全 文 ：超声波辅助提取紫苑总黄酮的工艺研究
钟方丽 ,王晓林 ,张义兰 ,富 华　(吉林化工学院化学与制药工程学院 ,吉林吉林 132022)
摘要　[目的 ]探索超声波辅助提取紫苑总黄酮的最佳工艺条件 ,以充分合理利用紫苑资源。 [方法]以紫苑提取干浸膏中总黄酮的含
量为指标 ,采用单因素和正交试验确定超声波辅助提取紫苑总黄酮的工艺条件。 [结果 ]最佳的工艺条件为:提取溶剂乙醇浓度为
65%,超声时间为 30min,料液比为 1∶25,超声次数为 3次。 [结论]超声波辅助提取紫苑总黄酮的工艺具有提取温度低、时间短、得率高
的优点 ,适用于紫苑总黄酮的提取。
关键词　紫苑;总黄酮;超声提取;正交试验
中图分类号　R282.71　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2010)16-08662-03
UltrasonicExtractionProcessofTotalFlavonoidsfromtheAster
ZHONGFang-lietal　(SchoolofPharmaceuticalEngineeringandChemistry, JilinInstituteofChemicalTechnology, Jilin, Jilin132022)
Abstract　[ Objective] Toexploretheoptimumextractionprocessoftotalflavonoids(TF)inAsterforusingthisnaturesourcefullyandra-
tionaly.[ Method] Usingtheconcentrationoftotalflavonoidsindryextractasamajorevaluatingfactor, theextractingpreocesswasinvestiga-
tedwithsingalfactorandorthogonalexperimentalmethods.[ Result] TheoptimumconditionofextractingthetotalflavonoidsinAsterwithul-
trasonicmethodwereobtained, theconcentrationofethanol, theextractingtime, theratiobetweenrawmaterialandsolventandtheextraction
timeswere65%, 30 min, 1∶25, threetimes, respectively.[ Conclusion] Theextractionprocesswithultrasonicmethodwasfitfortheextrac-
tingtotalflavonoidsfromAsterwiththeadvantageoflow-temperature, short-timeandhigh-eficiency.
Keywords　Aster;Totalflavonoids;Ultrasonicextraction;Orthogonalexperimentalmethod
作者简介　钟方丽(1970-),女 ,山东安丘人 , 博士 ,教授 ,从事天然产
物活性成分的研究与开发。
收稿日期　 2010-04-19
　　紫苑为菊科植物(AstertataricusL.f.)的干燥根及根茎 ,
具有润肺下气 、化痰和止咳的功能 [ 1] ,主要分布于东北 、华北
及甘肃 、安徽等地 ,现已在国内大面积种植。据文献报道 ,紫
苑含有槲皮素等黄酮类成分。黄酮类化合物有止咳 、平喘 、
祛痰 、抗炎 、调节免疫 、抗衰老及保护心血管的作用。目前 ,
黄酮类化合物的提取方法主要有溶剂提取法 、微波提取法 、
超声波提取法 、酶解法 、超临界流体萃取法 、双水相萃取分离
法和半仿生提取法等。超声波辅助提取中药材是基于超声
波的特殊物理性质 ,通过压电换能器产生的快速机械振动波
来减少目标提取物与样品基体之间的作用力 ,从而实现固—
液提取分离的目的。超声波的振动匀化使样品介质内各点
受到的作用一致 ,使整个样品提取更均匀 ,而且提取工艺成
本低 ,综合经济效益明显 [ 2-3] 。为了提高紫苑总黄酮提取工
艺效益 ,笔者采用单因素和正交试验考察了在超声波辅助下
紫苑总黄酮的提取效果 ,并以芦丁为对照品 ,采用紫外 -分
光光度法对提取浸膏中总黄酮的含量进行测定 。
1　材料与方法
1.1　主要材料　芦丁 ,购自中国药品生物制品检定所;紫
苑 ,购于安徽省亳州市华申药业有限公司;无水乙醇 、AlCl3 、
HAc和 NaAc均为分析纯;水为重蒸馏水。
1.2　试验仪器　JBT/C-YCL超声波药品处理机(济宁金百
特电子有限责任公司 );RE52-3旋转蒸发器(上海沪西分析
仪器厂);W5-100SP恒温水浴锅(上海申生科技有限公司);
FA2004电子分析天平(上海精密科学股份有限公司);ZF-I
三用紫外分析仪(上海顾村电光仪器厂)。
1.3　标准曲线的绘制　精密称取 120℃干燥至恒重的芦丁
对照品 6.8mg,置 50 ml的容量瓶中 ,加 60%的乙醇 ,超声使
溶解 ,定容 ,配制成浓度为 0.136 mg/ml的无水芦丁对照品
溶液。精密量取对照品溶液 0、1.0、2.0、3.0、4.0和 5.0 ml
于 50ml容量瓶中 ,加入 AlCl3溶液(0.1mol/L)0.5 ml, HAc-
NaAc缓冲液(pH值为 5.5)0.5 ml,用水稀释至刻度 ,摇匀 ,
在 272 nm波长处测吸光度 ,以浓度(C)为横坐标 ,吸光度值
(A值)为纵坐标 ,绘制标准曲线 [ 4] 。回归方程为 A=32.103
5C+4.642 9 ×10-4 ,芦丁进样浓度为 0.002 72 ～ 0.016 32
mg/ml,呈良好的线性关系 。
1.4　超声波辅助提取紫苑总黄酮试验　取紫苑适量 ,粉碎 ,
称取 10.0g,放入到具塞瓶中 ,加入提取溶剂 ,浸泡过夜。放
入超声波处理机中 ,在设定的温度下超声提取 ,过滤 ,蒸出溶
剂 ,浓缩成稠膏 。基本蒸干后 ,放入 60℃的电热鼓风干燥箱
中干燥 ,得紫苑干浸膏 ,利用减量法称重并计算干浸膏收率。
精密取干浸膏粗粉 0.2g,置 25 ml容量瓶中 ,精密加入 60%
的乙醇 ,超声处理至完全溶解 ,取出放冷 ,摇匀 。精密吸取上
述溶液 5.0ml,加 60%的乙醇定容至 25 ml,摇匀 ,即得供试
品溶液。精密量取上述溶液 1.0ml,置 25 ml容量瓶中 ,加入
AlCl3溶液(0.1 mol/L)0.5 ml, HAc-NaAc缓冲液(pH值 5.
