全 文 ：!#$
贺! 波，李小定，!，彭定祥#，葛静薇，罗! 均，王术娥
（!华中农业大学食品科学技术学院，湖北武汉 #$%%&%；
’华中农业大学植物科学学院，湖北武汉 #$%%&%）
摘( 要：首次以“华苎 # 号”苎麻叶为原料，采用乙醇加热回流法提取苎麻叶中的黄酮类化合物。在乙醇浓度、料液比、
提取时间、提取温度及提取次数五个单因素实验的基础上，利用正交设计对实验进行优化。结果表明，此法的最佳工
艺条件为：乙醇浓度 &%)，料液比 !*+%，提取时间 !,-，提取温度 .%/，验证实验结果显示，在此工艺条件下，华苎 # 号
苎麻叶黄酮得率为 $&+)，并在此工艺条件下测定了不同品种苎麻叶的黄酮得率，其中，以“芦竹青”黄酮得率最高，为
++’)；“华苎 , 号”黄酮得率最低，仅为 ’&#)。
关键词：苎麻叶，黄酮类化合物，提取，正交实验
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中图分类号：L&M!( ( ( ( 文献标识码：N( ( ( ( 文 章 编 号：!%%’0%$%+（’%!%）!%0%’,M0%#
收稿日期：’%%M0!%0!#( !通讯联系人
作者简介：贺波（!M.$0），男，硕士研究生，主要从事食品化学研究。
基金项目：公益性行业（农业）科研专项（( ( 苎麻（!#$%#&’( )’*#(）原产于我国，为荨麻科苎
麻属多年生草本植物。苎麻是一种重要的纤维性经
济作物，在我国具有丰富的自然资源，是我国重要的
出口创汇经济作物，国际上称“中国草”。苎麻目前
主要用于纺织工业原料，而苎麻叶作为工业废弃品
丢弃，资源浪费严重并污染环境。自然界分布广泛
的黄酮类化合物以纯天然、高活性、见效快、作用广
泛等特点日益受到人们的关注。黄酮类化合物的主
要作用有：清除自由基、抗氧化、抗突变、抗肿瘤、抗
菌、抗病毒、保肝和调节免疫、防治血管硬化、降血糖
等［!0’］。目前国际上对黄酮类化合物的研究开发十
分活跃，其产品的种类很多。国内外相继开发出天
保宁、银杏叶片、银杏叶袋泡茶、山楂叶冲剂、黄酮类
口香糖、黄酮类牙膏等多种药品和保健品。现代药
学研究结果表明，苎麻叶具有丰富的药用和保健价
值成分［$0#］。苎麻叶中含有绿原酸（ :-32E254<;:
B:;8）、原儿茶酸（ PE2F2:BF4:-A;: B:;8）等有机酸和野
漆树苷（ E-2;623Q）、芸香苷（ EAF ;<）等黄酮苷［,］。目前
国外尚未见到有关苎麻叶中黄酮类化合物的提取分
离制备的报道，国内有研究将苎麻叶作为饲料开发
利用以及从叶中提取功能活性成分绿原酸，中国农
业科学院麻类研究所赵立宁等人［+］对苎麻属的三个
种和一个变种进行了测定，其总黄酮含量均比杜仲
叶以及金银花低。本实验首次采用乙醇加热回流法
对苎麻叶中黄酮类物质的提取工艺进行研究，考察
影响得率的主要因素，并通过正交实验找出最佳提
取工艺，为进一步提高提取得率，开发和利用苎麻叶
中黄酮类物质的营养和医药保健功能奠定一定的基
础；同时能有效利用植物资源，减少环境污染，增加
农民创新增收。
! 材料与方法
:! 材料与仪器
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2010.10.009
!#$
不同品种苎麻叶! 采摘于华中农业大学植物科
技学院实验基地，将采摘的叶片洗净晾干水后，经
#$干燥，粉碎过 %# 目筛，原料粉末置于干燥器中
备用；亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠、石油醚! 均为分
析纯，国药集团化学试剂有限公司；芦丁标准品! 中
国生物制品鉴定所。
&’(%##% 电子天平 ! 奥豪斯仪器有限公司；
)*+,%旋转蒸发仪 ! 上海亚荣生化设备有限公司；
-%% 型可见分光光度计! 天津市普瑞斯仪器有限公
司；恒温水浴锅 ! 北京医疗设备厂；日本岛津
./+(-##紫外扫描仪。
!#$ 实验方法
(0%0(! 芦丁标准曲线的绘制! 配制浓度为 #0(#%12 3 14
