全 文 ：第 43 卷第 5 期
2015 年 3 月
广 州 化 工
Guangzhou Chemical Industry
Vol. 43 No. 5
Mar. 2015
超声波法提取香樟果中总黄酮的研究
王福海1，徐慧琴2，黄 敏1
(1 内江师范学院化学化工学院，四川 内江 641112;2 河南省轻工业学校，河南 郑州 450062)
摘 要:利用超声波辅助提取了香樟果中的黄酮类化合物。通过单因素和正交实验研究了乙醇体积分数、超声波时间、超
声波功率、温度及料液比对黄酮类化合物提取率的影响。结果表明:乙醇的体积分数为 40%，温度为 50 ℃，超声波功率为 300 W，
液料比为 1∶20，时间为 0. 5 h的条件下提取效果最佳。在最优化条件下测得总黄酮的提取率可达到 2. 504%。
关键词:黄酮类化合物;香樟果;超声波;提取
中图分类号:N33 文献标志码:B 文章编号:1001 － 9677(2015)05 － 0114 － 03
Study on the Extraction of Total Flavonoids from Camphor
Fruit by Ultrasonic Method
WANG Fu － hai1，XU Hui － qin2，HUANG Min1
(1 College of Chemistry and Chemical Engineering，Neijiang Normal University，Sichuan Neijiang 641112;
2 Henan Province Light Industry School，Henan Zhengzhou 450062，China)
Abstract:Flavonoids was drew from camphor fruit by ultrasonic method in this experiment. The affection of ethanol
concentration，ultrasonic time，ultrasonic power，temperature and ratio of material were researched with the single factor
and orthogonal experiments. The result showed that the optimum extraction conditions were ethanol concentration of 40%，
extraction temperature of 50 ℃，solid － liquid ratio of 1∶20 and extraction time of 0. 5 h，in which the yield of flavonoids
in camphor fruit could reach 2. 504% under optimum conditions.
Key words:flavonoids;camphor fruit;ultrasonic wave;extraction
超声波的选择性好，穿透能力非常强，非常容易于获得比
较较集中的声能，在水中传播距离非常远，应用非常广泛，可
用于测速、清洗、碎石杀菌消毒等方面。超声波提取法是利用
超声波帮助溶剂进行提取，可以产生高速度、强烈的空化效应
和搅拌，破坏植物体内的细胞壁［1］，使溶剂分子渗透到植物细
胞中，从而缩短了提取时间，提高了提取率，还可以避免温度
过高对提取成分的影响。近年来，超声波提取法被普遍应用在
天然物的提取方面，超声波技术广泛应用于提取植物中的植物
碱、植物体类活性物质等［2 － 4］，目前黄酮类化合物提取的方法
很多，本次实验采用超声波辅助提取香樟果中的黄酮类化合
物。
1 实验材料
仪器:AE240 电子分析天平(梅特勒 －托利多) ，可见分光
光度计(722N) ，离心机(TDL5 － 100 － A) ，超声波恒温水浴槽
(SBL － 30DT)，高速粉碎机(JSP － 100)。
试剂:NaNO3，Al(NO3)3，NaOH，芦丁标准品 (国药集
团化学试剂有限公司，含量大于 95%)，无水乙醇均为分析纯
(AＲ)。
材料:春香花园网店买回的大叶香樟果。
样品预处理:将买回的成熟的香樟果在 55 ℃下烘至衡重，
再粉碎成粉末，装入密封袋中备用。
2 实验方法
2. 1 吸光度的测量方法
在 100 mL容量瓶中，分别加入 50%乙醇 5 mL 和 5%亚硝
酸钠溶液 2 mL，混合均匀后静置 6 min，再加 10%硝酸铝溶液
2 mL，混合均匀后静置 6 min，最后加 4%氢氧化钠试液 10 mL，
