全 文 ：外来入侵植物假臭草总黄酮提取工艺研究
汤丽昌，王 宁，李 慧，杨先会，邓世明* (海南大学热带生物资源教育部重点实验室，海南海口 570228)
摘要 ［目的］优选假臭草中总黄酮的提取工艺。［方法］在单因素试验的基础上，采用 L9(3
3)正交试验，以 4，5，6，7 －四甲氧基黄酮为
对照品，以假臭草中总黄酮含量为指标，研究假臭草中总黄酮的提取工艺。［结果］假臭草中总黄酮的最佳提取工艺为:提取时间 2． 5 h，
甲醇浓度 40%(V/V)，料液比为 1∶ 20(g /ml)。在该条件下，假臭草中总黄酮含量为 1． 36%。［结论］该提取工艺合理、稳定、可行。
关键词 假臭草;总黄酮;正交试验;提取工艺;紫外可见分光光度法
中图分类号 S451 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2011)30 －18594 －02
Extraction Technology of Total Flavonoids in the Invasive Plant-Eupatorium catarium Veldkamp
TANG Li-chang et al (Key Laboratory of Tropic Biological Resources，MOE，Hainan University，Haikou，Hainan 570228)
Abstract ［Objective］The aim was to optimize the technology for extracting total flavonoids from Eupatorium catarium． ［Method］Based on the
single-factor test，the extraction process of total flavonoids from Eupatorium catarium was optimized by using L9(3
3)orthogonal test with 4，5，6，
7-tetramethoxyflavone as standard and the total flavonoids content as index． ［Result］The optimum conditions of ultrasonic extraction were 2． 5
hours as extraction time，40% methonal (V/V)as solvent，solid-liquid ratio 1∶ 20 (g /ml)． The content of total flavonoids in Eupatorium catari-
um was 1． 36% ． ［Conclusion］This extraction process is rational，stable and practicable．
Key words Eupatorium catarium Veldkamp;Total flavonoids;Orthogonal test;Extraction technology;Ultraviolet-visible spectrophotometry
基金项目 国家自然科学基金项目(30860068)。
作者简介 汤丽昌(1986 － ) ，男，云南丽江人，硕士研究生，研究方向:
天然产物研究与开发。* 通讯作者，教授，博士，硕士生导
师，从事天然产物研究与开发，E-mail:dsm701@ 126． com。
收稿日期 2011-07-11
假臭草(Eupatorium catarium Veldkamp) ，又名猫腥菊，为
菊科(Compositae)泽兰属草本植物。假臭草已被定为我国恶
性杂草，也是海南危害最严重的外来杂草之一［1］。有关假臭
草植物化感作用的报道较多［2 －4］，汤丽昌等对其挥发性成分
进行了分析［5］。邓世明等研究表明假臭草的主要成分是黄
酮类化合物［6］。黄酮类化合物具有抗氧化、抗肿瘤、抗癌、抗
炎、抗菌、抗病毒、降血糖等多种生物活性［7］。为了充分利用
假臭草这种外来植物资源，变害为利，笔者对假臭草中总黄
酮的提取工艺进行了研究，采用正交试验和方差分析法［8］，
以假臭草总黄酮的得率为指标，考察了提取时间、溶剂浓度、
料液比 3个因素对假臭草总黄酮提取率的影响，研究了假臭
草总黄酮的最佳提取工艺条件，旨在为假臭草的资源化利用
提供理论依据。
1 材料与方法
1． 1 材料
1． 1． 1 供试植物。假臭草全株采集于海南大学校园内，经
邓世明教授鉴定。对照品:4，5，6，7-四甲氧基黄酮(纯度
98． 5%) ，自制;甲醇、石油醚等均为分析纯。
1． 1． 2 主要仪器。UV-2450 紫外可见分光光度计为岛津公
司产品;DHG-9070电热恒温鼓风干燥箱为上海一恒科技有
限公司产品;PTHW型调温电热套为河南巩义予华仪器有限
责任公司产品;AR2130 电子天平为梅特勒-托利多仪器(上
海)有限公司产品;SHZ-D III循环水用真空泵为河南郑州长
城科工贸有限公司产品。
1． 2 方法
1． 2． 1 样品处理。将采集的假臭草样品自然晒干，然后置
于粉碎机中粉碎，过 20目筛。准确称取适量假臭草样品，加
入适量石油醚，于 70 ℃水浴回流至无色，过滤，再将样品中
残留的石油醚挥干，置于真空干燥箱中烘至恒重，于干燥器
中保存备用。
1． 2． 2 样品中总黄酮含量测定。通过前期对假臭草化学成
分的研究发现［6］，假臭草中黄酮类成分主要是以甲氧基取代
