全 文 ：微波联合大孔树脂提取腊梅花中总黄酮的研究
杨铭1 , 2 ,余林2 ,江道冠1 ,梁志坚1 ,梁绍鉴1 ,陈润升1 ,黎 1＊　
(1.广东轻工职业技术学院轻化工程系,广东广州 510300;广东工业大学轻工化工学院 ,广东广州 510006)
摘要　[目的]对微波联合大孔树脂提取腊梅花总黄酮的新工艺进行研究。[方法]在不同的提取工艺条件下进行平行试验 、正交试验和
对比试验。[结果]原料 0.500 g的腊梅花粉末 ,以 70%的乙醇溶液作提取剂 ,提取剂的用量为 1∶60(g/ml), 微波功率为 288 W ,在提取时
间为 450 s下提取次数 3为最佳工艺。确定AB-8为腊梅花总黄酮的吸附树脂。其最佳静态吸附工艺条件为:温度 30 ℃,吸附时间 3 h;
最佳动态解吸工艺条件为:流速 2.6 ml/min ,上样液 pH值 4.3 , 30 ml 70%乙醇洗脱。与溶剂浸提法相比 ,采用微波法提取腊梅花总黄酮
提取时间由 20 h缩短为 450 s ,提取率从 79.86%提高到 92.23%,而且AB-8分离腊梅花总黄酮分离效果明显 ,成本低。[结论]微波联合
大孔树脂提取腊梅花总黄酮可工业化推广。
关键词　微波提取;腊梅花;大孔树脂;总黄酮
中图分类号　Q946.91　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2008)25-10734-03
Study on Microwave Joint Macroreticular Resin Extracting Flavonoids from Chimonanthus praecox (L.)Link.
YANG Ming et al　(Department of Chemical Engineering , Guangdong Industry Technical College, Guangzhou , Guangdong 510300)
Abstract 　[ Objective] The research aimed to study a new method of microwave joint macroreticular resin extracting flavonoids from Chimonanthus prae-
cox(L.)Link..[Method] Under different extraction conditions , the authors made parallel test , orthogonal test and contrast test.[ Result] The optimal
condition was as follow:Raw materials was 0.500 g Chimonanthus praecox(L.)Link.dry powder , the extraction agent was 70% alcohol solution, the
ratio of raw material to extraction agent was 1∶60(g/ml), the microwave power was 288W , and the extraction timewas 450 s for three times.AB-8 was
determined as the absorption resin to total flavonoids of Chimonanthus praecox(L.)Link..Thebest passive absorption process conditions was as follow:
Temperature was 30 ℃, adsorption time was 3 h.The best dynamic desorption process was as follow:Velocity was 2.6 ml/min , pH value of the upper
liquid was 4.3 , 30 ml of 70 percent ethanol was used to clear.Comparedwith solvent extraction , the extraction time of microwave extraction was reduced
from 20 h to 450 s , the extraction rate was increased from 79.86% to 92.23%, and that AB-8 was used to extract Chimonanthus praecox(L.)Link.
flavonoids were very effective and low cost.[ Conclusion] microwave joint macroreticular resin extraction flavonoids from Chimonanthus praecox(L.)
Link.can promote industrialization.
Key words　Microwave extraction;Chimonanthus praecox(L.)Link.;Macroreticular resin;Flavonoids
基金项目　广东省自然科学基金资助课题(06023571)。
作者简介　杨铭(1974-),女 ,广东罗定人 ,在读硕士 ,助教 , 从事天然
精细化学品分离与提纯等方面研究。 ＊通讯作者 , 博士 ,
副教授。
收稿日期　2008-06-17
　　腊梅花是腊梅科植物腊梅[ Chimonanthus praecox (L.)