5)0.5 ml,以蒸馏水稀释至刻度 ,摇匀 ,作空白对照 ,在 272
nm波长处测吸光度 。由标准曲线计算溶液浓度 ,进一步计
算干浸膏中总黄酮的百分含量。
1.5　试验设计　以测定的干浸膏中总黄酮的含量为指标 ,
分别考察料液比 、乙醇的浓度 、超声时间和超声次数对提取
效果的影响。在单因素试验的基础上 ,对主要影响因素进行
正交试验。以干浸膏中总黄酮的含量为指标 ,同时考虑成本
因素 ,选择料液比 、乙醇的浓度 、超声时间和超声次数 4个因
素 ,每个因素选择 3个水平 ,如表 1所示。
1.6　稳定性和重复性试验　为了考察优选工艺的稳定性和
重复性 ,按选出的工艺条件重复提取 3次 ,进行验证。
2　结果与分析
2.1　单因素试验
2.1.1　料液比对提取效果的影响。取紫苑适量 ,粉碎 ,称取
10.0 g,放入到具塞瓶中 ,以料液比分别为 1∶10、1∶15、1∶20、
1∶25、1∶30和 1∶40加入浓度为 70%的乙醇 ,浸泡过夜 ,然后
责任编辑　王强　责任校对　李岩安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2010, 38(16):8662-8664
放入超声波处理机中 ,在 50 ℃温度下超声提取 30 min,滤液
过滤(滤液呈黄褐色),滤渣重复试验 2次 ,过滤 ,合并提取
液 ,用旋转蒸发仪蒸发回收乙醇 ,浓缩成稠膏。基本蒸干后 ,
放入 60 ℃的电热鼓风干燥箱中干燥 ,得紫苑干浸膏 ,按
“1.3.2”测定干浸膏中总黄酮的含量。由图 1可知 ,一开始
干浸膏的总黄酮量随着料液比的增加而提高 ,料液比为 1∶25
时最高 ,之后随着料液比的增加稍有下降。
表 1　因素水平表
Table1　Thefactorsandlevels
水平因素Factorsandlevels
A料液比Material-liquidratio
B乙醇的浓度∥%Ethanolconcentration
C超声时间∥minUltrasonictime
D超声次数∥次Ultrasonictimes
1 1∶22 65 25 2
2 1∶25 70 30 3
3 1∶28 75 35 4
图 1　料液比对总黄酮量的影响
Fig.1　Efectofmaterial-liquidratioontotalflavoneamount
2.1.2　乙醇的浓度对提取效果的影响 。取紫苑适量 ,粉碎 ,
称取 10.0 g,放入到具塞瓶中 ,料液比为 1∶25,分别加入浓度
为 50%、60%、70%、80%和 90%的乙醇 ,超声提取 3次 , 30
min/次 ,按 “2.1.1”的方法制得干浸膏 ,按 “1.3.2”测定干浸
膏中总黄酮的含量。由图 2可知 ,干浸膏中总黄酮的含量随
着乙醇浓度的增加而有所提高 ,但当乙醇浓度 >70%时 ,增
加幅度很小。
图 2　乙醇浓度对总黄酮量的影响
Fig.2　Efectofethanolconcentrationontotalflavoneamount
2.1.3　超声时间对提取效果的影响。取紫苑适量 ,粉碎 ,称
取 10.0g,放入到具塞瓶中 ,料液比为 1∶25,加入浓度为 70%
的乙醇 ,超声提取 3次 ,每次超声时间分别为 5、10、20、30和
40min,按 “2.1.1”的方法制得干浸膏 ,按 “1.3.2”测定干浸
膏中总黄酮的含量。由图 3可知 ,干浸膏中总黄酮的含量在
30min时最高 ,但与超声时间为 40min时总黄酮含量相差很小。
图 3　超声时间对提取效果的影响
Fig.3　Effectofultrasonictimeontheextractionefficiency
2.1.4　超声次数对提取效果的影响。取紫苑适量 ,粉碎 ,称
取 10.0g,放入到具塞瓶中 ,料液比为 1∶25,加入浓度为 70%
的乙醇 ,分别超声提取 1、2、3、4和 5次 ,每次超声时间为 30
min,按 “2.1.1”的方法制得干浸膏 ,按 “1.3.2”测定干浸膏中
总黄酮的含量。由图 4可知 ,干浸膏的总黄酮量随着超声次
数的增加而提高 ,但超声次数为 3次时 ,总黄酮的含量最高。
图 4　超声次数对提取效果的影响
Fig.4　Efectofultrasonictimesontheextractioneficiency
2.2　正交试验结果　由表 2可知 ,各因素对紫苑总黄酮提
