全 文 ：modern journal of animal husbandry and veterinary medicine2014年第 5期
酸模叶蓼（Polygonum lapathifolium)为一年
生双子叶杂草，在我国分布在全国各地，北方尤其
普遍。酸模叶蓼主要危害棉花、豆类、薯类、水
稻、油菜、麦类等农作物。类黄酮化合物是一种天
然抗氧化剂[1-2]，其抗氧化性具有高效性，且毒性小
于合成的抗氧化剂[3]。以酸模叶蓼为原料提取类黄
收稿日期：2014-03-31
作者简介：朱宇旌（1972-），女，博士，副教授，研究方向为饲料资源开发利用。
通讯作者：张勇（1972-），男，博士，教授，研究方向为猪的营养与饲料资源开发利用。
基金项目：国家自然科学基金（31101253；30972112）
酸模叶蓼类黄酮的提取及纯化
朱宇旌 1，李 艳 2，于治姣 1，张 勇 1*
（1.沈阳农业大学 畜牧兽医学院，辽宁 沈阳 110866；
2.青岛正大猪业有限公司，山东 青岛 266000）
摘 要：本文旨在研究酸模叶蓼类黄酮的提取、纯化工艺。试验采用乙醇溶剂浸提，结合超声波辅助提取酸模叶
蓼中的类黄酮。在单因素试验的基础上对提取剂乙醇浓度、提取温度、提取时间和料液比进行四因素三水平正交试
验，得出酸模叶蓼类黄酮最佳提取条件为乙醇浓度80％，提取温度50 ℃，提取时间30 min，料液比1：20，在此最佳条
件下酸模叶蓼类黄酮的得率可达到10%，粗提物纯度为37％。通过静态吸附、静态解吸及静态吸附动力学试验，确定
采用NKA-9大孔树脂对酸模叶蓼类黄酮进行纯化。较好的动态吸附条件为上样液浓度 9～12 mg/mL，上样液 pH
4～5，径高比 l：10，流速1.25 mL/min，采用70％乙醇以1.25 mL/min的流速洗脱，在此条件下得到的酸模叶蓼类黄酮
纯度可达71%，较粗提物提高近1倍。
关键词：酸模叶蓼；类黄酮；提取；纯化
中图分类号：S852.61 文献标识码：B 文章编号：1672-9692(2014)05-0009-06
Study on Extraction and Purification of Polygonum Lapathifolium Flavonoids
Zhu Yujing1, Li Yan2，Yu Zhijiao1，Zh ng Yong1*
(1.College of Animal Science and Veterinary Shenyang Agricultural University, Liaoning Shenyang110866；
2.Qingdao Chia Tai pig industry Company Limited, Shandong Qingdao266000)
Abstract: The present research studied the technoiogy of preparing and purified of flavonoids
from Polygonum lapathifolium. With alcohol used as extraction solvent, flavonoids was extracted
from leguminous Polygonum lapathifolium grazing by ultrasonic method. The final extracting condi-
tions were optimized by the orthogonal experiment considering of extraction solvent, temperature
of extraction, time of extraction and ratio of solid to liquid of extraction.. The yield of crude
flavonoids from Polygonum lapathifolium is10%, and content of crude flavonoids is37% with the op-
timum conditions:80% alcohol, temperature50℃, time30minutes, the ration of alcohol to materi-
al1:20. The macroporous absorption resin NKA-9was selected as exclusive separation resin of fla-
vonoids of Polygonum lapathifolium. The results shows: the better dynamic adsorption condition of
Polygonum lapathifolium are concentration of sample9-12mg/mL, pH4-5, ration of diameter to
height1:10, the absorption velocity is limited in1.25mL/min. With the conditions of the elution
solvent is70% ethanol under room temperature, the elution r velocity is1.25mL/min. Under the con-
dition the purity of Polygonum lapathifolium flavonoids up to71%,1times of crude flavonoids.
