全 文 ：的多重生物碱的缘故 。
实验发现随着提取时间延长 ,测得的铁牛七总
碱和乌头碱的含量不增反降 ,这可能是由于生物碱
不稳定 ,在沸腾情况下降解所造成的 ,这也可能就是
久蒸可降低其毒性的缘故 〔9、10〕。
超声技术由于其具有的空化作用 ,近年来广泛
用于中药化学成分的提取。但实验发现 ,超声对铁
牛七生物碱并没有明显的助提效果 ,原因有待进一
步的研究。
参 考 文 献
[ 1] 雷国莲 ,邹艳敏 , 刘耀武 . 陕西道地药材资源种类与分
布 .西北药学学报 , 2001, 16(3):109-111.
[ 2] 段泾云 , 刘小平 , 李秦 . 铁牛七抗肿瘤作用的实验研
究 .深圳中西医结合杂志 , 1998, 8(1):13-15.
[ 3] 孙文基 ,沙振方 , 王艾兴 ,等 .铁棒锤化学成份研究 . 药
学学报 , 1989, 24(1):71-74.
[ 4] 梁春妹 ,严汝庆 . 附子生物碱提取影响因素的实验探
讨 . 中国中药杂志 , 2004, 29(3):222-224.
[ 5] 罗一帆 ,吴文康 , 陈学文 ,等 .正交实验优化附子生物碱
提取条件的实验研究 . 中药材 , 2005, 28(12):1109-
1111.
[ 6] 张风雷 ,李立纪 , 吴荣祖 ,等 .正交法用于附子水提醇沉
工艺研究 . 中成药 , 2005, 27(7):833-834.
[ 7] 李云霞 ,孙照 , 郭艳铃 . 酸性染料比色法测定川乌 、草乌
中总乌头碱的含量 . 中成药 , 2000, 22(9):662-663.
[ 8] W ang ZH , W en J, Xing JX, e t a l. Quantitative de te rm ina-
tion of dite rpenoid alka loids in four species o fAconitum by
HPLC. Journa l o f Pha rm aceutica l and B iom edica l Ana ly-
sis, 2006, 40(4):1031-1034.
[ 9] 范时根 , 吴小愚 . 生川乌中生物碱成份含量随煎煮时
间变化的研究 . 天然产物研究与开发 , 2005, 17(5):
645-647.
[ 10] 许建东 ,王洪泉 , 姜翠敏 ,等 . 附子提取工艺的优化选
择 . 辽宁中医杂志 , 2000, 27(2):88.
(2006 - 11 -20收稿)
均匀设计优化高压提取刺五加叶中总黄酮
郭文晶 ,张守勤 ,吴　华 ,翟旭杰
(吉林大学生物与农业工程学院 ,吉林长春 130022)
　　摘要　目的:研究高压提取刺五加叶中总黄酮的最优工艺。方法:采用均匀设计优化提取工艺 ,分光光度法检
测总黄酮的含量 , 并与回流法和超声法进行了比较。结果:最优工艺参数为:提取压力 485MPa,提取时间 5 m in,乙
醇浓度 40%, 固液比 1∶50, 总黄酮提取率达到 7. 76%,比回流法和超声法分别提高了 31%和 11%,提取时间分别只
有二者的 1 /24和 1 /6。结论:超高压提取法是一种能够实现刺五加叶中总黄酮常温快速提取的节能高效的新方
法。
关键词　刺五加;总黄酮;高压提取;均匀设计
中图分类号:R284.2　　文献标识码:A　　文章编号:1001-4454(2007)06-0718-03
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30472135);吉林省中医药管理局资助项目(吉中医 200513)作者简介:郭文晶(1980-),女,博士生 ,研究方向为天然产物高压提取及分离技术 , E-m ail:xxguo@ 163. com。
　　刺五加 (Acan thopanax senticosus)是我国北方地
区特产常用药材之一 ,它的各个部位均含有黄酮类
化合物 ,其中叶中含量最高 〔1〕。黄酮类化合物具有
抗自由基 、抗氧化 、抗癌 、抗菌 、抗病毒等多种生理活
性及药理作用 〔2、3〕。目前 ,常用的传统提取方法在
提取有效成分方面 ,存在着损失大 、周期长 、工序多 、
提取率不高等缺点。近几年由张守勤教授等人提出
的常温超高压提取技术 ,在中药有效成分提取方面
取得了很好的效果 〔4、5〕 ,本文采用该技术从刺五加
叶中提取总黄酮 ,并与较为常用的回流法和超声法
进行了比较 ,为刺五加叶中黄酮类化合物的提取寻
找一种较为有效的提取方法 。
1　材料 、仪器与方法
1.1　材料　刺五加叶(产自吉林省 ,由中国科学院