Link.]的蓓蕾 ,价廉易得 ,广泛分布于广东 、浙江等地。腊梅
花中含有花色苷 、芦丁和槲皮素等黄酮类化合物[ 1] 。黄酮类
化合物是植物中的抗氧化活性成分之一 ,近年来 ,人们对黄
酮类化合物的抗氧化功能和机理进行了比较深入的研究 ,证
实黄酮类化合物是一种很强的活性氧自由基清除剂[ 2] ,所以
黄酮类化合物的研究日益引起了人们的重视。
微波具有穿透力强 、效率高 、节能等优势 ,采用微波辅助
提取天然产物中有效成分 ,溶剂用量低 ,提取速度快[ 3] 。大
孔吸附树脂是呈交联网络结构的高分子珠状体 ,吸附能力较
强 ,具有选择性分离效果好 、实用 、成本低等特点 ,常用于天
然有效成分的提取分离[ 4] 。目前 ,采用微波联合大孔树脂分
离纯化腊梅花中总黄酮的研究尚未见文献报道。为此 ,笔者
对此进行了研究 ,旨在为工业大生产奠定基础。
1　材料与方法
1.1　材料　大孔吸附树脂分别为 AB-8、NKA 、NKA-9 、X-5、
D101 ,均购于南开大学化工厂;腊梅花 ,购于广州二天堂连锁
药店[在 50 ℃的烘箱烘 3 h ,经粉碎后过 60目筛 ,用石油醚
(沸程 60～ 90 ℃)脱脂放冷后置于干燥器备用] ;试剂均为分
析纯。
Galanz WD800微波炉;上海UV-7540(A)紫外可见分光光
度计;北京赛多斯电子分析天平;索氏提取器;PHILPS-7120S
粉碎机;数显水浴锅(上海锦屏仪器表有限公司生产);SHB-
III循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司生产);层
色柱;恒温振荡仪。
1.2　方法
1.2.1　工艺流程:腊梅花※粉碎※脱脂※微波提取※大孔
树脂的分离纯化※真空浓缩※产品 。
1.2.2　提取剂的选择。取等量的腊梅花粉末 9等份 ,分别用
等量的 0 、15%、30%、45%、60%、70%、80%、90%、100%乙醇
溶液微波提取后稀释定容 ,用紫外可见分光光度计测量其在
240 ～ 520 nm内的吸收谱线(图 1)。
1.2.3　提取工艺条件试验。取等量的腊梅花粉末若干份 ,
分别在不同的提取工艺条件下作平行试验 、正交试验和对比
试验 ,测量各样品在 368 nm处的吸光度 A 。
1.2.4　树脂的预处理[ 5] 。首先用无水乙醇充分浸泡 24 h ,然
后用乙醇洗至洗出液加适量水时无白色混浊现象 ,然后用去
离子水洗尽乙醇;再用 5%的盐酸浸泡 3 h ,之后用去离子水
洗至中性;再用 5%氢氧化钠溶液浸泡 3 h ,同样洗至中性 ,尽
量滤去水溶液 ,烘干备用。
1.2.5　黄酮总含量的测定[ 6] 。将配制好的不同浓度的芦丁
对照品溶液在 359 nm 波长处测定吸收度 A ,得其回归方程
为:A =0.000 405 4+0.027 18C(A 为吸光度 , C 为浓度 ,
mg/L),相关系数 r=0.999 7 。
1.2.6　大孔吸附树脂的确定 。
1.2.6.1　大孔吸附树脂对腊梅花总黄酮的吸附率的测定 。
称取预处理好的树脂 2.0 g于具塞磨口三角瓶中 ,准确加入
腊梅花黄酮类水溶液 30 ml ,在室温下置于振荡器上振荡 24
h ,充分吸附后 ,测定滤液中剩余黄酮的浓度 ,按照下式计算
吸附率:
吸附率(%)=(C1 -C2)/C1×100
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2008 , 36(25):10734-10736　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　责任编辑　姜丽　责任校对　卢瑶
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2008.25.087
式中 ,C1 为吸附前浓度(mg/L);C2 为吸附后剩余液的浓度
(mg/L)。
1.2.6.2　大孔吸附树脂对腊梅花总黄酮的脱附率的测定。
取“1.2.6.1”中得到的饱和树脂 ,准确加入 50 ml 95%的乙醇 ,
在室温下置于振荡器上振荡 24 h ,充分解脱后 ,测定滤液中
黄酮的浓度 ,按照下式计算脱附率:
脱附量=C3V1/m
脱附率(%)=脱附量/吸附量×100
式中 ,C3 为解脱后溶液的浓度(mg/L);V1 为解脱剂的体积
