全 文 ：书第 31 卷 第 2 期 福建师范大学学报 (自然科学版) Vol. 31，No. 2
(2015 年 3 月) Journal of Fujian Normal University (Natural Science Edition) Mar. 2015
文章编号:1000-5277(2015)02-0063-06
虎尾轮根部黄酮类化合物的提取及其抗氧化性能研究
萧淑雯1，卢玉栋1，2，潘嘉文1，张林华1，童跃进1，2
(1. 福建师范大学化学与化工学院，福建 福州 350007;
2. 福建师范大学化工新材料研究所，福建 福州 350007)
摘要:以虎尾轮根为原料，采用乙醇水溶液浸提法提取黄酮类化合物，并研究该类提取物的抗氧化性
能． 结果表明，虎尾轮根部黄酮最佳的提取工艺条件为:乙醇溶液体积分数为 70%，料液比为 1 (g) ∶ 25
(mL)，浸提温度为 60 ℃，浸提时间为 4 h，此条件下黄酮提取量可达到 48. 44 mg·g －1，同时发现虎尾轮
根部黄酮提取物对超氧阴离子自由基具有一定的清除能力，半抑制质量浓度(ρIC50)为 2. 43 mg·L
－1，强于
维生素 C，表现出较好的体外抗氧化性．
关键词:虎尾轮根部;黄酮类化合物;提取工艺;超氧阴离子自由基;抗氧化性
中图分类号:TQ215 文献标志码:A
收稿日期:2014-09-30
通信作者:童跃进 (1958 － )，男，教授，主要从事精细化学品开发研究． tongyuejin@ fjnu. edu. cn
Study on the Extraction and Antioxidant Activity of
Flavonoids from Uraria Crinita Ｒoot
XIAO Shu-wen1，LU Yu-dong1，2，PAN Jia-wen1，ZHANG Lin-hua1，TONG Yue-jin1，2
(1. College of Chemistry and Chemical Engineering，Fujian Normal University，Fuzhou 350007，China;
2. Institutue of New Chemical Materials，Fujian Normal University，Fuzhou 350007，China)
Abstract:With the aqueous ethanol as solvent，solvent extraction was adopted to extract total
flavonoids from Uraria crinita root． The optimum extraction conditions of total flavonoids from Uraria
crinita root were as follows:the ethanol volume fraction of 70%，liquid-solid ratio of 1 (g) ∶ 25
(mL)，extraction temperature of 60 ℃，and extraction time of 4 h． Under the optimum conditions，
the yield of total flavonoids could reach 48. 44 mg·g －1 ． The extract had certain radical scavenging
ability for superoxide anion with a 50% inhibition concentration (ρIC50)of 2. 43 mg·L
－1 that was
stronger than ascorbic acid，suggesting that the flavonoids from Uraria crinita root had the potential
antioxidant activity in vitro．
Key words:Uraria crinita root;total flavonoids;extraction conditions;superoxide anion rad-
ical;antioxidant activity
自由基在一些人类疾病病原体中起着重要的作用［1］． 研究表明，大量自由基的生成以及脂质过
氧化会引起许多疾病，如动脉粥样硬化［2］、心脏和脑缺血［3］、神经退行性疾病［4］、癌症［5 － 6］、糖尿