Key words:Polygonum lapathifolium; flavonoids; extraction; purification
朱宇旌：酸模叶蓼类黄酮的提取及纯化 9
现 代 畜 牧 兽 医 2014年第 5期
酮，不但能为保健品、医药、食品等行业类黄酮产
品的生产提供充足且廉价的新原料，降低生产成
本，同时又可有效解决其对农田的危害，变废为
宝，带来更高的经济效益和生态效益。
目前对酸模叶蓼类黄酮的研究较少，Ahmed M等[4]
从酸模叶蓼中分离得到11种成分，其中以查耳酮为
主。Keles O等[5]对酸模叶蓼的药用价值进行了评
估，结果表明酸模叶蓼提取物具有抗炎和解热活
性。Takasaki M等[6]经过研究发现酸模叶蓼提取物
对小鼠皮肤肿瘤具有显著的抑制作用。本文探讨了
应用超声波辅助技术提取酸模叶蓼类黄酮及大孔树
脂吸附法纯化酸模叶蓼类黄酮的工艺条件，超声波
辅助提取类黄酮的主要机理是加快植物组织的溶胀
和水解，促进细胞孔张开[7-8]。大孔树脂吸附法较好
地解决了吸附选择性差、解吸再生困难和物理化学
稳定性差等问题，且其成本较低，可循环利用，适
合产业化生产。
1 材料与方法
1.1 主要仪器与试剂 超声波发生器（KQ-
250DB型），昆山市超声仪器有限公司；UV-1600型
紫外可见光分光光度计，北京瑞利分析仪器公司；
电热恒温水浴锅，常州国华电器有限公司；RE-52
型旋转蒸发仪，上海博通经贸有限公司；SHB-III
型循环水真空泵，郑州长城科工贸有限公司；SF-
170型高速粉碎机，上海中药机械厂；HZS-H恒温
水浴振荡器，哈尔滨市东联电子技术开发有限公
司；DZF6050真空干燥箱，上海一恒科技有限公司。
芦丁标准品（纯度≥98%）、槲皮素标准品（纯
度≥98%）、山奈酚标准品（纯度≥98%）、新橙皮苷二
氢查尔酮标准品（纯度≥98%）、没食子酸标准品
（纯度≥98%），贵州迪大生物科技有限责任公司。
甲醇、乙腈，均为色谱纯，上海陆都化学试剂
厂；石油醚，乙醇等，均为分析纯。
1.2 材料预处理 将风干或烘干的酸模叶蓼草
粉碎，过60目筛，准确称取适量酸模叶蓼草粉，加
入一定量的石油醚浸泡，用量以淹没原料为准，在
50℃、70r/min的条件下振荡3h，抽滤，烘干，
收集草粉备用，除去脂类和叶绿素。
1.3 标准曲线制备 准确称取10mg真空干燥
至恒重的芦丁标准品，置于50mL容量瓶中，用30%
乙醇溶解并定容至刻度线，摇匀，得到0.2mg/mL
芦丁标准品溶液。
准确量取浓度为0.2mg/mL的芦丁标准品溶液
0、1、2、3、4、5和6mL。分别置于7个25mL容
量瓶中，分别加入1mL5% NaNO2，摇匀，静置6
min。再分别加入1mL10% Al（NO3）3，摇匀，静
置6min。最后分别加入10mL4% NaOH，用去离子
水定容至刻度线，摇匀，静置15min。510nm条件
下用紫外分光光度计测定各浓度类黄酮波长，绘制
标准曲线。
1.4 提取 工艺流程：酸模叶蓼草粉→石油醚
浸泡→恒温振荡除杂→抽滤取滤渣→乙醇浸泡→超
声波辅助提取→抽滤取滤液→比色法测定类黄酮含
量→旋转蒸发浓缩→冷冻干燥。
取适量除去脂类和叶绿素的酸模叶蓼草粉，采
用超声波辅助提取法，分别对乙醇浓度（50、60、
70%和 80%）、 提 取 温 度 （30、 40、 50、 60和
70℃）、提取时间（15，30，45，60和90min）和
料液比（1:10，1:20，1:30，1:40）进行选择。
准确量取酸模叶蓼类黄酮提取液5mL于25mL
容量瓶中，依次加入1mL5% NaNO2，摇匀，静置
6min。再加入1mL10% Al（NO3）3摇匀，静置6
min。最后加入10mL4% NaOH，用去离子水定容至
刻度线，摇匀，静置15min。
以空白试剂为参比，在λ=510nm处测定吸光
度。根据标准曲线回归方程求出提取液浓度C，根据
稀释倍数计算提取液中类黄酮含量。
计算公式：
类黄酮含量（mg/kg）=c×v×n/m×103式中，v
代表定容体积（mL）；n代表酸模叶蓼类黄酮浓缩液
稀释倍数；M代表酸模叶蓼草粉质量（g）
根据上述结果确定各个条件对酸模叶蓼类黄酮
得率的影响。
参照单因素试验的结果，以乙醇浓度、提取温
度、提取时间和料液比作为考察对象，以酸模叶蓼
类黄酮的提取量作为考察指标，采用L9（34）正交
表对酸模叶蓼类黄酮的提取工艺进行研究。
1.5 纯化 用8种预处理过的大孔树脂吸附上
述试验提取的酸模叶蓼类黄酮粗品。在温度为
20℃、转速为100次/min的水浴振荡器中20h，进
行静态吸附试验，用去离子水水洗后，将吸附饱和
