全 文 ：响应面法优化柠条锦鸡儿总黄酮超声提取工艺
及其体外抗氧化性研究
寇 亮1,2，李 璐 1,2，陆丽娜 1,2，康淑荷*1,2
（1.西北民族大学化工学院，甘肃 兰州 730030；
2.环境友好复合材料及生物质利用甘肃省高校重点实验室，甘肃 兰州 730030）
摘 要 目的：采用响应面法优化柠条锦鸡儿中总黄酮超声辅助提取工艺，并研究柠条锦鸡儿总黄酮
的体外抗氧化活性。方法：在单因素实验的基础上，以超声时间(A)、料液比(B)、乙醇浓度(C)为自
变量，柠条锦鸡儿总黄酮得率为因变量，运用 Box-Behnken 设计-响应面法优化柠条锦鸡儿总黄酮超
声辅助提取工艺。同时，测定柠条锦鸡儿总黄酮对四种自由基的清除作用。结果：柠条锦鸡儿总黄
酮较优提取条件为：超声时间 43 min、料液比 1:30 g/mL、乙醇浓度 75 %，在此条件下柠条锦鸡儿
总黄酮得率可达 3.743 %，RSD 为 0.94 %。体外抗氧化性实验结果表明，柠条锦鸡儿总黄酮对
DPPH·、羟基自由基（·OH）、ABTS+自由基以及超氧自由基（O2-·）均有一定的清除效果，具有较
为优良的抗氧化活性。结论：Box-Behnken 设计-响应面法优化柠条锦鸡儿总黄酮提取工艺方法简
便，可预测性较好；柠条锦鸡儿总黄酮具有体外抗氧化活性，值得进一步研究和利用。
关键词：柠条锦鸡儿，总黄酮，响应面法，超声辅助提取，抗氧化活性

Optimization of extraction of total flavonoids from Caragana korshinskii kom with
ultrasound technology by response surface analysis and evaluation of
its antioxidant activity in vitro
KOU Liang1,2 LI Lu1,2 LU Lina1,2 KANG Shuhe*1,2
(1 Chemical Engineering College of Northwest University for Nationalities, Lanzhou, 730030; 2 Key Laboratory for Utility of
Environment-friendly Composite Materials and Biomass in Universities of Gansu Province,730030, China)
Abstact Objective: To investigate the ultrasonic-assisted extract on total flavonoids from Caragana
korshinskii kom and evaluate its in vitro antioxidant activity. Methods: On the basis of single-factor test, the
ultrasonic-assisted extraction process parameters of total flavonoids from Caragana korshinskii kom were
optimized by the Box-Behnken design and response surface method on the ratio of ultrasonic time (A),
material-to-liquid ratio (B), ethanol concentration (C), and the yield of total flavonoids was used as the
responsive values. Meanwhile, four kinds of free radical scavenging effect of total flavonoids from


收稿日期：
作者简介：寇亮(1983-)，男，硕士，实验师，主要研究方向为药物化学及天然有机化学；E-mail：kouliang83@163.com
*通讯联系作者：康淑荷( 1972—) ，女，硕士，副教授，主要从事天然药物的研究与开发。E-mail: 523429214@163. Com
基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金项目(31920160049)
网络出版时间：2016-05-26 09:18:33
网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1759.TS.20160526.0918.006.html
Caragana korshinskii kom were determined. Results: The optimum conditions for total flavonoids of
Caragana korshinskii kom were as follows: ultrasonic time was 43 min, material-to-liquid ratio was 1:30
g/mL, and ethanol concentration was 75 %. Under these conditions, the yield of total flavonoids could reach
3.743 %, and RSD was 0.94 %. Result of antioxidation showed that total flavonoids from Caragana
korshinskii kom had a certain scavenging effect on DPPH·, hydroxyl free radical (·OH), ABTS+ free radical
and superoxide free radical (O2-·) , so it had good antioxidant activity. Conclusion: The Box-Behnken
design and response surface analysis could well optimize the ultrasonic-assisted extraction of total
flavonoids from Caragana korshinskii kom and has good predictability. The total flavonoids from Caragana
korshinskii kom had antioxidant activity in vitro, so this plant was worth further research and utilization.
Key Words: Caragana korshinskii kom; flavonoids; response surface methodology; ultrasonic-assisted
extraction; antioxidant activity
中图分类号：TS201.2 文献标识码：B 文章编号：