静置 15 min后，用 50%乙醇定容，摇匀后静置 15 min，用可见
分光光度计以试剂空白为参比，在 510nm波长处测定吸光度。
2. 2 单因素实验
称取 2. 0000 g香樟果粉末于锥形瓶中，分别对乙醇体积分
数、时间、超声波功率、温度、料液比等做单因素超声波提
取。结束后，冷却离心，再转移至 100 mL 容量瓶中，并用相
同体积分数的乙醇溶液定容至刻度线。从中移取 2 mL 溶液于
100 mL容量瓶中定容后按照 2. 1 步骤测定其吸光度，计算黄酮
类化合物的提取率，来确定最佳提取条件。
2. 3 提取率的计算
先由芦丁标准曲线计算出总黄酮的质量，在由计算式得出
香樟果中黄酮类化合物的提取率:黄酮类化合物提取率(%)=
(C × 100 × 50 × 10 －3)/m × 100%，式中 C 为标准曲线黄酮浓度
(μg /mL) ，m为样品的质量(g)。
第 43 卷第 5 期 王福海，等:超声波法提取香樟果中总黄酮的研究 115
3 结果与讨论
3. 1 标准曲线
准确称取芦丁标准品 0. 0200 g，并向其中加入 30 mL 无水
乙醇，水浴加热搅拌使其溶解，然后将冷却后的溶液转至
100 mL 容量瓶，定容备用。准确移取上述制备的芦丁溶液
0. 00 mL、1. 00 mL、2. 00 mL、3. 00 mL、4. 00 mL、5. 00 mL、
6. 00 mL分别置于 6 支 100 mL 容量瓶中。按步骤 2. 1，测定其
吸光度，以吸光度(A)为纵坐标，黄酮类化合物质量溶度(mg /
mL)为横坐标，绘制如图 1 所示的芦丁标准曲线［5］，得到回归
方程 y = 13. 800x － 0. 0040，相关系数 Ｒ2 = 0. 9985。表明芦丁在
0. 00 ～ 0. 10 mg /mL之间与吸光度值的线性关系。
图 1 芦丁的标准曲线
Fig. 1 Standard curve of rutin
3. 2 单因素实验
3. 2. 1 乙醇体积分数对香樟果中黄酮类化合物提取率的影响
准确称取 2. 0000 g 香樟果粉末 5 份分别置于 5 个锥形瓶
中，分别加入体积分数为 30%、40%、50%、60%、70% 的
40 mL 乙醇，在超声功率 300 W，超声温度 50 ℃，超声时间
30 min 条件下，进行超声波提取试验。结果如图 2 所示，表
明:黄酮类化合物的提取率随乙醇体积分数的增加先增大后减
小，当乙醇体积分数为 40%时提取率长而达最高，50%时有所
下降。其主要原因为在 40%乙醇溶液中黄酮类化合物溶解比较
为充分，提取率相对比较高。
图 2 乙醇体积分数对提取率的影响
Fig. 2 Effect of ethanol concentration on the extraction rate
3. 2. 2 温度对香樟果中黄酮类化合物提取率的影响
图 3 温度对提取率的影响
Fig. 3 Effect of temperature on the extraction rate
称取 2. 0000 g香樟叶粉末 5 份分别置于 5 个锥形瓶中，分
别在 40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃下和在超声功率为 300 W，
超声时间 30 min，乙醇浓度为 40%，料液比 1∶20 条件下进行
超声波辅助提取。结果如图 3 所示，表明:黄酮类化合物提取
率随温度的升高先升高后降低，当达到 50 ℃，提取效果最好。
可能是温度比较高可能造成溶剂挥发损失一部分;也可能破坏
了结构，降低了其稳定性，温度升高使分子的运动加速，软化
和破坏了细胞壁从而使细胞浸出更多的黄酮类化合物，从而影
响其测定，故温度在 50 ℃左右为宜。
3. 2. 3 时间对香樟果中黄酮类化合物提取率的影响
准确称取 2. 0000 g的香樟果粉末 5 份分别置于 5 个锥形瓶
中，在超声波时间分别为 20、30、40、50 和 60 min 和超声功
率 300 W，乙醇浓度 40%，超声温度 50 ℃，料液比 1∶20 条件
下进行实验。结果如图 4 所示，结果表明:黄酮类化合物提取
率随时间的延长先升高后降低，当超过 30 min后，其提取率有
所降低。可能是加热时间比较长导致部分黄酮类化合物分解，
使得提取率有所降低，因此提取时间 30 min为宜。
图 4 时间对提取率的影响
Fig. 4 Effect of time on the extraction rate
3. 2. 4 功率比对香樟果中黄酮类化合物提取率的影响
准确称取 2. 0000 g的香樟果粉末 5 份分别置于 5 个锥形瓶
中，分别在功率为 240、300、360、420、480 W的条件下和超
