全 文 ：葛别名甘葛、野葛等，为豆科葛属植物，葛 Puerari－
a lobata（Willd）Ohwi in bull。产于我国南北各地，除新
疆、青海和西藏外，分布全国。葛根供药用，有解表退
热，生津止渴，止泻的功能，并能改善高血压病人的项
强、头昏、头痛、耳鸣等症状[1]。葛叶有收敛止血、消肿
止痛等作用。
黄酮类化合物是一类广泛存在的化合物，具有广
泛的生理及药理活性，包括抗炎、抗肿瘤、抗衰老、抗病
毒、抗氧化作用[2]，有些黄酮类化合物具有利尿和调节
血管渗透性的作用，有的具有抑制癌细胞的作用[3]。目
前从中草药提取分离黄酮类化合物报道较多，从五加
科植物刺五加的花、叶及其果实中[4]、洋葱[5]、山核桃皮
中[2]、翻白草[6]提取分离出具有生物活性的黄酮类化合
物。对葛叶和葛蔓的总黄酮类化合物的提取尚鲜见报
道。本文采取不同的条件对葛叶、葛蔓总黄酮进行提
取测定，用以讨论从植物中提取同类化合物的应用价
值，旨在为植物中有效成分研究和开发提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料采集
2008年 10月在浙江林学院东湖区校园内，分别
从葛上摘取葛叶和葛蔓。样品洗净，烘干，分别粉碎后
装入干燥的磨口瓶中备用。在试验的同时测定含水
率。葛叶样品含水率为 11.79 %，葛蔓样品含水率为
2.85 %。
1.2 提取方法
热水提取。分别称取试样品 1.0 g，在水浴中以不
同的时间、不同的温度和不同体积的水提取，过滤。滤
液定容，待测总黄酮含量。
1.3 分析方法
以芦丁为标准样品，采用比色法对各提取液中的
总黄酮含量进行测定[7]。
葛叶、葛蔓总黄酮化合物提取的优化设计
吴超，徐凌刚，何杭生，毛燕*
（浙江农林大学 理学院，浙江 临安 311300）
摘 要：在不同的条件下对葛叶、葛蔓总黄酮含量的提取结果表明：提取温度、提取时间和溶剂体积对总黄酮提取量
都有不同程度的影响，其中提取温度的影响最为显著，其他因素影响较小。从结果中看出，葛叶受三者因素的影响较
为突出，而葛蔓受影响较小，通过综合试验结果统计分析，由此推出最佳设计方案。其结果为，以水为溶剂，提取温度
设定为 80℃~100℃，提取时间为 30 min~40 min，溶剂体积为 50 mL~60 mL，即可得到满意的提取效果。
关键词：葛叶；葛蔓；黄酮类化合物；提取
The Optimal Design of Total Content of Flavanoid in Kudzuvine Leaf and Kudzuvine Stem
WU Chao， XU Ling-gang， HE Hang-sheng， MAO Yan*
（Department of Chemistry， Zhejiang Agriculture and Forestry University， Lin′an 311300， Zhejiang，China）
Abstract：The extraction result of tatal content of flavanoid under different conditions indicated that the solvent
volume，extraction tempture and extraction time had more or less effects on total flavanoid content，and the effect
of extraction tempture was notable. We could conclude that three factors had great effects on kudzuvine leaf
instead of kudzuvine stem. By the statistical analysis of synthesis experimental result，we had promoted the best
design plan. The project was solvent:water；extraction tempture:80 ℃-100 ℃； extraction time:30 min-40 min；
solvent volume:50 mL-60 mL.
