 总黄酮含量的测定
标准曲线的制作：以芦丁为标准样品，采用亚硝酸
钠-硝酸铝比色法测定费菜提取液中总黄酮的含量[8]。得
标准溶液浓度 X（mg/mL）与吸收度 A 的回归方程为：
A=38.631X+0.0016，相关系数 R=0.9999。
总黄酮提取效果以得率为考察指标，得率为提取液中
总黄酮的质量与干物料质量之比。费菜总黄酮得率计算
100%mY
M
 
式中，Y 为总黄酮得率，%；m 为提取液中总黄酮的质量，
农业工程学报 2012 年

318
g；M 为干物料的质量，g。
1.2.3 费菜总黄酮碱法提取试验设计
单因素试验：影响提取液中费菜总黄酮含量的主要
因素有提取温度、提取时间、料液比、溶液 pH 值及颗粒
细度等[9]。试验以质量分数 3%的硼砂水溶液（pH 值=9.0）
为提取液，硼砂可起到缓冲 pH 值及与芦丁的邻二酚羟基
络合防止芦丁被氧化分解，并增加芦丁的溶解度，从而
提高得率及产品质量[10]。试验选择料液比、溶液 pH 值、
提取温度及提取时间等主要因素，颗粒细度为 80 目，进
行单因素试验考察不同条件对提取效果的影响，以总黄
酮得率为考察指标。
正交试验：在单因素试验的基础上，采用 4 因素 3
水平，按 L9(34)正交表排列进行正交试验，因素水平表设
计如表 1，每组设定 3 个重复组，优化费菜总黄酮碱法提
取工艺参数。
表 1 正交试验因素水平表 L9(34)
Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment
因 素
水平
料液比 A 溶液 pH 值B 提取温度C/℃ 提取时间 D/h
1 1:8 8 80 4
2 1:10 9 90 5
3 1:12 10 100 6

1.2.4 费菜总黄酮总抗氧化活性的测定
参照 Benzie 与 Strain 的方法[11-12]，其原理是：Fe3+—
三吡啶三吖嗪（TPTZ）可被样品中的还原物质还原为 Fe2+
而呈现蓝色，并于 593 nm 处有最大吸收，根据吸光度的
变化计算样品的总抗氧化活性。
将最适宜碱法提取工艺下的提取液进行真空冷冻干
燥，得到费菜总黄酮干粉，备用。在试管中加入一定质
量浓度的总黄酮溶液0.15 mL，0.3 mL蒸馏水，3 mL FRAP
工作液，混匀后 37℃反应 10 min，于 593 nm 处测定吸光
度。样品总抗氧化活性以达到相同吸光度所需的 FeSO4
浓度表示，同时以 L—抗坏血酸作对照。
1.2.5 费菜总黄酮清除 DPPH·的活性测定[13-14]
DPPH·在有机溶剂中是一种稳定的、以氮为中心的质
子自由基，其乙醇溶液呈紫色，在 517 nm 有强吸收峰。
DPPH·和抗氧化剂相混合，使体系颜色由紫色变为淡黄，
吸光值减少，反应结束后达到稳定。
1.2.6 费菜总黄酮清除清除羟基自由基的活性测定
采用邻二氮菲—Fe2+氧化法[15-16]。通过 Fenton 反应产
生的·OH，可使邻二氮菲—Fe2+水溶液氧化为邻二氮菲—
Fe3+，从而使邻二氮菲—Fe2+在 536 nm 处的最大吸收峰消
失，据此可推断系统中·OH 的量的变化。
1.2.7 总黄酮清除清除超氧阴离子自由基活性测定[17-18]
邻苯三酚在 Tris—HCl 缓冲溶液（pH 值=8.2）中会
发生自氧化反应，初始中间产物在 325 nm 处有强烈的吸
收，在反应进程中邻苯三酚在 325 nm 处吸光度随反应时
间变化明显。
2 结果与分析
2.1 费菜总黄酮提取工艺
2.1.1 料液比对费菜总黄酮得率的影响
在溶液 pH 值 9.0，提取时间 4 h，提取温度 100℃，
每组设定三个重复组，取其平均值，研究料液比（g/mL）
1:4、1:6、1:8、1:10、1:12 对费菜总黄酮得率的影响，结
果见图 1。

注：溶液 pH 值 9.0，提取时间 4 h，提取温度 100℃。
图 1 料液比对费菜总黄酮得率的影响
Fig.1 Effect of ratio of raw material and liquid on yield of total
flavonoids

由图 1 可知，随着提取液的增加，总黄酮得率不断
增加；当料液比为 1:10 时总黄酮得率达转折点，后随着
提取液的增加得率变化不大，趋于平缓。故确定 1:10 为
适宜料液比。
2.1.2 溶液 pH值对费菜总黄酮得率的影响
在料液比 1:10，提取时间 4 h，提取温度 100℃，每
组设定三个重复组，取其平均值，研究溶液 pH 值 7、8、
9、10、11 对费菜总黄酮得率的影响，结果见图 2。

