全 文 ：微波法提取苦瓜叶中总黄酮
李宪平,申湘忠
(湖南人文科技学院 化学与材料科学系,湖南 娄底 417000)
摘 要:介绍了以苦瓜叶为原料用微波法提取总黄酮,通过正交试验对该方法进行了最佳条件的探讨.实
验结果表明:以 50%乙醇水溶液作提取溶剂,固液比 1:35,微波照射 2.5min,浸提时间 45min,提取温度 80℃,苦瓜
叶中总黄酮提取率最高.
关 键 词:苦瓜叶;总黄酮;提取;微波
中图分类号:TQ463 文献标识码:A
Microwavemethodusedtoextracttotalflavonoidsfrombalsampearleaves
LIXian-ping,SHENXiang-zhen
(DepartmentofChemistryandMaterialScience,HunanInstituteoftheHumanities,ScienceandTechnology,Loudi,Hunan417000)
Abstract:Inthispaperwereintroducedconditionstoextracttotalflavonoidsfrombalsampearleavesbymicrowaveiradiation.
Theoptimumconditionswerestudiedtoextracttotalflavonoidsbyalternativeexperiments.Theresultsshowedthatthehighestextrac-
tionrateoftotalflavonoidsfrombalsampearleavescouldbeobtainedwith50%alcoholimmersedattherateofonepartofdryleafto
thirty-fivepartsofsolventwithmicrowaveiradiatedfor2.5min,extractingtimefor45minandthetemperatureofextractionat80℃.
Keywords:balsampearleaves;totalflavonoids;extraction;microwave
收稿日期: 2007-01-16
作者简介: 李宪平（1948- ），男，湖南娄底人，湖南人文科技学院化学与材料科学系副教授.
黄酮类化合物广泛存在于植物的各个部位,尤
其是花叶部位.有关研究表明,黄酮类化合物是一类
具有广泛开发前景的天然抗氧化剂.近几年来从中
草药中提取分离黄酮类化合物的工作开展得较为广
泛.目前国内外主要是从银杏叶、大豆、山楂叶、荷
叶、芹菜叶、水芹、花生壳等材料中提取黄酮类化合
物[1~4],而对苦瓜叶的研究特别是采用微波处理与乙
醇提取相结合的方法提取苦瓜叶中黄酮类化合物尚
未见报道.苦瓜类植物中含有较丰富的苦瓜苷、谷氨
酸、丙氨酸、脯氨酸、胱氨酸、果胶、多种维生素及微
量元素.我国传统医学记载,它味苦性,具有利尿、清
热、降血脂、降血糖功效,对提高机体的免疫能力,
防治湿疹等皮肤病有一定作用.现代研究表明,苦瓜
类植物中的有效成分可抑制正常细胞的癌变和促进
突变细胞的回复过程,具有抗癌作用.本文通过采用
微波和乙醇相结合的方法提取苦瓜叶中黄酮化合
物,探讨了从苦瓜叶中提取黄酮类化合物的最佳工
艺条件,为苦瓜叶的充分利用提供新的方法.
1 实验部分
1.1 仪器和试剂
UV-2501紫外 -可见分光光度计(日本岛津公
司);721型分光光度计(厦门分析仪器厂);SYZ-550
型石英亚沸高纯水蒸馏器 (上海浦东物理光学仪器
文章编号:1672-7010(2007)03-0086-04
第4卷 第3期
2007年9月
邵阳学院学报(自然科学版)
JournalofShaoyangUniversity(NaturalScienceEdition)
Vol.4No.3
Sep.,2007
厂);AE-240电子分析天平 (梅特勒 -托利多仪器
(上海)有限公司);HH-2电热恒温水浴锅(上海浦
东物理光学仪器厂);101-2AB电热鼓风干燥箱(天
津市泰斯特仪器有限公司);SHB-Ⅲ循环式多用真
空泵(郑州长城科技工贸有限公司);800W22L松下
微波炉(上海松下微波炉有限公司);QE-04A四两
装高速中药粉碎机(武艺县屹立工具有限公司).无
水乙醇;亚硝酸钠溶液(5%);硝酸铝溶液(10%);氢
氧化钠溶液(4%).所用试剂均为分析纯,水为亚沸
高纯蒸馏水.芦丁:中国医药集团上海化学试剂公司
(生化试剂).
材料:苦瓜叶,采自娄底市郊.
1.2实验方法
1.2.1材料的处理
用自来水快速冲洗采摘来的苦瓜叶,自然干燥,
然后置于 50℃恒温干燥箱中干燥 12h,取出后粉碎,
混合均匀,将苦瓜叶依次过 200目、140目、70目、40
目、20目分样筛,取其相应的级分.装入干燥的磨口
瓶中备用.
