全 文 ：西北农业学报　2007 , 16(4):269～ 271 , 287
Acta Ag riculturae Boreali-occidentalis S inica
大叶白麻叶总黄酮超声波提取工艺研究*
赵　明1 ,2 ,王　宁2*
(1.青海大学 ,西宁　810016;2.青海省农林科学院野生植物资源研究所 ,西宁　810016)
摘　要:对大叶白麻叶总黄酮超声提取率在不同超声波频段 、处理时间 、乙醇浓度 、料液比条件下的影响进行
单因素试验 ,并在此基础上采用正交试验对大叶白麻叶总黄酮超声波提取工艺进行了研究。结果表明 ,在超
声波频段Ⅰ(26. 32Hz), 处理 20 min ,乙醇浓度 70%,料液比 1∶50 的条件下总黄酮提取率最高。
关键词:超声波;大叶白麻叶;总黄酮;提取工艺
中图分类号:Q949. 95　　　　文献标识码:A　　　　　文章编号:1004-1389(2007)04-0269-03
Study on Extraction Technology of Total Flavonoids in
Poacynum hendersonii Leaves by Ultrasonic Wave
ZHAO Ming
1 ,2
and WANG Ning
2*
(1. Qinghai Universi ty , Xining　810016 , China;2. Inst itute of Wi ld Plant Resources , Qinghai Academy of Agricu lture
an d Forest ry , Xining　810016 , Chin a)
Abstract:The ex t ract ion techno logy of to tal flavonoids in Poacynum hendersonii leaves by ul t rasonic
w ave w as studied through sing le facto r experiments and o rthogonal experiments. The results show ed
the opt imal conditions fo r the ex traction w ith ult rasonic frequency Ⅰ(26. 32Hz), the t reatment time 20
min , ethanol concentration 70% and the ratio of material to so lvent 1∶50.
Key words:U ltrasonic w ave;Poacynum hendersoni i leaves;T otal f lav onoids;Ex traction technolo gy
　　大叶白麻 Poacynum hendersonii (Hook. f)
Woodson ,夹竹桃科 ,多年生草本。与红麻 Apoc-
ynum venetum Linn , 白麻 Poacynum pictum (
Schrenk)Baill统称为罗布麻。我国大叶白麻分
布较广 ,主要集中在新疆 、青海 、甘肃等地方。罗
布麻主要用于医药保健和纺织 。对罗布麻的药用
研究 ,主要集中在黄酮类成分上。在罗布麻植物
化学成分研究中已发现三叶豆苷 、金丝桃苷 、槲皮
素 、罗布麻苷 、乙酰异槲皮苷和异槲皮苷等黄酮类
物质 。大量研究表明 ,黄酮类化合物具有清除自
由基 、抗氧化 、抗突变 、抗肿瘤 、抗菌抗病毒和调节
免疫等功能[ 1 ～ 5] ,而药理研究表明罗布麻植物黄
酮类成分具有延缓衰老 、降压 、降脂 、抗感冒 、镇静
安神等功效[ 6 ～ 12] 。
超声波提取是目前用于科研开发的新提取技
术。通过控制一定的超声频率和强度 ,利用超声
波的空化效应 、热效应和机械效应 ,造成植物细胞
壁及整个生物体瞬间破裂 ,加快细胞内物质的释
放 、扩散及溶解 ,提高植物成分的提取效率[ 13] 。
本文利用超声波提取技术对青海柴达木盆地
大叶白麻叶总黄酮提取工艺进行了研究 ,以期为
以后的开发利用提供基础数据 。
1　材料与方法
1. 1　材料与仪器
大叶白麻叶采自青海省柴达木盆地 ,经青海
省农林科学院野生植物资源研究所鉴定为原植
物;芦丁标准品(99. 0%)为上海友思生物技术有
* 收稿日期:2006-11-17　　修回日期:2007-03-05
基金项目:青海省重大科技攻关项目(2006-N-138)。
作者简介:赵　明(1981 -),男 ,硕士研究生 ,研究方向为野生植物资源。 E-mai l:zhaomingzlm@163. com
*通讯作者:王　宁(1966- ),男 ,副研究员 ,主要从事野生植物资源研究。 E-mail:66wangning@163. com
限公司生产;NaNO3 、AlCl3 、NaOH 、无水乙醇均
为分析纯;SCB-10型超声波萃取器:德阳四创科
技有限公司产品;T6新世纪紫外可见分光光度
计为北京普析通用有限责任公司生产;BS 224 S
电子天平来自德国 Sertorious公司 。
1. 2　试验方法
1. 2. 1　芦丁标准曲线制作　参照文献[ 14]的方
法 ,以芦丁为标样 ,蒸馏水为空白对照 ,在 510 nm
测定吸光度 A ,并作出标准曲线。得回归方程 A
=9. 5071C+0. 0095 ,R2 =0. 9925。
1. 2. 2　总黄酮超声波提取及得率计算　准确称
取 2. 0 g 大叶白麻叶粉末(60目)置烧杯中 ,根据
试验设计分别选用不同超声波频率 、料液比 、处理
时间 、乙醇浓度进行总黄酮提取。提取液过滤定