柠条锦鸡儿（Caragana korshinskii kom）又称柠条、大白柠条、毛条等，为多年生锦鸡儿属
（Caragana Fabr.）灌木，根系庞大，入土深，具有独特的形态变化和生态适应性，抗干旱、抗寒
冷，是我国西北干旱、半干旱地区一种重要的控制荒漠化的多年生灌木，主要分布于甘肃、宁夏、
内蒙古、山西、陕西等地[1-4]。 柠条锦鸡儿的根、茎、叶皆可入药，有滋阴养血、通经、镇静和止痒
等功效，用于治疗发热、头晕头痛、炎症和妇科疾病，在传统中医药中应用历史悠久[5]。它还是高
蛋白植物，可作为备选的食品添加剂原料，同时也是荒漠及荒漠草原地带的优良动物饲料[6]。
锦鸡儿属植物富含黄酮类化合物[7]，该类化合物具有调脂、清除自由基、抗菌、抗肿瘤等药理
活性[8]，还是一种天然的抗氧化剂，在食品、药品、化妆品中都有广泛应用[9]。目前，对柠条锦鸡儿
的研究大多聚焦于生物分类学、遗传多样性和生态价值[10]，对其中的黄酮类化合物的提取及生物活
性研究却鲜有报道。张华等[11]比较超声波-水浴提取法、微波提取法和液氮-乙醇提取法提取柠条锦
鸡儿中总黄酮得率，发现得率由高到低依次为：超声波-水浴提取法、微波提取法、液氮-乙醇提取
法。本论文运用超声辅助提取法、通过 Box-Behnken 设计-响应面法优化柠条锦鸡儿总黄酮的提取工
艺，并对其体外抗氧化性进行研究，以期为进一步开发利用该植物提供理论依据。响应面曲线法优
化柠条锦鸡儿总黄酮提取工艺及其体外抗氧化性研究笔者未见文献报道。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
柠条锦鸡儿采摘自甘肃省兰州市五泉山麓，经西北民族大学化工学院制药工程教研室主任师永
清教授鉴定为锦鸡儿属植物柠条锦鸡儿 Caragana korshinskii kom。选取柠条锦鸡儿地上部分叶及细
枝条，室内阴干后，备用。芦丁对照品购自上海士锋科技有限公司。其他试剂均为市售商品级分析
纯试剂。
SP-2100 型紫外-可见分光光度计 上海光谱仪器有限公司；UX620H 型电子分析天平 日本岛津公
司；AB204-S 型电子天平 瑞士梅特勒公司；SB25-12DT 型超声波清洗机 宁波新芝生物科技股份有限
公司；DHG-9023A 型电热恒温鼓风干燥箱 上海森信实验仪器有限公司；DFT-200 型高速中药粉碎机
温岭市林大机械有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 芦丁标准曲线的制作 准确称取于 105 ℃干燥的芦丁对照品 10 mg，80 %乙醇定容至 10 mL，混
合均匀，静置，得到 1 mg/mL 芦丁标准溶液，备用。从上述配制的芦丁标准溶液中吸取 0.0、0.5、
1.0、1.5、2.0、2.5 mL 分别加入 6 个干燥的 25 mL 的容量瓶中，各加入 80 %乙醇至 8 mL，加入 1
mL 5 %的 NaNO2溶液摇匀后静置 6 min，再加入 1 mL 10 % Al(NO3)3溶液，摇匀，静置 5 min 后加
入 4 % NaOH 溶液 10 mL，最后再用 80 %乙醇定容并摇匀后静置 15 min。以未加芦丁标准品的溶液
作为空白对照，分别于 510 nm 处测定 6 个容量瓶中标准溶液的吸光度值[12]。
1.2.2 柠条锦鸡儿中总黄酮的提取 柠条锦鸡儿地上部分叶及细枝条室内阴干后粉碎过 24 目筛，准确
称取 3.00 g，置于 100 mL 锥形瓶中，用乙醇浸泡，在 50 ℃水温下，50 KHz 超声提取，过滤。滤渣
再以相同的条件重复以上步骤超声、过滤，合并两次滤液至 100 mL 容量瓶中并用乙醇定容，从中精
密量取 1 mL 溶液至 25 mL 的容量瓶中，用“1.2.1”中所述方法配制溶液。以波长 510 nm 处测量得到
的吸光度值来计算总黄酮的得率方程为 ：
总黄酮得率Y（%）= %100
10003
10025C 


