全 文 ：有显著影响 , 而溶剂用量 、提取时间无显著影响。
表 2　浸膏得率与浸膏中黄酮含量 %
实验号 浸膏得率 浸膏中黄酮
1 17. 66 10. 81
2 22. 59 9. 74
3 23. 30 9. 80
4 15. 66 13. 14
5 18. 02 13. 66
6 19. 24 12. 60
7 11. 09 11. 90
8 13. 02 11. 68
9 13. 77 11. 21
表 3　正交设计及实验结果
实验
号
A
乙醇浓度
B
溶剂用量
C
提取 t /h
D
空白 黄酮 /生药
1 1 1 1 1 1. 91
2 1 2 2 2 2. 20
3 1 3 3 3 2. 28
4 2 1 2 3 2. 06
5 2 2 3 1 2. 46
6 2 3 1 2 2. 42
7 3 1 3 2 1. 32
8 3 2 1 3 1. 52
9 3 3 2 1 1. 54
K1 6. 39 5. 29 5. 85 5. 91
K2 6. 94 6. 18 5. 80 5. 94
K3 4. 38 6. 25 6. 07 5. 86
R 2. 56 0. 96 0. 21 0. 08
　　最佳水平搭配 A2B3C3;元素主次顺序 A>B>C
表 4　方差分析结果
方差来源 离均差平方和 自由度 均 方 F值 P值
A 1. 252 0 2 0. 626 0 28. 822 0 <0. 05
B 0. 235 0 2 0. 117 5 5. 410 3
C 0. 055 4 2 0. 027 7 1. 276 4
D(误差) 0. 043 4 2 0. 021 7
　　F0. 05(2, 2) =19. 0
3　讨论
3. 1　 通过正交实验 , 从表 2数据可见因素主次顺序 A>B>C,
最佳因素水平为 A
2
B
3
C
3
。 75%乙醇提取总黄酮得率最高 , 50%
乙醇提取浸膏得率虽高 ,但黄酮含量较低 , 而且过滤困难 ,说明浸
膏中无效成分(如糖 、淀粉)较多 , 95%乙醇提取液浸膏量最少 ,
糖类杂质少 ,但黄酮含量也最低 , 且叶绿素含量较高。而 75%乙
醇提取浸膏适中 , 浸膏中黄酮含量最高 、杂质少 、操作方便;溶剂
量对总黄酮提取影响稍小 , 15倍量乙醇与 20倍量乙醇总黄酮收
率基本相当;提取时间因素的水平对总黄酮含量影响最小 , 几无
差别。方差分析结果也证明溶剂用量 、提取时间无显著影响。 综
合其他因素 ,从节约溶剂 、能源和时间考虑 , 将 B3改为 B2 , 将 C3
改为 C1 ,由此确定提取工艺为 A2B2C1。即葎草中黄酮类成分回
流提取的适宜工艺为:用 75%乙醇 , 料液比为 1∶15, 回流提取 2
次 , 1 h /次。
参考文献:
[ 1 ] 　尹海波 ,王　颖 ,郑太坤 ,等.中国葎草属植物的研究进展 [ J] .辽宁
中医学院学报 , 2001, 3 (1):60.
[ 2 ] 　盛 萍 ,王新铃 ,杨学斌 ,等.罗布麻总黄酮提取工艺的优选 [ J] . 时
珍国医国药 , 2006, 17(4):587.
收稿日期:2006-07-28;　修订日期:2006-11-20
基金项目:四川省教育厅自然科学重点科研项目(No. 2003A136)
作者简介:王世宽 (1964-),男(汉族),重庆江北人 ,现任四川理工学院生
物工程系副教授 ,硕士学位 ,主要从事农产品贮藏与加工工作.
