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超声辅助半仿生法提取半边莲黄酮苷
及抗氧化性研究
黄秀香，韦汉龙，盘玉芬
(河池学院化学与生命科学系，广西宜州 546300)
摘 要:探讨超声辅助半仿生法提取半边莲黄酮苷的工艺条件及抗氧化性研究。用乙醇水溶液作为提取剂，模拟胃肠
道 pH条件下，通过正交优化设计得到提取黄酮苷的最佳工艺，结果表明，乙醇体积分数为 70%，料液比 1∶40(g /mL) ，
超声功率为 70W，超声时间 25min，测得黄酮苷含量为 4.6975mg /g。抗氧化性结果显示，黄酮苷对羟自由基、超氧阴离
子自由基均有一定的的清除作用，在实验所选浓度范围内，还原能力随浓度增加而增强，是一种天然有效的抗氧化剂。
关键词:黄酮苷，超声波，半仿生法，提取工艺，抗氧化性
Study on ultrasonic wave－assisted Semi－bionic extraction and
antioxidant activity of flavonoid glycoside from Herba Lobelia Chinensis
HUANG Xiu－xiang，WEI Han－ long，PAN Yu－fen
(Department of Chemistry and Life Science，Hechi University，Yizhou 546300，China)
Abstract:Studied the optimal technical paramters for extraction flavonoids glycosides from Herba Lobelia Chinensis
by ultrasonic－assisted semi－bioni extraction and its antioxidant activity.The experimental results showed that the
optimal conditions were as follow:70%(v /v)of ethanol－water(as the extracting solvent) ，1 ∶ 40g /mL of solid to
liquid ratio，70W of ultrasonic power and 25min of ultrasonic time.The content of flavonoids glycosides was found to
be 4.6975mg /g by the orthogonal design under the optimal conditions.The results of antioxidation showed that
flavonoid glycosides from Herba Lobelia Chinensis had a certain scavenging effect on hydroxyl free radical and
superoxide anion free radical.The reduction capability increased with increasing flavonoid glycosides concentration
in experimental.Therefore，flavonoid glycosides were a powerful natural antioxidant.
Key words:flavonoid glycoside;ultrasonic extraction;semi － bionic extraction;extraction conditions;antioxidant
activity
中图分类号:TS201.2 文献标识码:A 文 章 编 号:1002－0306(2013)03－0140－03
收稿日期:2012－07－16
作者简介:黄秀香(1969 －) ，女，硕士，副教授，研究方向:天然有机
化学。
半边莲(Lerba Lobelia Chinensis)为桔梗科植物半
边莲的带根全草，半边莲含生物碱、黄酮苷、皂苷、氨
基酸、果聚糖等成分，具有利水、消肿、解毒等功效，
