全 文 ：2010 No．11
Serial No．224 China Brewing
松萝酸（usnic acid）是研究地衣的极其重要的代谢产
物，具有重要的商业价值。许多含有松萝酸的地衣和提取
物被广泛用于医药、香料、美容等领域。松萝酸已经显示
出具有抗菌、抗病毒、抗原生动物病、抗增生、抗癌、消炎和
镇痛等活性。含有松萝酸的植物主要有石蕊属（Cladonia）、
松萝属（Usnea）、树花属（Ramalina）、树发属（Alectoria）、扁
枝衣属（Evernia）、茶渍属（Lecanora）等属的地衣植物。其
中石蕊属的地衣资源丰富，松萝酸含量高，植株个体较大，
便于采摘等，是提取松萝酸原料的理想选择。对于松萝酸
提取的方法早有报道，但对于不同产地和不同种类石蕊地
衣植物中的松萝酸含量分析尚未见到。本试验通过对角
石蕊进行实地采样和松萝酸含量的提取分析，为松萝酸的
进一步开发利用提供一定的理论依据[1-5]。
1 材料、试剂与仪器
1.1 材料
角石蕊于2009年10月采自新疆天山后峡地区英雄桥
附近海拔高度1800m~2200m的阴坡。
1.2 试剂与仪器
试剂：丙酮，NaNO3，Al（NO3）3，NaOH，苯，乙醇。
仪器：DHG-9141A型电热恒温干燥箱（上海精宏实验
设备有限公司），SHZ-D循环水式真空泵（巩义市英峪予华
仪器厂），HH-S电热恒温水浴锅（巩义市英峪予华仪器
厂），RE-52A旋转蒸发器（上海亚荣生化仪器厂）等。
2 试验方法
2.1 角石蕊中松萝酸的提取工艺研究
2.2.1 松萝酸标准溶液的制备
精密称取对照品松萝酸0.1298g于25mL容量瓶中，用
丙酮溶解后，稀释定容至刻度。精确移取溶液1mL用丙
酮定容于10mL瓶中摇匀，配制成浓度为5.192μg/μL的标
准溶液。
2.2.2 用正交试验提取松萝酸
准确称取角石蕊粉末2g，按L9（34）正交表进行试验，
确定新疆角石蕊松萝酸提取的最佳工艺。用有机溶剂回
流提取松萝酸，主要影响因素有提取次数、料液比、温度及
提取时间。
松萝酸的提取工艺流程：准确称取剪碎的角石蕊
粉末2g→用丙酮回流提取→过滤→浓缩→自然冷却→析
出结晶→得松萝酸粗提物，以松萝酸得率为评价，进行工
艺优化选择，确定最佳提取工艺。
2.2 角石蕊中松萝酸的含量测定
2.2.1 标准曲线的制作[6]
精确吸取5.192μg/μL的标准松萝酸溶液 0.20mL、
0.40mL、0.60mL、0.80mL、1.00mL用丙酮补足至1.00mL后，
角石蕊中松萝酸的提取工艺及含量测定
热衣木·马木提，阿地里江，阿不都拉·阿巴斯*
（新疆大学生命科学与技术学院，新疆乌鲁木齐 830046）
摘 要：以新疆天山后峡地区英雄桥采集的角石蕊（Cladonia cornuta (L.) Hoffm.）为材料，采用有机溶剂提取法，考察了提取次数、料
液比、提取温度和提取时间对角石蕊中松萝酸提取率的影响。试验结果表明：角石蕊中提取松萝酸的最佳提取工艺条件为提取3次，
料液比1：20，温度70℃，提取时间3h。此条件下角石蕊中松萝酸的含量为26.95%。
关 键 词：角石蕊；松萝酸；提取工艺；含量测定
中图分类号：O658 文献标识码：B 文章编号：0254-5071（2010）11-0122-02
Extraction technology of usnic acid from Cladonia cornuta (L.) Hoffm and content determination
REYIM Mamut, ADILJAN, ABDULLA Abbas*
(College of Life Science and Technology, Xinjiang University, Urumqi 830046, China)
Abstract: Using Cladonia cornuta (L.) Hoffm collected from Back valley of Tianshan Mts. as material and organic solvent as extraction liquid, effect
of extraction times, ratios of solid to liquid, extraction temperature and extraction duration on extraction rate of usnic acid was studied. The results
showed that the optimum extraction conditions of usnic acid were as follows: extraction 3h and three times under 70℃, ratios of solid to liquid was 1:
20. The content of usnic acid in extract was 14.6% under the conditions.
Key words: Cladonia cornuta; usnic acid; extraction technique; determination
收稿日期：2010-07-01
基金项目：国家自然科学基金资助项目（30960003，30750012）；新疆大学校院联合资助项目资助（XY080122）
作者简介：热衣木·马木提（1978-），男，讲师，研究方向为地衣资源研究；阿不都拉·阿巴斯*，通讯作者。
A提取次数 B料液比（g:mL） C温度/℃ D时间/h
1 1 1:20 60 2
2 2 1:30 70 3
3 3 1:40 80 4
水平
表1 松萝酸提取工艺优化正交试验因素水平
Table 1. Factors and levels of orthogonal test of optimization extraction
conditions
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中 国 酿 造
2010年 第 11期
总第 224期
分别加入5%NaNO3溶液0.50mL，摇匀，放置6min，再加
10%Al（NO3）3溶液0.50mL摇匀，放置6min，加4%NaOH溶
液3mL，放置15min~20min，在波长450nm处比色，以吸光
度值y为纵坐标，松萝酸浓度x为横坐标，得标准曲线。
2.2.2 角石蕊中松萝酸的提取及含量的测定[7-9]
称取剪碎的角石蕊地衣10g置于500mL烧瓶中，用丙酮
200mL回流提取3次，每次3h，合并提取液，浓缩至原体积
的1/6~1/8，自然冷却，析出结晶，即得松萝酸粗品。向粗品
中加入60倍量苯-乙醇（体积倍1∶1）混合溶剂，回流2h，趁
热过滤，将滤液浓缩至原体积的1/5，冷却析出结晶，用丙
酮重结晶1次，所得较醇淡黄色针晶即为松萝酸精品。用
丙酮溶解后，定容稀释至刻度，精确移取溶液1mL用丙酮
定容于10mL瓶中，摇匀。然后取1mL加入5%NaNO3溶液
0.50mL，摇匀，放置6min，再加10%Al（NO3）3溶液0.50mL摇
匀，放置6min，加4%NaOH溶液3mL，放置15min~20min，在
波长450nm处比色。
3 结果与讨论
3.1 正交试验及方差分析结果
从表2可知，松萝酸提取极差R的大小顺序为A＞D＞
C＞B，即提取次数＞提取时间＞提取温度＞料液比。松萝
酸最佳提取工艺为A3B1C2D2，即提取3次，料液比1∶20，温度
70℃，提取时间3h。
通过方差分析表6可知，在4个提取因素中均无显著性
差异。A3B1C2D2组合工艺不在正交表中，故需进行试验验
证，验证结果（表4）表明，松萝酸的平均提取率为26.95%，
4次试验结果差异较小，说明该工艺稳定可行。
3.2 标准曲线与回归方程
以测得的吸光度值为纵坐标（y），松萝酸的浓度为横
坐标（x），作x关于y的函数图像，所得图像为一次函数
图像。将所得数据做回归处理，得其相关的回归方程为
y= 0.0592x+0.0001，相关系数r=0.9983。浓度为0.1mg/mL~
0.6mg/mL时呈良好的线性关系。
3.3 松萝酸的含量测定结果
对丙酮回流所提的角石蕊进行含量测定，在吸收光谱波
长450nm处的测定吸光度值。测得OD值为0.629，按回归方
程可得样品浓度为10.62mg/mL，松萝酸的得率为26.95%。
4 讨论
由正交试验可看出，A因素提取次数对试验结果影响
最大，为主要影响因素，其影响顺序依次为A＞D＞C＞B。
正交试验4因素的最优组合确定为A3B1C2D2。此组合
未在正交试验的9个处理中出现，与正交表中松萝酸得率
最高的处理A3B1C3D2相比，差别仅在C因素取不同水平，
但由于C因素的不同水平对提取效果没有显著影响，故
结合生产实际，从降低成本、节约时间等方面综合考虑，
应选择温度低的C2水平。4因素好的水平为A3B1C2D2。确
定松萝酸的最佳提取工艺为20倍量的丙酮于70℃回流提
取3次，每次3h。
采用分光光度法测定角石蕊中松萝酸的含量，结果表明，
表2 优化提取工艺正交试验结果与分析
Table 2．Results of orthogonal test of extraction conditions optimization
试验号 A B C D 提取率 /%
1 1 1 1 1 9.79
2 1 2 2 2 19.48
3 1 3 3 3 17.15
4 2 1 2 3 22.46
5 2 2 3 1 6.86
6 2 3 1 2 15.19
7 3 1 3 2 26.34
8 3 2 1 3 16.19
9 3 3 2 1 18.42
K1 46.42 58.59 41.17 35.07
K2 44.51 42.53 60.36 61.01
K3 60.95 50.76 50.35 55.80
k1 15.473 19.530 13.723 11.690
k2 14.837 14.177 20.120 20.337
k3 20.317 16.920 16.783 18.600
极差R 5.480 5.353 6.397 8.647
最优组合 A3B1C2D2
因素 偏差平方和 自由度 F比 F临界值 显著性
提取次数 53.894 2 0.760 4.460
料液比 42.996 2 0.606 4.460
温度 61.414 2 0.865 4.460
时间 125.529 2 1769 4.460
误差 283.83 8
表3 正交试验方差分析
Table 3. Variance analysis of orthogonal test
试验号 松萝酸提取率/%
1 27.08
2 26.82
3 26.78
4 27.13
平均 26.95
表4 角石蕊中松萝酸提取最佳工艺验证结果
Table 4. Validation of optimum extraction conditions of usnic acid
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角石蕊中松萝酸的总含量为14.6%。有文献报道松萝酸在松
萝科、梅衣科地衣中的含量为0.2%~4%，金黄树发地衣中的
含量为8%，这些表明，角石蕊中的松萝酸含量较高。
参考文献：
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69-72.