鼠曲草中黄酮类化合物的微波辅助提取研究
王世宽 , 潘　明 , 郭春晓 , 刘　璐
(四川理工学院 ,四川 自贡　643000)
摘要:目的 应用微波法提取鼠曲草中的黄酮类化合物。方法 采用单因素实验 \正交实验 , 研究了乙醇体积分数 、料液
比 、微波作用时间 、微波功率对鼠曲草黄酮提取量的影响规律。结果 微波提取法的最佳工艺条件为微波作用时间 5
m in,乙醇体积分数 15%, 料液比 1∶60(g /m l), 微波功率 700W。在此参数组合条件下 ,黄酮提取率为 4. 72%。 结论 与
传统溶剂法的对比实验表明 ,微波法不仅节省时间 , 而且提取效率高 ,是一种快速 、高效 、节能的新型提取工艺。
关键词:鼠曲草;　黄酮类物质;　微波辅助提取
中图分类号:R284. 2　　文献标识码:A　　文章编号:1008-0805(2007)03-0552-03
M icrowave-Assisted Extraction of F lavonoids from Chapha liumaffine D. Don
WANG Sh i-kuan, PAN M ing, GUO C hun-x iao, L IU Lu
(Department of B ioeng ineering , S ichuan Institute of Technology , Z igong 643000, China)
Abstract:Objective A nove l ex trac tion process o f flavono ids from Chapha lium affineD. Don by m icrow ave - assisted ex traction
w as tested.M ethods The sing le expe rim ental fac to r, such as m icrow ave pow e r, percent of e thano l vo lum e, m icrow ave treating
tim e, ra tio of solid to liqu id w as studied. Then, the optim um parame ters w ere obta ined by orthogona l tes.t Resu lts The op tim um
param ete rs w ere the ratio o f so lid to liquid 1∶60(g /m l), m icrow ave treating 5 m in, them ic rowave pow er ration 700W , pe rcent
o f e thano l vo lum e 15. The ex trac tion rate o f flavono ids w as 4. 72% at the optimum pa ram e te rs. Conclu sion Compared w ith the
trad itional so luen t ex trac tion, m ic row ave - assisted ex trac tion fo r chapha lium affine D. Don flavonoids has the characteristic s o f
sho rte r ex tract tim e and higher effic iecy and the cost is low.
Key words:Chapha liuma ffine D. Don;　F lavono ids;　M icrow ave-assisted extraction
　　鼠曲草 Gnaphlium a ffine D. Don别名:佛耳草 、清明菜 , 系菊
花科鼠曲草属植物。本草原名 “鼠耳 ”始载于《名医别录》《本草
拾遗》称:“鼠曲草 , 生平岗熟地 , 高尺余 , 叶有白毛 , 黄花”, 已收
载于《中国药典》1977年版 Ⅰ 部中 [ 1] 。 据测定 , 鼠曲草全草含
5%黄酮苷 ,黄酮类化合物具有抗氧化 、抗过敏 、抗炎 、抗菌 、抗突
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时珍国医国药 2007年第 18卷第 3期 LISH IZHEN MEDIC INE AND MATERIA M ED ICA RESEARCH 2007VOL. 18 NO. 3　
变 、抗肿瘤 、保肝作用 , 保护心脑血管系统和抗病毒以及杀虫等广
泛的生理活性 , 且毒性较低 ,还可以用作食品 、化妆品的天然添加
剂 , 如甜味剂 、抗氧化剂 、食用色素等 [ 2 , 3] 。