式中：C为待测溶液中总黄酮浓度(mg/mL)，Y为总黄酮得率（%）。
1.2.3 单因素实验 以超声时间、料液比、乙醇浓度和提取次数四个因素为研究对象，以柠条锦鸡儿
总黄酮得率为指标进行单因素实验。
1.2.3.1 超声时间对总黄酮得率的影响 以柠条锦鸡儿中的总黄酮得率为指标，在固定料液比 1:30
g/mL、乙醇浓度 70 %、提取 2 次的条件下，考察不同超声时间(20、30、40、50、60 min)对总黄酮
得率的影响。
1.2.3.2 料液比对总黄酮得率的影响 以柠条锦鸡儿中的总黄酮得率为指标，在固定超声时间 40 min、
乙醇浓度 70 %、提取 2 次的条件下，考察不同料液比(1:10、1:20、1:30、1:40、1:50 g/mL)对总黄酮
得率的影响。
1.2.3.3 乙醇浓度对总黄酮得率的影响 以柠条锦鸡儿中的总黄酮得率为指标，在固定料液比1:30
g/mL、超声时间为40 min、提取2次的条件下，考察不同乙醇浓度(50 %、60 %、70 %、80 %、90 %)
对总黄酮得率的影响。
1.2.3.4 提取次数对总黄酮得率的影响 以柠条锦鸡儿中的总黄酮得率为指标，在固定料液比 1:30
g/mL、超声时间为 40 min、乙醇浓度为 70 %的条件下，考察不同提取次数(1 次、2 次、3 次)对总黄
酮得率的影响。
1.2.4 响应面法优化柠条锦鸡儿总黄酮提取工艺 在单因素实验结果基础上，按照 Box-Benhnken 中心
组合实验设计原理，采用 Design-Expert 8.05b 软件设计响应面实验。本实验选择超声时间（A）、料
液比（B）、乙醇浓度（C）三个因素为考察因素，因素水平见表 1。
表 1 因素水平编码
Table 1 Coded of factors and levels

