全 文 ：正交实验设计优选葎草中黄酮类成分的提取工艺
孙希孟1，楚红英2，尹子辰1
(1．郑州大学 化学与分子工程学院 ，河南 郑州 450052 ;2．黄河水利职业技术学院 环境与化学工程系 ，河南 开封 475004)
摘 要:以葎草中黄酮类成分提取率为判定提取工艺指标，以分光光度法测定其含量，探讨提取方法、提取溶剂、提
取时间 3 因素 3 水平正交实验法研究从葎草中提取黄酮类成分的最佳工艺条件。结果表明，最佳提取条件的主次
顺序为提取工艺 ＞提取溶剂 ＞提取时间。另外，葎草中不同部位总黄酮含量的大小顺序依次为花 ＞叶 ＞茎。
关键词:葎草 ;黄酮类化合物 ;分光光度法 ;提取
中图分类号:TQ463． 24 文献标识码:A 文章编号:1003 － 3467(2013)09 － 0033 － 03
Orthogonal Design for Optimizing Extraction Process of
Flavonoids from Humulus Scandens
SUN Xi －meng1，CHU Hong － ying2，YIN Zi － chen1
(1． School of Materials Science and Engineering ，Zhengzhou University ，Zhengzhou 450052 ，China ;
2 ． Department of Environment and Chemical Engineering，Yellow River Conservancy Technical Institute，
Kaifeng 475004 ，China)
Abstract:Extracting process of total flavones from humulus scandens is studied． The extraction rate of fla-
vonoids is used to evaluate the value standard and the content of flavonoids is determined by ultraviolet －
visible spectrophotometry． The optimum extraction process is selected with the orthogonal design of three
factors and three levels． The extraction method，extraction solvent and extraction time are the 3 factors that
would affect the extraction rate of flavonoids． The results revealed that the effects of all factors on extrac-
tion rate from bid to small in order is extraction method ＞ extracting solution ＞ extraction time． In addi-
tion，the total content of flavonoids in different part of humulus scandens from bid to small in order was
flower ＞ leaf ＞ stem．
Key words:Humulus scandens ;flavonids ;extraction
葎草是桑科植物葎草的全草，为多年生茎蔓草
本植物，又名拉拉秧、拉拉藤、五爪龙。其全草可药
用，味甘、苦，性寒，具有清热、消瘀、解毒、利尿消肿
等功效［1］。葎草的化学成分较为复杂，全草含有木
犀草素 － 7 －葡萄糖苷、大波斯菊苷、牡荆素等丰富
的黄酮类化合物;球果含葎草酮及酒花酮;其挥发油
的主要成分为 β －葎草烯、石竹烯、α －古巴烯、α，β
－芹子烯、γ －毕澄茄烯及苯甲醇、苯乙醇等［2］。本
研究对葎草总黄酮的最佳提取工艺与测定方法进行
了探讨，为临床合理应用和开发野生葎草资源提供
参考。
1 实验材料
1． 1 实验用葎草及试剂
葎草，采自郑州市花园口黄河游览区附近，采样