取效果影响的主次顺序为料液比 、超声时间 、乙醇浓度和
超声次数。参考正交试验数据并从能耗上考虑 ,优选的工艺
表 2　正交试验数据表
Table2　Thedataoftheorthogonalexperiment
实验号
TestNo. A B C D
总黄酮的含量∥%
Contentoftotalflavone
1 1 1 1 1 8.35
2 1 2 2 2 9.44
3 1 3 3 3 7.62
4 2 1 3 2 11.03
5 2 2 1 3 9.75
6 2 3 2 1 9.04
7 3 1 2 3 8.72
8 3 2 3 1 8.91
9 3 3 1 2 8.82
K1j 8.47 9.37 8.77 8.97
K2j 9.94 9.37 9.76 9.07
K3j 8.82 8.49 8.70 9.19
Max 9.94 9.37 9.76 9.19
极差 1.47 0.88 1.06 0.22
优水平 A2 B1 C2 D3
866338卷 16期　　　　　　　　　　　　　　　　钟方丽等　超声波辅助提取紫苑总黄酮的工艺研究
条件为:取紫苑适量 ,粉碎 ,称取 10.0 g,放入到具塞瓶中 ,加
入 65%乙醇 ,料液比为 1∶25, 30 min/次 ,超声 3次。
2.3　工艺验证性试验　按该工艺条件重复提取 3次 ,测得
紫苑干浸膏的收率分别为 29.38%、30.05%和 30.21%,平均
收率为 29.88%,干浸膏中总黄酮的含量分别为 12.76%、
12.09%和 12.19%,平均为 12.35%,表明试验优选的工艺稳
定可靠。
2.4　试验稳定性和回收率检测　稳定性试验:取供试品溶
液 ,每隔一定时间 ,即在 0、30、60、90、120、150和 180 min按
“2.3.1”的方法 ,在 272 nm波长处测定吸光度。回收率试
验:精密称取已知含量的紫苑干浸膏 5份 ,每份约 0.1 g,加
入芦丁对照品溶液 14.0 mg,按 “1.3.2”的方法制备供试品溶
液 ,按 “2.3.1”的方法 ,在 272nm波长处测定吸光度 ,计算回
收率。结果 RSD为 0.64%,表明样品在 180min内吸光度基
本保持不变。由表 3可知 ,平均回收率为 98.33%, RSD=
0.58%。
表 3　回收率测定结果
Table3　Thedeterminationresultofrecoveryratio
编号
No.
取样量∥g
Weightofsamples
样品含量∥g
Contentofsamples
对照品加入量∥g
Additionofstandardsamples
测得总量∥g
Totalmeasuredweight
回收率∥%
Recoveryratio
平均值∥%
Averagevalue
RSD
%
1 0.108 6 0.013 86 0.013 60 0.027 21 98.16 98.33 0.58
2 0.102 9 0.013 13 0.013 71 0.026 72 99.12
3 0.105 8 0.013 50 0.013 59 0.026 82 98.01
4 0.106 9 0.013 64 0.013 56 0.027 02 98.67
5 0.105 5 0.013 46 0.013 88 0.027 02 97.69
3　结论与讨论
紫外 —分光光度法测定紫苑总黄酮含量通常有 2种方
法:第 1种为 NaNO2 -Al(NO3 )3-NaOH法 ,测得结果为芦丁对
照品溶液在 510 nm处的最大吸收峰 ,而供试品溶液在 510
nm有吸收峰 ,但无最大吸收处 , 2者的最大吸收波长不吻合;
第 2种方法为 NaAc-HAc-AlCl3法 ,测得的芦丁对照品溶液
和供试品溶液的最大吸收波长均为 272 nm, 2者的最大吸收
波长相互吻合 ,表明采用此法测定紫苑总黄酮准确度更高一
些 。笔者在超声波辅助下 ,通过单因素试验分别考察了料液
比 、乙醇浓度 、超声时间和超声次数对提取效果的影响 ,并通
过 4因素 3水平设计正交试验 ,以总黄酮含量为考察指标 ,
优选出最佳提取工艺条件为乙醇浓度为 65%、超声处理时间
30min,料液比为 1∶25,超声次数为 3次。该研究为开发和利
用紫苑有效部位提供了理论依据。
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