可治疗黄疸、水肿、臌胀、泄泻、痢疾、蛇伤、疔疮、肿
毒、湿疹、癣疾、跌打扭伤等症［1］。超声波具有加速药
材中有效成分溶解、缩短提取时间、提高有效成分
的提取率等优点［2］。半仿生提取法是从生物药剂
学的角度将整体药物研究法与分子药物研究法相
结合，模仿口服药物在胃肠道的转运过程，采用选
定 pH的酸性水和碱性水，依次连续提取得到含指
标成分高的活性混合物的中药和方剂的药效物质
提取的方法［3］。论文采用超声波协同半仿生法对
半边莲黄酮苷提取工艺进行优化及抗氧化性研究，
为半边莲的药物及抗氧化作用研究提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
半边莲 购自宜州市中药市场，产地广西宜州;
芦丁对照品 中国药品生物制品检定所，纯度 98%;
无水乙醇、氢氧化钠、九水合硝酸铝、亚硝酸钠、石油
醚(60～90℃)、醋酸铅、三氯化铝、碳酸钠、浓盐酸、磷
酸氢二钠、柠檬酸、硫酸亚铁、三羟基氨基甲烷、邻苯
三酚、磷酸盐缓冲液、水杨酸、活性炭、H2O2、抗坏血
酸、镁粉、碱式醋酸铅 均为分析纯。
UV－2501 紫外分光光度计 日本岛津公司;
AR224CN型电子分析天平 奥豪斯仪器有型公司;
KQ2200DE型数控超声波清洗器 昆山市超声仪器
有限公司;FW100 型高速万能粉碎机 天津市泰斯
特仪器有限公司;PHS－25 型数显 pH 计 上海精密
科学仪器有限公司;SHB－ III 循环水式多用真空泵
郑州长城科工贸有限公司;低速台式大容量离心
机 上海安亭科学仪器厂。
1.2 实验方法
1.2.1 半边莲预处理 将干燥的半边莲粉碎，过 40
目筛后得到半边莲粉末，取 100g 半边莲粉末加入
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2013.03.024
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400mL石油醚(60～90℃)脱脂 2h，抽滤，放置自然风
干得到脱脂样品作为后续提取工艺的样品。
1.2.2 黄酮苷的提取方法 准确称取该样品
1.0000g，用乙醇水溶液作为提取剂，模拟胃肠道 pH
进行提取。用磷酸氢二钠－柠檬酸的缓冲溶液－盐酸
调 pH，在 40℃下，设定料液比及不同的超声功率和
超声时间，改变溶液 pH 分别为 2、7.5，提取［4］。合并
两次提取液，加活性炭脱色，抽滤，用同浓度的乙醇
定容，待测。
1.2.3 黄酮苷的含量测定［5］ 精确称取 10.3000mg
芦丁，置于烧杯中完全溶解，转移至 100mL 的容量瓶
中，用 60%乙醇定容。取芦丁标准溶液 0.0、1.0、2.0、
3.0、4.0、5.0mL 于 10mL 的具塞比色管中，分别加入
5% NaNO2 溶液 0.3mL，摇匀，放置 6min后，分别加入
浓度 10% Al(NO3)3 溶液 0.3mL，摇匀，再放置 6min
后，再分别加入 10%NaOH溶液 4mL，用 60%的乙醇
定容到 10mL刻度，摇匀，放置 10min 后，采用空白试
剂参比，在 510nm处测吸光度，绘制芦丁标准工作曲
线。精确吸取待测样液 1mL 于 10mL 具塞比色管
中，按此方法测其吸光度，计算其含量。
黄酮苷含量 = C × V1 × V2 /(m × V3)
式中:C－芦丁标准浓度 mg /mL;V1 －稀释的体积
mL;V2－定容的体积 mL;V3－取样体积 mL。
1.2.4 黄酮苷的还原力测定［6］ 取 5 支 10mL 具塞
比色管，分别加入不同质量浓度半边莲提取液 1mL，
再加入 2.5mL(pH6.6)0.2mol /L 磷酸缓冲液及 2.5mL
含 1%铁氰化钾溶液，50℃水浴 20min 后急速冷却，
加入含 2.5mL 10%三氯乙酸水溶液，离心，取上清液
2.5mL，加 2.0mL蒸馏水及 0.5mL含 0.1%三氯化铁溶
液，混匀，静置 10min后在 700nm 处测定吸光度。以
蒸馏水作参比，VC 为阳性对照。
1.2.5 黄酮苷清除羟自由基的测定［7］ 取 6 支 10mL
具塞比色管编号，分别加入 2mmol /L FeSO4 溶液
2mL，6mmol /L水杨酸溶液 2mL，已知质量浓度的黄