水平
因素
A：超声时间（min） B：料液比（g/mL） C：乙醇浓度（%）
-1 30 1:20 70
0 40 1:30 80
1 50 1:40 90
1.2.5 柠条锦鸡儿总黄酮体外抗氧化性实验 以维生素 C(Vc)为阳性对照，取用响应面实验结果较优提
取条件下获得的总黄酮提取液测定其对羟基自由基（·OH）、超氧自由基（O2-·）、DPPH·以及
ABTS+自由基的体外清除作用，清除率越大表明其抗氧化能力越强，由此来确定它们的抗氧化能
力。
1.2.5.1 对羟基自由基（·OH)的清除实验 测定方法参考相关文献[13-14]，取一支 10 mL 容量瓶，依次加
入 1 mL 6 mmol/L H2O2溶液、2 mL 2 mmol/L FeSO4溶液、4 mL 6 mmol/L 水杨酸乙醇溶液，蒸馏水
定容，混合均匀，在 37 ℃水浴环境下静置 20 min，于 510 nm 波长处测定吸收波长 A0。取 5 支 10
mL 量瓶依次编号为 1~5，依次加入浓度为 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/mL 的柠条锦鸡儿总黄酮提取
液，然后严格按照测定 A0 的操作步骤分别加入同剂量相同试剂，蒸馏水定容至 10 mL，置于 37 ℃
水浴环境下保温 20 min，在 510 nm 波长处测定吸收波长 Ax。另取 5 支 10 mL 容量瓶按照测定 Ax操
作分别加入柠条锦鸡儿总黄酮提取液，以蒸馏水代替上述混合溶液做为对照试验组，严格按照测定
A0操作进行实验，于 510 nm 测定吸收波长 Ax0。
样品溶液对（·OH）清除率计算公式：[1-(Ax-Ax0)/A0] ×100%
式中： A0 ——空白组溶液的吸光度值
Ax——样品组吸光度值
Ax0——对照组吸光度值
1.2.5.2 对超氧自由基（O2-·）的清除实验 测定方法参考相关文献[13,15]。取 6 支 10 mL 量瓶，依次加
入浓度从 0.0~1.0 mg/mL，每隔 0.2 个单位浓度为一个梯度的柠条锦鸡儿总黄酮提取液，再向每个量
瓶中加入 4.5 mL 的 Tris-HCl 缓冲溶液、3.0 mL 蒸馏水，混合均匀后，放置在 25 ℃环境下 20 min，
后加入邻苯三酚溶液 0.4 mL，放置在 25 ℃水浴环境下保温 4 min，随后马上加入 1 mL 10 mol/L 的
HCl，蒸馏水定容，于 325 nm 波长下测定吸光度 A0及 Ax。另取 5 支 10 mL 容量瓶严格按照如上操
作，以蒸馏水代替邻苯三酚溶液做为对照试验组，在 325 nm 波长处测定吸收波长 Ax0 。
样品溶液对超氧自由基（O2-·）清除率计算公式：[1-(Ax-Ax0)/A0]×100%
式中：A0 ——空白组溶液的吸光度值
Ax——样品组吸光度值
Ax0——对照组吸光度值
1.2.5.3 对 DPPH·自由基的清除实验 测定方法参考相关文献[13,16-17]。DPPH·储备液的准备：称取 1,1-
二苯基-2-三硝基苯肼 5.0 mg，加无水乙醇进行溶解后定容于 50 mL 量瓶中，混合均匀。取六支 10
mL 量瓶按照 1~6 进行编号，均加入 5.0 mL DPPH·储备液，加入自 0.0~2.0 mg/mL 以 0.4 mg/mL 为单
位浓度梯度的柠条锦鸡儿总黄酮溶液，无水乙醇溶液定容，于暗处放置 30 min，在 517 nm 波长下测
定吸收波长 A0 及 Ax。另取 5 支 10 mL 容量瓶，严格按照测定 Ax 步骤，用无水乙醇溶液代替
DPPH·储备液做对照试验组，测定 Ax0。
样品溶液对 DPPH·清除率按以下公式计算：[1-(Ax-Ax0)/A0] ×100%
式中：A0 ——空白组溶液的吸光度值
Ax ——样品组吸光度值
Ax0——对照组吸光度值
1.2.5.4 对 ABTS+自由基的清除实验 测定方法参考相关文献 [18-19]。ABTS+储备液的配制：2.45
mmol/L 过硫酸钾与 7.00 mmol/L ABTS 溶液等量均匀混合，黑暗放置反应 15 h。向生成的 ABTS+溶
液中加入无水乙醇，以期于 734 nm 获得值为 0.70±0.02 的吸收值。取六支 10 mL 量瓶并编号 1~6，
均加入 8.0 mL ABTS+储备液，再分别加入浓度为 0.0 mg/mL 至 1.0 mg/mL 以 0.2 mg/mL 为浓度梯度
的柠条锦鸡儿总黄酮溶液，加无水乙醇进行定容，在 30 ℃室静置 10 min，于 734 nm 处测定吸收波
长 A0及 Ax。另取 5 支 10 mL 容量瓶严格按照测定 Ax步骤，用无水乙醇代替 ABTS+储备液做对照试
验组，测定 Ax0。
样品溶液对 ABTS+清除率按照以下公式计算：[1-(Ax-Ax0)/A0] ×100%
式中：A0 ——空白组溶液的吸光度值
Ax ——样品组吸光度值
Ax0——对照组吸光度值
1.3 数据处理
运用 Microsoft Excel ( Office 2010)及 Design-Expert 8.05b 软件进行数据整理及分析。
2 结果与分析
2.1 芦丁标准曲线的绘制
以芦丁对照品溶液浓度（mg/mL）(C)为横坐标、吸光度值(A)为纵坐标绘制标准曲线。得到回归
方程为：A=6.0228C-0.0128，r=0.9997，线性范围为 0.0044～0.0222 mg/mL，线性关系良好。
2.2 单因素实验结果
2.2.1 超声时间的选择 图1表明，20~40 min内得率随超声时间的增加而增大，在超声时间40 min时，
柠条锦鸡儿总黄酮的得率出现最优值；当继续增加超声提取时间，得率略有下降，可能是由于增加
超声时间黄酮类化合物已渐达饱和、不再明显溶出，并且随着超声时间的延长，植物细胞膜逐渐被
破坏，其中的粘液等杂质溶出使提取液粘度增大，影响了提取效果[20]。因此，选择超声提取时间为
30~50 min进行Box-Behnken实验设计。