Key words：kudzuvine leaf；kudzuvine stem；flavanoid；extraction
基金项目：浙江省自然科学基金资助（项目编号：Y5090179）
作者简介：吴超（1986—），男（汉），本科，专业：应用化学。
*通信作者
基础研究
食品研究与开发
Food Research And Development
2012年 11月
第 33卷第 11期
25
2 结果和分析
2.1 总黄酮提取的单因素影响
2.1.1 不同提取温度对提取总黄酮提取率的影响
取样品 1.0 g，加水 50 mL，分别在不同的温度下提
取 60 min，然后测定总黄酮含量，见图 1。
从图 1中得出，随着温度的升高，葛叶的总黄酮提
取率也随之增加。当温度在 100℃时，总黄酮提取率达
到最大值，表明温度升高有利于葛叶的总黄酮提取。
而葛蔓的总黄酮提取却在 80 ℃时，提取率最高，随着
温度增高，含量降低。结果表明，温度升高对葛叶的影
响较为显著，而对葛蔓没有大的影响，因此，两者的总
黄酮提取温度应选择在 80℃～100℃。
2.1.2 不同时间对提取总黄酮提取率的影响
取样品 1.0 g，加水 50 mL，水浴温度 100 ℃，分别
以不同时间提取，试验重复 2次，然后测定总黄酮提取
率，结果见图 2。
图 2的结果表明，提取时间对葛叶总黄酮提取率
有所影响，而对葛蔓的总黄酮提取率影响不大，在提
取时间为 30 min时，葛叶的总黄酮提取率最高，随着
时间延长葛叶总黄酮提取率随之减少。说明提取时间
达到一定程度时，由于某些黄酮类化合物的热稳定性
较差，加热时间长容易分解，导致总黄酮提取率降低。
说明提取时间达到一定时总黄酮的提取已基本完成。
对葛蔓来说，在提取时间为 30 min时，总黄酮提取率
最高，随着时间延长葛蔓总黄酮提取率略有降低并基
本保持不变，说明延长提取时间意义不大，故两者的
提取时间为 30 min～40 min为宜。
2.1.3 不同的溶剂体积对提取总黄酮提取率的影响
取样品 1.0 g，加热水，分别用不同的体积提取，温
度 100℃，提取时间为 60 min，所得结果见图 3。
由图 3可知，随着溶剂体积的增加，葛叶和葛蔓
的总黄酮提取率也随之增加，溶剂体积为 60 mL时，葛
叶的总黄酮提取率最高，而在 50 mL～60 mL时，葛蔓
的总黄酮提取率最高，表明两者提取的溶剂体积都有
各自的最佳选择，即以 50 mL为好。故而，溶剂体积选
择范围可设定为 50 mL~60 mL。
2.2 综合试验设计方案的确立
根据上述各种因素影响的试验结果，综合考虑采
用二次通用旋转组合设计 [7-8]，进一步考察提取时间、
提取温度，及溶剂体积对提取效果的影响。用
MATLABSU 数学软件处理数据，X1（℃）、X2（min）、X3
（mL）分别表示温度、时间和溶剂体积分数，y/%表示产
率，考虑温度变化范围为 20 ℃~100 ℃，时间变化范围
为 20 min~60 min，溶剂体积变化范围为 20 mL~
60 mL。各因素水平编码值如表 1全部试验设计 20个
处理，其中 15~20号为零水平处理。试验方案及结果
见表 2。
2.3 综合试验结果统计分析
通用旋转组合设计方案及结果，见表 2。
从表 2中可以看出，在提取时间和溶剂体积相同
的条件下，9号与 10号比较，葛叶的提取率提高 126%，
而葛蔓的产率提高 6.25 %，说明提取温度对葛叶总黄
表 1 正交旋转组合设计因素水平编码表mL
Table 1 Coding value of current spinning combination design
编码值 X 温度/℃ 时间/min 体积/mL
1.682 100 60 60
1 84 52 52
0 60 40 40
-1 36 28 28
-1.682 20 20 20
图 2 不同的时间条件下提取的总提取率
Fig.2 Effect of extracting on total flavone content
图 1 不同的温度条件下提取的总黄酮提取率
Fig.1 Effect of temperature on total flavone content
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
20 60 80 10040
提取温度/℃
总
黄
酮
提
取
率
/%
葛蔓
葛叶
20 40 50 6030
提取时间/min
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2总
黄
酮
提
取
率
/%
葛蔓
葛叶
图 3 不同的容积体积条件下提取的总黄酮提取率
Fig.3 Effect of solvent volume on total flavone content
溶剂体积/mL
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
20 40 50 6030
总
黄
酮
提
取
率
/% 葛蔓
葛叶