长春应用化学研究所提供);芦丁标准品 (中国药品
生物制品检定所 );石油醚 、乙醇 ,亚硝酸钠 ,硝酸
铝 ,氢氧化钠均为分析纯 (北京化工厂)。
1.2　仪器　电子天平 (上海良平仪器仪表有限公
司);高压设备 (上海大隆高压设备厂 ,最高工作压
力为 700MPa);757型分光光度计 (上海精密科学
仪器有限公司 );DZKW-C型恒温水浴锅 (上海市实
验仪器厂 );RE52C8型旋转蒸发仪 (上海医械专机
718 中药材 Journa l o f Chine seM ed icina lM a teria ls　　第 30卷第 6期 2007年 6月
DOI牶牨牥牣牨牫牳牰牫牤j牣issn牨牥牥牨牠牬牬牭牬牣牪牥牥牱牣牥牰牣牥牫牴
厂 );超声波细胞粉碎机(宁波新芝科学仪器有限公
司 )。
1.3 　超高压提取刺五加叶中总黄酮
1.3.1　样品前处理:将干燥的刺五加叶粉碎 (40
目筛),取适量的粗粉 ,置于索氏提取器中 ,加入适
量的石油醚 ,加热回流至叶绿素全部去除 ,回收石油
醚 ,残渣置于通风橱里干燥 ,备用。
1.3.2　供试品溶液的制备:精确称取已脱脂的刺
五加叶粉末 0.5 g ,加入适量溶剂 ,密封于塑料袋
中 ,然后将样品放入高压容器内 ,启动高压油泵 ,升
高到所需的压力 ,并在此压力下保持一定时间 ,然后
快速打开控制高压油路的阀门 ,在 2 s内卸除压力 ,
将高压处理后的提取液取出少量放入 1.5 m l塑料
离心管中 , 10 000 r /m in离心 5m in,得上清液待测。
1.4 　总黄酮的含量测定
1.4.1　芦丁标准溶液的配制:精密称取 10.3 mg
芦丁标准品 ,置于 25m l容量瓶中 ,加入 60%乙醇适
量 ,水浴加热待全部溶解后 ,放冷 ,继续加入 60%乙
醇定溶 ,即得 0.412 mg /m l的芦丁标准溶液 。
1.4.2　标准曲线的绘制:取芦丁标准溶液 0.0 m l,
0.1m l, 0.2 m l, 0.3 m l, 0.4 m l, 0.5 m l, 0.6 m l, 0.7
m l,放入 8个 5m l容量瓶中 ,分别加入 0.1m l 5%亚
硝酸钠 ,摇匀 ,静置 6 m in,再分别加入 0.1 m l 10%
硝酸铝 ,摇匀 ,静置 6 m in,之后再分别加入 0.5 m l
4%氢氧化钠 ,用 60%乙醇定容至刻度 ,摇匀 ,静置
15 m in,然后在 500 nm处测定各溶液的吸光度 ,得
到溶液浓度 C关于吸光度 A的回归方程为:C =
0.072A +0.001,相关系数为 R =0.9992。
1.4.3　样品测定:精确量取待测样品溶液 0.2 m l
置于 10 m l具塞试管中 ,水浴加热 ,挥干溶剂 ,分别
加入 0.1 m l 5%亚硝酸钠 ,摇匀 ,静置 6 m in ,再分别
加入 0.1 m l 10%硝酸铝 ,摇匀 ,静置 6 m in,之后再
分别加入 0.5 m l 4%氢氧化钠 ,用 60%乙醇补足到
10 m l,在 500 nm处测定吸光度 ,用下式计算刺五加
叶中总黄酮的提取率:
　　y =0.072A +0.001
1000×M ×V ×n×100%
式中 , y,刺五加叶中总黄酮提取率 , %;A ,吸光
度;V ,提取液体积 , mL;n,稀释倍数;M ,原料干重 ,
g。
2 　结果
2.1 　均匀试验　通过提取压力 、保压时间 、乙醇浓
度和溶剂用量 4个因素对刺五加叶中总黄酮提取率
的影响的单因素试验 ,确定了各因素的较优水平范
围分别为:提取压力 400 ～ 500MPa,乙醇浓度 40%
～ 50%,溶剂用量 40 ～ 50mL g-1 ,保压时间 5m in。
在此基础上 ,采用均匀设计软件 V4.0对提取工艺
参数进行进一步优化 ,试验方案及结果见表 1。
　表 1 　U9(33)均匀试验方案及试验结果
提取压力
M/ Pa
乙醇浓度
/% 溶剂用量/(m l g-1) 提取率/%
500 50 45 7.41
500 40 40 7.60
500 45 50 7.63
450 45 45 7.58
400 40 45 7.64
450 50 40 7.32
450 40 50 7.71
400 45 40 7.47
400 50 50 7.38
　　由均匀设计软件提供的 “数据分析功能 ”得到
的方差分析结果如表 2所示。最优回归方程为:y =
1.3511439 + 0.0090654x1 + 0.1836535x2 +
0.0110000x3 - 0.0000093x21 - 0.0023332x22式中 , y,