图 1 超声时间对柠条锦鸡儿总黄酮得率的影响
Fig.1 The effect of times of extraction on the yield of total flavonoids
2.2.2 料液比的选择 图 2 可见料液比对柠条锦鸡儿总黄酮得率的影响较大，随溶剂量的增加总黄酮
的得率也增加，当料液比达到 1:30 g/mL 时得率最大，继续增加溶剂量后得率反而有所降低，原因有
可能是：料液比过小，黄酮溶解不充分；料液比过大，则样品中一些非黄酮类的化合物溶解度增
大，与黄酮类化合物竞争性溶出，从而干扰黄酮的提取使其得率减小[13]。故选择料液比为 1:20~1:40
g/mL 进行 Box-Behnken 实验设计。

图 2 料液比对柠条锦鸡儿总黄酮得率的影响
Fig.2 The effect of solid /liquid ratio on the yield of total flavonoids
2.2.3 乙醇浓度的选择 图 3 表明，当乙醇浓度在 50 %~80 %之间，柠条锦鸡儿总黄酮的得率随浓度增
加而增大；当乙醇浓度为 80 %时总黄酮得率达到最大，继续增加乙醇浓度，总黄酮得率呈现下降趋
势。原因可能是由于随着乙醇浓度增大，黄酮类化合物达到饱和，同时一些亲脂性强的色素、杂质
等成分溶出量增加，这些成分与黄酮类化合物竞争性溶出，从而导致黄酮类化合物得率下降[21]。本
实验选取乙醇浓度为 70 %~90 %进行 Box-Behnken 实验设计。

图 3 乙醇溶液浓度对柠条锦鸡儿总黄酮得率的影响
Fig.3 The effect of ethanol concentration on the yield of total flavonoids
2.2.4 提取次数的选择 图 4 表明，提取次数为 3 次时，柠条锦鸡儿总黄酮的得率有最大值，但提取 2
次与提取 3 次的差别不大，而且能耗大大增加，从实验时间和试剂成本方面考虑，选择提取次数 2
次较为合适。

图 4 提取次数对柠条锦鸡儿总黄酮得率的影响
Fig.4 The effect of times of extraction on the yield of total flavonoids
2.3 响应面实验与结果
2.3.1 响应面法确定柠条锦鸡儿总黄酮的较优提取条件 以 A：超声时间（min）、B：料液比
（g/mL）、C：乙醇浓度（%）作为自变量，以柠条锦鸡儿总黄酮得率 Y(%)作为其响应值，响应面
分析实验方案及结果见表 2。
表 2 Box-Behnken 实验设计及结果
Table 2 Box-Behnken design arrangement and results
实验号 A B C Y（%）
1 0 1 1 3.390
2 0 0 0 3.703
3 -1 0 -1 3.612
4 1 1 0 3.672
5 1 -1 0 3.530
6 1 0 1 3.499
7 -1 1 0 3.316
8 0 0 0 3.713
9 0 1 -1 3.640
10 -1 0 1 3.259
11 1 0 -1 3.617
12 0 0 0 3.730
13 -1 -1 0 3.481
14 0 0 0 3.718
15 0 -1 -1 3.625
16 0 -1 1 3.367
17 0 0 0 3.745

