全 文 ： *收稿日期：2010-10-21，修回日期：2010-11-04，网络出版时间：2010-11-30 16:05.
基金项目：三明市科技局资助项目（2007-L-9）;大学生创新性实验计划项目（ZL0912/CS）
作者简介：鄢紫红（1987-），女，福建永泰人，三明学院化学与生物工程系在读大学生.
通讯作者：郑可利（1957-），男，福建永泰人，教授，研究方向：天然产物的提取与分离.Email:kelizheng@sohu.com
宝鸡文理学院学报(自然科学版)，第 30 卷，第 4 期,第 60-65 页，2010 年 12 月
Journal of Baoji University of Arts and Sciences (Natural Science), Vol. 30, No. 4, pp. 60-65, Dec. 2010
DOI: CNKI:61-1290/N.20101130.1605.000
超声波法提取黄花倒水莲总口山酮工艺研究*
鄢紫红，郑可利*，王铮敏，吕梅桂，周淑英
(三明学院 化学与生物工程系，福建 三明 365004)
摘 要：目的 优选超声波法提取黄花倒水莲中总 酮的最佳工艺。方法 以黄花倒水莲中总 酮
提取量和吸光度值为考察指标，通过正交实验研究4个因素(乙醇浓度、料液比、提取温度、超声波处
理时间)对提取效果的影响。结果 经过正交实验得到从黄花倒水莲中提取总 酮的最佳工艺为：以
80%的乙醇为提取剂，料液比为1∶20，超声作用时间为40 min，超声提取温度为70 ℃，提取量可以
达到11.746 mg/g。结论 该实验确定的最佳提取工艺简便易行，提取率和提取量较高。
关键词：黄花倒水莲；总 酮；超声波；提取工艺；正交实验
中图分类号：R284.2-33 文献标识码：A 文章编号：1007-1261（2010）04-0060-06
Technological study on extraction optimization condition of total xanthones
from Polygala Aureocauda Dunn using ultrasonic wave
YAN Zi-hong, ZHENG Ke-li*, WANG Zheng-min, LÜ Mei-gui, ZHOU Shu-ying
(Dept. Chem. & Bio-Eng., Sanming University, Sanming 365004, Fujian, China)
Abstract: Aim To optimize the extraction process of xanthones from Polygala aureocauda Dunn by
ultrasonic wave. Methods Taking the extraction amount and absorbance value of xanthones from Polygala
aureocauda Dunn as the index for investigation, the influence of four factors (i. e. ethanol concentration,
solid-liquid ratio, extraction temperature and ultrasonic wave treating time) on extraction effect are studied
by orthogonal experiment. Results Orthogonal experiment results shown that the optimum extracting
conditions of xanthones are as follows: the concentration of ethanol as an extractant is 80%, solid-liquid
ratio is 1∶20, the time of ultrasonic oscillations is 40 minutes, extraction temperature is 70 ℃, the
extraction amount can up to 11.746 mg/g. Conclusion The optimum extraction process is stable and
simple, and the extraction ratio is relatively high.
Key words: Polygala aureocauda Dunn; xanthones; ultrasonic wave; extraction technology;
orthogonal test

黄花倒水莲，又名假黄花远志，为远志科远志属植物，主产于福建、江西、湖南、广东、广西
和云南[1]。味甘、微苦，性平。具补益气血、健脾祛湿、活血化瘀和调经等功效[2-3]，是广西民间少
数民族常用药，用于治疗病后体虚、腰肌劳损、风湿关节痛、跌打损伤、急慢性肝炎、子宫下垂和
月经不调等症[4]。近年来，黄花倒水莲的药理活性研究是一个热点，并从中发现了许多新的活性，
该植物根中含有皂苷、 酮、多糖和有机酸等多种成分[5-7]，其总提物具有抗应激、抗衰老、免疫增