酮苷提取液 0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL，加 1mmol /L
H2O2 2mL，定容至 10mL，摇匀后，于 37℃水浴中加热
15min后取出，以蒸馏水为参比，在 510nm 处测吸光
度(A1)。每个处理重复 3 次。同时用蒸馏水代替双
氧水时测得本底吸收吸光度 A2。以蒸馏水作参比，
VC 为阳性对照。
清除率(%)=［A0－(A1－A2) ］/A0 × 100
式中:A0－空白对照液吸光度;A1 －样品液吸光
度;A2－不加 H2O2 的样品液的吸光度。
1.2.6 黄酮苷清除超氧自由基的测定［7］ 取 6 支
10mL 具塞比色管，分别加入 Tris － HCl 缓冲液
(50mmol /L，pH8.2)4.5mL、蒸馏水 2.2mL，置于 25℃
水浴中保温 20min;1 号为空白管加入 10mmol /L HCl
0.3mL、蒸馏水 2mL，其余 5 支试管分别加入 25mmol /L
的邻苯三酚溶液 0.3mL(以 10mmol /L HCl 配制)、不
同浓度的提取液 2mL，混匀后于 25℃水浴中反应
5min。以 Tris－HCl 缓冲液作参比，在 320nm 处测定
吸光度，计算清除率。重复三次实验，取平均值。以
蒸馏水作参比，VC 为阳性对照。
清除率(%)=(A0－A1)/A0 × 100
式中:A0－空白的平均吸光度;A1－试样的平均吸
光度。
1.2.7 超声波辅助半仿生法提取半边莲黄酮苷工艺
条件优选 影响黄酮苷含量的主要因素:乙醇体积
分数、料液比、超声功率、超声时间。
通过单因素实验，选择乙醇体积分数为 60% ～
80%，料液比为 1 ∶20～1 ∶40，超声功率在 60～80W 之
间，超声时间为 20～30min。采用 L9(3
4)正交实验方
案，实验因素水平设计方案见表 1。
表 1 正交实验因素及水平
Tabel 1 Factors and levels in orthogonal array design
水平
因素
A乙醇
体积分数
(%)
B料液比
(w /v)
C超声功率
(W)
D超声时间
(min)
1 60 1∶20 60 20
2 70 1∶30 70 25
3 80 1∶40 80 30
2 结果与分析
2.1 标准曲线绘制
按照芦丁对照品浓度梯度与对应的吸光度绘制
标校准曲线，得回归方程:A = 7.8225C + 0.0054，R2 =
0.9993，式中:A为吸光度值，C为芦丁的浓度(mg /mL)。
2.2 黄酮苷的鉴别
盐酸－镁粉实验:取乙醇提取液 1mL，加入浓盐
酸 4～5 滴及少许镁粉，在沸水浴上加热 3min，呈现红
色，表明有游离黄酮类或其苷类。
醋酸铅沉淀实验:取乙醇提取液 2mL，滴加醋酸
铅饱和溶液，有黄色沉淀，继续加至无沉淀时离心取
其上层清液，再用碱式醋酸铅实验，观察有黄色沉淀
产生。实验两次都有黄色沉淀产生，说明有游离黄
酮类或其苷类。
2.3 半边莲黄酮苷提取最佳工艺条件及极差分析
超声波辅助半仿生法提取半边莲黄酮苷正交实
验结果及极差分析，见表 2。
表 2 正交实验设计及结果
Table 2 Orthogonal array design matrix
and experimental results
实验号 A B C D 黄酮苷含量
(mg /g)
1 1 1 1 1 3.3451
2 1 2 2 2 3.9627
3 1 3 3 3 4.1120
4 2 1 2 3 4.2186
5 2 2 3 1 4.0481
6 2 3 1 2 4.6660
7 3 1 3 2 3.7712
8 3 2 1 3 4.0268
9 3 3 2 1 4.0908
K1 11.4198 11.3349 12.0379 11.4840
K2 12.9327 12.0376 12.2721 12.3999
K3 11.8888 12.8688 11.9313 12.3754
R 1.5129 1.5339 0.3408 0.9159
从表 2 可以看出，各因素对提取效果影响的主
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次顺序为料液比 ＞乙醇体积分数 ＞超声时间 ＞超声