近年来 , 微波因促进反应的高效性和强选择性 , 及其操作简
便 , 副产物少 ,产率高及产物易提纯等优点 ,已经被广泛应用于生
化蛋白质水解和有机合成 、酯化等反应。国外不少学者已将微波
应用于天然产物的浸提过程。研究表明 ,微波技术应用与天然产
物的提取具有选择性高 、操作时间短 、溶剂耗量少 、有效成分得率
高的特点 [ 4, 5] 。本实验采用微波法提取鼠曲草黄酮类物质 , 以黄
酮类物质的提取率为指标 , 研究了乙醇体积分数 、料液比 、微波作
用时间 、微波功率对黄酮类物质提取率的影响规律 , 并采用正交
实验法确定了最佳提取条件。
1　材料与方法
1. 1　材料与设备 鼠曲草:采自四川理工学院汇南校区校园内;
芦丁为生化试剂 , 购于北京化学试剂公司产品;其他试剂均为分
析纯 , 购于成都科龙华工试剂厂 KD23B-DE型美的微波炉 、TGL-
16B型 Anke离心机 、 721E 型 Spectrum 可见分光光度计 、 GZX-
DH 300-BS-Ⅱ电热恒温干燥箱。
1. 2　方法
1. 2. 1　索氏提取 精确称取干燥的鼠曲草粉末样品(2. 000 0 ±
0. 000 2)g放入索氏提取器中 , 在蒸馏瓶中加入 200 m l 60%乙
醇 , 水浴回流 8 h。提取液转移至 250 m l容量瓶中 , 用提取溶剂
定容至 250 m l,取样测定。
1. 2. 2　鼠曲草中黄酮类化合物的微波辅助提取 工艺流程:新鲜
鼠曲草→预处理→按一定料液比加溶剂浸润→微波处理→抽滤
→黄酮粗提液→定容→取样测定。
操作要点:采摘新鲜鼠曲草 ,去掉根部及枯败部分 ,清洗沥干
后 , 干燥 ,粉碎备用。准确称取一定量的鼠曲草粉末 ,加入一定量
一定浓度的乙醇溶液作萃取剂进行微波处理 , 粗提液抽滤 30
m in,用 60%乙醇定容至 100 m l, 取样测定。
1. 2. 3　实验方案设计 考察乙醇体积分数 、料液比 、时间 、微波功
率对鼠曲草黄酮类物质提取效果的影响。在单因素试验基础上 ,
以微波功率 , 乙醇体积分数 、提取时间 、料液比为试验因素 , 选用
L9(34)正交表进行正交试验 ,确定最佳提取工艺条件。
1. 3 　分析方法
1. 3. 1　标准溶液的配制与标准曲线的绘制 [ 6 , 7] 精密称取芦丁
10 mg(120℃烘至恒重) , 以 80%的乙醇定容至 5m l, 再加蒸馏
水稀释至 10 m l。得到浓度为 1. 0 m g /m l芦丁标准液。准确吸取
0, 0. 1, 0. 2, 0. 3, 0. 4, 0. 5 m l芦丁溶液于 10 m l具塞刻度试管中 ,
先加 5% NaNO 2溶液 0. 3 m l, 摇匀放置 6 m in后 , 加入 10%的 A l
(NO 3)3溶液 0. 3 m l, 摇匀放置 6 m in,最后加 1 m o l /m l NaOH 溶
液 4. 0 m l, 用 60%乙醇定容至刻度 , 摇匀后放置 15 m in, 在 510
nm下测定吸光度 , 参比为 60%乙醇 ,得标准曲线 (芦丁浓度 y和
吸光值 A 的关系 )如图 1所示 , 其回归方程:Y =0. 076X +
0. 000 2, r =0. 999 7。
图 1　标准曲线
1. 3. 2　鼠曲草总黄酮的测定及计算 将定容后的粗体液以 6 000
r /m in离心 18 m in,提取液冷却 , 取上清液 0. 3 m l, 按 1. 3. 1的方
法进行测定。按下式进行计算总黄酮提取率。
总黄酮提取率(%)=m 1 /(m ×V1 /V2 ×1000) ×100%
m1 =检测样品相当于标准芦丁的黄酮含量 , m g
m =样品质量 , g
V
1
=检测样品稀释液体积 , m l
V2 =样品稀释液总体积 , m l
2　结果与分析
2. 1　乙醇体积分数对鼠曲草总黄酮提取的影响 在微波炉功率
500W ,料液比 1∶50( g /m l),微波作用时间 3 m in的条件下 , 不
同乙醇体积分数对鼠曲草总黄酮提取率的影响规律见图 2。
图 2　乙醇体积分数对鼠曲草总黄酮提取的影响
由图 2可以看出 , 在微波作用下 , 黄酮的提取率随乙醇体积
分数的增加而提高。当乙醇体积分数增加到一定值时提取率反
而降低 ,这是因为高体积分数的乙醇沸点较低 , 易挥发 ,部分黄酮
也随着蒸气被带出。
2. 2　料液比对鼠曲草黄酮提取量的影响 在微波炉功率 500W ,
乙醇体积分数 10%, 微波作用时间 3 m in的条件下 , 不同料液比
对鼠曲草黄酮提取率的影响规律见图 3。
图 3　料液比对鼠曲草黄酮提取的影响
由图 3可知 , 黄酮提取率随溶剂量的增加先升高再降低 ,在
料液比为 l∶60(mg /m l)时 , 黄酮提取率出现峰值 。这是由于微