的黄酮为主，B环 3、4位邻二酚羟基取代的黄酮类型化合物
较少，其中 4，5，6，7-四甲氧基黄酮含量最高。所以该试验以
假臭草中含量最高的 4，5，6，7-四甲氧基黄酮为对照品，采用
分光光度法检测不同提取方法中假臭草总黄酮的含量。
1． 2． 2． 1 标准曲线的绘制。精密称取适量对照品 4，5，6，7-
四甲氧基黄酮，用 70%甲醇配制成浓度为 3． 4 × 10 －3 mg /ml
的溶液，以 70%甲醇为空白对照，在 190 ～ 800 nm扫描吸收
峰，最大吸收峰 324 nm。分别精密量取 0． 5、1． 0、1． 5、2． 0、
2． 5 ml的3． 4 ×10 －3 mg /ml对照品溶液至10 ml容量瓶中，用
70%甲醇定容，摇匀，以 70%甲醇试剂为空白，测定 324 nm
处的吸收值，以浓度 C (mg /ml)为横坐标，吸光度 A 为纵坐
标绘制标准曲线(图 1) ，得回归方程为 A = 0． 164 2C －
0． 004 4，r2 = 0． 999 6。线性范围为 1． 7 × 10 －3 ～ 8． 5 × 10 －3
mg /ml。
图 1 4，5，6，7-四甲氧基黄酮标准曲线
Fig． 1 Standard curve of 4，5，6，7-tetramethoxyflavone
1． 2． 2． 2 供试液中总黄酮含量的测定。取供试液，用相应
浓度甲醇溶液配制成一定浓度。在 190 ～ 800 nm 范围内扫
描，试液在 324 nm处有最大吸收。测定供试液在 324 nm处
的吸光度，代入标准曲线方程，计算样品总黄酮含量。
1． 2． 3 单因素试验。准确称取 10． 0 g 备用样品粉末若干
份，分别考察不同的提取时间、甲醇浓度、料液比 3个因素对
责任编辑 乔利利 责任校对 况玲玲安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2011，39(30):18594 － 18595，18598
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.30.178
提取的影响，按“1． 2． 2． 2”方法测定供试液中总黄酮的含量。
1． 2． 4 正交试验。在单因素试验的基础上，利用 L9(3
3)正
交表，以提取时间、甲醇浓度、料液比为考察因素(表 1) ，以
提取液中总黄酮含量为指标，采用极差分析与方差分析法，
进行正交试验。
表 1 正交试验因素与水平
Table 1 Factors and levels of orthogonal test
水平
Levels
因素 Factors
甲醇浓度(A，V /V)∥%
Methanol
concentration
提取时间(B)
Extracting
time∥h
料液比(C，g /ml)
Solid-liquid
ratio
1 40 2． 0 1∶ 10
2 50 2． 5 1∶ 15
3 60 3． 0 1∶ 20
2 结果与分析
2． 1 单因素试验结果
2． 1． 1 提取时间对总黄酮得率的影响。在甲醇浓度为
70%、热回流 2次，料液比为 1∶ 15(g /ml)的条件下回流提取，
考察不同时间对假臭草总黄酮提取的影响。结果表明，总黄
酮得率随着提取时间的延长而先增加后降低，当提取时间为
2． 5 h时达到最大值(图 2)。
图 2 提取时间对总黄酮得率的影响
Fig． 2 Effect of extracting time on yield of total flavonoids
2． 1． 2 溶剂浓度对总黄酮得率的影响。在提取时间 2． 5 h、
热回流 2次、料液比 1∶ 15(g /ml)的条件下回流提取，考察不
同浓度甲醇对假臭草总黄酮提取的影响。结果表明，总黄酮
得率随着甲醇浓度的升高呈波动式变化，当甲醇浓度为 50%
时达到最大值(图 3)。
图 3 甲醇浓度对总黄酮得率的影响
Fig． 3 Effect of carbinol concentration on yield of total flavonoids
2． 1． 3 料液比对提取总黄酮得率的影响。在提取时间 2． 5
h、甲醇浓度 50%、热回流 2 次的条件下回流提取，考察不同
料液比对假臭草总黄酮提取的影响。结果表明，总黄酮得率
随着料液比的下降而迅速升高然后趋于平缓，在料液比为
1∶ 20(g /ml)时达到最大值。
图 4 料液比对总黄酮得率的影响
Fig． 4 Effect of ratio of material to liquid on yield of total fla-
vonoids
2． 2 正交试验结果 极差分析与方差分析结果均显示，料
液比对假臭草中总黄酮提取的影响最大(P ＜ 0． 05) ，甲醇浓
度次之，提取时间最小(表 2)。综合各种因素，得到假臭草
总黄酮提取工艺为 A1B2C3 或 A1B3C3，由于提取时间对黄酮
得率影响程度非常小，且所得极差值相同，故选取优化方案
中的 B2，以节省时间，提高效率，最终确定提取工艺为
A1B2C3，即提取时间为 2． 5 h，甲醇浓度为 40%(V /V) ，料液
比为 1∶ 20(g /ml)。
表 2 正交试验设计与结果
Table 2 Orthogonal experimental design and results
试验号
Test number
因素 Factors
A B C
总黄酮含量
Content of total
flavonoids∥%
1 1 1 1 1． 14
