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第 22 卷 第 4 期 湖 南 文 理 学 院 学 报（自 然 科 学 版） Vol. 22 No. 4
2010 年 12 月 Journal of Hunan University of Arts and Science(Natural Science Edition) Dec. 2010
doi：10.3969/j.issn.1672-6146.2010.04.009

微波萃取在苦瓜叶黄酮提取中的工艺研究

吴永兰, 文耀智, 卞杰松, 李广利, 廖志勇, 胡仁利
(湘南学院 化学与生命科学系, 湖南 郴州, 432000)

摘 要：在微波单因素提取的基础上采取 L9(43)正交试验，探讨乙醇浓度、微波提取时间、料液比、提取次数对
苦瓜叶黄酮提取率的影响. 经过单因素试验及正交试验，结果表明：4 种因素对苦瓜叶中黄酮的提取率的影响分
别为乙醇浓度>提取时间>液料比>提取次数. 在微波功率为 160 W 的条件下，最佳提取工艺条件乙醇质量分数为
70%，液料比为 50:1(mL/g)，提取时间为 3 min, 提取次数为 3 次，此时总黄酮的提取率为 3.54%. 该工艺流程为
苦瓜叶中黄酮的工业化生产提供了参考.
关键词：苦瓜叶；黄酮；微波提取
中图分类号：O 658.2 文献标识码：A 文章编号：1672-6146(2010)04-0029-04

Microwave-assisted extraction of flavones from leaves of balsam pear

WU Yong-lan, WEN Yao-zhi, BIAN Jie-song, LI Guang-li, LIAO Zhi-yong, HU Ren-li
(Department of Chemical and Life Science, Xiangnan University, Chenzhou 42300, China)

Abstract: Based on the extraction of flavones with the technology of microwave, the effect of alcohol concentration，the
number of extraction times, liquid -material rate and microwave irradiation time on the extraction were investigated. The
parameters of extraction process were optimized by orthogonal test. The result shows that four factors on the flavones
extraction rate of balsam pear leaves were as follows alcohol concentration, irradiation time, material-liquid, extraction
number of times. The best extraction condition was alcohol concentration 70%, liqid-material rate 50:1, irradiation time 3
min, extraction number of times 3 times. The process provided a reference for the falconoid industrial production of
flavones in balsam pear leaves.
Key words: balsam pear leaves; flavones; microwave-assisted extraction

收稿日期：2010−09−20
基金项目：湖南省大学生研究性学习和创新性试验计划 2008(271)
作者简介：吴永兰(1953−), 女, 教授, 研究方向为野生资源分析与开发.
苦瓜为葫芦科苦瓜植物，别名凉瓜、癞葡萄和
锦荔枝，属蔓性一年生蔬菜. 苦瓜生长在亚热带地
区，因其既可入药，又可用作蔬菜，故在世界范围
内广泛种植. 目前对苦瓜的开发主要在食疗保健方
面，如苦瓜饮料、苦瓜酒、苦瓜豆腐等[1]. 在食疗
保健方面主要利用苦瓜的果肉、果汁，对苦瓜叶开
发利用几乎处于空白.
由于很多植物的叶片都含有丰富的黄酮化合
物，我们对苦瓜叶中黄酮进行提取并对其含量进行
测定. 黄酮有多种作用，是一种强抗氧化剂，可以
改善血液循环，清除自由基抗衰老[2]，可以降低胆
固醇含量，因此可以用来治疗心脑血管疾病[3]，也
作为食品甜味剂和食用色素[4]，还可以抑制炎性生
物酶渗出，可以增进伤口愈合和止痛等功效[5]. 目
前研究较多的黄酮提取方法有：热水提取法、有机
溶剂提取法、碱液提取法、超声波辅助提取法、超
临界流体提取法、大孔树脂吸附法、酶法提取等[6].
但迄今对苦瓜叶黄酮的微波辅助提取研究鲜有报
道.
微波具有波动性、高频性、热特性和非热特性