容后 ,取 2 mL 于 25 mL 容量瓶中。按照测定芦
丁标准曲线方法测定吸光度 A 。总黄酮得率按下
式计算:
得率=(C×V×25×100) /(W×2×1000)×
100%
式中 , C为根据回归方程计算得到的总黄酮
浓度(mg /mL);25和 V 为稀释倍数;2为取 2 mL
待测液;W 为大叶白麻叶质量(g)。
图 1　超声波频率对大叶白麻叶总黄酮得率的影响
Fig. 1　Effect of ultrasonic wave frequency on the extraction
yield of total flavonoids in Poacynum hendersonii leaves
2　结果与分析
2. 1　单因素试验
2. 1. 1　超声波频率对大叶白麻叶总黄酮提取率
的影响　按照 1. 2. 2的方法选择超声波 3个频段
Ⅰ26. 32Hz 、Ⅱ36. 42Hz 、Ⅲ46. 42Hz和不用超声
波处理的对照组进行试验 ,处理 20 min ,乙醇浓
度 70%,料液比 1∶40 ,计算总黄酮得率 ,结果见
图 1。从图 1可以看出 ,频段 Ⅰ(26. 32Hz)处理
效果最佳 。超声波不同的频段波长不同 ,影响其
破碎细胞的效率 ,在频段 Ⅰ(26. 32Hz)处其波长
最适合对大叶白麻叶细胞的破碎 ,得率最高 ,故选
择频段Ⅰ(26. 32Hz)。
2. 1. 2　料液比对大叶白麻叶总黄酮得率的影响
　按照 1. 2. 2的方法选择料液比 1∶20 、1∶30 、1
∶40 、1∶50进行试验 ,超声波频段Ⅰ(26. 32Hz),
处理 5 min ,乙醇浓度 70%,计算总黄酮得率 ,结
果见图 2。
图 2表明 ,增加提取液比例可以提高得率。
提取液比例的提高增加了料液体系间的有效成分
浓度差 ,减少内部残留量 ,从而提高了得率。当料
液比达到 1∶40后 ,继续增加料液比对得率影响
不明显 ,黄酮类物质在提取液中趋于饱和 ,故将料
液比定在 1∶40左右 。
图 2　料液比对大叶白麻叶总黄酮得率的影响
Fig. 2　Effect of material weight to solvent volume (w /v)
on the extraction yield of total flavonoids
in Poacynum hendersonii leaves
图 3　处理时间对大叶白麻叶总黄酮得率的影响
Fig. 3　Ef fect of treatment time on the extraction yield of total
flavonoids in Poacynum hendersonii leaves
2. 1. 3　处理时间对大叶白麻叶总黄酮得率的影
270 西　北　农　业　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　16 卷
响　按照 1. 2. 2的方法 ,选择处理时间 5 min 、10
min 、15 min 、20 min 进行试验 , 超声波频段 Ⅰ
(26. 32Hz),料液比 1∶40 ,乙醇浓度 70%,计算
总黄酮得率 ,结果见图 3。
从图 3可知 ,处理时间一定范围内的增加可
以提高得率 ,处理 15 min后有减少趋势。随着时
间的增加 ,超声波产生的热能破坏了部分黄酮成
分 ,故将处理时间定在 15 min左右。
2. 1. 4　乙醇浓度对大叶白麻叶总黄酮得率的影
响　按照 1. 2. 2 的方法 , 选择乙醇浓度 30%、
50%、70%、 90%进行试验 , 超声波 频段 Ⅰ
(26. 32Hz),超声波处理 15 min ,料液比 1∶40 ,
计算总黄酮得率 ,结果见图 4 。从图 4 可以看出 ,
增加乙醇浓度可以提高得率 ,但浓度超过 70%后
得率有下降的趋势 ,这与提取液极性有关 ,不同的
黄酮类物质极性不同 ,乙醇浓度 70%得率最高 ,
说明与乙醇浓度 70%极性相近的黄酮类物质含
量最高 ,因此将乙醇浓度确定为 70%左右 。
图 4　乙醇浓度对大叶白麻叶总黄酮得率的影响
Fig. 4　Effect of ethanol concentration on the extraction
yield of total flavonoids in Poacynum hendersonii leaves
表 1　正交试验因素和水平
Table 1　Factors and levels of orthogonal experiment
水平
Level
A处理时间
/min
Treatment time
B料液比
Rat io of material
to s olvent
C乙醇浓度 /%
Ethanol
concent ration
1 10 1∶30 50
2 15 1∶40 70
3 20 1∶50 90
2. 2　正交试验结果
为了全面考察各因素对大叶白麻叶总黄酮得
率的影响 ,采用 3因素 3水平的正交试验 ,因素水
平设计和试验结果见表 1和表 2 ,统计分析和显
著性检验结果见表 3。试验结果表明 ,料液比 B
对得率影响极显著 ,乙醇浓度 C 、处理时间 A 影
响不显著 ,正交试验与单因素的结果有差异 ,可能
是多因素交互作用的影响 。从表 2 、表 3分析看
出各因素对结果的影响为:料液比 B>乙醇浓度
C>处理时间 A ,最佳工艺为 A 3B3 C2 ,即处理时
间 20 min , 乙醇浓度 70%,料液比 1∶50。
表 2　 L9(34)正交试验结果
Table 2　The result of orthogonal experiment L9(34)
编号
No.