强、降血脂、活血、抗炎、抗病毒、抗癌等作用[8-9]，但是未见其单体的活性报道。
酮(xanthone)，又称呫吨酮、苯并色原酮或者氧杂蒽酮，是一类黄色或类白色的酚性化合物。
它是远志属中含量比较丰富的一类成分（当然在归心草、山竹果等植物或者果实中也会有），具有
DOI:10.13467/j.cnki.jbuns.2010.04.019
第 4 期 鄢紫红 等 超声波辅助乙醇提取黄花倒水莲总 酮工艺研究 61
蓝色、黄色或暗红色的荧光，与黄酮类化合物有相似的颜色反应和谱学特征[10-18]。通常存在于一些
较高等的植物种属，如龙胆科、桑科、藤黄科、远志科、豆科等植物及真菌和地衣中，具有利尿、
抗菌、抗癌、抗抑郁等活性。因此 酮提取工艺的研究对黄花倒水莲的开发有着重要的意义。
目前，无论是国内还是国外，提取中草药化学成分的方法主要采用常规提取法：冷浸法、渗漉
法、煎煮法、回流提取法、连续提取法，但是这些常规方法均有许多不足之处，如回流法虽然提取
较完全，但是需要加热，耗时较长；煎煮法虽然可以方便地进行工业化生产，但是提取率较低，溶
剂用量极大，耗时长；渗漉法虽然不用加热，提取效率也较高，但是耗时很长；冷浸法则是最原始
的提取方法、溶剂用量大，耗时太长，提取率也很低。随着新技术、新方法不断出现，使用超声技
术提取中草药化学成分是目前中草药研究领域的一大热点。超声波提取法在中草药化学成分提取中
的应用已经显示出明显的优势，具有省时、节能、环保、提出率高等优点[19-21]。本文研究以黄花倒
水莲总 酮提取量为考察指标，初步探讨在改变乙醇溶度、料液比、超声作用时间、超声温度等因
素下，提取黄花倒水莲中的总 酮，并进行正交试验，选出最佳工艺，为合理开发利用黄花倒水莲
资源提供依据。
1 实验部分
1.1 原料、试剂与仪器
1.1.1 实验原料与试剂
黄花倒水莲，产于福建三明；芦丁标准品（德国生产）；95%乙醇、NaNO2、NaOH 均为分析
纯；Al(NO3)3,化学纯。
1.1.2 实验仪器
KQ3200型数控超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司生产；722S可见分光光度计、FA1604N
型电子天平，均由上海精密科学仪器有限公司生产；SHB-3循环水式多用真空泵，郑州长城科工贸
有限公司生产。
1.2 分析方法
因 酮与黄酮类化合物有相似的颜色反应和谱学特征，总 酮的分析采用分光光度法，以芦丁
为对照品。 酮类试样加入铝离子试剂，同时控制适当 pH 值，使 酮化合物与铝盐形成络合物，
在可见光区获得稳定的特征吸收峰，便于可直接利用分光光度计进行测定。
1.3 实验步骤
1.3.1 备料
把干燥、干净黄花倒水莲根用搅拌机粉碎，过 40 目分样筛，备用。
1.3.2 配制溶液
分别配制 5% NaNO2 溶液、10% Al(NO3)3 溶液、4%NaOH 溶液、不同浓度的乙醇溶液
1.3.3 以芦丁为标准品制作标准曲线
精密称取经 120 ℃干燥至恒重的芦丁对照品 4 mg，置于 10 mL 容量瓶中，加适量 80%乙醇使溶
解并稀释至刻度，摇匀，得到 0.4 mg/mL 标准溶液。精密吸取 0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1. 0 mL 分
置于 10 mL 容量瓶中，加入 5% NaNO2 0.3 mL 放置 6 min，再加入 10% Al(NO3)3 0.3 mL，放置 6 min，
加 4% NaOH 4 mL 控制适当 pH 值，加水至刻度，摇匀，放置 15 min。未加芦丁的试剂作空白对照，
用 Uvmini-1240 紫外可见分光光度计在 510 nm 处测定吸光度，所得吸光度值见表 1。
表 1 芦丁对照液吸光度测定结果
Table 1 The absorbency of rutin contrast solution by UV and visible spectrophotometer
Crutin/mg·mL-1 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
Absorbency 0.112 0.210 0.314 0.400 0.517 0.606
利用回归拟合，可得线性方程为：A=2.557×10-3+10.065C，该方程的线性相关系数 R=0.999 7。
1.3.4 提取液吸光度的测定
宝鸡文理学院学报（自然科学版） 2010 年 62
精密吸取所得样液 1 mL，置 10.00 mL 容量瓶，按上述标准曲线制备方法，测定吸光度。根据
回归方程，计算样品中总 酮的含量 C。
1.4 提取的工艺流程

1.5 超声提取黄花倒水莲总 酮的影响因素
表 2 提取黄花倒水莲总 酮的影响因素及水平
Table 2 The factors and levels of extracting xanthones from Polygala aureocauda Dunn by ultrasonic wave
Factors Levels
Solvent(CH3CH2OH)/% 35 50 65 80 95
Solid-liquid ratio 1∶10 1∶20 1∶30 1∶40 1∶50