的芦丁标准溶液，分别移取上述标准溶液 #、(、%、5、
6、,、14到 - 支 (#14 的刻度试管中，采用 7879% +
’:（795）5+789; 比色法
［-］，以第一支试管溶液为空
白，在 ,(#<1 处测吸光度，以吸光度 ’ 为横坐标，芦
丁浓度为纵坐标作图，得到标准曲线回归方程为 = >
#0#?@A + #0##(，)% > #0@@@5，线性范围 #0#(#% B
#0#(%12 3 14。
(0%0%! 苎麻叶中黄酮类化合物的提取及其得率计算
! 称取一定质量苎麻叶粉末于圆底烧瓶中，加入一
定体积的乙醇加热回流提取，将提取液过滤，滤液加
入 % 倍体积的石油醚脱脂脱色（由于原料采用索氏
抽提法并不能将叶绿素除尽，通过预实验对比，滤液
中加石油醚脱色效果较好），旋蒸浓缩，定容到
,#14。取 (14加到刻度试管中，按照 (0%0( 法测定吸
光度 ’，并通过标准曲线方程换算成浓度 C（12 3 14）。
计算得率，其计算公式如下：
黄酮得率（D）>
C E /( E /%
/5 E 1 E(###
E (##D
式中：C+黄酮浓度（12 3 14，经标曲换算所得）；
/(+提取液定容体积（,#14）；/% +稀释倍数（14）；
/5+吸取提取液体积（14）；1+原料质量（12）。
(0%05! 实验方法评估 ! 准确吸取同一样品提取液
(14，分别测定 6 次，得样品吸光值的 )FG为 (0(D，
说明其精密度良好。准确称取质量相同的原料 5
份，在相同条件下提取，分别测定其吸光值，得 )FG
为 %0--D，说明其重复性良好。准确吸取样品提取
液 (14，按照标准曲线项下操作，每隔一段时间测定
吸光度，在前 (,1H<内吸光值变化不大，随着时间的
延长，可以肉眼观察到试管中产生絮凝物，样品溶液
的吸光值会慢慢降低，因此提取液最好在 (,1H< 内
测定。回收率实验：准确称取已知含量的同一样品
液 (14于 6 支 (#14刻度试管中，分别加入芦丁标液
#0,、(、(0,、%14，按 (0%0( 法测定其加入后的吸光值，
计算得其平均回收率为 (#60%D。以上结果表明，采
用此显色方法能较好地测定苎麻叶中黄酮含量。
#$ 结果与分析
#!$ 单因素对苎麻叶总黄酮得率的影响
%0(0(! 乙醇浓度的影响! 准确称取 #0,2 苎麻叶粉末
于烧瓶中，然后分别加入体积分数为 #D、-#D、
?#D、@#D的乙醇 5#14，于 -#$水浴锅中回流 (I，按
(0%0% 方法计算不同乙醇浓度下总黄酮得率。
由图 ( 可以看出，乙醇浓度为 -#D时，苎麻叶提
取液中总黄酮的得率达到最高。乙醇浓度过低，提
取液中杂质含量较高，可能是水溶性蛋白质、糖类的
大量溶出，使得提取液黏度增大，抽滤比较困难。随
着乙醇浓度的提高，脂溶性的物质溶出也越多，尤其
是叶绿素几乎全部溶出，给提纯去杂带来很大麻烦。
图 (! 乙醇浓度对黄酮得率的影响
%0(0%! 提取温度的影响! 准确称取 #0,2 苎麻叶粉末
于烧瓶中，加入体积分数为 -#D的乙醇 5#14，分别
在 #、-#、?#、@#$下回流 (I，按 (0%0% 方法计算不同
提取温度下总黄酮得率。
图 %! 提取温度对黄酮得率的影响
从图 % 可以看出，随着温度的升高，苎麻叶提取
液中总黄酮得率也随之提高。这可能是黄酮类化合
物在乙醇中的溶解度随温度的升高而提高的缘故；
同时由于温度升高，提取液黏度减小，扩散系数增
加，促使提取速度加快。但当温度超过 ?#$后，黄酮
得率有所下降；同时因温度过高，杂质大量溶出，黄
酮类物质的结构也可能被破坏，活性成分减少。温
度过高容易引起溶剂的损失，增加成本。因此综合
考虑，选择提取温度为 ?#$。
%0(05! 料液比的影响! 准确称取 #0,2 苎麻叶粉末于
烧瓶中，分别加入体积分数为 -#D的乙醇 %#、5#、6#、
,#14，即料液比分别为 ( J6#、( J#、( J?#、( J (##，在
-#$下回流 (I，按 (0%0% 方法计算不同料液比下总黄
酮得率。
从图 5 可以看出，随着料液比的增大，黄酮类物
质的得率逐渐增加，当料液比达到 (J?# 时，得率不再