1.2.2标准溶液的配制和标准曲线的制作
准确称取在 120℃干燥至恒重的芦丁标准试剂
0.0500g,用 30%乙醇超声溶解,并完全移入 500mL
容量瓶中,用 30%乙醇定容.分别取上述芦丁标准溶
液 0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0于 8只 25mL
容量瓶中,用 30%乙醇补充至 12.5mL,加入 5%的
NaNO21.0mL,摇匀,放置 5min后,加入 10%的
Al(NO3)31.0mL,6min后再加入 4%的 NaOH5.0mL,摇
匀,用 30%乙醇稀释至刻度,10min后于波长 505nm
处比色测定,试剂为空白参比.结果见表 1.
表 1 芦丁标准浓度—吸光度
根据表 1结果用最小二乘法作线性回归,得芦
丁浓度 Y与吸光度 A的关系曲线的回归方程式:
Y=0.0738A+0.000233.相关系数 r=0.9997,所以本
检测方法中芦丁的浓度与吸光度有良好的线性关
系.
1.2.3苦瓜叶中黄酮类化合物的提取与测定
称取 2.0g 苦瓜叶粉,用 50%乙醇以固液比 1∶
30先在微波炉中用解冻挡处理 2min,然后在一定温
度下加热回流提取,趁热过滤,滤液用石油醚分次萃
取出叶绿素及可溶性脂类后完全移入 100mL容量
瓶,用 30%乙醇定容至刻度.取提取液 2mL分别于四
只 25mL容量瓶中,用 30%乙醇补充至 12.5mL,加入
5%的 NaNO21.0mL,摇匀,放置 5min后加入 10%的
Al(NO3)31.0mL,6min后再加入 4%的 NaOH5.0mL,混
匀,用 30%乙醇稀释至刻度,10min后于波长 505nm
处比色测定,试剂为空白参比.测定吸光度,取其中
三次的平均值,然后计算提取率.
提取率(%)=(黄酮类化合物质量/干物料
质量)×100%.
2 结果与讨论
2.1 浸提条件的选择
2.1.1 浸提溶剂的选择
黄酮类化合物无论是游离的黄酮甙元还是黄酮
甙都易溶于乙醇、甲醇等溶剂中.根据文献[5],丙酮
的提取效果比乙醇、甲醇好,以 70%丙酮提取最好.
但是由于丙酮价格较贵且含有有毒成分,生产上一
般不用.本实验选择常使用的乙醇进行初步实验,结
果表明:提取苦瓜叶中的总黄酮时,乙醇的质量分数
低于 50%时过滤出现困难,乙醇浓度高于 60%时叶
绿素等脂溶性物质的溶出也增大,造成待测液中杂
质较多,分离纯化难度也大大增加,为了后续的过
滤、回收溶剂、干燥、纯化等操作比较容易,本实验以
50%乙醇溶剂进行提取.
2.1.2 苦瓜叶粉碎粒度大小对浸提效果的影响
粒度不同浸提效果也不同,粒度小浸提效果好,
但粒度不宜过小,否则过滤出现困难.本实验以过 20
目、40目、70目、140目、200目筛的几种粒度的苦瓜
叶粉末进行比较.结果表明(见表 1),以 140~70目苦
瓜叶粉末浸提效果最好.
表 2 粒度大小对黄酮提取的影响
测定条件:苦瓜叶2g,70℃,回流 1次,每次 1h,溶
剂∶苦瓜叶量(V∶W)=30∶1.
2.1.3微波处理时间对浸提效果的影响
准确称取苦瓜叶粉末 2g,用 30%乙醇 60ml溶
解分別用微波解冻挡处理 0min、1.0min、1.5min、2.0
min、2.5min、3.0min、4.0min,80℃回流 1h.按实验
方法测定吸光度.
李宪平,申湘忠:微波法提取苦瓜叶中总黄酮第 3期 87
表 3微波处理时间对黄酮提取的影响
测定条件:苦瓜叶 2g,80℃,回流 1次(1h),溶
剂∶苦瓜叶量(V∶W)=30∶1.
从表中数据分析得知当微波处理 2min提取效果
最好,因为微波处理可以促进了苦瓜叶细胞中有效
活性成分的溶出,而且通过微波的强辐射使苦瓜叶
细胞的内部结构破坏,使黄酮分子快速的从细胞里
扩散到细胞外的溶剂中,从而使提取率大大的增加
了.而当微波处理时间超过 2min之后吸光度反而下
降了则是由于微波的辐射时间太长导致了温度过高
造成了黄酮结构的破坏吸光度反而下降了,另外长
时间的微波处理也导致了乙醇溶剂的挥发和暴沸反
而不利于提取.
2.1.4温度对浸提效果的影响
准确称取苦瓜叶粉末 2g,用 30%乙醇 60ml溶
解用微波解冻挡处理 2min,分别在 50℃、60℃、
70℃、80℃、90℃的条件回流 1h.按实验方法测定吸
光度.