波辐射的能量使黄酮超微结构特性遭到破坏而溶于水中。料
液比相对较小时 , 鼠曲草吸收的微波能量相对较多 , 细胞破碎
的程度就比较好 , 溶解的黄酮就多;而溶剂体积过大时 , 吸收的
能量相对减少 ,细胞破碎程度相对减小 , 因而黄酮溶解量也相
应减少。
2. 3　作用时间对鼠曲草黄酮提取量的影响 在微波功率 500W ,
乙醇体积分数 10%,料液比为 1∶50(g /m l)的条件下 , 不同微波
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作用时间对鼠曲草黄酮提取率的影响规律见图 4。
由图 4可知 , 黄酮提取率随微波作用时间的延长先升高再降
低 , 这可能是因为微波在短时间内对细胞膜的破碎作用就比较
大 , 溶出物多 ,黄酮提取率也就高。随时间增加样品中黄酮类化
合物可能会受到破坏 ,影响黄酮物质的浸出。
图 4　微波作用时间对鼠曲草黄酮提取量的影响
2. 4 　功率对鼠曲草黄酮提取量的影响 在乙醇体积分数为
10%, 料液比为 1∶50(g /m l), 微波作用时间为 2 m in的情况下 ,
不同微波炉功率对鼠曲草黄酮提取率的影响规律见图 5。
图 5　微波功率对鼠曲草黄酮提取量的影响
　 由图 5可知 ,随着微波功率的增大 , 总黄酮提取率先升高再降
低 , 这可能是因为随着微波功率不断增加 , 分子运动加剧 ,细胞膜
破碎程度加大 , 黄酮浸出率也随着升高;但细胞膜并不会无限制
破碎 , 当微波炉功率太大时 , 微波对细胞内物质的选择性加热性
能差异则减小 , 一些易溶于水的物质先被溶解 , 从而造成黄酮提
取率的降低。
2. 5　优化工艺的正交实验 为了优化提取工艺 , 根据单因素实验
结果 , 将影响黄酮类物质提取效果的微波功率 , 乙醇体积分数 、作
用时间 、料液比定为实验因素 , 每个因素 3个水平 , 选择 L9(34)
正交表进行实验因素水平见表 1, 以总黄酮提取率为指标。结果
见表 2。
表 1　正交实验因素水平
水平 A乙醇分数(%)
B
料液比 /g m l- 1
C
作用 t /m in
D
功率 W/
1 10 1∶ 50 3 300
2 15 1∶ 60 4 500
3 20 1∶ 70 5 700
极差越大 , 因素影响越大。由表 2可知 , 影响提取效果的各
因素主次顺序为:C >A >D>B, 即:作用时间 >乙醇体积分数 >
料液比 >微波功率。 结果表明 , 提取工艺的最佳工艺条件为:
A2B2C3D3 ,即:微波作用时间 5 m in, 乙醇体积分数 15%,料液比 1
∶60(g /m l), 微波功率 70%W。
由于最佳组合没有在正交实验中出现 ,因而进行 3次验证实
验。在此最佳参数组合条件下 ,黄酮提取率为 4. 72%, 提取率大
于试验表中的任一组合。
2. 6　微波提取法与索氏提取法提取率的比较 按正交实验确定
的最佳微波提取条件提取鼠曲草中的黄酮类化合物 ,并与索氏提
取法进行提取率的比较(见表 3)。表 3微波提取法与索氏提取
法提高率的比较。结果见表 3。
表 2　正交试验及结果
序号 A B C D 总黄酮提取率(%)
1 1 1 1 1 3. 77
2 1 2 2 2 3. 72
3 1 3 3 3 4. 32
4 2 1 2 3 4. 19
5 2 2 3 1 4. 69
6 2 3 1 2 4. 24
7 3 1 3 2 4. 16
8 3 2 1 3 4. 03
9 3 3 2 1 3. 87
k1 3. 937 4. 04 4. 013 4. 11
k2 4. 373 4. 147 3. 927 4. 04
k3 4. 02 4. 143 4. 39 4. 18
R 0. 436 0. 107 0. 463 0. 14
表 3　微波提取法与索氏提取法提高率的比较 %
样品号 微波提取法提取率 索氏提取法提取率
1 4. 7 3. 59
2 4. 72 3. 62
3 4. 73 3. 6
　　n=5
由表 3可见 , 与索氏提取法相比 , 微波提取技术大大缩短了
提取时间 ,而且提取率有所增加 , 可见 , 微波提取法节能 、省时 、
高效。
3 　结论
微波提取技术用于鼠曲草总黄酮的提取是可行的 ,它具有省
时 、高效 、节能等优点 ,提取效率优于索氏提取法 ,微波提取鼠曲
草总黄酮的最佳工艺条件为:微波作用时间 5m in, 乙醇体积分数
15%, 料液比 1∶60(g /m l), 微波功率 700W。 该工艺条件的研
究为鼠曲草总黄酮提取的工业化生产建立了理论性基础 ,具有实
际指导意义。
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