Extraction temperature/℃ 40 50 60 70 80
Ultrasonic wave treating time/min 10 20 30 40 50
1.5.1 超声波法提取单因素实验
准确称取 2.00 g 黄花倒水莲粉末，用不同乙醇浓度、料液比、提取温度、超声作用时间分别进
行单因素实验。
1.5.2 超声波提取正交优化实验设计
实际操作中各因素相互交叉影响，为了全面考察影响因素，在单因素的基础上，选取各单因素
的较优条件，设计 4 因素 3 水平正交实验 L9(34)，确定总 酮的最佳提取条件。
1.6 黄花倒水莲总 酮提取量的计算方法
总 酮提取量(mg/g)=(C×100×V / V0)/ W,
其中 C 表示测量溶液的浓度；V 表示样液定容后的体积；V0 表示测定吸光度用样液的体积；W 表示
称取样品黄花倒水莲重量。
2 结果分析与讨论
2.1 乙醇浓度对超声法提取效果的影响

超声提取 减压抽滤 定容(100 mL容量瓶) 取 1.00mL 至 10.00mL 容量瓶
黄花倒水莲 烘干 粉碎 过筛(40 目) 乙醇浸渍(20 min)
加入显色剂 调节 pH 定容至 100 mL 测定吸光值 分析计算
图2 料液比对总 酮提取量的影响
Fig. 2 The extracting ratio of total
xanthones
图 1 乙醇浓度对总 酮提取量的影响
Fig. 1 The extracting ratio of total
xanthones
第 4 期 鄢紫红 等 超声波辅助乙醇提取黄花倒水莲总 酮工艺研究 63
分别称取黄花倒水莲 2.00 g，用 35%~95%不同浓度的乙醇进行超声处理，设置料液比为 1∶20、
温度为 60 ℃、超声处理时间为 20 min，测定提取液的吸光度值，计算 酮类物质的提取量，实验
结果如图 1 所示。由图 1 可知，总 酮类物质提取量随乙醇浓度的增大有所提高。当乙醇浓度为 80%
时，总 酮类物质的提取量最高，随后当乙醇的浓度再继续增大(>80%)时，总 酮类物质的提取量
反而有所下降。所以，选用乙醇浓度为 80%，提取效果最佳。
2.2 料液比对总 酮提取效果的影响
在乙醇浓度 80%、提取温度 60 ℃、超声作用时间 20 min 的条件下，比较不同料液比对总 酮
提取效果的影响,实验结果如图 2所示。由图 2可以看出，总 酮提取量随着料液比的增大（1∶10~1∶
30 之间）而增加，但是 1∶40 反而明显下降，1∶50 又出现回升，考虑到节约提取液（CH3CH2OH）
的使用量以及 1∶40 的反常，故选取提取率高的料液比即 1∶20、1∶30 以及反常的 1∶40 作为正交
试验考察水平，进行实验研究。
2.3 提取温度对总 酮提取效果的影响

在乙醇浓度 80%、超声作用时间 20 min、料液比 1∶20 的条件下，比较不同提取温度(30~80 ℃)
对总 酮提取效果的影响，实验结果如图 3 所示。由图 3 可知，在 30~70 ℃之间，温度越高， 酮
的提取量越高；但是温度太高（≥80 ℃），会造成提取液溶剂挥发，影响提取，导致提取量反而下
降。因此，温度宜控制在 70 ℃以下，以 70 ℃为最佳。而本文则选取 50℃、60℃、70℃作为正交试
验的考察水平进行研究。
2.4 超声处理时间对总 酮提取效果的影响
在乙醇浓度 80%、提取温度 60℃、料液比 1∶
20 的条件下，比较不同超声处理时间(10~60 min)
对总 酮提取效果的影响，实验结果如图 4 所示。
由图 4 可以看出，在一定时间内随时间延长，提
取量逐渐增大，达到一个峰值后又下降，且达到
一定时间后提取量趋于稳定。综合考虑到超声波
处理时间和提取量之间的利弊，以处理时间短，
而提取量相对较高为宜，因此超声时间选择 20、
30、40 min 为处理时间水平进行正交试验设计。
2.5 超声辅助提取总 酮的正交优化实验
图 3 不同温度对总 酮提取量的影响
Fig. 3 The extracting ratio of total xanthones
under different temperatures
图 4 不同处理时间对总 酮提取量的影响
Fig. 4 The extracting ratio of total xanthones
under different times

Levels
Factors
1 2 3
A (
3 2CH CH OH
ϕ /%) 50 65 80
B(Time/min) 20 30 40
C(Solid-Solvent 1∶20 1∶30 1∶40
D(Temperature/℃) 50 60 70
表 3 正交实验因素与水平
Tab. 3 The factors and levels of orthogonal test
宝鸡文理学院学报（自然科学版） 2010 年 64
2.5.1 正交实验方案与结果
正交实验的因素和水平列入表 3，正交实验设计方案以及实验结果列入表 4。
表 4 超声提取的正交实验设计方案及实验结果
Table 4 Orthogonal experimental design and results of ultrasonic wave-assisted extraction
Factors/Levels
No.
