全 文 ：第 27卷增刊
2007年 10月
林　产　化　学　与　工　业
ChemistryandIndustryofForestProducts
Vol.27Supplement
Oct.2007
水竹叶总黄酮的提取及纯化工艺研究
　　收稿日期:2007-06-20
　　基金项目:国家科技支撑计划项目资助(2006BAD19B0803)
　　作者简介:陈文英(1981-),女 ,山东济南人 ,硕士生 ,从事天然产物研究与利用
　＊通讯作者:王成章 ,研究员 ,博士 ,硕士生导师 ,从事天然产物的化学加工 、保健产品及药物开发;E-mail:wangczlhs@sina.com。
CHENWen-ying　　
陈文英 , 王成章＊ , 叶建中 , 陈虹霞
(中国林业科学研究院林产化学工业研究所;国家林业局林产化学工程
重点开放性实验室 , 江苏 南京 210042)
摘　要:　以水竹叶为原料, 采用水浴和超声波两种提取方法 , 通过单因素与正交试验确定了水竹
叶总黄酮提取的最佳条件 ,并筛选了不同树脂对总黄酮的吸附和解吸附特性。实验结果表明:水浴
提取最佳条件为:温度 50℃, 提取时间 2.0h,乙醇体积分数 60%, 固液比 1∶20(g∶mL, 下同);总黄
酮得率 1.65% 。影响得率的因素为:固液比 >乙醇体积分数 >提取温度 >提取时间。超声波提取最佳条件为:2.0g水竹
叶 , 超声波作用时间 30min,乙醇体积分数 60%,固液比 1∶15;总黄酮得率为 1.27%。影响得率的因素为:超声波作用时间
>乙醇体积分数 >固液比。 AB-8树脂对总黄酮纯化具有较好效果, 体积分数为 70%的乙醇是较好的解吸剂。
关键词:　水竹叶;总黄酮;正交试验;提取纯化
中图分类号:TQ91　　　　　　文献标识码:A　　　　　　文章编号:0253-2417(2007)S0-0073-04
StudiesonExtractionandPurificationofFlavonoidsfrom
PhylostachysheteroclataOliver
CHENWen-ying, WANGCheng-zhang, YEJian-zhong, CHENHong-xia
(InstituteofChemicalIndustryofForestProduct, CAF;KeyandOpenLab.on
ForestChemicalEngineering, SFA, Nanjing210042, China)
Abstract:FlavonoidsfromPhylostachysheteroclataOliverwereextractedbymethodsofwaterbathandultrasonicextractions.The
optimumextractionconditionswereobtainedbysinglefactorandorthogonaltests.Diferentkindsofmacro-reticularresinswere
testedforpurification.Theresultsshowedthattheyieldofflavonoidswas1.65% bywaterbathextractionundertheconditionsof
60% ethanol, 50 ℃, 1∶20 solid-liquidratioand1.5h.Orderofthefactorswhichaffectedwaterbathextractionwas:ratioof
soildtoliquid>concentrationofethanolsolution>extractiontemperature>extractiontime.Theyieldofflavonoidswas1.27%
byultrasonicextractionundertheconditionsof60% ethanol, 1∶15 solid-liquidratioand30min.Orderofthefactorswhich
affectedultrasonic-assistedextractionwas:extractiontime>volumefractionofethanolsolution>ratioofsoildtoliquid.Itwas
foundthatAB-8 macro-reticularresinwassuperiorforthepurificationofflavonoids, and70% ethanolwasagoodeluant.