注：料液比 1:10，提取时间 4 h，提取温度 100℃。
图 2 溶液 pH 值对总黄酮得率的影响
Fig.2 Effect of pH value on yield of total flavonoids

由图 2 可知，当 pH 值小于 9 时，随溶液 pH 值的增
加费菜总黄酮的得率随之增加，当 pH 值为 9 时总黄酮得
率达到最高，当 pH 值大于 9 时，随溶液 pH 值的增加总
黄酮得率开始下降并逐渐趋于平缓，故确定 pH 值 9 为适
宜的碱液 pH 值。
2.1.3 提取温度对费菜总黄酮得率的影响
在料液比 1:10，提取液 pH 值 9，提取时间 4 h，每组
设定三个重复组，取其平均值，研究提取温度为 80、85、
90、95、100℃对费菜总黄酮得率的影响，结果见图 3。
增刊 1 王鸿飞等：费菜总黄酮碱法提取工艺及抗氧化活性

319

注：料液比 1:10，提取液 pH 值 9，提取时间 4 h。
图 3 提取温度对总黄酮得率的影响
Fig.3 Effect of temperature on yield of total flavonoids

由图 3 可知，随着提取温度的升高，费菜总黄酮得
率不断增加，温度达到 100℃时，总黄酮得率较高，在试
验可控范围内，采用恒温水浴碱法提取，取其提取温度
为 100℃为宜。
2.1.4 提取时间对费菜总黄酮得率的影响
在料液比 1:10，提取液 pH 值 9，提取温度 100℃，
每组设定三个重复组，取其平均值，研究提取时间 1、2、
3、4、5、6 h 对费菜总黄酮得率的影响，结果见图 4。

注：料液比 1:10，提取液 pH 值 9，提取温度 100℃。
图 4 提取时间对总黄酮得率的影响
Fig.4 Effect of time on yield of total flavonoids

由图 4 可知，随着提取时间的延长费菜总黄酮得率
不断增加，当提取时间为 5 h 时，总黄酮得率达到转折点，
提取时间大于 5 h 时费菜总黄酮得率增加缓慢，故确定提
取时间 5 h 为宜。
2.1.5 正交试验
根据单因素试验结果，选取液料比（A）、溶液 pH
值（B）、浸提温度（C）及浸提时间（D）4 个因素按
L9(34)正交表排列进行费菜总黄酮提取参数优化，试验结
果见表 2。
表 2 L9(34)正交试验结果
Table 2 Results of the orthogonal experiments L9(34)
试验号 A B C D 总黄酮得率/%
1 1 1 1 1 3.568
2 1 2 2 2 4.279
3 1 3 3 3 5.245
4 2 1 2 3 4.472
5 2 2 3 1 4.946
续表
试验号 A B C D 总黄酮得率/%
6 2 3 1 2 4.329
7 3 1 3 2 4.560
8 3 2 1 3 4.606
9 3 3 2 1 4.230
k1 4.364 4.200 4.168 4.248
k2 4.582 4.610 4.327 4.389
k3 4.465 4.601 4.917 4.774
R 0.218 0.410 0.749 0.526
Q A2 B2 C3 D3


由表 2 可知，试验因素对总黄酮得率的影响主次顺
序为：浸提温度＞浸提时间＞碱液 pH 值＞料液比；适宜
组合为：A2B2C3D3，即适宜的提取工艺为：料液比 1:10，
碱液 pH 值 9，浸提温度 100℃，每次浸提时间 6 h。
在以上适宜条件下，进行提取验证试验，其结果为：
在料液比 1:10、碱液 pH 值 9、浸提温度 100℃下，每次
浸提时间 6 h，提取的总黄酮得率为：5.37%。
2.2 费菜总黄酮的抗氧化活性
2.2.1 费菜总黄酮总抗氧化能力
将费菜总黄酮溶液配制成不同的质量浓度的溶液，
测定总抗氧化能力，结果如图 5。

图 5 总抗氧化值
Fig.5 FRAP value

由图 5 可见，费菜总黄酮的总抗氧化能力随着浓度
的增加不断增强，比 L-抗坏血酸的总抗氧化能力稍弱，
费菜总黄酮总抗氧化能力（FRAP 值）是 L-抗坏血酸的
0.8 倍，表明费菜总黄酮具有较好的抗氧化活性。
2.2.2 费菜总黄酮清除 DPPH·的能力
将费菜总黄酮提取物配制成不同的质量浓度的溶
液，测定对 DPPH·清除率，结果如图 6。
由图 6 可知，当样品浓度小于 0.03 mg/mL 时，随着
样品浓度的增加清除率明显提高；当样品浓度为
0.03 mg/mL，清除率达到 93% ；当样品浓度大于
0.03 mg/mL 时，随着样品浓度的增加，清除率趋于平缓，
不再升高。L-抗坏血酸在较低浓度下对 DPPH·能达到较
高的清除率。L-抗坏血酸对 DPPH·的清除效果比费菜总
黄酮好。
农业工程学报 2012 年