10
modern journal of animal husbandry and veterinary medicine2014年第 5期
的大孔树脂置于 50mL70%乙醇中，于温度为
20℃、转速为100次/min的水浴振荡器中20h，进
行静态解析试验。同时进行静态吸附动力学试验。
综合吸附量和解析率选取最适宜大孔树脂。
参照静态试验结果，分别考察上样流速、上样
浓度、上样pH和洗脱剂浓度等因素对大孔吸附树脂
的吸附和解析功能的影响。
2 结果与分析
2.1 标准曲线的建立 以芦丁标准溶液的浓度
C为横坐标，吸光值Abs为纵坐标，得到标准曲线：
Y=9.7589C+0.0005，r2=0.9990，见图1。
图1 芦丁标准曲线
Fig.1 Rutin standard curve
2.2 类黄酮提取工艺
2.2.1 单因素试验 以料液比1:30，提取温度
70℃、提取时间30min为一定条件，考察乙醇浓
度对酸模叶蓼类黄酮得率的影响，试验结果如图2
所示。
6
5.5
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
乙醇浓度
浸
出
率
图2 乙醇浓度对类黄酮得率的影响
Fig.2 Effect of solvent composition
由图2可知当乙醇浓度达到70%时，类黄酮得率
达到最大值5.71%。随着乙醇浓度的继续增加，类黄
酮得率反而降低。出现这种现象的原因可能是由于
乙醇具有较强的溶解能力，随着乙醇浓度的升高，
溶解于其中的类黄酮不断增加，得率增加。但是，
当浓度继续升高时，溶解于其中的杂质增加，从而
抑制类黄酮的溶解，得率反而降低。
以料液比1:30、乙醇浓度60%、提取时间30
min为一定条件，考察提取温度对酸模叶蓼类黄酮得
率的影响，试验结果如图3所示。
图3 提取温度对类黄酮得率的影响
Fig.3 Effect of extraction temperature on the extraction
rate of onion flavonoids
由图3可知在70℃时达到最高值5.484%。出现
这种现象的原因可能是温度升高，对提取物质的溶
解发生促进作用，有利于类黄酮的提取，但是温度
达到一定值后，会引起活性成分的分解或者异构
化，因此温度不宜过高。
0 20 40 60 80 100
提取时间
类
黄
酮
得
率
7
6
5
4
图4 提取时间对类黄酮得率的影响
Fig.4 Effect of extraction time on the extraction rate of
onion flavonoids
以料液比1:30、乙醇浓度60%、提取温度70℃
为一定条件，考察提取时间对酸模叶蓼类黄酮得率
的影响，试验结果如图4所示，30min时得率达到
最大值5.92%。在提取的过程中要考虑到加热时间过
长可能会破坏类黄酮的抗氧化活性，并且还要考虑
到降低成本，提高经济效益，因此选取30min较为
适宜。
提取温度
吸
光
度（
O
D）
浓度（mg/ml）
y=9.7589x=0.0005
R2=0.9990
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
类
黄
酮
得
率
20 30 40 50 60 70 80
6
5.5
5
4.5
4
3.5
3
11
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类
黄
酮
得
率
6
5
4
3
1:10 1:20 1:30 1:40
料液比
图5 料液比对类黄酮得率的影响
Fig.5 Effect of solvent to sample ratio on the extraction
rate of onion flavonoids
以乙醇浓度60%、提取温度70℃、提取时间
30min为一定条件，考察料液比对酸模叶蓼类黄酮
得率的影响，试验结果如图5所示，当料液比为1:
30时类黄酮得率达到5.40%。乙醇的溶解性好，穿
透细胞的能力强，随着乙醇体积的增加，溶解于其中
的类黄酮不断增加，但是当大部分类黄酮析出时，乙
醇的体积对其得率的影响降低。应该从经济效益及后
续减少提取液浓缩时间等方面选择最佳料液比。
2.2.2 正交试验 以单因素试验结果为基础，
对提取剂乙醇浓度、提取温度、提取时间和料液比
进行四因素三水平正交试验，采用L9（34）正交表进
行试验，见表1，确定提取酸模叶蓼类黄酮的最佳提
取条件见表2。
表1 正交试验因素水平表
Table1 The factor levels of orthogonal test
