全 文 ：书第 44卷 第 6期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vol．44 No．6
2016年 6月 JOUＲNAL OF NOＲTHEAST FOＲESTＲY UNIVEＲSITY Jun． 2016
第一作者简介:李怡铮，女，1995 年 3 月生，东北林业大学材料
科学与工程学院，本科生。E－mail:573883236@ qq．com。
通信作者:王立娟，东北林业大学材料科学与工程学院，教授。
E－mail:donglinwlj@ 163．com。
收稿日期:2016年 1月 9日。
责任编辑:戴芳天。
超声辅助提取黑皮油松松针黄酮及其稳定性
李怡铮 梁铁强 王立娟
(东北林业大学，哈尔滨，150040)
摘 要 以黑皮油松松针为原料，对传统溶剂提取和超声辅助提取两种方法进行了对比研究，并对所提取的
黄酮进行了稳定性能分析。超声辅助提取的最佳条件为乙醇体积分数 50%、超声功率 250 W、提取温度 60 ℃、提
取时间 40 min、m(原料)∶ V(提取液)= 1 g ∶ 30 mL(料液比)、提取 3次。研究结果表明:两种方法提取的黄酮得率
以及可重复性相差不大，但是在提取效率方面，超声辅助提取不仅降低了能耗，也大幅度地减少了提取时间;同时
通过验证得出超声辅助提取的黑皮油松松针黄酮对光和热的稳定性良好。
关键词 黑皮油松;松针;黄酮;超声辅助提取
分类号 Ｒ284．2
Ultrasonic-assisted Extraction and Stability of Flavonoids from Pinus tabulaeformis var． mukdensis Uyeki Nee-
dles / /Li Yizheng，Liang Tieqiang，Wang Lijuan(Northeast Forestry University，Harbin 150040，P． Ｒ． China)/ / Journal
of Northeast Forestry University，2016，44(6):89－91．
The comparison between traditional extraction process and ultrasonic-assisted extraction process was conducted based
on the material of Pinus tabulaeformis var． mukdensis Uyeki，and the stability of flavonoids were analyzed． The optimal ul-
trasonic-assisted extraction process conditions were with the alcohol of 50%，ultrasonic power of 250 W，reaction tempera-
ture of 60 ℃，reaction time of 40 min，material to liquor ratio of 1 ∶ 30，and extracting for 3 times． The yield and repeat-
ability were similar between two processes，but there were low-energy and less-time in ultrasonic-assisted extraction
process，and the stability of flavonoids to light and heat was well．
Keywords Pinus tabulaeformis var． mukdensis Uyeki;Pine needle;Flavonoid;Ultrasonic-assisted extraction
黑皮油松(Pinus tabulaeformis var． mukdensis
Uyeki)为松科(Pinaceae)松属(Pinus)植物，其叶为
松针，常被用于医药以及食品添加剂领域，具有活血
安神、消炎止痒之功效［1］。松针中的黄酮类化合物
更是具有抗癌防衰、降糖抑菌、保护中枢神经及心脑
血管系统的生理活性［2］。本研究通过超声辅助提
取的方法对黑皮油松松针进行黄酮提取，并与传统
溶剂提取进行对比，同时验证该法提取的黄酮的稳
定性，为进一步提高提取效率及节能提供了新方案。
1 材料与方法
1．1 材料与仪器
黑皮油松松针:采自东北林业大学，洗净后于通
风口处阴干，粉碎后备用。
试剂:芦丁标准品(95%，美国 Sigma 公司);无
水乙醇、NaOH、NaNO2、Al(NO3)3、CH3Cl3(分析纯，
天津市永大化学试剂开发中心)。
仪器:722型分光光度计(上海光谱仪器有限公