吴超，等：葛叶、葛蔓总黄酮化合物提取的优化设计 基础研究
26
酮提取率有显著影响，对葛蔓却影响不大。从实验结
果可看出，随着温度的升高产率增加。其次，11号与
12号比较，提取温度和溶剂体积相同的条件下，提取时
间的增加葛叶的产率提高 38%，葛蔓的产率提高 6.25%。
说明提取时间对葛叶影响较大，而对葛蔓的影响不
大。3号与 4号比较，在提取温度和提取时间相同的条
件下，溶剂体积的增加葛叶的产率提高 8.3 %，葛蔓的
产率提高 20 %，说明溶剂体积对葛蔓的影响较大。
2.4 进一步对葛叶、葛蔓的试验结果作统计分析
2.4.1 根据表 2试验结果建立三元二次回归方程
葛叶：y赞 =0.689 5+0.244 4x1+0.039 1x2+0.032 6x3+
0.051 1x1x2+0.016 1x1x3-0.008 8x2x3+0.055 3x12+0.007 9x22+
0.002 5x32
葛蔓：y赞=0.1730 9+0.000 36x1+0.000 86x2+0.006 29x3-
0.002 01x1x2 +0.005 41x1x3 +0.000 09x2x3 -0.002 23x12 -
0.000 68x22- 0.003 64x32
2.4.2 回归方程的显著性检验
由样本数据计算得回归关系显著性检验值为：葛
叶 F=14.71，葛蔓：F=7.355 4，临界值 F0.01（9，10）=4.94，
所以 F＞F0.01，表明葛叶、葛蔓对试验结果均有显著影响。
2.4.3 各回归系数的显著性检验
回归方程中各变量作用的大小可通过 t值检验来
判断，t值检验结果见表 3。
对于葛叶，其中 x1（温度）及 x12对产率 y有显著的
影响，其它的因素对产率影响较小，亦即产率与温度之
间存在显著关系，温度升高，产率增大，为此，我们将 t
检验值小于 1的变量删去，于是回归方程优化为
y赞 =0.689 5+0.244 4x1+0.039 1x2+0.032 6x3+0.051 1
x1x2+0.055 3x12
对于葛蔓，其中 x3（体积），x1x3及 x32对产率 y有极
显著影响，x12对产率 y有显著影响，其他因素均无显
著影响，因而可将 t检验值小于 1的变量从回归方程
中删去，于是回归方程优化为
y赞 =0.006 29x3-0.002 01x1x2+0.005 41x1x3-0.002 23
x12-0.003 64x32
利用回归方程计算不同组合的拟合值推求最优方
案，在 X的编码区间-1.682≤xi≤1.68，取步长为 0.42，
计算不同搭配组合时的总黄酮提取率拟合值共93=729
个值。对于葛叶，其中产率≥1.10 %的有 102个，在这
102个中 x1（温度）编码值在 1.258以上的占 98 %，x2（时
间）编码在 0.418以上占 67 %，体积编码均匀分布，说
明产物与体积无关。综合实验条件可采取提取温度以 80
℃～100 ℃，时间以 40 min～60 min，体积 40 mL～60 mL
为宜。
对于葛蔓，其中产率≥0.175 %的有 150个，在这
150个中 x3（体积）编码在 0.418以上的占 97 %，x1（温
度）编码在 0.148以上的占 78.7 %，x2（时间）编码均匀
分布，即与时间无关，综合试验条件可采取提取温度以
80℃～100℃，体积 40 mL～60 mL为宜，时间以 40 min ～
60 min。
试验
号
葛叶
X1/℃ X2/min X3/mL
1 1（84） 1（52） 1（52）
2 1（84） 1（52） -1（28）
3 1（84） -1（28） 1（52）
4 1（84） -1（28） -1（28）
5 -（36） 1（52） 1（52）
6 -（36） 1（52） -1（28）
7 -（36） -1（28） 1（52）
8 -（36） -1（28） -1（28）
9 1.682
（100）
0（40） 0（40）
10 -1.682
（20）
0（40） 0（40）
11 0（60） 1.682
（60）
0（40）
12 0（60） -1.682
（20）
0（40）
13 0（60） 0（40） 1.682
（60）
17 0（60） 0（40） 0（40）
18 0（60） 0（40） 0（40）
19 0（60） 0（40） 0（40）
20 0（60） 0（40） 0（40）
14 0（60） 0（40） -1.682
（20）
15 0（60） 0（40） 0（40）
16 0（60） 0（40） 0（40）
y/%
1.10
1.07
1.04
0.96
0.44
0.50
0.54
0.49
1.18
0.52
0.79
0.57
0.74
0.69
0.69
0.68
0.71
0.59
0.63
0.73
葛蔓
X1/℃ X2/min X3/mL y/%
1（84） 1（52） 1（52） 0.18
1（84） 1（52） -1（28） 0.15
1（84）-1（28） 1（52） 0.18
1（84）-1（28） -1（28） 0.15
