全 文 ：第29卷 第4期 浙 江 林 业 科 技 Vol. 29 No.4
2 0 0 9年 7月 JOUR. OF ZHEJIANG FOR. SCI. & TECH. Jul., 2 0 0 9

文章编号：1001-3776（2009）04-0033-04

微波萃取乌药叶中总黄酮的工艺研究

王小伟 1,2，金则新 2*，李建辉 2
（1. 杭州师范大学 生命与环境科学学院，浙江 杭州 310018；2. 台州学院 生态研究所，浙江 临海 317000）

摘要：采用正交试验法，优选乌药叶中总黄酮的最佳微波萃取工艺。用分光光度法进行测定，以总黄酮得率作为
考查指标，对影响总黄酮萃取工艺的因素进行了研究。结果表明：实验设计的 3因素中对结果影响最显著的因素
为微波辐射时间；乌药叶中总黄酮的最佳萃取工艺为：甲醇为萃取剂、萃取温度为 65℃、料液比为 1：40，微波
辐射 5 min，其总黄酮得率为 30.06 mg/g。
关键词：微波萃取；正交实验；乌药叶；总黄酮
中图分类号：S789.4 文献标识码：B

Microwave-assisted Extraction of Total Flavonoids from
Leaves of Lindera aggregata

WANG Xiao-wei1,2，JIN Ze-xin2，LI Jian-hui2
（1. College of Life and Environmental Science, Hangzhou Normal University, Hangzhou 310018, China;
2. Ecology Institute of Taizhou College, Linhai 317000, China）

Abstract: Orthogonal experiment was conducted on microwave assisted extraction for total flavonoids from leaves of Lindera aggregate. The content
of flavonoids was tested by spectrophotometry. Tests were made on effect of different factors on flavonoids yield. The result showed that radiation
duration had the most evident effect. The optimal conditions for the extraction of flavonoids were as follows: methanol as extractant, extract
temperature at 45℃, solid-liquid ratio of 1:40, radiation duration for 5 minutes, yield of total flavonoids could reach 30.06mg/g.
Key words: microwave assisted extraction; orthogonal experiment; leaves of Lindera aggregata; total flavonoids

乌药（Lindera aggregate）属樟科（Lauraceae）山胡椒属（Lindera），为常绿灌木或小乔木，常野生于海
拔 200 ~ 1 000 m的向阳坡地、山谷或路旁疏林灌木丛中，是亚热带低山丘陵地带灌丛植被的主要树种。分布较
为广泛，我国长江流域以南各省均有分布。其膨大块根入药，具有温中散寒、理气止痛的功效，乌药叶在民间
及临床上被广泛使用，具抗菌、消炎作用[1]。
微波萃取（microwave assisted extraction, MAE）又称微波辅助萃取，是指使用适合的溶剂在微波反应器中
从天然药用植物、矿物或动物组织中萃取各种化学成分的技术和方法[2]，应用范围从环境分析一直扩展到食品、
化工、农业、天然产物等领域[3~5]。很多文献报道了应用微波辅助萃取植物中的总黄酮，如对葛根[3]、柚皮[6]、
山楂[7]、山楂叶[8]、万寿菊花[9]、满山红叶[10]等的总黄酮的萃取。微波萃取法具有产率高、速度快、节能等优点，
但利用微波辅助萃取乌药叶中的总黄酮尚未见报道。总黄酮是自然界广泛分布的一大类天然产物，具有多种生
理活性，如消炎、抗菌、抗肿瘤、抗病毒等[11]，有着广泛的开发前景。除了张朝凤等人[12~13]对乌药叶总黄酮成
收稿日期：2009-03-11；修回日期：2009-05-30
基金项目：浙江省自然科学基金项目（Y507660）
作者简介：王小伟（1983－），女（蒙古族），内蒙古自治区赤峰人，硕士生，从事植物生态学研究；*通讯作者。