病［7 － 9］和风湿性疾病［10］，尤其是会加快生物体的衰老过程［11 － 12］． 因此，寻找抗氧化物质对人类的健
康十分重要． 大部分的抗氧化物质可以从植物中获得，不同植物中得到的抗氧化物质的物理和化学性
质是不一样的． 它们可以通过抑制氧化反应链中的链引发或者链增长来延缓或者阻止脂质过氧化，也
可以消除自由基． 从植物中得到的抗氧化剂，如维生素 C、维生素 E、黄酮类化合物、多酚等都被广
泛地认为可以用来降低慢性疾病的风险，如肿瘤、心脏疾病等［13］． 超氧阴离子自由基是生物体产生
的第一个自由基，它不仅自身具有毒性，而且可以经过一系列的反应生成其它氧离子自由基，对生物
体造成进一步的伤害． 因此，对超氧阴离子自由基的研究，在生物体的损伤和衰老等方面有着重要的
福 建 师 范 大 学 学 报 (自 然 科 学 版) 2015 年
意义［14］．
虎尾轮系豆科植物猫尾射 (Uraria crinita)的全草，主要分布在我国广东、福建、云南等地． 据
《中药大辞典》、《闽南民间草药》、《台湾民间药》记载，虎尾轮含有黄酮苷，具有健脾和胃、清热
化痰、散瘀止血、活血通络等功效;虎尾轮根则有化痰、理气、益肾的功用． 陈素惠等人［15］采用中
药化学成分系统预试验方法分析发现虎尾轮根含有黄酮类、多糖类、氨基酸类、酚类、有机酸以及甾
体皂苷等成分．
黄酮类化合物属于多酚类化合物，是植物中广泛存在的一类天然产物，其基本骨架是以 C6-C3-C6
为骨架的 2-苯基色原酮［16］． 经前人研究显示，黄酮类化合物具有多种药理活性，如抗炎、抗菌、抗
病毒、抗氧化自由基和调节免疫、抗抑郁、抗肿瘤等活性［17］． 随着植物药开发的热潮越来越高涨，
黄酮类化合物以其广谱的药理作用而引人注目［18］． 近年来，人类对保健食品的重视颇高，黄酮类化
合物的独特保健功效也备受人们的关注．
本文主要对虎尾轮根部提取黄酮的工艺条件进行研究，并考察其抗氧化性活性，为虎尾轮根部保
健食品的开发提供理论依据．
1 实验部分
1. 1 实验试剂
虎尾轮根部，福建省漳州市;芦丁，生化试剂，百灵威;无水乙醇，氯化铝，三羟甲基氨基甲烷
(Tris)，均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司;邻苯三酚，分析纯，天津市福晨化学试剂厂．
1. 2 实验仪器
FD-1C-50 冷冻干燥机;WJX-100 型高速多功能粉碎机;DF-101S 集热式恒温加热磁力搅拌器;
UV-1750 可见紫外分光光度计;XMT-D-7000 旋转蒸发仪;B-260 恒温水浴锅;SHZ-D (Ⅲ)循环水
真空泵．
1. 3 实验方法
1. 3. 1 虎尾轮根部总黄酮提取
用粉碎机将已干燥的虎尾轮根部进行粉碎，过 80 目筛，并装入密封袋保存，备用． 称取已处理
好的虎尾轮根部粉末 10. 00 g，放入圆底烧瓶中，加入一定体积一定浓度的乙醇水溶液，在设定温度
下加热回流一定时间进行浸提;浸提结束后，减压抽滤，收集滤液，在旋转蒸发仪上真空浓缩至无乙
醇味，冷冻干燥得到虎尾轮根部黄酮粗提物，备用．
1. 3. 2 芦丁标准曲线的绘制
黄酮化合物的测定以芦丁为标样，采用氯化铝比色法． 称取一定量芦丁标准品，加入一定量乙
醇，超声使其完全溶解，并用乙醇定容至 50 mL，摇匀，即芦丁标准溶液． 精确移取芦丁标准溶液 0，
0. 5，1. 0，1. 5，2. 0，2. 5，3. 0 mL于 10 mL具塞比色管中，各加入 0. 1 mol·L －1 AlCl3 溶液 3. 0 mL，
pH 5. 5 醋酸钠缓冲溶液 2. 0 mL，最后用乙醇定容至刻度，摇匀，并将其置于 40 ℃水浴中恒温 30 min
后，在 270 nm处测定其吸光度，同时作试剂空白． 以吸光度为横坐标，样品质量浓度为纵坐标，绘
制芦丁标准曲线，得到回归方程．
1. 3. 3 虎尾轮根部黄酮粗提物中黄酮含量的测定
准确配制虎尾轮根部黄酮粗提液 1. 00 g·L －1，接着移取黄酮粗提液 1. 0 mL于 10 mL具塞比色管
中，按 1. 3. 2 所述方法测其吸光度，平行实验做 3 次． 将所测吸光度值代入 1. 3. 2 所述的芦丁标准曲
线方程，得到待测样的质量浓度，进而得到虎尾轮根部粗提物中黄酮含量，求其平均值．
1. 3. 4 虎尾轮根部黄酮类化合物清除超氧阴离子自由基 (O －2 ·)能力的测定
准确配制虎尾轮根部黄酮粗提液 1. 00 g·L －1 ． 向每支 10 mL 具塞比色管中加入 3. 0 mL Tris-HCl