表 3 响应面设计回归方程的方差分析
Table 3 ANOVA for response surface quadratic model
项 平方和 自由度 均方 F 值 P 值 Prob＞F 显著性
模型 0.38 9 0.043 60.92 ﹤0.0001 **
A 0.053 1 0.053 75.65 ﹤0.0001 **
B 2.813×10-5 1 2.813×10-5 0.040 0.8466 不显著
C 0.12 1 0.12 171.60 ﹤0.0001 **
AB 0.024 1 0.024 33.75 0.0007 **
AC 0.014 1 0.014 19.78 0.0030 **
BC 1.600×10-5 1 1.600×10-5 0.023 0.8839 不显著
A2 0.056 1 0.056 80.32 ﹤0.0001 **
B2 0.048 1 0.048 68.60 ﹤0.0001 **
C2 0.051 1 0.051 72.51 ﹤0.0001 **
残差 4.887×10-3 7 6.982×10-4
失拟项 3.836×10-3 3 1.279×10-3 4.87 0.0802 不显著
净误差 1.051×10-3 4 2.627×10-4
总离差 0.39 16
注：*表示显著性差异，P<0.05；**为极显著性差异，P<0.01
采用 Design-Expert 8.05b 软件对表 2 中数据进行多项式拟合回归，建立多元二次响应面回归模
型：Y=3.72+0.081×A+1.875×10-3×B-0.12C+0.077×A×B+0.059×A×C+2.000×10-3×B×C-0.10×A2-0.11×B2
-0.11×C2，实验因素对响应值的影响不是简单的线性关系，A、C、AB、AC、A2、B2、C2 对得率 Y
的影响非常显著。表 3 回归统计分析结果表明：模型的 F=60.92，P＜0.0001，表明实验的二次模型
是非常显著的，具有统计学意义。失拟项Ｐ值＝0.0802＞0.05，相关系数 R2=0.9874，说明所得方程
与实际拟合中非正常误差所占比例小，即失拟项是不显著的。结果显示此模型与实际实验拟合较
好，可以很好地描述所得实验结果，真实的实验点用该方程代替进行分析是具有可行性的。通过 F
值可知，各单因素对柠条锦鸡儿总黄酮得率的影响程度大小依次为：乙醇浓度>超声时间>料液比；
每两因素交互作用对柠条锦鸡儿总黄酮得率的影响因素大小依次为：超声时间和料液比>超声时间和
乙醇浓度>料液比和乙醇浓度。
根据该模型绘制出各交互因素响应曲面图见图5。从图5a可看出，响应面坡度较陡，响应值随超
声时间的变化率大于料液比的变化率，说明二者在交互作用中超声时间对总黄酮得率的影响大于料
液比。同理，从图5b中可知乙醇浓度对总黄酮得率的影响大于超声时间；从图5c中可知乙醇浓度对
总黄酮得率的影响大于料液比。观察对比图5a、图5b和图5c中响应面的坡度和等高线，图5a中响应
面的坡度最陡，其等高线也更趋向于椭圆形，说明超声时间和液料比的交互作用最为显著；图5b中
响应面的坡度较缓，其等高线也较圆，说明超声时间和乙醇浓度有较显著的交互作用但弱于超声时
间和液料比；图5c中响应面最为平缓，其等高线也更趋向于圆形，说明料液比和乙醇浓度的交互作
用较不显著。总之，此结果与模型中F 值分析结果一致。
Design-Expert程序模拟出来的RSM结果显示，柠条锦鸡儿总黄酮的较优提取工艺为：超声时间
42.61 min、料液比1:30.98 g/mL、乙醇浓度75.12 %；总黄酮得率的预测值为3.762 %。
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
30.00
35.00
40.00
45.00
50.00
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
总
总
总
总
总
(%
)
A: 超超超超（min） B: 料料料(g/mL)

a.超声时间和料液比
70.00
75.00
80.00
85.00
90.00
30.00
35.00
40.00
45.00
50.00
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
总
总
总
总
总
(%
)
A: 超超超超（min） C: 乙乙乙乙(%)

b.超声时间和乙醇浓度
70.00
75.00
80.00
85.00
90.00
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
总
总
总
总
总
(%
)
B: 料料料(g/mL) C: 乙乙乙乙(%)

c.料液比和乙醇浓度
图5 各提取因素之间的交互作用影响响应面图
Fig. 5 Response surface plots showing the mutual effects of different factors on the yield of total
flavonoids
2.3.2 验证实验 根据实验实际操作情况，将实验条件设置为：超声提取时间 43 min、料液比 1:30
g/mL、乙醇浓度 75 %，进行 3 次重复实验（见表 4）。计算得总黄酮得率的平均值为 3.743 %，RSD
为 0.94 %，与模型总黄酮得率的预测值 3.762 %相比，误差仅 0.5 %，说明响应面优化得到的提取工
艺条件可靠性高，可预测性好。
表4 工艺验证结果
Tab.4 Verification results of processing
序号
柠条锦鸡儿质量
（g）
总黄酮得率
（%）
平均得率（%）
标准偏差
（%）
RSD（%）
1 3.00 3.743
3.743 0.35 0.94 2 3.00 3.746
3 3.00 3.739
2.4 抗氧化性实验的结果分析
2.4.1 对羟基自由基（·OH)的清除实验结果 根据图6能够得知，柠条锦鸡儿总黄酮对羟基自由基
（·OH）有显著的清除效果。在受测浓度范围内，其清除羟基自由基（·OH）的作用比相同浓度的Vc
要略强，且随着柠条锦鸡儿总黄酮溶液浓度的增加，清除率不断增加，柠条锦鸡儿总黄酮浓度为1.0
mg/mL时清除率不再有明显的增加，清除率达90 %。