(L);m 为树脂的质量(g)。
2　结果与分析
2.1　提取剂的选用　据报道 ,以乙醇作为提取剂微波提取
总黄酮的效果较好。由图 1可知 ,所选取溶剂中以 70%乙醇
的提取液吸光度最大 ,故选 70%乙醇作提取剂 ,该提取液在
紫外区的最大吸收波长为 368 nm 。由表 1～ 3可知 ,腊梅花
总黄酮提取时的最适提取剂用量为 1∶50 ,最适提取时间为
400 s ,最适微波功率为 464 W。因此 ,选择提取剂用量为
1∶40、1∶50、1∶60 ,提取时间为 350、400、450 s ,微波功率为 288、
464、648 W进行正交试验。由表 4可知 ,提取次数为 3、4次时
吸光度值均最大 ,考虑到试验成本及试验时间问题 ,选择提
取次数为 1、2、3次进行正交试验。
注:1为 70%乙醇;2为 60%乙醇;3为 45%乙醇;4为 80%乙醇;5
为 90%乙醇;6为 30%乙醇;7为 100%乙醇;8为 15%乙醇;9
为水。
Note:1.70% ethanol;2.60% ethanol;3.45% ethanol;4.80%
ethanol;5.90% ethanol;6.30% ethanol;7.100% ethanol;8.
15% ethanol;9.Water.
图 1　腊梅花总黄酮的吸收光谱谱线
Fig.1　The absorption spectrum of total flavone in the flowers of
Chimonanthus praecox
表1　提取剂用量的选择
Table 1　Selection of the extractant dose
提取剂用量∥g/ml
Extractant dose
吸光度 A
Absorbency
提取剂用量∥g/ml
Extractant dose
吸光度 A
Absorbency
1∶20 0.480 1∶60 0.491
1∶30 0.489 1∶70 0.490
1∶40 0.496 1∶80 0.482
1∶50 0.497
表2　提取时间的选择
Table 2　 Selection of extraction time
提取时间∥s
Extraction rime
吸光度 A
Absorbency
提取时间∥s
Extraction rime
吸光度 A
Absorbency
50 0.419 300 0.488
100 0.461 350 0.491
150 0.477 400 0.497
200 0.482 450 0.495
250 0.483 500 0.494
表 3　微波功率的选择
Table 3　 Selection of the microwave power
微波功率∥W
Microwave power
吸光度 A
Absorbency
微波功率∥W
Microwave power
吸光度 A
Absorbency
144 0.496 648 0.514
288 0.508 800 0.511
464 0.521
表 4　提取次数的选择
Table 4　 Selection of extracting times
提取次数∥次
Extracting times
吸光度 A
Absorbency
提取次数∥次
Extracting times
吸光度 A
Absorbency
1 0.470 3 0.491
2 0.485 4 0.491
2.2　最佳提取工艺确定　正交试验因素与水平设计见表 5 。
正交试验结果见表6 。从表6可以看出 ,在正交试验的4个
表5　正交试验的因子与水平设计
Table 5　The design of factors and levels in the orthogonal experiment
序号
Serial
number
提取剂用量 A
Extractant
dose∥g/ml
提取时间 B
Extraction
time∥s
微波功率C
Microwave
power∥W
提取次数D
Extracting
times∥次
1 1∶40 350 288 1
2 1∶50 400 464 2
3 1∶60 450 648 3
表 6　正交试验结果
Table 6　The results of the orthogonal experiment
试验号
Test No.