时间为 2012 年 10 月上旬;化学对照品 －芦丁(AR，
中国药品生物制品检定所) ;乙醇(AR，天津市德恩
化学试剂有限公司) ;亚硝酸钠(AR，新乡市中信化
工助剂有限公司) ;硝酸铝(AR，河南省唐河天弘化
学品有限公司) ;氢氧化钠(AR，平煤开封东大化工
有限公司)。
1． 2 仪器
收稿日期:2013 － 04 － 30
作者简介:孙希孟(1972 － ) ，男，讲师，从事功能材料研究工作，电话:13598828949。
·33·第 6 期(上) 孙希孟等:正交实验设计优选葎草中黄酮类成分的提取工艺
DOI:10.14173/j.cnki.hnhg.2013.11.014
DZKW － 4 电子恒温水浴锅(河南智诚科技有
限公司) ;KQ00E型超声波清洗器(昆山市超声仪器
有限公司) ;PB1502 － L电子天平;TU － 1810 －紫外
可见分光光度计(北京普析通用仪器有限公司) ;
ZRD －8210 电热风干燥箱(上海智诚分析仪器制造
有限公司) ;DJZ型粉碎机。
2 实验方法
2． 1 样品预处理
将采回的葎草叶、茎、花摘选并依次用自来水、
去离子水洗净，洗净的样品在烘箱中于 120 ℃下烘
干至恒重，粉碎后，用 20 目(830 μm)筛子筛分得到
备用干粉。
2． 2 正交实验设计方案
为了准确而快速提取葎草叶中黄酮类成分并测
定其含量，采用正交试验方法设计实验方案，以优化
最佳提取方法和工艺。实验选择了 3 个相关的因素
(A为提取方法，B为提取用溶剂，C 为提取时间)并
分别确定了 3 个水平，采用 L9(3
3)正交表设计九个
实验(见表 1)。
表 1 正交表因素、水平、实验设计、黄酮类成分吸光度及提取率的试验结果分析
试验号 A B C /h 吸光度值 提取率 /%
1 索氏提取法 甲醇 2 0． 890 4． 43
2 索氏提取法 乙醇 4 0． 960 4． 63
3 索氏提取法 70%甲醇 ∶ 70%乙醇 = 1 ∶ 1 6 0． 630 2． 95
4 超声波提取法 甲醇 6 0． 470 2． 25
5 超声波提取法 乙醇 4 0． 501 2． 45
6 超声波提取法 70%甲醇 ∶ 70%乙醇 = 1 ∶ 1 2 0． 301 1． 60
7 回流提取法 甲醇 6 0． 550 2． 65
8 回流提取法 乙醇 2 0． 780 3． 75
9 回流提取法 70%甲醇 ∶ 70%乙醇 = 1 ∶ 1 4 0． 581 2． 83
k1 4． 00 3． 11 3． 26
k2 2． 10 3． 61 3． 17
k3 3． 08 2． 46 2． 62
极差 1． 9 1． 15 0． 68
优化方案 A1 B2 C1
2． 3 黄酮成分的提取
提取总黄酮的工艺方法有很多［3 － 8］，本研究主
要采用索氏提取法、超声波提取法和回流提取法进
行讨论。精确称取葎草干粉 1． 00 g 共 9 份，按照表
1 正交表实验设计方案，加入相应的提取液 30 mL
进行提取，即可得黄酮提取液，低温保存备用。
2． 4 葎草叶中黄酮类成分含量的测定
2． 4． 1 测定波长的选择
总黄酮类成分的测定一般用硝酸铝络合分光光
度法［9 － 10］，其原理为:在中性或碱性及亚硝酸钠存
在条件下，黄酮类成分与铝盐生成螯合物，加入氢氧
化钠溶液后显红橙色。分别准确移取芦丁标准工作
液和上述样品提取液 1 mL，各加入铝离子试剂，使
其形成络合物，在 200 ～ 600 nm波长范围内扫描，确
定 504 nm为最大吸收波长。
2． 4． 2 标准曲线的绘制
芦丁标准工作液的配制:首先，将芦丁对照品真
空干燥至恒重，精确称取该标准品约 20 mg，用 95%
的乙醇溶解并定容于 100 mL的容量瓶中，即为 0． 2
g /L的芦丁标准储备液;随后，准确移取该标准储备
液 0． 00、1． 00、2． 00、3． 00、4． 00、5． 00 mL，分别置于
50 mL 的容量瓶中，加入 30%的乙醇溶液至约 20
mL，再加入 2 mL NaNO25%水溶液，10 min后加入 2
mL 10% 的 Al(NO3)3 溶液，5 min 后加入 10 mL-
NaOH 4%水溶液，10 min后用 30%的乙醇溶液定容
至 50 mL，即为芦丁标准工作液。在最大吸收波长
为 504 nm时，测定每个标准工作液的吸光度 A。以