A处理时间
/min
Treatment
tim e
B料液比
Rat io of
material
to s olvent
C溶剂浓度
/%
Ethanol
concent ration
得率
/%
Yield
1 1 1 1 3. 80
2 1 2 2 5. 46
3 1 3 3 5. 85
4 2 1 2 4. 29
5 2 2 3 4. 91
6 2 3 1 5. 88
7 3 1 3 4. 45
8 3 2 1 5. 28
9 3 3 2 6. 17
T1 15. 11 12. 54 14. 96
T2 15. 08 15. 65 15. 92
T3 15. 90 17. 90 15. 21
K1 5. 04 4. 18 4. 99
K2 5. 03 5. 22 5. 31
K3 5. 30 5. 97 5. 07
R 0. 27 1. 79 0. 32
表 3　试验因素对大叶白麻叶黄酮类
物质提取量影响的方差分析
Table 3　Variance analysis on effect factors of extraction yield
of flavonoids in Poacynum hendersonii leaves
变异来源
Variance source
SS d f MS F 显著性
S ignifi cance
A 0. 427 2 0. 214 0. 828
B 14. 473 2 7. 237 28. 062 **
C 0. 486 2 0. 243 0. 943
误差 E rror 5. 157 20 0. 258
3　结论
通过对大叶白麻叶总黄酮超声波提取工艺的
单因素试验和正交试验 ,确定了本试验范围内的
最佳提取工艺:超声波频段 Ⅰ(26. 32Hz),料液比
1∶50 , 乙醇浓度 70%,处理时间 20 min 。
大叶白麻资源丰富 ,有着极大的开发利用前
景。超声波技术以其节省时间 ,易于控制等优点
将逐渐代替传统提取方法 。试验为今后开发大叶
白麻叶药用资源成分研究提供了基础数据。
(下转第 287页)
271 4 期　　　　　　　　　　　　　赵　明等:大叶白麻叶总黄酮超声波提取工艺研究
5　结论
5. 1　提出了不变滚子节距的立式转鼓分级机水
果输送及翻转机构 ,光箱设置在水果上升段上 ,在
线速度和图像采集节拍对应相同的情况下 ,比较
水平链式分级机 ,水果沿与图像采集相垂直的方
向移动的距离缩短 ,图像拖尾现象得到改善 ,利于
分级精度提高。
5. 2　转鼓与搓动鼓均采用齿链式无级变速器独
立调速 ,便于水果图像采集和分级机生产能力调
整。
5. 3　提出了搓动鼓不同转速与转向的 3种运动
形式 ,通过分析和比较水果翻滚角速度误差 、图像
采集转鼓中心角与断面果径的关系 、水果角速度
误差与单果一周图像采集数量的关系 ,以搓动鼓
与转鼓同向转动方案误差稳定 ,水果翻滚速度最
快为最佳 ,并找出了误差零点 。
5. 4　通过水果运动分析 ,找出了不同转向下的水
果纯滚动条件 、满足图像采集条件的滚子锥角范
围 、分级过程中不掉果条件 、不跳果条件和分级机
水果大小适应范围的设计依据 。
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(上接第 271页)
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287 4 期　　　　　　　　　　　　曹乐平:立式转鼓水果分级机输送及翻转机构设计