声时间 30 min，乙醇浓度 40%，料液比 1∶20，超声温度 50 ℃
条件下进行超声处理试验。结果如图 5 所示，随着超声功率的
增大，黄酮提取率先增大，当超声功率达到 300 W以上时，黄
酮提取率减小。由于超声波工作的功率本身不宜过高，而且在
高功率条件下运行时产生较大的噪音，影响黄酮类化合物的提
取，所以本次确定功率 300 W为最宜。
图 5 功率对提取率的影响
Fig. 5 Effect of power on the extraction rate
3. 2. 5 液料比对香樟果中黄酮类化合物提取率的影响
图 6 液料比对提取率的影响
Fig. 6 Effect of liquid ratio on the extraction rate
116 广 州 化 工 2015 年 3 月
准确称取 2. 0000 g的香樟果粉末 5 份分别置于 5 个锥形瓶
中，分别在液料比 1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30 的条
件下和超声功率为 350 W，超声时间 30 min，超声温度 50 ℃，
乙醇浓度为 40%的条件下进行超声处理。结果如图 6 所示，表
明:黄酮类化合物提取率随料液比的升高先逐渐上升后逐渐下
降，当达到 1∶20 时达到最高。
3. 3 正交实验
由单因素的实验结果表明，选取时间、液料比、体积分
数，超声波功率为四因素选择三水平进行表格设计，根据实验
数据可知温度对提取率的影响比其他因为较小，故选择温度为
最佳值 50 ℃，见表 1。设计 L9(3
4)正交表来进行正交实验。操
作:分别准确称取 2. 0000 g香樟果粉末于锥形瓶中，按正交表
进行实验，得出黄酮提取液，配制成 100 mL 溶液，用移液管
移取 2 mL于 100 mL容量瓶中再按 2. 1 方法测定不同条件下提
取液中黄酮类合物的吸光度，并计算出提取率。
表 1 正交试验表头设计
Table 1 orthogonal table head design
水平
B体积
分数 /%
A超声波
时间 /min
C液料比 /
(mL /mg)
D超声波
功率 /W
1 30 20 1∶20 240
2 40 30 1∶25 300
3 50 40 1∶30 360
由表 2 可知，各因素的影响顺序为 体积分数 ＞功率 ＞超声
波时间 ＞液料比。其中体积分数的极差最大，即最大影响因
素。结果分析，A2B2C1D2 (液料比 1∶20、体积分数 40%、温度
50 ℃、超声波时间 30 min)为最佳工艺提取条件。
表 2 正交试验安排及结果
Table 2 orthogonal test arrangement and results
试验号
因素
超声波
时间(A)
乙醇体积
分数(B)
液料比
(C)
超声波
功率(D)
提取率 /%
1 1 1 1 1 0. 479
2 1 2 2 2 1. 976
3 1 3 3 3 1. 352
4 2 1 2 3 0. 604
5 2 2 3 1 1. 591
6 2 3 1 2 2. 068
续表
7 3 1 3 2 0. 645
8 3 2 1 3 1. 604
9 3 3 2 1 1. 104
K1 1. 269 0. 576 1. 384 1. 064
K2 1. 421 1. 724 1. 228 1. 563
K3 1. 118 1. 508 1. 196 1. 187
极差 Ｒ 0. 303 1. 148 0. 188 0. 499
主次顺序 B ＞ D ＞ A ＞ C
优水平 A2 B2 C1 D2
优组合 A2B2C1D2
3. 4 验证实验
在温度 50 ℃的条件下，按提取最佳工艺 A2B2C1D2的条件
进行提取。提取后的溶液移取 2 mL溶液于 100 mL 容量瓶中按
照 3. 1 的实验方法测定吸光度，进行 3 次平行实验验证，提取
率分 别 为 2. 512%、 2. 497%、 2. 503%，平 均 提 取 率 为
2. 504%，为最大值。
4 结 论
本次实验利用超声波提取法提取香樟果中的黄酮类化合物
的研究，并分别考察了温度、乙醇体积分数、功率、时间、料
液比对本实验提取率的影响，采用了可见分光光度计测定了香
樟果中黄酮含量的吸光度，并计算出黄酮类化合物的含量。通
过单因素实验和正交试验确定了最优提取条件为:温度为
50 ℃，乙醇的体积分数为 40%，时间为 0. 5 h，料液比为 1∶
20。在最佳条件下总黄酮化合物的提取率能够达到 2. 504%。
参考文献
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