表 4温度对黄酮提取的影响
测定条件:苦瓜叶 2g,溶剂∶苦瓜叶量(V∶W)
=30∶1,微波处理 2min,回流 1h.
由表中数据分析得知当温度达到 80℃此时吸
光度最大提取率最高.当温度为 50～60℃时,吸光度
变化不大当温度升高到 70℃以上是吸光度大幅度
增加,这主要是由于黄酮类化合物在乙醇中的溶解
度随温度的升高而增加,同时由于提取温度的增加
提取液的黏度减小,扩散系数增加促进提取速度的
加快,而当提取温度超过 80℃时提取率反而下降则
是由于温度过高破坏了黄酮分子的结构导致了提取
率下降.
2.1.5 回流时间对浸提效果的影响
准确称取苦瓜叶粉末 2g,用 30%乙醇 60ml溶
解用微波解冻挡处理 2min,80℃水浴分别回流
15min、30min、45min、60min、75min、90min、120min、
180min.按实验方法测定吸光度.
表 5回流时间对黄酮提取的影响
测定条件:苦瓜叶 2g,溶剂∶苦瓜叶量 (V∶W)
=30∶1,微波处理 2min,80℃下回流.
实验结果表明当提取时间为 60min时提取效果
最好,提取时间过短黄酮类化合物没有完全浸出到
溶剂中;由于苦瓜叶黄酮类化合物对热稳定性不好,
时间过长会导致浸出率下降.
2.1.6固液比对浸提效果的影响
准确称取苦瓜叶粉末 2g,分别用 30%乙醇 l∶
10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35、1∶40溶解
用微波解冻挡处理 2min,80℃水浴回流 2h.按实验
方法测定吸光度.
结果表明黄酮类化合物的浸出率随着溶剂量的
增加而增大从 1∶15～1∶30时浸出率增幅度较大,
从 1∶30～1∶40时浸出率则趋于平衡,一般来说溶
剂量越大有效成分浸出越完全,提取率越大,但过大
的固液比会造成溶剂和能源的浪费,并且给后续的
浓缩工作带来困难.因此,从降低成本等综合考虑
确定固液比为 1∶30左右比较合适.
2.2正交实验确定提取的最佳条件
根据上述各种因素影响的试验结果和已有的资
料介绍及实际情况,本实验选择以 50%乙醇为溶
测定条件:苦瓜叶 2g,不同的溶剂量,微波处理 2min,80℃下回流 2h.
邵阳学院学报(自然科学版) 第 4卷88
表 7正交实验方案表 L9(34)剂,确定以提取时间、提取温度、固液比、微波处理
时间 4因素进行正交实验设计来测定苦瓜叶浸提样
品中的总黄酮的提取率.正交试验的设计及结果与
分析见表 7、表 8:
相同实验条件同一批次平行提取三份样品.按
实验方法测定各提取液中总黄酮的含量.
从表中通过极差分析可得知固液比、回流时间、
回流温度、微波处理时间 4个因素对黄酮类化合物
的提取量影响的主次顺序为:微波处理时间 >回流
时间 >固液比 >回流温度,最好的提取条件为:乙
醇的体积分数为 50%;回流时间为 45min;微波处理
时间为 2.5min;提取温度为 80℃、固液比为 1∶35
即 A3B3C1D2.
2.3浸提次数的确定
称取 2g苦瓜叶粉末在最佳条件下提取四次,结果
见表 9.
由表 9可知,浸提次数越多,累积提取率越高,
但提高幅度显著下降.第 3、4次提取率都较低,合计
只有 0.61%,因此,本方法只需提取 2次,即可将
99%以上的黄酮化合物提取出来.
3 结论
根据结果和分析可知,苦瓜叶中含有丰富的黄
酮类化合物.本文详细研究了苦瓜叶中总黄酮的提
取工艺,为开发利用苦瓜叶提供了有益的参考.
参考文献:
[1]蔡键,华景清,王薇等.黄酮提取工艺研究进展[J].淮阴
工学院学报,2003,12:72-76.
[2]蔡为荣.微波提取荷叶黄酮及其清除羟基自由基的研
究[J].食品科学,2004,24(9):112-113.
[3]胡静利,陈键初.杨梅叶黄酮类化合物最佳提取工艺
研究[J].食品科学,2003,23(1):96-99
[4]黄泽元,王海滨,刘志伟.芝麻叶中总黄酮的最佳提取
工艺研究[J].农业工程学报,2004,20(6):201-203
[5]毛莉娟,刘文学,冉旭.苦丁茶中黄酮提取工艺[J].食品
科技,2002,11:18-19.
表 8黄酮化合物提取正交实验结果
表 9不同提取次数对对黄酮提取的影响
李宪平,申湘忠:微波法提取苦瓜叶中总黄酮第 3期 89