Keywords:PhylostachysheteroclataOliverleaves;flavonoids;orthogonaltest;purification
我国是竹子中心产区之一 ,竹林面积约为 350hm2 ,分布在我国南方各省 ,约占全国森林总面积的
3%,占世界竹林总面积的 25%。因此开发利用竹类森林资源意义十分重大。竹叶在我国具有悠久的
食用和药用历史 ,竹叶性淡 、微涩 、寒 ,味甘 、苦 ,具有清热利尿 ,明目解毒及止血的功能 。主治烦热口渴 ,
小儿发热 ,小儿疳积 ,热病不眠 ,口舌生疮 ,目赤肿痛 ,疥癣 ,疮毒 ,咽喉炎 ,外伤出血等症 [ 1] 。竹叶中含
有大量的黄酮类化合物和生物活性多糖等有效成分 ,黄酮类化合物有明显的抗溃疡 、解痉 、抗炎及降血
脂等多功能生物活性 [ 2] 。许多黄酮类提取物已在食品 、药品 、化妆品等产品中得到运用 [ 3-4] 。关于竹叶
提取总黄酮已有多篇报道 ,但尚没有水竹叶的相关报道 ,因而本研究以刚竹属水竹 (Phylostachys
heteroclataOliver)叶为原料 ,以单因素与正交试验考察了提取条件对水竹叶总黄酮得率的影响 ,并比较
74　 林　产　化　学　与　工　业 第 27卷
研究了不同解吸液的解吸附情况 ,以期为水竹叶中黄酮类物质的开发提供有益参数。
1　材料与方法
1.1　材料与试剂
水竹叶 , 2006年 12月采自中国林业科学研究院林产化学工业研究所;芦丁标准品 ,南京清泽医药
科技开发有限公司;NaNO2 、Al(NO3)3 、NaOH、乙醇 、甲醇 、石油醚 ,试剂均为分析纯;树脂 D101、 X-5、
S-8、 DA201、 DM130、 AB-8,天津市海光化工有限公司;聚酰胺 ,上海化学试剂厂 。
1.2　主要仪器
722光栅分光光度计 ,上海第三分析仪器厂;KQ-250DB型超声波清洗仪 ,昆山市超声波仪器有限
责任公司。
1.3　标准曲线制作
准确称取芦丁标准品 20mg,用 30%的乙醇溶解后移至 100mL容量瓶中 ,并用 30%乙醇定容至
刻度 ,得质量浓度为 0.2g/L的标准液 。分别吸取上述芦丁标准液 0、 2.0、 4.0、 6.0、 8.0、 10.0mL于
25mL容量瓶中 ,加 30%乙醇补充至 12.5mL,加入 0.7mL质量浓度 0.05g/mL的 NaNO2溶液 ,摇匀 ,
静置 5min后加入 0.7mL质量浓度为 0.10g/mLAl(NO3)3溶液 ,摇匀 ,静置 6min后加入 5mL质量浓度
为 5g/mLNaOH溶液 ,摇匀 ,用 30%乙醇定容至刻度 ,摇匀 ,静置 10min后 ,于 510nm处用比色法测定
吸光度 ,以不加入显色剂 NaNO2、Al(NO3)3和 NaOH溶液的为空白参比 。以吸光度(Y)为纵坐标 ,芦丁
标准溶液质量浓度(X)为横坐标 ,绘制标准曲线 ,得其标准回归方程为 Y=8.634 056X+0.004 143,
r=0.999 83。
1.4　样品提取与测定
新鲜竹叶经清洗 、 55℃烘干 、粉碎后备用 ,精密称取 2.0g置于锥形瓶中 ,按选择的因素和水平进
行水浴和超声波提取 ,过滤 ,提取液用其 3倍体积石油醚萃取 3次 ,经萃取后的提取液浓缩至干 ,用
30%乙醇定容至 50mL容量瓶 ,按照 1.3节方法测定吸光值。
1.5　提取试验[ 5-6]
1.5.1　水浴提取单因素试验　乙醇体积分数选用 20%、 40%、 60%、 80%、 100%;温度设定 40、 50、
60、 70、 80℃;提取时间采用 0.5、 1.0、 1.5、 2.0、 2.5h;固液比(g∶mL,下同)用 1∶5、 1∶10、 1∶15、
1∶20、 1∶25;提取次数取 1、 2、 3、 4次 。
1.5.2　水浴提取正交试验　根据单因素试验结果 ,选用温度 、时间 、乙醇体积分数 、固液比 4个试验因
素 ,采用 L9(34)正交试验 ,并进行方差分析得出水浴提取竹叶总黄酮的最佳工艺参数 。
1.5.3　超声波提取单因素试验　超声波作用时间取 5、 10、 15、 20、 25min;乙醇体积分数采用 30%、