增加反而有所下降。可能是可溶性物质溶出太多，
造成杂质含量太高，同时也会延长浓缩时间，造成黄
酮类物质的部分分解。图中显示料液比为 (J?# 时黄
酮得率最高，但与料液比 (J# 相比并没有十分显著
的增加。溶剂用量过大，会加大浓缩负荷，且增加了
对环境的污染。因此，从提取工艺角度出发，选定料
液比为 (J#。
%0(06! 提取时间的影响! 准确称取 #0,2 苎麻叶粉末
于烧瓶中，分别加入 -#D工业乙醇 5#14，在 -#$下
!#$
图 ! 料液比对黄酮得率的影响
回流 #$%、&、&$%、’(，按 &$’$’ 方法计算不同提取时间
下总黄酮得率。
从图 ) 可以看出，随着提取时间的延长，黄酮类
物质的得率逐渐增加，提取时间在 &$%( 内黄酮得率
基本上达到最高，但与 &( 的相比相差不是很大；随
后得率有所下降。这可能是由于过长时间的提取，
造成了黄酮类物质的部分分解，黄酮得率降低。因
此，从提取效果、缩短生产周期、节约能源等方面综
合考虑，选定提取时间为 &(。
图 ) 提取时间对黄酮得率的影响
’$&$% 提取次数的影响 准确称取 #$%* 苎麻叶粉末
于烧瓶中，加入 +#, 工业乙醇 !#-.，时间 &(，在
+#/下回流提取一次，然后滤渣进行第二次提取，二
次提取的滤渣进行第三次提取，提取条件同第一次，
按 &$’$’ 方法分别计算每次提取液总黄酮得率。
由图 % 可以看出，第一次提取黄酮得率约为
!$+,，第二次提取黄酮得率约为 #$%,，占第一次提
取得率的 &!$%,，第三次提取黄酮得率约为 #$&#,，
增长趋势逐渐减缓。因此，从实验效率、节省成本及
能源等角度综合考虑，选定提取 & 次为最佳。从苎
麻叶黄酮一次提取的高得率可以看出，该物质的扩
散溶解性比较强，短时间即可实现扩散的动态平衡。
图 % 提取次数对黄酮得率的影响
!!# 正交实验确定苎麻叶黄酮的最佳提取条件
为系统考查乙醇提取法的工艺参数对提取结果
的影响，根据以上单因素实验结果，选用料液比、乙
醇浓度、提取时间、提取温度作为参考因素，提取一
次，以测定的提取液中总黄酮的得率为参考指标，选
用 .0（!
)）进行正交实验来确定最佳的提取工艺。正
交实验设计因素和水平见表 &。
表 & 正交实验因素水平表
水平
因素
1料液比 2乙醇浓度
（,）
3提取时间
（(）
4提取温度
（/）
& &5)# 6# #$% +#
’ &56# +# & 7#
! &57# 7# &$% 0#
正交实验结果见表 ’。
表 ’ 正交实验结果分析表
实验号 1 2 3 4 黄酮得率
（,）
& & & & & ’$)7
’ & ’ ’ ’ !$’)
! & ! ! ! !$##
) ’ & ’ ! ’$7#
% ’ ’ ! & !$&7
6 ’ ! & ’ ’$06
+ ! & ! ’ !$6%
7 ! ’ ’ ! !$%#
0 ! ! & & ’$0%
8& 7$+’& 7$0!& 7$0)# 7$6&#
8’ 7$0)# 0$0’& 7$00& 0$7)0
8! &#$&#& 7$0&# 0$7!& 0$!##
9& ’$0#+ ’$0++ ’$07# ’$7+#
9’ ’$07# !$!#+ ’$00+ !$’7!
9! !$!6+ ’$0+# !$’++ !$&##
: #$)6# #$!!+ #$’0+ #$)&!
由表 ’ 分析可知：) 种因素最佳组合为
1!2’3!4’，即料液比为 & 57#，乙醇浓度为 +#,，提取
时间为 &$%(，提取温度为 7#/时，黄酮得率最高。但
考虑溶剂用量过大，会增加浓缩负荷和实验能耗，因
此，从整个实验提取工艺角度出发，确定料液比为
&56#。四个因素的主次关系是 1 ; 4 ; 2 ; 3，即料液
比 ;提取温度 ;乙醇浓度 ;提取时间，说明料液比
对黄酮得率的影响最大，提取时间影响最小。
’$’$& 正交实验方差分析 采用 <=<<&!$# 软件对表
’ 的数据进行方差分析，结果见表 !。
表 ! 方差分析
方差来源 平方和 自由度 均方和 >值 显著性
1 #$7#+ ’ #$)#! &&7$’6& !!