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分进行了研究外，对乌药叶总黄酮含量的研究尚未见报道，且对于黄酮的萃取，传统上大多采用回流或超声萃
取法[14~17]，但这些方法耗时长、溶剂用量大、萃取效率低。因此，本实验设计正交实验采用微波辅助萃取法对
乌药叶的总黄酮进行萃取并分析，为乌药的开发和利用提供基础数据。
1 材料与仪器
1.1 供试材料
2008 年 1 月在浙江省临海市水磨坑，选取全光下 2 年生乌药植株 10 株，立即带回实验室，将健康叶从植
株上分离，混匀并洗净，自然风干，105℃杀青 30 min，70℃干燥至恒重，研磨后过 0.25 mm金属网筛，制得粉
末，备用[17]。
1.2 主要试剂
芦丁标准品购于中国药品生物品检定所，聚酰胺薄膜购于台州市路桥四甲生化塑料厂，其他试剂均为分析
纯，实验用水为去离子水。
1.3 主要仪器
UV2401PC 紫外-可见分光光度计（北京普析通用公司），离心机，微波萃取仪（美国 CEM 公司），超声
仪，水浴锅，FA2004A电子分析天平，粉碎机。
2 实验方法
2.1 微波萃取工艺单因素水平的选择
采用微波辐射的方法，以总黄酮得率为考
察指标，分别对不同萃取剂、萃取温度、料液
比、辐射时间等萃取参数进行单因素试验。对
不同的萃取参数进行优化时对其设计不同水平
的变化，而其他参数为定值。CEM密闭微波操作系统萃取条件设置如表 1。
2.2 正交试验设计
选择辐射功率 800W，在上述单因素水平试验的基础上，以乌药叶中
总黄酮的得率为考察指标，选择微波辐射时间、萃取温度、料液比 3个因
素，每个因素取 3个水平（见表 2）。选用 L9(34)正交表[18]进行正交试验。
2.3 标准曲线的制作
取一系列标准浓度的芦丁(中国药品生物品检定所)溶液 2.5 mL，加
入 10mL0.1 mol ALCl3-甲醇溶液，充分振摇后，在紫外可见分光光度计上测定 420 nm的吸光度（A420）[17,19]，
以芦丁浓度为横坐标，A420为纵坐标，制定标准曲线：
y = 6.968 3x＋0.003 2 R2 = 0.999 8
2.4 样品溶液的测定[17]
精确量取乌药黄酮萃取剂 2.5 mL，分别置于 3支试管内，再加入 10 mL 0.1 mol/L的 AlCl3-甲醇溶液，充分
振摇后，同时以不加黄酮萃取剂的空白溶液为对照，用可见分光光度计在最佳波长（420 nm）下测定吸光度，
对照标准曲线查得总黄酮含量，根据 3次平行测定的平均值，计算出乌药中总黄酮的含量。
3 结果与分析
3.1 不同萃取剂对萃取效果的影响
精确称取 0.2 g样品 5份，分别置于微波萃取罐中，依次加入甲醇、90%、70%、50%、30%的乙醇 10 mL，
表 1 CEM 密闭微波操作系统萃取条件设置
Table 1 Conditions for operation of CEM closed vessels
逐渐升温 选择容器类型：XP1500
实验组
萃取剂 能量 升温时间 PSI 萃取温度 辐射时间 料液比
优化 800W 100% 10min 180 优化 优化 优化
表 2 因素水平
Table 2 Levels of factors
因素
辐射时间/min 萃取温度/℃ 料液比
水平
A B C
1 4 65 1:40
2 5 80 1:30
3 10 95 1:20