40%、 50%、 60%、 70%;固液比用 1∶5、 1∶10、 1∶15、 1∶20、 1∶25。
1.5.4　超声波提取正交试验　根据单因素试验结果 ,选用时间 、乙醇体积分数 、固液比 3个试验因素 ,
采用 L9(34)正交试验 ,并进行方差分析得出超声波提取竹叶总黄酮的最佳工艺参数。
1.6　纯化试验[ 7-8]
1.6.1　树脂筛选　选用 D101、 X-5、 S-8、 DA201、 DM130、 AB-8和聚酰胺共 7种树脂 ,比较了其吸附
和解吸附特性。称取各种树脂 1g(湿质量),用 60mL样品液(0.607 8g/L)振摇浸泡 24h,过滤 ,滤液
测总黄酮含量。滤得的树脂中加入 60mL80%乙醇振摇浸泡 24h解吸附 ,测定解吸液中总黄酮含量。
1.6.2　不同解吸液考察　用 70%乙醇 、 90%乙醇和甲醇作静态解吸附试验 ,初步选择较好的解吸附
剂 。再用不同体积分数乙醇作扩展试验 ,考察树脂柱动态解吸附情况 ,试验采用 AB-8树脂 ,样品液
(3.13g/L)50mL上样 ,以每小时 1.5倍柱体积(50mL)速度依次用 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、
60%、 70%、 80%、 90%乙醇对吸附柱进行解吸附。
1.6.3　AB-8树脂纯化效果　试验采用 AB-8树脂 ,样品液(3.13g/L)50mL上样 ,以每小时 1.5倍柱
体积(50mL)的 70%乙醇洗脱 ,测定纯化后总黄酮含量 。
增刊 陈文英 , 等:水竹叶总黄酮的提取及纯化工艺研究 75　
2　结果与分析
2.1　水浴提取单因素试验
水浴提取单因素考察结果表明:在乙醇体积分数为 60%时得率最高;随温度的升高 ,得率逐渐增
加 ,但温度高于 70℃后增加幅度很小;提取时间为 1.5 h时得率最高;在固液比为 1∶20时总黄酮得率
最高;提取 4次时总黄酮得率最高 , 3次和 4次都比 2次时总黄酮的得率略高 ,但从时间 、溶剂用量等实
际因素考虑 2次为最佳。
2.2　水浴提取正交试验结果与分析
由表 1水浴提取正交试验直观分析结果 ,确定的较佳工艺条件为 A1B3C3D3 ,即提取温度 50℃,提
取时间为 2h,乙醇体积分数 60%,固液比 1∶20 ,由极差(R)分析可知 ,各因素对得率的影响程度依次
为:固液比 >乙醇体积分数 >温度 >时间 。
表 1　水浴提取正交试验结果与分析
Table1　Resultsandanalysisoforhogonaltestforextractionwithwaterbath
试验号
No.
A
温度 /℃
temp.
B
时间 /h
time
C
乙醇体积分数 /%
ethanolvolumefraction
D
固液比(g∶mL)
ratioofsolidtoliquid
总黄酮得率 /%
yieldofflavonoids
1 50 1.0 40 1∶10 1.22
2 50 1.5 50 1∶15 1.30
3 50 2.0 60 1∶20 1.65
4 60 1.0 50 1∶20 1.41
5 60 1.5 60 1∶10 1.33
6 60 2.0 40 1∶15 1.16
7 70 1.0 60 1∶15 1.20
8 70 1.5 40 1∶20 1.42
9 70 2.0 50 1∶10 1.24
k1 1.39 1.28 1.27 1.26
k2 1.30 1.35 1.32 1.22
k3 1.29 1.35 1.39 1.49
R　 0.10 0.07 0.12 0.27
2.3　超声波提取单因素结果
超声波提取单因素试验结果表明:提取时间为 25min时总黄酮得率最高;乙醇体积分数为 50%时
总黄酮得率较高;固液比为 1∶15时总黄酮得率最高 。
2.4　超声波提取正交试验结果与分析
由表 2可以看出 ,超声波提取正交试验直观分析和极差分析结果 ,确定最佳工艺条件为 A3B3C2 , 即
表 2　超声波提取正交试验结果与分析
Table2　Resultsandanalysisoforhogonaltestforultrasonicextraction
试验号
No.