水平组合
Level combination
提取剂用量A∥g/ml
Extractant dose
提取时间B∥s
Extraction time
微波功率 C∥W
Microwave power
提取次数 D∥次
Extracting times
吸光度 A
Absorbency
1 A1B1C1D1 1∶40 350 288 1 0.497
2 A1B2C2D2 1∶40 400 464 2 0.510
3 A1B3C3D3 1∶40 450 648 3 0.509
4 A2B1C2D3 1∶50 350 464 3 0.515
5 A2B2C3D1 1∶50 400 648 1 0.490
6 A2B3C1D2 1∶50 450 288 2 0.520
7 A3B1C3D2 1∶60 350 648 2 0.505
8 A3B2C1D3 1∶60 400 288 3 0.523
9 A3B3C2D1 1∶60 450 464 1 0.510
R 0.008 0.007 0.012 0.017
1073536卷 25期　　　　　　　　　　　　　杨 铭等　微波联合大孔树脂提取腊梅花中总黄酮的研究
表7　对比试验结果
Table 7　The comparative test results
提取方法
Extractionmethod
提取时间∥s
Extraction time
提取剂用量∥g/ml
Extractant dose
提取次数∥次
Extracting times
吸光度 A
Absorbency
提取率∥%
Extraction rate
溶剂浸提法Solvent extraction method 72 000 30 1 0.448 　　　　79.86
微波提取法Microwave extraction method 450 30 3 0.523 93.23
完全提取 Complete extraction 450 30 5 0.561 100.00
因子中以提取次数对提取率的影响最大 ,由极差 R 可知 ,各
因子对腊梅花总黄酮提取影响的大小顺序依次为:提取次数
>微波功率>提取剂用量>提取时间 ,优化提取条件为:料
液比 1∶60 ,提取时间450 s ,微波功率 288W ,提取次数 3。从表
7可以看出 ,与溶剂浸提法相比 ,采用微波法提取腊梅花总黄
酮的提取时间由 72 000 s缩短为 450 s ,提取率从 79.86%提高
到 92.23%。
2.3　大孔树脂吸附率与脱附率分析　从表 8、9可以看出 ,在
相同条件下 ,以上 5种树脂对腊梅花总黄酮都有一定的吸附
能力 ,其中AB-8的吸附率比 X-5的要小 ,但是较其他的都要
大 ,而且AB-8的脱附率较其他 4种的都要高。因此 ,AB-8大
孔树脂对腊梅花总黄酮具有良好的吸附与脱附能力 ,确定
AB-8为腊梅花中总黄酮的吸附树脂。
表 8　5种树脂静态饱和吸附量测定结果
Table 8　The determination results of the static saturated adsorption capacity
of five kinds of resins
树脂种类
Resin kinds
吸附后浓度∥mg/L
Concentration after adsorption
吸附率∥%
Adsorption rate
AB-8 　　　　　11.310 86.07
NKA 14.990 81.54
NKA-9 12.690 84.37
X-5 9.931 87.77
D101 31.550 61.16
表9　5种树脂解吸量测定结果
Table 9　The determination results of the desorption capacity of five kinds of
resins
树脂种类
Resin kinds
脱附量∥mg/ L
Desorption capacity
吸附量∥mg/L
Adsorption capacity
脱附率∥%
Desorption rate
AB-8 1.881 2.097 89.69
NKA 1.180 1.987 59.37
NKA-9 1.226 2.056 59.62
X-5 1.088 2.139 50.86
D101 1.203 1.490 80.71
2.4　最佳静态吸附条件的选择