2 1 2 2 1． 28
3 1 3 3 1． 36
4 2 2 1 1． 18
5 2 3 2 1． 22
6 2 1 3 1． 29
7 3 3 1 1． 12
8 3 1 2 1． 16
9 3 2 3 1． 24
K1 3． 78 3． 59 3． 43
K2 3． 69 3． 69 3． 66
K3 3． 51 3． 69 3． 89
R 0． 27 0． 10 0． 46
2． 3 验证试验结果 在提取时间 2． 5 h、以 40%甲醇(V /V)
作溶媒、料液比为 1∶ 20(g /ml)条件下，进行 5次重复性试验，
分别测定假臭草各提取液中总黄酮的含量。结果表明，假臭
草提取液中总黄酮含量为 1． 36%，RSD为 0． 96%。
3 结论与讨论
(1)采用紫外分光光度法直接测定假臭草中总黄酮含
量，研究了假臭草中总黄酮的提取工艺。假臭草中总黄酮的
最佳提取工艺条件为:提取时间 2． 5 h，甲醇浓度 40%，料液
比 1∶ 20 (g /ml)。在该条件下，假臭草中总黄酮的平均含量
为 1． 36%。该方法简便、快速，可作为假臭草中总黄酮含量
(下转第 18598页)
5958139 卷 30 期 汤丽昌等 外来入侵植物假臭草总黄酮提取工艺研究
图 5 采用 SIM扫描方式测定 5种菊酯类农药的气相色谱
Fig． 5 Gas chromatogram of five kinds of deltamethrin pesti-
cides detected with SIM scanning
了 5种供试菊酯类农药在该研究所选定条件下，采用 SIM扫
描所得的气相色谱。5种供试菊酯类农药的保留时间分别为
联苯菊酯 17． 06 min、甲氰菊酯 17． 68 min、氯氟氰菊酯 18． 06
min、氰戊菊酯 21． 11 min以及溴氰菊酯 22． 97 min。
2． 3 气质联用测定 5种供试菊酯类农药在 4种蔬菜中的检
出限 分别采用 SCAN 和 SIM扫描方式测定了 5 种菊酯类
农药在 4种蔬菜中的检出限。由表 2可知，通过 SIM扫描方
式，5种菊酯类农药在 4 种蔬菜中检出限最低为 0． 002 53
mg /kg，最高为 0． 191 00 mg /kg，较全扫描方式最多降低 33． 4
倍，最少降低 5． 3倍，平均降低 14． 3 倍，大大提高了灵敏度。
另外，氰戊菊酯和溴氰菊酯的检出限较高，质谱对以上 2 种
农药的灵敏度较差;联苯菊酯、甲氰菊酯、氯氟氰菊酯的检出
限较低，质谱对以上 3种农药的灵敏度较好。
表 2 采用 SCAN和 SIM扫描方式测定 5种菊酯类农药在 4种蔬菜中的检出限
Table 2 Detection limits of five kinds of deltamethrin pesticides in four kinds of vegetables detected with full and SIM scanning mg /kg
农药名称
Name of
pesticides
SCAN扫描方式 Full scanning
番茄
Tomato
黄瓜
Cucumber
白菜
Cabbage
菜豆
Kidney bean
SIM扫描方式 SIM scanning
番茄
Tomato
黄瓜
Cucumber
白菜
Cabbage
菜豆
Kidney bean
联苯菊酯 Bifenthrin 0． 085 10 0． 052 10 0． 097 20 0． 052 30 0． 007 70 0． 004 32 0． 003 84 0． 004 03
甲氰菊酯 Fenpropathrin 0． 097 60 0． 045 40 0． 054 30 0． 098 40 0． 003 92 0． 008 20 0． 007 18 0． 002 95
氯氟氰菊酯 Cyhalothrin 0． 032 30 0． 095 40 0． 055 60 0． 086 70 0． 006 10 0． 006 93 0． 002 53 0． 002 76
氰戊菊酯 Fenvalerate 1． 920 00 1． 870 00 1． 770 00 1． 260 00 0． 191 00 0． 164 00 0． 175 00 0． 140 00
溴氰菊酯 Deltamethrin 1． 680 00 1． 550 00 1． 530 00 1． 480 00 0． 164 00 0． 152 00 0． 148 00 0． 146 00
3 结论
(1)采用极性较强的石英毛细谱柱(如 DB-17MS) ，选择
合适的柱温，可将 5 种菊酯类农药有效分离，同时可降低蔬
菜中菊酯类农药的检出限。
(2)在选择每种农药适当特征离子的基础上，采用选择
离子监控扫描(SIM) ，显著降低了蔬菜中菊酯类农药的检出
限，使 5种菊酯类农药在 4种蔬菜中的检出限平均降低了 10
倍以上，提高了 GC /MS对微量农药的灵敏度。
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99．
(上接第 18595页)
的测定方法。
(2)笔者曾参考徐美奕等的方法［9］，测定假臭草各提取
液中总黄酮的含量，但结果显示各试液加显色剂后并未在
510 nm处有最大吸收，而出现在 324 nm处。因此，硝酸铝络
合分光光度法不适合测定假臭草中的总黄酮［6，10 －11］。
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