A
时间 /min
time
B
乙醇体积分数 /%
ethanolvolumefraction
C
固液比(g∶mL)
ratioofsolidtoliquid
总黄酮得率 /%
yieldofflavonoids
1 10 40 1∶10 0.75
2 10 50 1∶15 0.89
3 10 60 1∶20 0.95
4 20 40 1∶15 0.96
5 20 50 1∶20 1.01
6 20 60 1∶10 1.02
7 30 40 1∶20 1.11
8 30 50 1∶10 1.16
9 30 60 1∶15 1.27
k1 0.86 0.94 0.98k2 1.00 1.02 1.04
k3 1.18 1.08 1.02
R　 0.32 0.14 0.06
76　 林　产　化　学　与　工　业 第 27卷
提取时间 30min,乙醇体积分数 60%,固液比 1∶15 。由 R可知 ,各因素对得率的影响程度依次为:提取
时间 >乙醇体积分数 >固液比 。超声波提取的得率低于水浴提取 ,分析原因可能是由于超声波作用时
间不够长。影响超声波提取的因素还有超声波功率和温度 ,这些因素还有待进一步研究。
表 3　树脂筛选试验数据
Table3　Adsorptionanddesorptionofflavonoids
onmacro-reticularresins
树脂　　
resins　　
吸附率 /(mg·g-1)
adsorptionrate
解吸附率 /(mg·g-1)
desorptionrate
D101 25.6 6.1
X-5 20.2 11.4
S-8 20.2 7.7
DA201 19.7 6.4
DM130 20.1 10.3
AB-8 18.9 13.9
聚酰胺 polyamide 21.4 9.7
2.5　纯化试验结果
2.5.1　树脂筛选　由表 3的数据可知 ,静态吸附
和解吸附试验 ,吸附效果 D101效果最好 ,而AB-8
虽然吸附效果较差 ,但解吸附效果最好 ,树脂 X-5
的孔径比 AB-8大 ,比表面积明显大于 AB-8,其
总黄酮吸附量也就显著大于 AB-8。在某些情况
下 ,吸附作用力强不利于解吸 。如 D101树脂吸
附量大但解吸率低 ,不适用于分离 。综合吸附和
解吸附的效果选择 AB-8树脂为纯化总黄酮的最
适树脂 。
图 1　不同体积分数乙醇梯度洗脱
Fig.1　Resultsofdesorptionwithdifferentvolumefractionofeth-
anol
2.5.2　不同解吸液试验结果　在静态解吸附试
验中 , 70%乙醇解吸效果明显好于 90%乙醇
和甲醇;不同浓度乙醇AB-8柱解吸附结果见图
1。结果表明 40%乙醇洗脱出最多的总黄酮 ,
解吸附量为 47.0mg,乙醇体积分数达到 70%
时总黄酮已经基本洗脱完全。为使总黄酮洗脱
完全 ,选择 70%乙醇作洗脱剂 。
2.5.3　AB-8树脂纯化效果　总黄酮质量分数
为 8.21%的粗提物经过 AB-8树脂柱纯化后质
量分数达到 17.06%。
3　结 论
3.1　单因素和正交试验结果得到的最佳条件基
本相符 ,水浴提取最佳条件为:温度 50℃,提取时间 2.0h,乙醇体积分数 60%,固液比 1∶20(g∶mL);
最佳条件下总黄酮得率为 1.65%。
3.2　超声波提取最佳条件为:2g水竹叶 ,超声波作用时间 30min,乙醇体积分数 60%,固液比 1∶15 ,
最佳条件下总黄酮得率为 1.27%。
3.3　树脂 AB-8对总黄酮纯化具有较好效果 , 70%乙醇做解吸附剂效果优于更高体积分数的乙醇和
甲醇。粗提物经过 AB-8树脂柱纯化后总黄酮质量分数达到 17.06%。
本研究的初步结果对进一步改进提取及纯化条件 、提高水竹叶总黄酮的得率具有一定的参考价值。
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