图 6 柠条锦鸡儿总黄酮对羟基自由基·OH清除
Fig. 6 Scavenging effects of total flavonoids on ·OH
2.4.2 对超氧自由基（O2-·）的清除实验结果 根据图7可以得知，在受测浓度范围内，Vc对超氧自由
基（O2-·）始终有很强的清除作用，0.4 mg/mL以后清除率就保持在90 %以上；柠条锦鸡儿总黄酮样
品对超氧自由基（O2-·）的清除作用较明显，但明显弱于Vc，当柠条锦鸡儿总黄酮浓度在0.8 mg/mL
时， 最大清除率可达 69 %。随着总黄酮浓度进一步增大，清除率又有所降低，可能是由于黄酮对超
氧自由基（O2-·）的清除能力有一最适浓度，浓度低于或是高于这一浓度，清除能力都会减弱[22]。当
然，这一假设还有待于进一步验证。

图7 柠条锦鸡儿总黄酮对超氧自由基（O2-·）清除
Fig. 7 Scavenging effects of total flavonoids on O2-·
2.4.3 对DPPH·自由基的清除实验的结果 根据图8能够得知，在受测浓度范围内，Vc对DPPH·自由基
始终保持很明显的清除作用，都能达到95 %以上；柠条锦鸡儿总黄酮对DPPH·自由基的清除效果也
较显著，但明显弱于Vc，其清除率随总黄酮浓度增大不断增加，柠条锦鸡儿总黄酮浓度接近于0.8
mg/mL时清除率不再有明显的增加，浓度为1.0 mg/mL时清除率达40 %以上。

图8 柠条锦鸡儿总黄酮对DPPH·自由基清除
Fig. 8 Scavenging effects of total flavonoids on DPPH·
2.4.4 对ABTS+自由基的清除实验的结果 按照“1.2.5.4”中所述方法计算出ABTS+自由基得清除率，
结果如图9。图9显示，在受测浓度范围内，Vc对ABTS+自由基有很强的清除作用，0.6 mg/mL以后清
除率就保持在90 %以上；柠条锦鸡儿总黄酮对ABTS+自由基的清除作用相对弱于Vc，但依然有着较
为明显的清除作用，在浓度达到0.8 mg/mL时清除效果最佳，清除率达到76 %。随着总黄酮浓度进一
步增大，对ABTS+自由基清除率又有所降低，这种情况笔者认为与“2.4.2”中的情况原因类似，但
具体原因仍待进一步求证。

图9 柠条锦鸡儿总黄酮对ABTS+自由基清除
Fig. 9 Scavenging effects of total flavonoids on ABTS+
3 结论
运用 Design-Expert 软件，通过星点设计-响应面法建立柠条锦鸡儿总黄酮得率与超声时间、料
液比、乙醇浓度的二次多项拟合方程及三维响应面图。根据模型优化得出柠条锦鸡儿总黄酮提取的
实验最佳工艺条件为：超声提取时间 43 min、料液比 1:30 g/mL，乙醇浓度为 75 %，在此条件下柠
条锦鸡儿总黄酮得率可达 3.743 %，RSD 为 0.94 %。建立的模型合理、可靠性高，可以很好地预测
出柠条锦鸡儿总黄酮的得率。体外抗氧化性研究结果表明，柠条锦鸡儿总黄酮可作为一种良好的天
然抗氧化剂，对羟基自由基（·OH）、超氧自由基（O2-·）、DPPH·自由基以及 ABTS+自由基均有一
定的清除效果，但是对各自由基的清除强度不同，其对羟基自由基（·OH）的清除效果略强于 Vc，
其他清除效果均弱于 Vc；仅从最大清除率比较而言，柠条锦鸡儿总黄酮抗氧化性由强到弱依次
为·OH>ABTS+>O2-·>DPPH·。采用该实验方法为进一步利用好植物柠条锦鸡儿提供了良好的理论参考
和依据。

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