A B C D
A510nm Extracting ratio/mg·g-1
(1) 1 1 1 1 0.108 5.238
(2) 1 2 2 2 0.117 5.685
(3) 1 3 3 3 0.147 7.176
(4) 2 1 2 3 0.151 7.374
(5) 2 2 3 1 0.173 8.467
(6) 2 3 1 2 0.180 8.815
(7) 3 1 3 2 0.142 6.927
(8) 3 2 1 3 0.175 8.568
(9) 3 3 2 1 0.189 9.262
K1 6.033 6.513 7.540 7.656
K2 8.219 7.573 7.440 7.142
K3 9.252 8.418 7.523 7.706
Y =7.501
Effect 1 -1.468 -0.988 0.039 0.155
Effect 2 0.718 0.072 -0.061 -0.361
Effect 3 0.751 0.917 0.022 0.205
Deviation 3.325 1.822 0.007 0.196
Optimum conditions A3 B3 C1 D3
Factors effect a b d c

2.5.2 离差分析
由表 4 的离差计算结果可知，影响黄花倒水莲总 酮提取量的因素主次顺序为 A>B>D>C，即
乙醇浓度对试验结果影响最大，提取温度次之，超声处理时间位于第三，而料液比影响最小。最佳
提取工艺条件应为 A3B3C1D3，即超声波辅助乙醇法提取黄花倒水莲总 酮的最佳工艺条件为：乙
醇溶剂浓度为 80%，提取温度为 70 ℃，提取时间为 40 min，料液比 1∶20。因最佳组合不在试验设
计之中，为了考察其的可靠性和重现性，有必要进行验证试验。
2.6 验证实验
为了验证优化实验条件组合的可靠性，选乙醇浓度为80%，提取温度为70 ℃，提取时间为40 min，
料液比1∶20 进行验证实验，设平行实验3组，实验结果得到黄花倒水莲总 酮类物质的平均提取量
为11.746 mg/g，确实优于表4中列入的其他条件。
2.7 总 酮的定性实验鉴别
浓氨水反应：取该样品溶液点滴在滤纸上，将滤纸在氨水上方蒸熏0. 5 min，立即置于紫外光下
观察，呈明显的黄褐色荧光斑点。
AlCl3反应：取样品溶液点滴在滤纸上，滴加1% AlCl3乙醇溶液，风干后在可见光下观察，呈灰
黄色，在紫外光下呈黄色荧光斑点。
乙酸镁反应：取样品溶液点滴在滤纸上，滴加1%乙酸镁甲醇溶液，风干后在紫外光下观察，呈
黄色斑点。
盐酸-镁粉反应：取乙醇提取液1 mL于试管中加镁粉，再加入浓盐酸数滴(1次性加入)，在泡沫处
呈橙黄色。
第 4 期 鄢紫红 等 超声波辅助乙醇提取黄花倒水莲总 酮工艺研究 65
上述定性实验结果表明，黄花倒水莲乙醇提取物中含有 酮。
3 结论
(1)黄花倒水莲总 酮提取的最佳工艺为：乙醇溶剂浓度为 80%，提取温度为 70 ℃，提取时间
为 40 min，料液比 1∶20，提取量可以达到 11.746 mg/g,黄花倒水莲总 酮提取量尚未见文献报道。
(2)超声波辅助乙醇溶剂法提取工艺与传统的醇溶剂浸提法相比，操作时间明显缩短，无需回收
溶剂，从而达到降低成本、省时、高效、节能、减少污染的目的。
(3)在超声提取的过程中，提取率出现了起伏波动的情况，这可能与超声的凝聚作用有关。超声
振动可使气、液媒质中悬浮粒子以不同速度运动，增加相碰撞机会；或利用驻波使它们趋于波腹处，
从而发生凝聚过程。但是在 酮的提取中，出现提取率趋于平稳的现象，这是否说明已经达到一个
溶解与凝聚的动态平衡，其内在机理以及提取物中各种成分的分离、鉴定仍然需要进一步深入研究。
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(编校：邓珠平)