320

图 6 对 DPPH·的清除率
Fig.6 Clearance rate for DPPH·
2.2.3 费菜总黄酮清除羟基自由基的能力
将费菜总黄酮溶液配制成不同的质量浓度的溶液，
测定对羟基自由基的清除率，结果见图 7。

图 7 对羟基自由基的清除率
Fig.7 Clearance rate for hydroxyl free radical

由图 7 可知，费菜总黄酮在较低浓度时便对羟基自
由基有很好的清除效果，并随着样品浓度的增加清除率
不断升高。随着 L-抗坏血酸浓度的增加，其对羟基自由
基的清除率也不断升高，但比费菜总黄酮的清除率曲线
要缓和，故费菜总黄酮对羟基自由基的清除效果比 L-抗
坏血酸好。
2.2.4 费菜总黄酮清除超氧阴离子自由基的能力
将费菜总黄酮溶液配制成不同的质量浓度的溶液，
测定对超氧阴离子自由基的清除率，结果见图 8。

图 8 对超氧阴离子自由基的清除率
Fig.8 Clearance rate for superoxide anion radical
由图 8 可知，随着费菜总黄酮浓度和 L-抗坏血酸浓
度的增加，其对超氧阴离子自由基的清除率不断升高。
当费菜总黄酮溶液达到一定浓度时，清除率上升缓慢，
比 L-抗坏血酸对超氧阴离子自由基的清除效果弱。
2.2.5 费菜总黄酮清除自由基的 IC50
费菜总黄酮清除 DPPH·、羟基自由基及超氧阴离子
自由基的半抑制浓度(IC50)见表 3。
表 3 总黄酮清除自由基的 IC50
Table 3 IC50 of total flavonoids for free radicals
IC50/(mg·mL-1) 自由基种类
费菜总黄酮 L-抗坏血酸
DPPH· 0.0130 0.0068
羟基自由基 0.1096 0.2153
超氧阴离子自由基 0.9958 0.3623

由表 3 可知，费菜总黄酮清除 DPPH·的 IC50约为 L-
抗坏血酸的 2 倍；费菜总黄酮清除羟基自由基的 IC50 约
为 L-抗坏血酸的 0.51 倍；费菜总黄酮清除超氧阴离子自
由基的 IC50 是 L-抗坏血酸的 2.75 倍。表明费菜总黄酮具
有一定的清除自由基的能力。
3 结 论
1）以干燥费菜叶粉为原料，采用碱法提取其总黄酮，
较适宜的提取条件为：料液比 1:10，溶液 pH 值 9，提取
温度 100℃，提取时间 6 h，在该提取条件下，费菜总黄
酮的得率为 5.37%。
2）费菜总黄酮体外抗氧化活性试验结果表明，费菜
总黄酮的总抗氧化活性约为 L-抗坏血酸的 0.8 倍；对
DPPH·、羟基自由基及超氧阴离子自由基的 IC50 分别为
0.013、0.109 和 0.996 mg/mL。表明费菜总黄酮对自由基
有较好的清除作用。
[参 考 文 献]
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Alkali-extraction and antioxidant activity of total flavonoid from sedum
aizoon L.
Wang Hongfei, Liu Fei, Xu Chao, Lin Yan, Li Hesheng, Shao Xingfeng
(Department of Food Science and Engineering, Ningbo University, Ningbo,315211)
Abstract: The alkali-extraction technology and antioxidant activity of total flavonoid from sedum aizoon L. were studied.
The influences of the ratio of sedum aizoon L. to solvent, solvent pH value, extraction temperature and extraction time
on extraction efficiency were investigated by single factor experiment, and the extraction parameters were optimized by
orthogonal experiment. The results showed that the optimal parameters of extraction were as follow: the ratio of sedum
aizoon L. to solvent was 1:10, solvent pH was 9, extraction temperature was 100℃ and extraction time was 6 h. Under
these conditions, the yield of total flavonoid from sedum aizoon L.was 5.37 %. Total flavonoid from sedum aizoon L. has
a obvious antioxidant activity, which could scavenge O2-·, OH· and DPPH· effectively, and the IC50 values were 0.013,
0.109 and 0.996 mg/mL, respectively. The results can provide a scientific basis for further development and utilization of
sedum aizoon L.
Key words: extraction, technology, optimization, total flavonoid, antioxidant, Sedum aizoon L.