30 湖 南 文 理 学 院 学 报（自 然 科 学 版） 2010 年
4 大基本特性. 利用微波穿透萃取介质，快速到达物
质内部，在较低的温度条件下，加速被提取成分向
萃取溶剂界面的扩散速率，缩短了提取组分分子由
物料内部扩散到提取溶剂界面的时间，提高了提取
速率[7]. 与常规的方法比，微波提取具有选择性高、
快速高效、溶剂消耗小、活性成分得率高、不产生
噪音、适于热不稳定物质等特点[8−9].
本文采用微波提取法提取苦瓜叶中总黄酮并对
其最佳工艺条件进行探究，以期为苦瓜的开发利用
开辟新的途径，提高苦瓜产品的附加值，并为苦瓜
黄酮的工业化生产提供参考.
1 材料和方法
1.1 材料
原料：新鲜苦瓜叶，于 2008 年 8 月 20 日采自
湖南永州宁远，选摘同一品种变黄的苦瓜叶，在太
阳下晒干后用恒温鼓风干燥箱 80 ℃干燥至恒重，用
手磨碎，后再用研钵磨碎，过孔径为 60#钢筛，之
后用纸包裹起来，放入干燥箱中备用. 原料粒径不
宜过大，如果粒径过大给提取工作带来困难，但粒
径过小也会给后续的分离操作带来困难.
试剂：芦丁对照品，无水乙醇(AR)，亚硝酸钠
(AR)，硝酸铝(AR)，氢氧化钠(AR).
1.2 仪器设备
格兰仕微波炉(型号为 G80W23CSP-Z，最大输
出功率为 800 W)，分析天平，H.H.S6 型电热数字
显示恒温水浴锅(上海浦东跃欣科学仪器厂)，722
型可见分光光度计(上海天翔光学仪器有限公司)，
101A-1 型电热鼓风干燥箱(上海浦东跃欣科学仪器
厂)等.
1.3 方法
1.3.1 标准曲线的制备
准确称取 19.80 mg 芦丁对照品，用 35%乙醇溶
解，并完全移入 100 mL 容量瓶中，用 35%乙醇定
容. 分别取上述芦丁标准品溶液 0、2、4、6、8、10
mL 于容量瓶中，用 35%乙醇补足至 25 mL，加入
5%亚硝酸钠 1.4 mL，摇匀，放置 5 min 后加入 10%
硝酸铝 1.4 mL，6 min 后加入 4%氢氧化钠 10 mL，
混匀，用 35%乙醇稀释至刻度，10 min 后于 510 nm
波长处比色测定. 标准曲线如图 1.
1.3.2 苦瓜叶中黄酮类化合物的提取、测定
准确称取苦瓜叶粉 1.00 g 放入平底烧瓶，在不
同的实验条件进行微波提取，取部分提取液定量测
定和分析，然后计算黄酮的提取率.
提取液中总黄酮含量的测定：取一定提取液，
离心，后取 5 mL 上清液移至 50 mL 容量瓶中，按
上述染色法染色，测定在 510 nm 处的 ε值. 总黄酮
提取率 (%)=(黄酮类化合物质量 /干物料质量 )×
100%.








A = 0.004 24+ 0.006 35ρ , R=0.999
图 1 芦丁标准曲线
1.3.3 微波处理预试验
取一批规格相同的平底烧瓶，每瓶加乙醇 40
mL, 在微波炉中均匀排成一圈，保证每瓶接受的微
波剂量相等. 每组分别在 20%、40%、60%的功率下
进行处理，观察发现样品在 20%功率下 240 s 沸腾，
40%的功率 80 s 沸腾，60%的功率 40 s 沸腾. 为便
于试验控制，微波功率选择在 20%，即微波强度为
160 W. 在以后的实验中微波辐射时间均应短于相
应微波强度的沸腾时间，超出沸腾时间，提取液容
易溅出，实验结果不准确.
1.3.4 微波提取
准确称取苦瓜叶粉 1.00 g 放入平底烧瓶，加若
干乙醇，轻轻摇匀，用脱脂棉塞住瓶口. 置于微波
炉中，调节微波功率为 20%，辐射一定时间，取出，
冷却至室温. 间隔一定时间，再次放入微波中进行
提取，如此重复提取几次.
2 结果与分析
2.1 单因素分析
2.1.1 提取次数对提取率的影响
在 60%的乙醇、液料比为 50:1(mL/g)、提取时
间为 3 min 的条件下进行微波提取，提取次数分别
为 1、2、3、4，相邻 2 次提取的间隔时间为 20 min,
测定并计算提取液中总黄酮的含量，结果见表 1.
实验结果表明，苦瓜叶中总黄酮的提取率随提
取次数的增大而增大，在提取 3 次时，总黄酮的提
取率达到最大，之后随提取时间的增加，提取率略
有下降. 所以提取次数选择 3 次.
0 10 20 30 40
标准液浓度 ρ/(mg·L-1)
吸
光
度
A
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0