司);98－1－B 型微型植物粉碎机(天津市泰斯特仪
器有限公司);DK－98－1电热恒温水浴锅(天津市泰
斯特仪器有限公司);GZX－9140MBE 电热恒温鼓风
干燥箱(上海博迅实业有限公司);KQ－250E型医用
超声清洗器(昆山市超声仪器有限公司);SHB－B95
型真空泵(郑州长城科工贸有限公司)。
1．2 提取方法
将采集的松针洗净凉干，粉碎后用以氯仿为抽
提剂于索式抽提器中脱除脂类色素，直至抽提液无
色。取处理后黑皮油松针作为原料，以乙醇为溶剂
在超声条件下提取松针中的黄酮，过滤后取定量滤
液定容显色，并测定吸光度，通过计算得出得率。
1．3 标准曲线的制备
采用硝酸铝显色法制备芦丁标准曲线［3］，具体
方法如下:移取芦丁标准液 0、1、2、3、4 和 5 mL，分
别置于 10 mL的容量瓶中，各加体积分数为 30%的
乙醇溶液至 5 mL 后，各加体积分数 5%的亚硝酸钠
溶液 0．3 mL，摇匀后放置 6 min;再各加 10%(体积百
分数)的硝酸铝溶液 0．3 mL，摇匀后放置 6 min;之后
再各加 1 mol /L的氢氧化钠溶液 4 mL，定容摇匀，放
置 15 min［4］。通过测试得到芦丁标准曲线如图 1所
示，并得到回归方程:y=0．904 4x－0．01，相关系数 Ｒ2 =
0．998 2，相关性良好［5－6］。
1．4 黑皮油松松针黄酮提取得率的计算方法
松针中黄酮的提取得率(Y)在 510 nm 波长下
测定溶液吸光度后通过计算得到，计算公式如
下［7］:
DOI:10.13759/j.cnki.dlxb.20160510.014
Y=
(A+0．01)×100
0．904 4×m
×100%。
式中:A为吸光度;m为松针的质量(mg);稀释倍数
为 100。
图 1 芦丁标准曲线
2 结果与分析
在体积分数为 50%乙醇溶液、250 W 超声功率
下对黑皮油松松针黄酮进行提取，分析料液比、超声
时间、提取温度及提取次数 4 个因素对提取得率的
影响，通过正交实验得到优化的提取工艺。
2．1 超声辅助提取的工艺参数优化
通过单因素实验得出料液比、超声提取时间、提
取温度及提取次数的最佳值，从而设定正交试验方
案，采用 L9(3
4)正交试验表，具体方案如表 1 所示，
所得结果见表 2。可以看出，最优工艺条件为
A3B2C3D3，即料液比为 1 g ∶ 30 mL，提取温度为 60
℃，提取时间为 40 min，提取次数为 3 次。根据极差
(Ｒ)可以看出，4因素的影响程度从大到小排序为 B、
D、A、C，也就是说，提取温度为超声辅助提取工艺的最
主要因素，其次为提取次数与料液比，提取时间的大小
对于提取工艺的影响不大。为了判断该工艺的稳定性
及可重复性，对最优工艺条件进行验证性实验，平行实
验所得结果相差不大，最高得率为 9．313%，最低得
率为 9．099%，两者相差仅为 0．214%，因此可以判定
通过正交实验得出的最优超声辅助提取工艺条件具
有可重复性及稳定性。
表 1 正交试验因素水平
因素
水平
A(料液比)/
g ∶ mL
B(提取
温度)/℃
C(提取
时间)/min
D(提取
次数)/次
1 1 ∶ 20 55 20 1
2 1 ∶ 25 60 30 2
3 1 ∶ 30 65 40 3
2．2 超声辅助提取与传统溶剂提取的工艺对比
如表 3 所示，超声辅助提取得率较传统溶剂提
取得率低，但两者相差不多。从提取温度及提取时
间来看，超声辅助提取工艺所需能耗低，同时提取时
间与传统溶剂提取相比减少了 55．55%，极大程度地
提高了提取效率。
表 2 提取率极差分析 %
极差 料液比 提取温度 提取时间 提取次数
K1 2．311 0 2．154 9 2．303 2 2．225 8
K2 2．264 5 2．381 9 2．285 1 2．310 9
K3 2．329 0 2．367 7 2．316 2 2．367 8
珔K1 0．770 3 0．718 3 0．767 7 0．741 9
珔K2 0．754 8 0．794 0 0．761 7 0．770 3
珔K3 0．776 3 0．789 2 0．772 1 0．789 3
极差 Ｒ 0．021 5 0．075 7 0．010 4 0．047 4
最优条件 A3 B2 C3 D3
表 3 两种提取方法的对比
提取方法
乙醇溶液体
积分数 /%
提取温
度 /℃
提取时
间 /min
提取次
数 /次
料液比 /
g ∶ mL
得率 /
%
超声辅助提取 50 60 40 3 1 ∶ 30 9．099～9．313
传统溶剂提取 50 75 90 3 1 ∶ 20 9．241～9．510
2．3 黑皮油松松针黄酮稳定性分析
为了进一步验证超声辅助提取黄酮工艺的可行
性，对超声辅助提取的黑皮油松松针黄酮进行了稳
定性测试，分别将黑皮油松松针黄酮置于自然环境、
光照以及加热的条件下分析其分解情况，具体如表
