全 文 ：天然产物研究与开发 Nat Prod Res Dev 2011，23:952-955
文章编号:1001-6880(2011)05-0952-04
收稿日期:2010-08-13 接受日期:2010-10-28
基金项目:湖北省教育厅重点科研资助项目(D20101712)
* 通讯作者 Tel:86-013006153299;E-mail:wb@ whpu． edu． cn
紫叶李树叶中山奈酚的提取工艺研究
吴 波1* ，张维农2，严建芳3，张寒俊1
1武汉工业学院分析测试中心;2 武汉工业学院食品科学与工程学院;3 武汉工业学院化学与环境工程学院，武汉 430023
摘 要:该文测定了紫叶李树叶中各黄酮苷元的含量，并对其中山奈酚的提取工艺进行了研究，重点探讨了采
用乙醇法提取紫叶李树叶中山奈酚的最佳工艺条件，试验结果表明:紫叶李树叶中各黄酮苷元主要是槲皮素和
山奈酚，乙醇提取紫叶李树叶中山奈酚的最佳工艺参数为浸提剂乙醇浓度为 70%﹑浸提温度为 50 ℃、料液比
为 1∶ 15、浸取时间为 1． 5 h。紫叶李树叶中山奈酚的浸取率为 92． 7%，经浸取、浓缩、水解、萃取、结晶工艺后，其
紫叶李树叶中山奈酚的总得率为 56． 6%，山奈酚的纯度为 90． 6%。
关键词:紫叶李树叶;山奈酚;提取工艺
中图分类号:Q946． 91;R284． 2 文献标识码:A
Optimum Extraction Technology of Kaempferol in Prunus cerasifera Leaves
WU Bo1* ，ZHANG Wei-nong2，YAN Jian-fang3，ZHANG Han-jun1
1Center of Analysis and Measurement，Wuhan Polytechnic University;2Food Science and Engineering，Wuhan Polytechnic
University;3Chemical and Environmental Engineering，Wuhan Polytechnic University，Wuhan 430023，China
Abstract:The content of flavonoids in Prunus cerasifera leaves and its extraction technology were studied in this paper．
By means of ethanol extracting，the optimum extraction conditions of kaempferol in P． cerasifera leaves were determined．
The results showed that the content of quercetin and kaempferol were major flavonoids in P． cerasifera leaves，the opti-
mum conditions of ethanol extracting were obtained as follows:70% ethanol as extraction solvent at 50 ℃ for 1． 5 h，and
the ratio of material to solvent was 1∶ 15． Using the technological parameters above mentioned，the average extraction rate
of kaempferol was 92． 7% ． After extracting，concentration，hydrolyzing，extraction and crystal，the average recoveries and
product purity of kaempferol were 56． 6% and 90． 6%，respectively．
Key words:Prunus cerasifera leaves;kaempferol;extraction technology
山奈酚(又名黄芪苷元，山奈黄素，Kaempferol)
的结构为 5，7，4-三羟基黄酮醇，近年来，对其抗肿
瘤、抗炎、抗氧化及抗菌等作用研究的比较多，它可