第 4 期 吴永兰, 等 微波萃取在苦瓜叶黄酮提取中的工艺研究 31
表 1 提取次数对提取率的影响
提取次数 总黄酮提取率/%
1 1.95
2 2.31
3 2.52
4 2.46
2.1.2 乙醇浓度对提取率的影响
在乙醇质量分数分别为 50%、60%、70%、80%、
90%，液料比为 50:1(mL/g)，提取时间为 3 min 的
条件下微波提取 3 次，相邻 2 次提取间隔时间为 20
min. 测定并计算提取液中总黄酮含量，结果见表
2.
表 2 乙醇浓度对提取率的影响/%
质量分数 总黄酮提取率
50 2.25
60 2.52
70 2.77
80 2.78
90 2.90
实验结果表明，随乙醇浓度升高提取率逐渐升
高，但乙醇质量分数高于 70%，总黄酮的提取率上
升趋于平缓. 这可能是因为提高乙醇浓度可以增加
提取剂对物料的渗透性，并可提高黄酮类化合物的
溶解度，从而提高黄酮提取率. 但乙醇浓度大，提
取所需的溶剂较大，提取成本高. 综合考虑，乙醇
质量分数以 70%最佳.
2.1.3 液料比对提取率的影响
因溶剂太少无法浸没物料，所以选择在液料比
为 20:1、30:1、40:1、50:1、60:1(mL/g)，乙醇质
量分数为 70%，提取时间为 3min 的条件下提取 3
次，测定并计算提取液中黄酮的含量，结果见表 3.
表 3 液料比对提取率的影响
液料比/(mL/g) 总黄酮提取率/%
20:1 2.47
30:1 2.45
40:1 2.88
50:1 3.00
60:1 2.95
实验结果表明，提取率随液料比的增大逐渐提
高，在液料比为 50:1 时提取率达到最大，再增加料
液比提取率反而下降. 其可能的原因是料液比增大
即溶剂比例增大，系统稀释度增大，有利于黄酮的
溶出，提取剂比例的提高主要是增加了物料体系与
提取剂体系间有效成分的浓度差，也减少了物料内
部有效成分的残余量，从而提高提取率. 当液料比
达到 50:1 时，继续增加液料比，提取剂对微波能的
吸收增加导致细胞液对微波能吸收减少，细胞破裂
不完全，黄酮不能充分溶出. 液料比增大，会增大
溶剂的用量，也会增大后续处理工序的投入，综合
经济效益和生产管理考虑，选择液料比为 50:1.
2.1.4 提取时间对提取率的影响
在提取时间为 1、2、3、4 min，乙醇质量分数
为 70%，液料比为 50:1 的条件下微波提取 3 次，
相邻两次提取间隔时间为 20 min，测定并计算提取
液中总黄酮的含量，结果见表 4.
表 4 提取时间对提取率的影响
提取时间/min 总黄酮提取率/%
1 2.20
2 2.54
3 3.00
4 2.75
实验结果表明：在 1～3 min 范围时，随着提取
时间的延长提取率升高，但是提取时间超过 3 min，
提取率反而减小了. 可能是因为所含黄酮类物质已
基本溶出，所以增加提取时间不能使提取率升高.
另外微波作用时间长环境温度也会升高，部分溶剂
乙醇挥发从而影响提取效果. 温度升高一方面会使
蛋白质及杂质沉淀影响黄酮溶出，另一方面会破坏
提取液中的有效成分，引起黄酮的分解. 所以选择
提取时间为 3 min.
2.1.5 间隔时间对提取率的影响
在乙醇质量分数为 70%，液料比为 50:1，提取
时间为 3 min 的条件下微波提取 3 次，相邻 2 次提
取的间隔时间分别为 20、30、40 min, 测定并计算
提取液中总黄酮的含量，结果见表 5.
表 5 间隔时间对提取率的影响
间隔时间/min 总黄酮提取率/%
20 2.90
30 2.94
40 2.91
实验结果表明，随着提取间隔时间的延长，提
取液中总黄酮的含量基本上保持不变，间隔时间对
黄酮提取的影响不大，在后面的正交试验可不予考
虑. 从节约时间的角度考虑，间隔时间以 20 min 为
宜.
2.2 正交分析法
在单因素试验的基础上，对影响苦瓜叶中总黄
酮提取率的主要因素乙醇浓度、提取时间、料液比、
提取次数等进行 L9(43)正交试验(各试验的间隔时间