4所示。可知，自然条件下，黄酮分解速率较慢，而
在光照及加热的条件下，随着时间的延长，黄酮分解
的速率加快，但分解量不大。随着加热时间的延长
其分解速率变化相应加快，但幅度不大，说明黑皮油
松松针黄酮对光以及热的稳定性良好。
表 4 黑皮油松松针黄酮对光及热的稳定性
条 件
吸光度
1 h 2 h 3 h 4 h 5 h
自然条件 0．827 5 0．812 9 0．812 0 0．811 6 0．800 0
光照 0．820 6 0．817 5 0．800 0 0．796 3 0．787 1
50 ℃加热 0．814 9 0．800 0 0．793 5 0．787 1 0．786 3
60 ℃加热 0．793 5 0．787 1 0．780 6 0．774 2 0．773 5
70 ℃加热 0．780 6 0．767 7 0．741 9 0．735 5 0．729 0
3 结论
超声辅助提取黑皮油松松针黄酮的最优工艺参
数为乙醇溶液体积分数 50%，提取温度 60 ℃，提取
时间 40 min，提取次数 3 次，料液比为 1 g ∶ 30 mL。
通过与传统溶剂提取工艺的对比得到，超声辅助提
取工艺不仅降低了能耗，同时大幅度地减少了提取
时间，提高了提取效率，为企业进行工艺改革及产业
优化提供了理论基础。从所提取的黑皮油松松针黄
酮的稳定性测试可以看出，黑皮油松松针黄酮对光
以及热的稳定性良好。
参 考 文 献
［1］ 张霞．油松松针黄酮的分离提纯及其抗氧化活性研究［D］．北
京:北京林业大学，2010．
09 东 北 林 业 大 学 学 报 第 44卷
［2］ 杨鑫，邱建伟，张华，等．松属植物化学成分及生物活性的研究
进展［J］．中药材，2007，30(7):878－883．
［3］ 刘青，戴传勇．不同超声波频率对芒果甙提取率的影响［J］．广
西中医药，2001，24(4):58－58．
［4］ 王立娟，李坚，谷肄静．超声波辅助提取旱柳树叶中的总黄酮
［J］．林产化学与工业，2007，27(S1):133－136．
［5］ 郑高利．大豆异黄酮的药理作用Ⅱ［J］．中国现代应用药学，
1998，15(2):9－11．
［6］ 王立娟，张世润．山楂叶中黄酮类化合物及提取方法［J］．中国
林副特产，2000(1):47－48．
［7］ 俞加林，李莉．松针资源的药用开发［J］．基层中药杂志，1992
(3):3－4．
(上接 35页)
［15］ WAＲTON D I，WＲIGHT I J，FALSTEＲ D S，et al． Bivariate
line-fitting methods for allometry［J］． Biological Ｒeviews，2006，
81(2):259－291．
［16］ 张维，任艳利，赵玉，等．新疆野核桃不同小叶数复叶构件生物
量可塑性及分配规律［J］．东北林业大学学报，2012，40(7):
37－40．
［17］ MCCULLOH K A，SPEＲＲY J S，MEINZEＲ F C，et al． Murray’s
law，the‘Yarrum’optimum，and the hydraulic architecture of
compound leaves［J］． New Phytologist，2009，184(1) :234－244．
［18］ LI G，YANG D，SUN S． Allometric relationships between lamina
area，lamina mass and petiole mass of 93 temperate woody spe-
cies vary with leaf habit，leaf form and altitude［J］． Functional
Ecology，2008，22(4) :557－564．
［19］ MILLA Ｒ，ＲEICH P B． The scaling of leaf area and mass:the
cost of light interception increases with leaf size［J］． Proceedings
of the Ｒoyal Society Biological Sciences，2007，274:2109－2114．
［20］ NIKLAS K J，COBB E D，NIINEMETS U，et al．“Diminishing
returns”in the scaling of functional leaf traits across and within
species groups［J］． Proceedings of the National Academy of Sci-
ences of the United States of America，2007，104(21) :8891 －
8896．
19第 6期 李怡铮，等:超声辅助提取黑皮油松松针黄酮及其稳定性