逆转肿瘤细胞多药耐药性，保护神经细胞等研究中
表现出显著的活性［1-5］。蔷薇科(Rosaceae)植物紫
叶李(Prunus cerasifera)又叫红叶李，是多年生落叶
小乔木。原种产于亚洲西南部，较耐湿，有一定耐寒
力，以叶色闻名，在整个生长期满树红叶，尤其春秋
两季叶色更艳，现在我国广泛种植，资源丰富［6］。
其树叶，经检测，紫叶李树叶中含较丰富的黄酮类物
质，其中以山奈酚较为突出［7］。传统的山奈酚制备
一般采用醇提法、超声波法、逆流色谱法等从姜科植
物山奈(kaempferia galangal L．)的根茎、百蕊草
(Thesium chinense Turcz．)的全草、槐树(Sophora ja-
ponica L．)的果实、高良姜 (Alpinia officinarum
Hance)的根茎提取，山奈酚也是银杏与沙棘等植物
有效部位中主要的黄酮苷元之一［8，9］。笔者首次以
紫叶李树叶为原料，采用醇提法提取山奈酚，对提取
工艺、相关影响因素等进行了一番探讨，为其今后合
理的开发提供科学依据。
1 材料与方法
1． 1 仪器与材料
电热恒温水浴锅:上海博讯实业有限公司医药
设备厂;HS80A恒温振床:中科院武汉科学仪器厂;
RE52CS旋转蒸发器:上海亚荣生化仪器厂;SHZ-III
型循环水真空泵:上海亚荣生化仪器厂;GZX-
9140ME数显鼓风干燥箱:上海迅达实业有限公司
医疗设备厂;JB90-D 型强力电动搅拌机:上海标本
模型厂;VARIAN ProStar 210 泵;7725I 型手动进样
DOI:10.16333/j.1001-6880.2011.05.033
器;VARIAN363 荧光检测器;Waters柱后衍生系统。
槲皮素(Quercetin) (含量≥98%国药集团化学
试剂有限公司) ，桑色素(Morin hydtate) (含量≥
98%购于 Fluka) ，山奈酚(Kaempferol) (含量≥98%
上海友思) ;无水乙醇(分析纯) ;水(自制双重蒸馏
水) ;其它试剂为分析纯。紫叶李树叶采于武汉工
业学院，3 月和 4 月采叶，在 60 ℃烘干、粉碎，10 ℃
下储存备用。
1． 2 试验方法
1． 2． 1 紫叶李树叶及提取步骤中黄酮苷元的测定
1． 2． 1． 1 紫叶李树叶中黄酮苷元的测定:称取粉碎
的树叶约 5 g于 250 mL碘量瓶，准确加入 70%乙醇
100 mL，50 ℃振荡浸取两个小时后，补足 70%乙醇，
摇匀。取 5． 00 mL浸取液，加入 1 mL浓 HCl(含 0. 2
g苯酚 /mL)通 N2、封口，在 80 ℃下水解两小时后，
用无水乙醇用定容于 10 mL，然后离心(10000 r /
min，40 s) ，待测。
1． 2． 1． 2 提取步骤中黄酮苷元的测定:准确移取各
工序中的浸取液 5． 00 mL，按 1． 2． 1． 1 加 1 mL 浓
HCl、封口、水解、定容、离心、待测。以上样液中黄
酮苷元的 HPLC测定方法及条件见文献［7］。紫叶李
树叶中黄酮苷元的含量按下列公式计算:
各黄酮苷元的含量(%)= Y ×10 × 1005 × w ×100%
式中:Y为黄酮苷元按线性回归方程计算的进
样液的浓度(g /ml) ;w 紫叶李树叶的称样量(g)提
取率(%)=提取黄酮苷元的绝对量 /(原料中相应
黄酮苷元的含量 ×称样量)× 100%
1． 2． 2 紫叶李树叶提取山奈酚最佳工艺正交优化
试验设计
表 1 L9(3
4)正交试验因素水平设计表
Table 1 Design of L9(3
4)orthogonal test
水平
Level
A 乙醇浓度
(%)
Ethanol
concentration
B 液料比
Liquid ratio
C 温度
(℃)
Temperature
D 时间
(h)
Time
1 60 10 50 1． 5
2 70 15 60 2． 0
3 80 20 70 2． 5
1． 2． 3 试样溶液的制备
称取 100 g的粉碎的紫叶李树叶，按 15∶ 1 的液
料比加 70%乙醇，在 50 ℃水浴下搅拌 1． 5 h，过滤，
滤饼用适量的 70%乙醇冲洗，合并滤液，将其减压
浓缩后，加浓 HCl，调节 HCl浓度为 2 mol /L，添加还
原剂(0． 5% w /v) ，抽真空、通 N2、封口，在 80 ℃下