2 #$)!# ’ #$’&% 6’$07% !
3 #$!#! ’ #$&%’ ))$)’7 !
4 #$))% ’ #$’’! 6%$’+’ !
总和 ’$#&6 7
注：!!为差异极显著，!为差异显著，>#$ #%（’，’）? &0$##，
>#$ #&（’，’）? 00$##。
由表 !的 >值大小也可以看出，各因素对提取率
的影响效果是 1 ; 4 ; 2 ; 3，即料液比 ;提取温度 ;
乙醇浓度 ;提取时间。并且提取温度、乙醇浓度和提
取时间对提取率的影响显著（@ A#$#%），料液比的影响
极显著（@ A#$#&），说明以上因素的选择是合理的。
’$’$’ 验证实验 为了验证正交实验结果，用筛选
出的最佳提取条件（料液比 &56#，乙醇浓度 +#,，提
取时间 &$%(，提取温度 7#/）进行实验，重复三次，黄
酮平均得率为 !$+6,，:<4 为 &$’’,。通过计算，在
!!#
表 ! 不同品种苎麻叶黄酮得率比较
苎麻叶品种 华苎 ! 号 芦竹青 华苎 # 号 湘苎 $ 号 白里子春 黄壳早 巴西 ! 号 细叶绿
黄酮得率（%） &’(# (’() )’*! #’+, !’!- !’!+ #’(* !’#*
! . ,’,# 水平下其得率平均值的置信区间为（&’(!/
&’+*），即该处理的平均指标值应在 &’(!%/&’+*%范
围内。本次正交实验最高得率为 &’(#%，在其范围
内，因此正交实验结果较为可靠。
!#$ 不同品种苎麻叶黄酮得率的测定
在正交实验最佳提取工艺（料液比 $0(,，乙醇浓
度 *,%，提取时间 $’#1，提取温度 +,2）条件下，测定
不同品种苎麻叶黄酮得率，结果见表 !。
由表 ! 可知，“芦竹青”黄酮得率最高，为
(’()%；“华苎 # 号”黄酮得率最低，仅为 )’*!%。不
同品种苎麻叶黄酮得率从 )’*!%/(’()%不等，表明
不同苎麻叶品种间黄酮得率存在一定差异。
#$ 讨论与结论
正交实验结果显示，各因素对苎麻叶黄酮提取
的影响主次关系为料液比 3提取温度 3乙醇浓度 3
提取时间，最终得出最佳提取工艺条件是：料液比
$0(,，乙醇浓度 *,%，提取时间 $’#1，提取温度 +,2。
后经实验验证，在确定的提取工艺条件下提取黄酮
类物质的得率为 &’*(%。根据方差分析所得，四因
素对实验的影响均有显著性，其中料液比的影响极
其显著。
在最佳提取工艺条件下，分别对 + 种苎麻叶进
行黄酮得率测定。结果表明，不同品种的苎麻叶黄
酮得率存在一定差异，变化范围为 )’*!%/(’()%。
其中，黄酮得率最高的为“芦竹青”，最低的为“华苎
# 号”，二者相差 $’!$ 倍。
由实验得知，苎麻叶中的黄酮类化合物虽然得
率相对金银花（$(’-$%，超声提取）的要低［+］，相对杜
仲叶（$’-+%）要高［-］，但比杜仲叶（)#’!&%，超声提
取）的低［$,］。黄酮类化合物含量不仅和植物种类有
关，还和提取和检测手段有关。本实验首次采用乙
醇加热回流提取苎麻叶中黄酮类化合物，虽然得率
不高，但是采用一些辅助提取方法如超声提取或者
超临界萃取提取，有可能进一步提高苎麻叶提取物
中黄酮得率；另外，不同品种苎麻叶中黄酮含量差异
较大，可以从中筛选出黄酮含量高的品种。
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$-+!5$-+*’
（上接第 )#+ 页）
工艺条件下提取两次，葱白多糖的提取得率可
达 $#’-+%。
#! 葱白多糖具有较强清除·SD自由基、TKKD 自
由基作用，并与浓度呈一定依赖关系，当多糖浓度为
$,Q@ U Q6时，·SD自由基的清除率达 -&’-+%，多糖
浓度为 !Q@ U Q6时，TKKD 自由基清除率达 +!’($%，
但清除· SD 和 TKKD 自由基 #,% 的多糖浓度
（GV#,）比抗坏血酸（NV）的浓度高。葱白多糖清除
S 5) ·自由基的能力较弱，清除率与多糖浓度的关系
不明显。
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