功率。最佳提取条件为 A2B3C2D2，即乙醇体积分数
为 70%，料液比 1∶40，在 40℃超声功率为 70W下，超
声时间 25min。通过验证实验，测得黄酮苷的含量为
4.6975mg /g。
2.4 黄酮苷还原力作用
由图 1 可知，在 28～140μg /g 范围内，随着黄酮
苷、VC 质量浓度的增大，还原力逐渐增强，当质量浓
度为 56μg /g，黄酮苷吸光度为 0.294，VC 吸光度为
0.32，证明半边莲中黄酮苷在一定的浓度范围内有较
好的还原能力，但比 VC 稍差。
图 1 半边莲黄酮苷的还原力
Fig.1 Reducing power of flavonoid glycoside
from Herba Lobelia Chinensis
2.5 黄酮苷羟自由基的清除作用
由图 2 可以看出，半边莲黄酮苷对羟自由基的
清除能力在一定的浓度范围内随着黄酮苷质量浓度
的增加而增强，具有一定的量效关系。半边莲黄酮
苷对羟自由基的 IC50 为 42.2μg /g，VC 的 IC50 为
35.6μg /g，半边莲黄酮苷对羟自由基的清除能力小
于 VC。
图 2 半边莲黄酮苷对羟自由基的清除作用
Fig.2 Hydroxyl radical scavenging effect of
flavonoid glycoside from Herba Lobelia Chinensis
2.6 黄酮苷超氧自由基的清除作用
由图 3 可以看出，半边莲黄酮苷对超氧基自由
基有明显的清除作用，在 0.5～2.5μg /g 随着浓度的增
加，其对超氧自由基的清除能力增强，即两者之间存
在量效关系。半边莲黄酮苷对超氧自由基的 IC50为
1.4μg /g，VC 的 IC50为 1.3μg /g，半边莲黄酮苷对超氧
自由基的清除能力略低于 VC。
图 3 半边莲黄酮苷对超氧自由基的清除作用
Fig.3 Superoxide anion radical scavenging effect of
flavonoid glycoside from Herba Lobelia Chinensis
3 结论
研究结果表明，以磷酸二氢钠－柠檬酸缓冲液为
提取液，运用仿生法原理对半边莲黄酮苷进行超声
波辅助提取是可行的。因为半仿生法可以提取和保
留更多的有效成分，得到含药理指标高的活性混合
成分［8］，而超声辅助能够提高提取效率、省时，是一种
行之有效的提取方法。通过正交实验得出:在此方
法作用下提取半边莲中黄酮苷的最佳工艺条件为体
积分数为 70%的乙醇，料液比 1∶40，在 40℃超声功率
为 70W 下，超声提取 25min，测得黄酮苷含量为
4.6975mg /g。
通过对羟自由基和超氧阴离子自由基清除作用
的研究发现，半边莲黄酮苷对这两种自由基的清除
作用随着浓度的增加而增大，呈明显的量效关系，具
有一定的清除作用，在实验所选浓度范围内，还原能
力随浓度增加而增强，是一种天然有效的抗氧化剂。
参考文献
［1］江苏新医学院 .中药大辞典［M］.上海:上海科学技术出版
社，1986:780－782.
［2］曾超珍，刘志祥，吴耀辉，等 .超声波提取甘草黄酮及其抑
菌活性研究［J］.时珍国医国药，2007，18(10) :2402－2403.
［3］刘增琪，景涛 .中药提取分离技术的应用进展［J］.天津药
学，2003，15(4) :64－67.
［4］陈晓娟，周春山 .酶法及半仿生法提取杜仲叶中绿原酸和
黄酮［J］.精细化工，2006，23(3) :257－260.
［5］韩雅慧，顾赛麒，陶宁萍 .甘草总黄酮提取工艺及总抗氧
化活性研究［J］.食品工业科技，2012，33(2) :239－242.
［6］林建原，陶志华，朱钐汕 .杨梅叶中总黄酮提取工艺及其
抗氧化活性研究［J］.食品科学，2011，32(20) :26－29.
［7］张悦，苏智先，罗明，等 .珙桐叶总黄酮提取工艺及体外抗
氧化性［J］.光谱实验室，2011，28(3) :987－991.
［8］杨茉，周晶 .半仿生技术在复方中药提取中的应用进展
［J］.时珍国医国药，2008，19(8) :1946－1947.
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