水解 2 h，冷却后用 200 mL 乙醚萃取(三次) ，将乙
醚萃取液减压浓缩后用无水乙醇溶解，过滤，结晶得
山奈酚产品，按原色谱条件测其相应峰的面积，由标
准曲线计算其含量，其谱图见图 1。
图 1 样品的高效液相色谱图(1．槲皮素;2．山奈粉)
Fig. 1 HPLC chromatogram of sample (1． Quercetin;2．
Kaempferol)
2 结果与分析
2． 1 紫叶李树叶中各黄酮苷元的测定结果
按照“1． 2． 1． 1”的方法测定紫叶李树叶中槲皮
素和山奈酚的平均含量分别为 1． 02%和 3． 21%，山
奈酚占其总黄酮苷元为 75． 8%。本结果以紫叶李
树叶中山奈酚实际的“真实”含量，作为以下计算提
取效果的依据。
2． 2 提取剂及提取方式的选择
分别用碱性水溶液(pH = 9． 00)、70% 乙醇、
70%甲醇、70%丙酮溶液按“1． 2． 1． 1”的方法分别
提取、测定，其山奈酚的提取率分别为 65． 2%、92．
1%、91． 4%和 90． 8%，从试验结果可以看出，碱性
水溶液提取率较低，故弃之，乙醇、甲醇、丙酮其提取
率差不多，从生产安全因素考虑，采用 70%乙醇较
适宜，所以以下研究均以乙醇为溶剂。
在提取方式上，目前采用超声波、微波的比较
多，而超声波其作用面和深度是有限的，而微波其反
应罐体积不大，这两种方式并不适合于大规模生产
制备，在本试验中选择搅拌结合控温的方式进行。
2． 3 乙醇浓度对浸取效果的影响
分别用不同的乙醇浓度(40%、50%、60%、
70%、80%和 90%) ，按上述试验操作步骤，在 50 ℃
下，搅拌回流提取时间为 2 h，液料比为 15∶ 1，提取，
按“1． 2． 1． 2”步骤进行测定，试验结果见图 2。从图
2 可以看出，当乙醇浓度大于 70%以后，其提取率大
幅下降，这可能与其所连结的糖苷键有关。考虑到
后面的过滤工序及提取剂极性增大会给后序的纯化
带来不利，因此乙醇浓度≤70%为好。
359Vol. 23 吴 波等:紫叶李树叶中山奈酚的提取工艺研究
图 2 乙醇浓度对紫叶李树叶中山奈酚浸提效果的影响
Fig. 2 Effect of ethanol concentration on the extraction
efficiency of kaempferol from P． cerasifera leaves
2． 4 温度对浸提效果的影响
分别用不同的温度(30、40、50、60、70 ℃和 80
℃) ，按上述试验操作步骤，以 70%乙醇为提取剂，
搅拌回流提取时间为 2 h，液料比为 15 ∶ 1，提取，按
1． 2． 1． 2 步骤进行测定，试验结果见图 3，图中可以
看出，提取温度在 50 ℃为宜，温度太高可能导致山
奈酚的氧化。
图 3 温度对紫叶李树叶中山奈酚浸提效果的影响
Fig. 3 Effect of extracting temperature on the extrac-
tion efficiency of kaempferol from P． cerasifera
leaves
2． 5 液料比对浸提效果的影响
分别用不同的液料比(5∶ 1、10∶ 1、15∶ 1、20∶ 1、25
∶ 1 和 30∶ 1) ，按上述试验操作步骤，以 70%乙醇为
提取剂，在 50 ℃下，搅拌回流提取时间为 2 h，提取，
按 1． 2． 1． 2 步骤进行测定，测定结果见图 4。从图
中可以看出液料比为 15∶ 1 时，浸提已达到较好的效
果，再增加溶剂的量对提取率影响不大，故以液料比
为 15∶ 1 时较好。
图 4 液料比对紫叶李树叶中山奈酚浸提效果的影响
Fig. 4 Effect of the ratio of material weight to solvent vol-
ume (w /v) on the extraction efficiency of
kaempferol from P． cerasifera leaves
2． 6 浸提时间对浸提效果的影响
分别用不同的浸提时间(1、1． 5、2、2． 5、3、3． 5
h) ，按上述试验操作步骤，以 70%乙醇浓度为提取
剂，在 50 ℃下，液料比为 15∶ 1 时，提取，按 1． 2． 1． 2
步骤进行测定，测定结果见图 5．从图中可以看出浸