芫荽（Corianderum sativum）又名胡芫、香菜，是伞形
花科一二年生草本植物。芫荽籽（Coriander seed）是芫荽的
成熟果实。我国各地均有种植，尤以华北为多。芫荽籽油
（Coriander seed oil）主要成分是芫荽萜醇、芳樟醇、蒎烯
等。其具有特殊香味，全草入药，功能解表；茎叶常作调味
菜。同时也是国标（GB2760-96）规定允许使用的食用香料
油，其香气透发，具有辛香、甜香、药草香，可以用来在调配
芒果、肉、可乐、饮料、口香糖以及焙烤食品等食用香精[1]和
酒用香精[2]。
传统提取芫荽籽油的方法是采用水蒸气蒸馏法来提
油，由于芫荽籽油中含有一些热敏性物质和水溶性物质，
使得这种方法的得油率较低，仅为0.3%~1.1%[2]。而超临
界二氧化碳萃取技术不仅具有操作温度低、绿色、环保、
得率高等优点，而且可以使制得的精油具有较好的头香
和底香，因此这种方法在提取植物种子油方面受到了广
泛关注[3-6]。
本实验采用超临界二氧化碳萃取技术对芫荽籽油的
提取工艺进行了探讨，通过考察萃取压力、二氧化碳流量、
萃取时间以及萃取温度对萃取率的影响，利用交互响应曲
面法对实验数据进行处理，得到最佳萃取率和相应工艺条
件以及关于萃取率的四元二次多项式函数。
响应面分析法（Response Surface Methodology）由一
组数学和统计学方法组成，可用于确定各因素及其交互作
用在加工过程中对非独立变量的影响，精确地表述因素和
响应值之间的关系。本研究使用交互响应曲面法适用于
多元多项式模型，被用于确定设计变量以达到最优输出结
果。该方法通过实时计算实验结果并将其可视化，只要调
整多个设计变量的值，就可使输出结果逐步达到最优，大
大简化了传统的非线性最优设计步骤。采用该统计学试
验设计方法，能以较少的试验次数和时间对试验进行全
超临界二氧化碳萃取芫荽籽油的工艺条件优化及数学模型研究
白 凌1，成江晨1，方全有1，刘玉平2
（1.北京联合大学生物化学工程学院，北京 100023；2.北京工商大学化学与环境工程学院，北京 100037）
摘 要：通过单因素试验考察了超临界二氧化碳萃取芫荽籽油中萃取压力、二氧化碳流量、萃取时间、萃取温度对芫荽籽油萃取率的
影响。利用二次响应曲面法对实验数据进行处理，得到最佳萃取率和相应工艺条件，以及关于萃取率的近似数学模型。
关 键 词：超临界二氧化碳萃取；芫荽籽油；响应曲面法；工艺条件
中图分类号：O658.2 文献标识码：B 文章编号：0254-5071（2010）11-0124-03
Technical parameter optimization and mathematical model for extraction of coriander seed oil
by supercritical carbon dioxide fluid
BAI Ling1, CHENG Jiangchen1, FANG Quanyou1, Liu Yuping2
(1.College of Biochemical Engineering, Beijing Union University, Beijing 100023, China; 2.School of Chemical and
Environmental Engineering, Beijing Technology and Business University, Beijing 100037, China)
Abstract: Effect of extraction pressure, CO2 flow rate, extraction time and extraction temperature on the yield of coriander seed oil by supercritical
carbon dioxide fluid was studied with single factor experiments. The optimum extraction conditions were obtained by fitting the experimental dates
with quadratic response surface methodology, and mathematical model of extraction was built, as well.
Key words: supercritical carbon dioxide fluid extraction; coriander seed oil; response surface methodology; technical conditions
收稿日期：2010-07-24
基金项目：北京联合大学生物化学工程学院院级项目（shky201008）
作者简介：白 凌（1981-），女，北京人，讲师，主要从事数学教学及其在工程方面的研究工作。
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