-（36） 1（52） 1（52） 0.17
-（36） 1（52） -1（28） 0.17
-（36）-1（28） 1（52） 0.16
-（36）-1（28） -1（28） 0.16
1.682
（100）
0（40） 0（40） 0.17
-1.682
（20）
0（40） 0（40） 0.16
0（60） 1.682
（60）
0（40） 0.17
0（60）-1.682
（20）
0（40） 0.16
0（60） 0（40） 1.682
（60）
0.16
0（60） 0（40） -1.682
（20）
0.15
0（60） 0（40） 0（40） 0.17
0（60） 0（40） 0（40） 0.17
0（60） 0（40） 0（40） 0.18
0（60） 0（40） 0（40） 0.17
0（60） 0（40） 0（40） 0.17
0（60） 0（40） 0（40） 0.17
表 2 通用旋转组合设计方案及结果
Table 2 Scheme and result of current spinning combination
design
表 3 回归系数显著性检验
Table 3 The t test result of regression coefficient
葛叶 葛蔓
x1 10.840 3** 0.330 4 t0.01（10）=3.169
x2 1.736 2 0.788 7 t0.05（10）=2.228
x3 1.445 2 5.798 4** t0.10（10）=1.812
x1x2 1.734 6 1.415 0
x1x3 0.547 5 3.812 9**
x2x3 -0.297 6 0.066 1
x12 2.517 6* 2.109 5*
x22 0.260 9 0.644 9
x32 0.113 6 3.448 5**
变量
t值
显著程度
（下转第 64页）
吴超，等：葛叶、葛蔓总黄酮化合物提取的优化设计基础研究
27
3 结论
实验的结果表明，影响葛叶总黄酮提取率的主要
因素是提取温度，其次是提取时间，总黄酮提取率随温
度升高，提取时间延长而增加，影响最小的是溶剂体
积。而三者因素对葛蔓的影响均不大，因此，根据实验
的实际情况可将提取温度设定为 80℃~100℃、提取时
间为 30 min~40 min、溶剂体积为 50 mL~60 mL，即可达
到最佳的提取效果。
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91
收稿日期:2012-04-10
加入 5 ％抗坏血酸使绿色略微变浅，其吸光度值
略微下降。但加入 5％过氧化氢使绿色明显变暗，其吸
光度值明显下降。因此，香樟叶叶绿素耐还原性较好，
但氧化剂对其稳定性有一定影响。
3.3.5 金属离子对叶绿素稳定性的影响
取叶绿素提取液，分别加入浓度为 1 mg/mL 的
Al3+、Zn2+、Na+、Fe3+、Ca2+、Cu2+和 Mg2+，观察叶绿素溶液
颜色变化，1h后测定其吸光度值，结果见表 5。
Ca2+、K+、Na+、Cu2+、Pb2+、Zn2+对该叶绿素无明显影
响，Fe3+对叶绿素的影响较大，使溶液变为黑色。
4 结论
通过对香樟叶叶绿素提取条件的研究，得出香樟
叶叶绿素提取的优化工艺是以乙醇：丙酮=1 ∶ 1为提
取剂，料液比 1 ∶ 6（g/mL），提取温度 60 ℃，提取时间
4.0 h。优化工艺下香樟叶叶绿素吸光度值为 1.609。对
香樟叶叶绿素的稳定性研究表明，光照影响香樟叶叶
绿素的稳定性，当光照时间达 4h时，叶绿素吸光度值
急剧下降；叶绿素在 85 ℃前吸光度值明显减小，但
85 ℃后其吸光度值降低幅度不大，即香樟叶叶绿素具
有一定耐高温性；pH对香樟叶叶绿素的稳定性影响较
大，随着 pH的增加，香樟叶叶绿素的吸光度值也在增
加，当 pH≥7时，其吸光度明显下降；香樟叶叶绿素耐
还原性较好，但氧化剂对其稳定性有一定影响；Ca2+、
K+、Na+、Cu2+、Pb2+、Zn2+对该叶绿素无明显影响，Fe3+对
叶绿素的影响较大。因此在香樟叶叶绿素的提取、加
工处理、储存和使用过程中，应尽可能在避光、低温、中
性条件下进行，防止 H2O2、抗坏血酸、Fe3+等的不良影
响。可考虑制备相应的盐类以提高其稳定性。
参考文献：
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收稿日期：2012-03-23
表 5 金属离子对荷叶叶绿素稳定性的影响
Table 5 Effects of metal ion on stability of chlorophyll from
Cinnamomum camphora leaves
金属离子 对照 Ca2+ Fe3+ K+ Na+ Cu2+ Pb2+ Zn2+
颜色变化 绿色 绿色 黑色 绿色 绿色 绿色 绿色 绿色
（上接第 27页）
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孙崇鲁：香樟叶叶绿素的提取及稳定性研究 基础研究
64