系列芦丁标准工作液的浓度 c 为横坐标，以对应的
吸光度值 A 为纵坐标，绘制出标准工作曲线，并求
得线性回归方程为:c = 0． 020 01A + 0． 000 23，相关
系数 R = 0． 999 2(n = 6)。
将 2． 3 中的黄酮提取液定容到 50mL 容量瓶
中，随后准确移取该溶液 1 mL转入 50 mL的容量瓶
中，按照芦丁标准工作液的配制方法，加入相应试剂
并定容至 50 mL，于 504 nm处测定样品提取液的吸
光度值 A，进而计算出 c，可得到黄酮类成分对应的
·43·
河南化工
HENAN CHEMICAL INDUSTRY 2013 年 第 30 卷
含量(见表 1)。
3 结果讨论
3． 1 正交试验结果分析
由表 1 可以得出各因素对黄酮提取率的影响主
次顺序为提取工艺(A)＞ 提取液(B)＞ 提取时间
(C)。最佳提取方案是 A1B2C1，即最佳提取工艺为
索氏提取法、乙醇提取液、提取时间为 2 h。
3． 2 葎草花与茎中黄酮类组分测定
由表 1 可知最佳的提取工艺为索氏提取法、乙
醇为提取液、提取时间 2 h，即方案 A1B2C1。然而，
这个实验方案在正交试验里并没有出现，为了最终
确定正交实验设计方案 A1B2C1 是否为最佳方案，
按 A1B2C1 试验条件进行重复实验，实验结果如表 2
所示，结果显示平均的提取率为 4． 65%，远大于表 1
中其它实验方案的结果，故确定该方案是从葎草中
提取总黄酮的最佳路径。
表 2 A1B2C1 实验条件下进行重复验证试验结果
实验序号 1 2 3 平均值
提取率 /% 4． 64 4． 67 4． 65 4． 65
在上述实验的基础上，我们又采用该方案分别
提取葎草茎、花中的总黄酮，实验发现葎草茎中总黄
酮的含量为 3． 30%，花中总黄酮的含量为 6． 17%，
由此可得到如下结果:葎草花总黄酮含量 ＞葎草叶
＞葎草茎。
3． 3 精密度试验
取同一葎草提取液于 504 nm 处测定吸光度 6
次(结果见表 3) ，相对标准偏差为 0． 3%。
表 3 精密度试验结果
测定次数 1 2 3 4 5 6
吸光度 A 0． 963 0． 957 0． 962 0． 959 0． 961 0． 955
3． 4 稳定性试验
精确移取样品提取液 1． 0 mL，依照样品提取液
的测定方法，分别在 0． 0 h，0． 5 h，1 h，2 h，3 h，4 h
时测定该待测液的吸光度值 A(见表 4) ，结果在 4 h
以内，吸光度 A 的 RSD 为 0． 47%，说明在 4 h 内待
测液稳定，满足测量要求。
表 4 稳定性试验结果
时间 /h 0． 0 0． 5 1． 0 2． 0 3． 0 4． 0
吸光度 A 0． 963 0． 960 0． 961 0． 959 0． 955 0． 950
3． 5 回收率试验
精确称取已知含量的葎草叶干粉 6 份，分别精
确加入芦丁对照品适量，各份均按样品提取液的制
备方法进行处理并测定其总黄酮含量，葎草样品与
芦丁标准品配比、回收率及相对标准偏差见表 5。
表 5 葎草样品与芦丁标准品配比、回收率及相对标准偏差
样品含量
mg
对照品加入量
mg
理论值
mg
测定值
mg
回收率
%
平均回收率
%
RSD
%
0． 865 0． 1 0． 965 0． 950 98． 2
0． 865 0． 2 1． 065 1． 055 98． 8
0． 865 0． 3 1． 165 1． 142 97． 3 98． 8 1． 74
0． 865 0． 4 1． 265 1． 272 100． 8
0． 865 0． 5 1． 365 1． 348 98． 0
0． 865 0． 6 1． 465 1． 465 100． 0
4 结论
以葎草为研究对象，研究了葎草中黄酮类成分
的提取及含量测定。实验中所选三个因素的主次关
系为:提取方法 ＞提取液 ＞提取时间;最佳的提取工
艺为以索氏提取法、乙醇提取液、提取时间为 2 h;葎
草中不同各部位黄酮类组分含量的关系:花 ＞叶 ＞
茎。该方法具有简便、分析快捷、重现性好，结果准
确等特点。该实验为充分利用、开发葎草资源提供
了一定的实验基础。
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