2.4.1　温度的选择。其他条件固定的前提下 ,控制温度为
25 、30、40、50 ℃进行吸附试验 ,其吸附量分别为:0.082 1、
0.082 8 、0.062 1、0.075 9 mg/g。温度为 30 ℃时的吸附量较其
他 3个温度的高 ,而且 30 ℃容易达到和控制 ,故选择 30 ℃为
最佳吸附温度。
2.4.2　吸附时间的选择。其他条件固定的前提下 ,选择吸附
时间分别为 1、2、3、4 、5 h进行吸附试验 ,其吸附量分别为:
0.075 9 、0.165 6、0.200 1、0.193 2、0.193 2mg/g。可见 ,当吸附
3 h后 ,树脂达到饱和状态 ,因此选择 3 h为最佳吸附时间。
2.5　最佳动态解吸条件的选择
2.5.1　流速的选择 。其他条件固定的前提下 ,控制流速为
9.0、5.4 、3.7 、2.6 、2.1 ml/min进行动态脱附试验 ,其脱附量分
别为:0.089 7 、0.110 4、0.379 4、0.565 7 、0.555 3mg/g。可以看
出 ,当流速为 2.6 ml/min时 ,脱附量最大 ,故选择 2.6 ml/min
为最佳流速。
2.5.2　pH 值的选择 。其他条件固定的前提下 ,用酸和碱将
黄酮提取液调 pH值分别为 3.0、4.3、5.0、6.0进行脱附试验 ,
计算其脱附量分别为:0.193 2、0.931 3 、0.269 0、0.220 7 mg/g。
可以看出 ,当 pH值为 4.3时吸附量最大 ,因此选择 4.3为最
佳 pH值。
2.5.3　洗脱剂浓度的选择。乙醇毒性低 ,而且易购买 、易回
收 ,在其他条件固定的前提下 ,选择乙醇体积分数为 30%、
50%、70%、90%、100%进行脱附试验 ,其脱附量分别为:
7.171 9、13.610 5、16.829 7、14.990 2、14.990 2 mg/g。可以看
出 ,当用 70%的乙醇进行解脱时 ,解脱后溶液中总黄酮浓度
最高 ,因此选择 70%为最佳洗脱剂浓度。
2.5.4　洗脱剂用量的选择。其他条件固定的前提下 ,分别用
20、30、40、60 、80、100 ml洗脱剂进行洗脱试验 ,其解脱量分别
为:25.998 1 、26.027 7、23.728 2 、14.990 2、13.610 5 、11.770 9
mg/g。因此 ,当用 30 ml的乙醇进行解脱时 ,解脱后溶液总黄
酮浓度最高 ,但从节省方面考虑 ,选择 30 ml为最佳洗脱剂
用量。
3　结论与讨论
该文研究了微波法联合大孔树脂提取腊梅花总黄酮 ,确
定了微波法的优化条件为:以 70%的乙醇溶液作提取剂 ,提
取剂的用量为 1∶60(g/ml), 微波功率为 288W ,在提取时间为
450 s下提取次数 3。确定AB-8为腊梅花总黄酮的吸附树脂 。
其最佳静态吸附工艺条件为:温度 30 ℃,吸附时间 3 h;最佳
动态解吸工艺条件为:流速 2.6 ml/min ,上样液 pH 值4.3 ,用
30ml的 70%乙醇洗脱 。试验证明 ,采用微波联合AB-8大孔
树脂提取腊梅花总黄酮是非常有效的 ,且条件易满足 ,成本
低 ,提取分离效果明显 ,可工业化推广。
参考文献
[ 1] 王晓 ,李福伟,耿岩玲 ,等.腊梅花提取物抗氧化作用研究[ J] .食品科
学, 2005,26(9):518-520.
[ 2] 汪秋安 ,周冰.天然黄酮类化合物的抗氧化活性和提取技术研究进展
[ J] .化工生产与技术, 2004,11(5):29-30.
[ 3] 金钦汉 ,戴树珊 ,黄卡玛.微波化学[M] .北京:科学出版社 ,2001:166.
[ 4] 查磊 ,任顺成,罗浪峰.大孔树脂对玉米花粉黄酮类的吸附分离特性研
究[ J] .河南工业大学学报:自然科学版 , 2007, 28(1):21-24.
[ 5] 贝伟剑,彭文烈 ,罗杰.柿叶黄酮的大孔吸附树脂分离提纯富集[ J] .中
草药 , 2005(3):257-261.
[ 6] 黎 ,李双 ,李国梁 ,等.不同产地腊梅花总黄酮含量的测定[ J] .上海中医药杂志, 2007 ,41(5):77-78.
10736 　　　　　　　　　　　　　安徽农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2008年