缓冲液 (pH 8. 2)，再分别移取 0. 4，0. 8，1. 2，1. 6，2. 0 mL黄酮粗提液于上述比色管中，在 20 ℃
水浴平衡 20 min后，加入 20. 0 mmol·L －1邻苯三酚溶液反应 4 min，最后加入 8. 0 mol·L －1 HCl溶液
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第 2 期 萧淑雯等:虎尾轮根部黄酮类化合物的提取及其抗氧化性能研究
终止反应，在 420 nm处测其吸光度． 以蒸馏水作参比，维生素 C (Vc)为对照． 根据下式计算超氧
阴离子自由基 (O －2 ·)的清除率:
清除率 =
A0 － (A1 － A1’)
A0
× 100%，
A0 为空白对照液的吸光度，以无水乙醇代替样品溶液的吸光度;A1 为样品组的吸光度;A1’为无水
乙醇代替邻苯三酚的空白对照组吸光度．
2 结果与讨论
2. 1 芦丁标准曲线
以芦丁标准溶液的测定吸光值 A对芦丁的质量浓度 ρ (mg·L －1)作标准曲线，见图 1．如图 1 所
示，芦丁质量浓度在 0 ～ 50. 00 mg·L －1范围内，与吸光度的线性关系良好，回归方程为 y = 0. 029 3 x －
0. 095 6，Ｒ2 = 0. 998 4．
2. 2 虎尾轮根部黄酮的最佳提取工艺研究
分别考察乙醇体积分数、料液比、浸提温度、浸提时间这 4 个重要因素对虎尾轮根部黄酮类化合
物提取的影响，以虎尾轮根部黄酮得率为考察指标．
2. 2. 1 乙醇体积分数对黄酮提取量的影响
在浸提温度为 60 ℃，料液比为 1 (g) ∶ 20 (mL)，浸提时间为 2 h 的条件下，考察乙醇溶液体
积分数 φ (0，30%，50%，70%，90%)对虎尾轮根部黄酮类化合物提取量的影响，结果见图 2．
图 1 芦丁标准曲线
Fig. 1 Standard curve of rutin
图 2 乙醇体积分数对黄酮提取量的影响
Fig. 2 Effect of the ethanol concentration
on the extraction rate of flavonoids
由图 2 可知，随着乙醇体积分数的增加，黄酮提取量逐渐增大，当体积分数为 70%时，提取量
达到最大;随后，随着乙醇体积分数的增加，提取量开始下降． 这可能是因为起始时，乙醇体积分数
较低，溶剂极性较大，与黄酮类化合物的极性不符，因此提取量较低;随着乙醇体积分数的增高，溶
剂极性相应变小，提取量也随之增大;当乙醇体积分数达到 70%时，溶剂与虎尾轮根部中的黄酮类
化合物极性相似，在此条件下，黄酮大量溶解［19］;当乙醇体积分数再增加时，如超过 70%，黄酮类
化合物溶解度减小，此时，一些醇溶性杂质、色素等极性较小的成分因与溶剂极性相似而溶出，这些
成分与黄酮竞争同乙醇-水分子结合，从而导致提取量下降． 因此，最佳的乙醇体积分数选 70% ．
2. 2. 2 料液比对黄酮提取量的影响
在浸提温度为 60 ℃，乙醇溶液体积分数为 50%，浸提时间为 2 h的条件下，考察料液比 (1∶ 10，
1∶ 15，1∶ 20，1∶ 25，1∶ 30，1∶ 35)对虎尾轮根部黄酮类化合物提取量的影响，结果见图 3．
如图 3 所示，当料液比小于 1 ∶ 25 时，虎尾轮根部黄酮得率随料液比的增大而上升，达到 1 ∶ 25
时，提取量达到最大值，随后黄酮得率因料液比的增大而变化不大． 这一现象很可能是因为溶剂用量
的增加，有利于增大原料与溶剂的接触面积，使黄酮从原料向溶剂扩散，增大了黄酮提取量［20］;当
溶剂用量增大到一定限度时，黄酮的溶解基本趋于平衡，此时，再增大溶剂用量对黄酮提取量的影响
不大． 考虑到成本问题，料液比为 1∶ 25 比较适宜．
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福 建 师 范 大 学 学 报 (自 然 科 学 版) 2015 年
2. 2. 3 温度对黄酮提取量的影响
在乙醇溶液体积分数为 50%，料液比为 1 (g) ∶ 20 (mL)，浸提时间为 2 h的条件下，考察浸提
温度 (40，50，60，70，80 ℃)对虎尾轮根部黄酮类化合物提取量的影响，结果见图 4．
图 3 料液比对黄酮提取量的影响
Fig. 3 Effect of the liquid-solid ratio
on the extraction rate of flavonoids
图 4 温度对黄酮提取量的影响