由表2分析知：极差R=kmax-kmin，即RA=k3-k1=
6.11-5.11=1.00，RB=k1-k2=5.88-5.55=0.33，RC=
k2-k1=6.10-5.31=0.79，RD=k1-k3=6.10-5.04=1.06，
可见各因素对浸提效果影响的大小顺序是：D >A >
C > B，即乙醇浓度对酸模叶蓼类黄酮提取的影响最
大，而提取温度的影响最小。
表2 正交试验结果
Table2 Results of orthogonal test
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
k1
k2
k3
R
因素
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
15.33
17.41
18.33
5.11
5.80
6.11
1.00
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
17.64
16.64
16.79
5.88
5.55
5.60
0.33
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
15.94
18.29
16.84
5.31
6.10
5.61
0.79
D
1
2
3
3
1
2
2
3
1
18.30
17.64
15.13
6.10
5.88
5.04
1.06
黄酮类化合物的提取比例(%)
5.38
5.61
4.34
5.80
6.04
5.57
6.46
4.99
6.88
1
2
3
A溶剂
组成(%)
60
70
80
B提取
温度(℃)
50
60
70
C提取
时间 (min)
15
30
45
D溶剂
样品比
1：20
1：30
1：40
12
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对上述结果进行方差分析，结果见表3。
表3 酸模叶蓼类黄酮正交试验方差分析表
Table3 Variance analysis of orthogonal test
变异来源
D
A
C
误差
总变异
SS
1.86
1.57
0.94
0.20
4.57
df
2
2
2
2
8
MS
0.930
0.785
0.470
0.100
F
9.30*
7.85
4.70
F0.05
9.28
F0.01
99.00
由表3可知，料液比对酸模叶蓼类黄酮提取率
的影响达到了显著水平（P<0.05）。因此确定超声波
辅助乙醇提取酸模叶蓼类黄酮的最佳优化组合为
A3B1C2D1,，即乙醇浓度为 80%，提取温度为
50℃，提取时间为30min，料液比为1:20。根据
最佳提取工艺条件进行印证试验，酸模叶蓼类黄酮
得率可达10%。粗提物纯度为37%。
2.3 类黄酮纯化工艺 不同类型的大孔树脂对
不同种类类黄酮的吸附与解吸呈现不同的效果，结
果见表4和图6～10。
从表4可以看出，NKA-9、DM-301、D-3520和
HPD-450四种大孔吸附树脂对酸模叶蓼类黄酮的吸附
和解析效果较好。
时间/h
m
g
/
g
D 101-1
NKA- 2
AB- 8
DM 301
NKA- 9
HPD 450
HZ 801
D 3520
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
1 2 3 4 5 6 7 8
图6 不同大孔吸附树脂对酸模叶蓼类黄酮的吸附动力曲线
Figure5 The dynamic curve of static adsorption of
different macroporous resins on flavonoids from polygonum
lapathifolium
从图6可以看出，NKA-9对酸模叶蓼类黄酮的吸
附速率较其他大孔树脂有明显优势，综合考虑吸附
量和解析率，本试验选择NKA-9大孔吸附树脂对酸
模叶蓼类黄酮进行纯化试验。
洗
脱
速
度
上样流速（ml/min）
80
70
60
50
40
30
20
0.5 0.125 1.8 2.5
图7 上样液流速对大孔吸附树脂吸附酸模叶蓼类黄酮的影响
Fig.7 Effect of the velocity of flow on elution rate of
macroporous resins on flavonoids from Polygonum
lapathifolium
从图7可知，在流速为1.25mL/min时达到最大
洗脱率。上样液流速越大洗脱的越不完全，原因可