取时间在 1． 5 h就可以达到比较好的效果。
图 5 浸提时间对紫叶李树叶中山奈酚浸提效果的影响
Fig. 5 Effect of extracting time on the extraction efficiency of
kaempferol from P． cerasifera leaves
2． 7 正交试验确定提取的最佳条件
在单因素试验的基础上，选取对山奈酚得率影
响较大的 4 个因素(每个因素取三个水平) :溶剂乙
醇浓度(%)、液料比、温度(℃)、浸提时间(h)进行
正交试验考察，见表 1。正交试验方案及结果见表
2。从表 2 试验结果可以看出:极差分析为 C ＞ A ＞
D ＞ B，提取紫叶李树叶中山奈酚的最佳条件为
A2B2C1D1，即乙醇浓度为 70% ，料液比为 1 ∶ 15，温
度为 50 ℃ ，浸提时间为 1． 5 h。经验证性试验结果
表明:山奈酚提取率可达 92． 7%。
表 2 Lg(3 )正交试验设计方案及结果
Table 2 Design and results of orthogonal experiment (n = 3)
试验号
No． A B C D
提取率(%)
Extraction rate
1 60 10 50 1． 5 90． 6
2 60 15 60 2． 0 91． 6
3 60 20 70 2． 5 66． 2
4 70 10 60 2． 5 81． 9
5 70 15 70 1． 5 72． 1
6 70 20 50 2． 0 92． 5
7 80 10 70 2． 0 60． 3
8 80 15 50 2． 5 82． 9
9 80 20 60 1． 5 83． 5
K1 248． 4 237． 8 266． 0 246． 2
K2 251． 5 246． 6 262． 0 244． 4
K3 226． 7 242． 2 198． 6 236． 0
k1 82． 8 79． 2 88． 6 82． 1
k2 83． 8 82． 2 87． 3 81． 5
k3 75． 5 80． 7 66． 2 78． 7
R 8． 3 3． 0 22． 4 3． 4
459 天然产物研究与开发 Vol. 23
2． 8 浸出物的水解
紫叶李树叶的浸出物，其黄酮主要以其苷的形
态存在［7］，需经水解变成苷元，目前，水解方式一般
有酶解和酸水解两种。β-糖苷酶水解时，其反应条
件温和，对黄酮的形态影响不大，但反应中转化率不
高，易形成多种产物。酸水解，主要以 2 mol /L 的氢
质子的盐酸、硫酸在一定温度下进行［10，11］，反应中
要注意对黄酮的保护，黄酮在反应中可完全转化成
苷元。本试验采用 2 mol /L 的盐酸，在 80 ℃下水
解，通过添加还原剂(0． 5% w /v)、抽真空、通 N2、封
口来保护黄酮，经检测，山奈酚在水解过程中其提取
率可达 90%以上。
2． 9 在最佳条件下提取紫叶李树叶中山奈酚的重
现性
按步骤“1． 2． 3”进行样品的制备，结果见表 3，
从表中可以看出最终产品中山奈酚的平均含量为
90． 6%，其平均得率为 56． 6%。
表 3 从紫叶李树叶中提取山奈酚试验结果
Table 3 Results of kaempferol experiment from Prunus cerasif-
era leaves(n = 3)
山奈酚
Kaempferol
批次 Batch
1 2 3
均值
Mean
含量 Content(%) 90． 7 92． 1 89． 0 90． 6
得率 Yield(%) 58． 2 54． 6 57． 0 56． 6
3 结论
本文对紫叶李树叶中各黄酮苷元含量进行了测
定，重点探讨了采用乙醇提取法提取紫叶李树叶中
山奈酚化合物的最佳工艺条件。试验结果表明:紫
叶李树叶中槲皮素、山奈酚的含量分别为 1． 02%、
3． 21%;乙醇提取法的最适工艺参数是浸提剂乙醇
浓度为 70% 、浸提温度为 50 ℃ 、液料比 15∶ 1、浸提
时间为 1． 5 h，山奈酚提取率可达 92． 7%，经浸取、
浓缩、水解、萃取、结晶工艺后，其紫叶李树叶中山奈
酚的总得率为 56． 6%，山奈酚的纯度为 90． 6%，本
项研究为紫叶李树叶中黄酮的开发利用提供了科学
依据。
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