Fig. 4 Effect of the temperature
on the extraction rate of flavonoids
由图 4 可得，随着浸提温度的增加，黄酮类化合物的得率呈上升趋势，当温度达到 60 ℃时，黄
酮得率最大，随后，黄酮得率呈现下降趋势． 这可能是由于温度升高，分子运动速度相应加快，渗
透、扩散和溶解速度加快，使黄酮类化合物更容易从细胞中转移到溶剂当中，因此，黄酮类化合物得
率会随浸提温度的升高而提高［21］;但一旦温度过高，此时一些黄酮类化合物被氧化破坏［22］，使其得
率降低． 因此，选择浸提温度为 60 ℃较为适宜．
2. 2. 4 时间对黄酮提取量的影响
在浸提温度为 60 ℃，料液比为 1 (g) ∶ 20 (mL)，乙醇溶液体积分数为 50%的条件下，考察浸
提时间 (2，3，4，5，6 h)对虎尾轮根部黄酮类化合物提取量的影响，结果见图 5．
由图 5 可知，黄酮提取量随浸提时间的增加而增大，4 h 时黄酮提取量基本达到平衡，4 h 以后，
提取量增加的效果不明显． 由于浸提包括了扩散、渗透和溶解过程，所以浸提时间越长，浸提越完
全，直到扩散达到平衡时，黄酮的溶解也基本达到平衡;因此考虑到经济效益和节约时间的因素，提
取时间选择 4 h比较适宜［23］．
2. 3 虎尾轮根部黄酮粗提物中黄酮含量的测定
按照上述最佳提取工艺条件提取出来的虎尾轮根部粗提物中黄酮类化合物含量的测定结果，计算
得出了 3 次测定结果的平均值，黄酮含量为 48. 44 mg·g －1 ．
2. 4 对超氧阴离子自由基 (O －2 ·)的清除能力
邻苯三酚自氧化法的机理十分复杂，至今也不太清楚． 邻苯三酚在碱性的条件下发生反应，生成
稳定浓度的超氧阴离子自由基 (O －2 ·)与中间物 (M)，中间物 (M)会与 O
－
2 ·反应，得到一种有
颜色的中间产物，此产物在紫外有吸收，能够引起某一波长处吸光值的线性累积，可以用来反映抗氧
化剂的清除能力的大小［24］．
不同质量浓度的虎尾轮根部黄酮类化合物粗提物对超氧阴离子自由基 (O －2 ·)的清除能力见图
6． 图 7 为 Vc对超氧阴离子自由基 (O －2 ·)的清除能力． 以样品的质量浓度与清除率作图，根据拟
合方程，求出清除率为 50%时所需的样品质量浓度，即为半抑制质量浓度 ρIC50 ． 并比较虎尾轮根部
黄酮粗提物和 Vc的半抑制质量浓度，得出较强清除超氧阴离子自由基者．
如图 6 和图 7 所示，虎尾轮根部黄酮与 Vc 都具有清除超氧阴离子自由基(O －2 ·)的作用，两者的
超氧阴离子自由基清除率都随黄酮质量浓度的增加而增强． 虎尾轮根部黄酮的 ρIC50 为2. 43 mg·L
－1，
Vc的 ρIC50 为 14. 09 mg·L
－1，说明虎尾轮根部黄酮对超氧阴离子自由基具有很好的清除能力，比 Vc
强．
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第 2 期 萧淑雯等:虎尾轮根部黄酮类化合物的提取及其抗氧化性能研究
图 5 时间对黄酮提取量的影响
Fig. 5 Effect of extraction time
on extraction rate of flavonoids
图 6 虎尾轮根部黄酮类化合物对 O －2 ·的清除作用
Fig. 6 Scavenging effect of flavonoids from Uraria
crinite root on the superoxide anion radical
3 结论
图 7 Vc对 O －2 ·的清除作用
Fig. 7 Scavenging effect of ascorbic
acid on superoxide anion radical
从虎尾轮根部提取黄酮的最佳提取工艺条件
为:乙醇溶液体积分数为 70%，料液比为 1(g)∶ 25
(mL)，浸提温度为 60 ℃，浸提时间为 4 h，此条件
下黄酮提取量可达 48. 44 mg·g －1 ． 虎尾轮根部黄
酮类化合物提取物对超氧阴离子自由基有一定的清
除能力，ρIC50 为 2. 43 mg·L
－1，强于 Vc，说明虎尾
轮根部黄酮类化合物具有一定的体外抗氧化活性，
这为进一步对虎尾轮保健食品的开发提供了实验依
据．
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(责任编辑:陈力勤)
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