4期 王小伟，等：微波萃取乌药叶中总黄酮的工艺研究 35

在微波功率 800W，萃取温度 95℃，辐射时间 10 min的条件下，
对样品进行微波辐射。然后进行 4 000 r/min离心 5 min，取上
清液至 25 mL容量瓶中，再重复进行搅拌、离心、上清液混合，
直至上清液色淡，再用甲醇定容至 25 mL，即为乌药叶总黄酮
萃取剂，然后按 2.4节操作。结果见表 3。
由表 3表明：当其他因素固定，采用不同的萃取剂，乌药叶的总黄酮得率不同，且差异极显著（p＜0.01）。
甲醇为萃取剂时，总黄酮得率最大，其次是 90%乙醇，30%乙醇的黄酮萃取量为最低。因此，初步确定甲醇为
最佳萃取剂。
3.2 萃取温度对萃取效果的影响
以甲醇为萃取剂，其他因素不变的条件下，控制不同的萃取
温度 40、55、65、80、95℃，按 3.1节进行实验，结果见表 4。
由表 4表明：随着温度的升高，乌药叶的总黄酮得率逐渐
增大，65℃时，总黄酮得率达到最大值，而此温度正是溶剂的
沸点。当温度继续上升时，总黄酮得率反而下降，这可能是因为达到一定温度时，淀粉糊化增加了溶液的粘度，
总黄酮得率减少并有部分黄酮被淀粉糊吸附所至[3]。因此，初步确定 65℃为最佳萃取温度。
3.3 辐射时间对萃取效果的影响
以甲醇为萃取剂，萃取温度为 65℃，其他因素不变的条件
下，辐射时间分别为 3、4、5、10、15 min，按 3.1节进行实验。
结果见表 5。
由表 5表明：开始时，总黄酮得率随辐射时间的增加而逐
渐增加，当辐射时间为 5 min时达到最大，此后则缓慢降低。
说明不是辐射时间越长萃取效果就越好。辐射时间是整个萃取过程的关键部分，辐射时间过长会使温度过高，
破坏乌药叶中的黄酮组分[20]；反之，则无法使有效成分充分溶出，造成萃取不完全。因此，初步确定 5 min作
为微波最佳辐射时间。
3.4 料液比对萃取效果的影响
以甲醇为萃取剂，萃取温度设定为 65℃，辐射时间固定为
5 min，其它因素不变，料液比分别为 1:10、1:20、1:30、1:40、
1:50，按照 3.1节进行实验。结果见表 6。
由表 6表明：微波萃取的过程中不同料液比对萃取效果和
萃取成本产生直接影响。溶剂用量太小有效成分无法完全溶出，
用量过大则会使成本提高而且需延长辐射萃取时间。随着料液
比的减小，总黄酮的得率一直呈上升趋势到料液比为 1:40时总
黄酮的萃取率达到最大，而料液比为 1:50时测得的总黄酮含量
不再提高。因此，在测定乌药总黄酮含量时选择 1:40为料液比，
较为适宜。
3.5 微波法从乌药叶中萃取黄酮的正交试验结果
微波法萃取乌药叶总黄酮正交试验设计与结果见表 7。
从表 7可看出，辐射时间、萃取温度、料液比对黄酮的萃
取效果都有一定的影响，由极差（R）值可知，这 3 个因素的
影响大小次序为：C > A >B。得出的最佳萃取工艺为 A2B1C1，
即辐射时间为 5 min、萃取温度为 65℃、料液比为 1：40，此结
果与单因素试验结果一致。
表 3 不同萃取剂对乌药叶总黄酮得率的影响
Table 3 Effect of different extractants on total flavonoids yield
mg/g
乙醇浓度/% 项目 甲醇
90 70 50 30
总黄酮得率 28.51 26.39 19.48 13.87 11.83
表 4 不同萃取温度对乌药叶总黄酮得率的影响
Table 4 Effect of different temperatures on total flavonoids yield
mg/g
提取温度/℃ 项目
40 55 65 80 95
总黄酮得率 24.67 25.10 28.90 27.99 27.71
表 5 不同辐射时间对乌药叶总黄酮得率的影响
Table 5 Effect of different duration of radiation on
total flavonoids yield
mg/g
辐射时间/min 项目
3 4 5 10 15
总黄酮得率 25.84 28.65 29.89 28.76 27.43
表 6 不同料液比对乌药叶总黄酮得率的影响
Table 6 Effect of different ratio of solid-liquid on
total flavonoids yield
mg/g
料液比 项目
1:10 1:20 1:30 1:40 1:50
总黄酮得率 20.95 26.83 29.10 30.13 29.89
表 7 L9(34)正交试验结果与分析
Table 7 Result and analysis on orthogonal experiment L9(34)
试验号 A B C 总黄酮得率/mg·g－1
1 1 1 1 28.58
2 1 2 2 25.27
3 1 3 3 24.26
4 2 1 2 27.67
5 2 2 3 26.35
6 2 3 1 28.88
7 3 1 3 24.65
8 3 2 1 28.21
9 3 3 2 26.71
k1 26.04 26.97 28.56
k2 27.63 26.61 26.55
k3 26.53 26.62 25.09
极差 R 1.59 0.36 3.47
最佳条件 A2 B1 C1

36 浙 江 林 业 科 技 29卷

3.6 最佳萃取工艺条件的验证
按上述确定的最佳工艺条件，进行 3 次重复实验，结果见表 8。乌药叶中总黄酮的得率比正交试验中的任
何一次的得率都高。因此，可以说明实验所得的工艺是可行的。
3.7 微波萃取法与传统萃取法萃取率的比较
按正交试验所取得的最佳萃取条件萃取乌药叶中的总黄
酮，并与回流和超声萃取法进行比较，所得结果见表 9。
由表 9说明，就总黄酮得率而论，微波萃取法优于传统的
萃取方法。
4 讨论
通过单因素和正交试验的结果分析，微波萃取乌药叶中总
黄酮最佳的工艺条件：甲醇为萃取剂、萃取温度为 65℃、料液
比为 1：40，微波辐射 5 min，其总黄酮得率为 30.06 mg/g。
近年来，微波萃取技术广泛应用于从植物中萃取天然有效
成分。作为一种新的萃取工艺，它具有穿透力强、选择性高、萃取时间短，溶剂用量较小、有效成分溶出快速
等显著特点，在实际生产过程中对节约能源和时间具有重要意义。因此，本试验将微波萃取法应用到乌药叶总
黄酮的萃取中。
微波萃取技术在天然药物有效成分的萃取方面所呈现出的潜力和应用前景值得我们进行更深入的研究[20]。

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表 8 最佳萃取工艺条件验证结果
Table 8 Testing result under the optimal extraction conditions
mg/g
实验号 项目
1 2 3
平均

总黄酮得率 30.1 29.98 30.09 30.06
表 9 微波萃取法与传统萃取法总黄酮得率比较
Table 9 Comparison on total flavonoids yield by
MAE with by common method
mg/g
总黄酮得率 项目
微波 超声 回流
1 30.1 26.51 23.01
2 29.98 27.34 22.20
3 30.09 27.20 22.47
平均值 30.06 27.02 22.56