总黄酮提取率;x1 ,压力;x2 ,乙醇浓度;x3 ,溶剂用量。
该方程相关系数 R2 =0.9959。
　表 2 　方差分析
方差来源 平方和 自由度 均方差 F P
回归 SR 0. 1367 5 0. 0273 145. 9120 0. 000887
残差 SE 0. 0006 3 0. 0002
总和 0. 1373 8
　　F0.005(5, 3)=45. 39
　　软件分析给出的各因素对总黄酮提取率的影响
的曲线图如图 1 ～ 3所示 。
　　从图 1 ～ 3可以看出 ,各因素在所取的水平范围
内 ,对总黄酮提取率影响最显著的是乙醇浓度 ,其次
是溶剂用量 ,再次是提取压力。总黄酮提取率随压
力的升高而增加 ,随乙醇浓度的增大而减小 ,随溶剂
用量的增大而增加 , 并且提取压力在 450 ～ 500
MPa,乙醇浓度在 40% ～ 45%,溶剂用量在 45 ～ 50
m l /g范围内时总黄酮提取率较高 。
压力(MPa)
图 1　压力对总黄酮提取率的影响
719 中药材 Journa l o f Chine seM ed icina lM a teria ls　　第 30卷第 6期 2007年 6月
乙醇浓度(%)
图 2　乙醇浓度对总黄酮提取率的影响
溶剂用量(m l /g)
图 3　溶剂用量对总黄酮提取率的影响
　　由软件的 “模型分析功能 ”得出 ,最优提取工艺
参数为:提取压力 485 MPa,乙醇浓度 40%,固液比
1∶50,提取时间为 5 m in。在此条件下 ,预测提取得
率为 7.72%。
2.2 　验证性试验　为了验证均匀设计软件提供的
结果是否可靠 , 按照最优工艺参数 (提取压力 485
MPa,提取时间 5m in,乙醇浓度 40%,固液比 1∶50)
进行了 3次平行试验 ,结果如表 3所示 ,提取率可稳
定为(7.76±0.11)%,与预测值相符 ,而且重复性
也很好 ,说明优化结果可靠 。
　表 3 　最优提取工艺验证表
试验号 总黄酮提取率 /% –x±s /%
1 7. 88
2 7. 67 7. 76±0.11
3 7. 72
2.3 　不同提取方法的比较　分别采用回流 、超声
和高压提取法从同一批刺五加叶中提取总黄酮 ,结
果如表 4所示 。试验结果表明 ,在相同的溶剂用量
和乙醇浓度的情况下 ,比较总黄酮的提取率 ,高压提
取法分别比回流法和超声法提高了 31%和 11%,而
提取时间分别只有二者的 1 /24和 1 /6 ,因此 ,高压
提取时间短 、收率高 ,这是由于高压能够提高溶剂的
渗透 ,溶质的溶解和扩散速率。溶剂的渗透以及溶
质的溶解和扩散发生在升压和保压阶段 。施加压力
前细胞内部的压力为零 ,升压后细胞壁两侧的压力
差等于所施加的压力 ,由于我们使用的是超高压
(压力大于 100MPa),即细胞内外的压力差非常大 ,
因此 ,溶剂通过细胞壁上的微孔进入细胞内部的通
量就会很大 ,因此在很短的时间内细胞内部就会充
满溶剂。同时 ,由于溶剂的流速非常大 ,使细胞壁的
毛细孔内出现湍流 ,因此在细胞内部的溶剂中出现
大量旋涡 ,卷携各组分迅猛地向溶剂中弥散 ,细胞中
的可溶性成分迅速地溶解于细胞内的溶剂中 ,形成
浓溶液 ,与细胞外面周围的溶剂之间形成了巨大的
浓度差 ,亦即提高了溶质在药材细胞内的扩散推动
力。因此 ,高压提取能够大大缩短提取时间 ,提高有
效成分的提取率。
　表 4 　不同提取方法的比较
提取方法 提取时间 总黄酮提取率 /%
回流 2h 5. 93
超声 30m in 6. 98
高压 5m in 7. 76
　　溶剂均为 40%乙醇溶液 ,固液比均为 1∶50,回流提取温
度为 70℃,提取 2次 , 每次 1 h,超声频率 20 kH z。
3　结论
超高压提取刺五加叶中总黄酮的最优工艺参数
为:压力 485MPa,乙醇浓度 40%,固液比 1∶50,提
取时间 5 m in , 在此条件下总黄酮提取率可达
7.76%,分别比回流法和超声法提高了 31%和
11%,而提取时间分别只有二者的 1 /24和 1 /6。
超高压提取法与常规方法相比 , 时间短 ,收率
高 ,操作简单 ,能耗低 ,常温提取使黄酮类化合物不
会因热效应损失和降低活性 。因此 ,这一超高压提
取工艺为从刺五加叶中提取黄酮类化合物提供了一
种节能高效的新方法 ,从而也为其它中药材有效成
分的提取提供了新思路 。
(2006 - 11 -20收稿)
720 中药材 Journa l o f Chine seM ed icina lM a teria ls　　第 30卷第 6期 2007年 6月