能是速度加快则大孔吸附树脂和吸附物质的接触时
间较少，吸附不充分。但上样速度过慢会加大杂质
对大孔吸附树脂的破坏作用，缩短大孔吸附树脂的
使用时间，并且会使生产周期加长，不利于产业化
生产。因此本试验选取1.8mL/min为上样流速。
表4 不同大孔吸附树脂对酸模叶蓼类黄酮的吸附与解吸效果
Table4 Adsorption and desorption effect of different macroporous resins on flavonoids from polygonum lapathifolium
The type of resin
NKA-9
DM-301
D-3520
HPD-450
NKA
AB-8
D-101-
HZ-801
Resin adsorption capacity (mg/g)
46.20±1.87a
39.40±1.30ab
39.32±3.39ab
38.67±5.22b
36.15±6.07B
27.53±3.16C
26.89±5.90C
22.95±1.08C
Resolution rate (%)
73.02±5.85a
87.20±3.02B
67.13±2.11a
66.43±3.07a
60.87±4.76C
79.63±3.54a
55.00±4.30C
65.31±3.12c
13
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洗
脱
速
度
80
70
60
50
40
30
20
3 6 9 12
上样浓度（ml/min）
图8 上样液浓度对大孔吸附树脂吸附酸模叶蓼类黄酮的影响
Fig.8 Effect of the concentration of sample on elution rate
of macroporous resins on flavonoids from Polygonum
lapathifolium
从图8可知，在浓度范围内随着上样浓度的增加
洗脱率呈下降趋势，在上样液浓度为3～9mg/mL范围
内洗脱率变化趋势不大；但是当浓度超过9mg/mL
时，洗脱率大幅下降。增大上样液浓度可以加速纯化
进程，有利于工业化生产，因此本试验选取9mg/mL
为最适上样液浓度。
洗
脱
速
度
80
70
60
50
40
30
20
4 6 7 8
上样PH
图9 上样液PH对大孔吸附树脂吸附酸模叶蓼类黄酮的影响
Fig.8 Effect of the PH of sample on elution rate of
macroporous resins on flavonoids from Polygonum
lapathifolium
由图9可知，在酸性范围内解析率随着pH值的
增加而减少，当pH为中性时解析率有所增加，但在
pH向碱性变化的过程中解析率大幅下降，pH对解析
率的影响可能与类黄酮的种类有关。结果显示pH为
4时解析率最大，但酸性太强可能会影响大孔树脂的
使用寿命。当上样pH为5和7时解析效果都较好，
但由于类黄酮原液呈弱酸性，因此选取pH在5左右
进行本试验，可以简化试验步骤。
洗
脱
速
度
80
60
40
20
0
4 6 7 8
洗脱剂浓度（%）
图10 洗脱剂浓度对大孔吸附树脂吸附酸模叶蓼类黄酮的影响
Fig.10 Effect of the concentration of elution solvent on
sorption of macroporous resins on flavonoids from
Polygonum
由图10可知，洗脱剂浓度与酸模叶蓼类黄酮的
解析率呈不规则性相关。总体上高浓度的洗脱剂对
酸模叶蓼类黄酮的解析率较高。根据上述结果选择
70%乙醇为本试验的洗脱剂浓度。经大孔吸附树脂吸
附纯化后，酸模叶蓼类黄酮提取物的纯度由粗提物
的37%增至71%，效果比较理想，提高了34%。
3 结论
酸模叶蓼类黄酮的最佳提取工艺为：乙醇浓度
80%，提取温度50℃，提取时间30min，料液比1:
20。据此工艺酸模叶蓼类黄酮的得率可达10%，粗提
物纯度为37%。
NKA-9型树脂对酸模叶蓼类黄酮较好的纯化工艺
是上样液浓度为3～9mg/mL，上样量25mL，流速
1.8mL/min，上样液pH5左右。70%乙醇洗脱后，
纯度可达70%以上，与粗提物相比几乎提高1倍。
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（编辑：韩斌）
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