32 湖 南 文 理 学 院 学 报（自 然 科 学 版） 2010 年
均为 20 min，微波功率为 160 W)，以确定最佳的工
艺条件. 正交实验因素水平见表 6，正交实验结果见
表 7.
表 6 因素水平 L9(43)
水
平
A 提取
次数
B 乙醇质
量分数/%
C 液料比
/(mL/g)
D 提取时
间/min
1 2 60 40:1 2
2 3 70 50:1 3
3 4 80 60:1 4
表 7 正交实验结果
实验
序号
A 的影
响水平
B 的影
响水平
C 的影
响水平
D 的影
响水平
总黄酮提
取率/%
1 1 1 1 1 2.00
2 1 2 2 2 2.97
3 1 3 3 3 3.02
4 2 1 2 3 2.64
5 2 2 3 1 2.50
6 2 3 1 2 3.47
7 3 1 3 2 2.63
8 3 2 1 3 2.29
9 3 3 2 1 3.34
k1 2.663 2.423 2.587 2.613
k2 2.870 2.587 2.983 3.023
k3 2.753 2.277 2.717 2.650
R 0.207 0.854 0.396 0.410
由正交实验结果可知，影响苦瓜叶黄酮提取率
各因素的主次顺序为 B > D > C > A, 即乙醇浓度>
提取时间>液料比>提取次数，经极差分析最优组合
应为 A2B2C2D2，即乙醇质量分数为 70%、液料比
50:1、提取时间为 3 min、提取次数为 3 次. 在最优
条件下对苦瓜叶中黄酮进行提取，提取液中总黄酮
量为 3.54%. 由于本试验设置因素未包括微波强度，
会对试验结果产生影响，是否有更理想的结果，还
有待进一步研究.
3 结束语
苦瓜叶中含有丰富的黄酮化合物，本文详细探
讨了苦瓜叶总黄酮的微波提取工艺，为开发利用该
资源提供了有益的参考. 微波辅助提取苦瓜叶中黄
酮的实验表明：影响苦瓜叶的黄酮的提取率各因素
的主次顺序为 B > D > C > A，即乙醇质量分数>提
取时间>液料比>提取次数. 最佳提取工艺条件为
A2B2C2D2，即乙醇质量分数为 70%、液料比 50:1、
提取时间为 3 min、提取次数为 3 次. 在此条件下，
苦瓜叶总黄酮的提取率为 3.54%.


参考文献：
[1] 吴道宏, 周丽娟, 孙术国. 苦瓜保健功能及开发利用研
究进展[J]. 饮料工业, 2009, 12(3): 1−3.
[2] 魏朝良, 于德红, 安利佳. 黄酮类化合物及清除自由基
机制的探究[J]. 中成药, 2005, 27(2): 239−241.
[3] 杨波. 黄酮类化合物对心管系统的作用[J]. 岭南心血
管病杂志, 2004, 10(2): 144−145.
[4] 肖崇厚. 中药化学[M]. 上海: 上海科学技术出版社,
1997: 256−274.
[5] 吴立军. 天然产物化学[M]. 4 版. 北京: 人民卫生出版
社, 2003: 175−176.
[6] 刘羽 , 杨洋 . 生物类黄酮的研究进展[J]. 食品科学 ,
2002, 23(4): 45−50.
[7] 高岐. 微波加热溶出——分光光度法测定红皮洋葱中
黄酮化合物[J]. 食品研究与开发, 2008, 29(3): 69−71.
[8] 张永煜, 陈晓华, 张锐杰. 愈风宁心片中葛根总黄酮的
提取工艺[J]. 中国实验方剂学杂志, 1995, 5(2): 12−13.
[9] 张慧, 刘宗敏, 黎继烈. 微波萃取在食品工艺中的应用
[J]. 食品与机械, 2006, 22(6): 147−150.

(上接第 28 页)
[15] 李莉, 易静, 韦彩央, 等. 碘催化无溶剂合成己二酸二
乙酯[J]. 河南化工, 2009(12): 37−39.
[16] 王存德, 鲁萍, 陆军. 固体超强酸 TiO2/SO42−催化合成
己二酸酯[J]. 化工时刊, 1993(5): 29−31.
[17] 石文平, 崔波. 固体超强酸的改性研究[J]. 精细石油化
工进展, 2001, 2(1): 43−47.
[18] 廖德仲. 固体超强酸 SO42−MoO3-TiO2 催化合成己二酸
二乙酯[J]. 精细化工中间体, 2001, 31(1): 19−20, 44.
[19] 王龙杰, 卢泽勤. 固体超强酸催化合成已二酸二乙酯
[J]. 天津化工, 2005, 19(1): 28−29, 32.
[20] 刘华亭, 赵汝琪. 磷钨酸催化合成己二酸二乙酯[J]. 化
学研究与应用, 2000, 12(2): 208−210.
[21] 董迎, 范嘉, 李文鹏, 等. 己二酸二乙酯合成中的微波
催化行为的研究[J]. 天津理工学院学报, 2003, 19(2):
106−108.
[22] Pizzio L, Vazquer P. Tungstophosphoric and molybdo-
phosphoric acids supported on zirconia as esterification
catalysts[J]. Catal Lett, 2001, 77(4): 233−239.
[23] 杨水金, 宋作良. TiSiW12O40/TiO2催化合成已二酸二乙
酯[J]. 商丘师范学院学报, 2003, 19(5): 79−80, 91.
[24] 魏荣宝, 梁婭, 杜惠春, 等. HZSM-5 分子筛催化合成
己二酸酯[J]. 天津理工学院学报, 1994, 10(1): 34−36.