全 文 ：现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2009, Vol.25, No.6
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了哥王总黄酮提取工艺的优化研究

李艳敏，姜建国，余进峰
（华南理工大学轻工与食品学院，广东 广州 510640）
摘要：采用正交试验，考察超声提取时间、溶剂（乙醇）浓度、提取液固比、超声功率等4个因素对了哥王中总黄酮提取率的影
响。其最优工艺条件为：提取时间为60 min，乙醇体积分数为50%，提取液固比为12:1（V/m），超声功率为160 W。用此超声提取法
进行提取，了哥王总黄酮的提取率为1.24%，与传统提取方法仅为0.88%的提取率相比较，足足提高了1.4倍。
关键词：了哥王；总黄酮；正交试验
中图分类号：TS201.2；文献标识码：A；文章篇号:1673-9078(2009)06-0653-04
Optimization of Ultrasonic Wave-assisted Extraction of Total Flavones
from Wikstroemia indica（L.）C. A. Mey.
LI Yan-min, JIANG Jian-guo, YU Jin-feng
（College of Light Industry and Food science, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China）
Abstract: The optimum extraction conditions of the total flavones in Wikstroemia indica（L.）C. A. Mey. were investigated by the
single-factor and orthogonal experiments. Results showed that the best extraction time, extraction regent concentration, liquid-solid ratio and
ultrasonic power were 60 min, 50%, 12:1, and160 W, respectively. The total flavones yield reached 1.24% , which was higher than that by
traditional extraction method (0.88%).
Key words: wikstroemia indica; total flavones; orthogonal test

了哥王始载于《岭南采药录》，又名南岭荛花，
为瑞香科荛花属植物了哥王Wikstroemia indica（L.）C.
A. Mey.的干燥根皮。主要分布于浙江、江西、福建、
广东等地。为半常绿小灌木，全年可采，一般夏季采
叶，秋季采根。根系挖后洗净, 晒干备用，或剥取根内
皮晒干备用，或趁鲜时切片晒干备用[1, 2 ]。本品性昧苦
寒、微辛、有毒，功能清热解毒，化痰散结，消肿止
痛。主治风湿性关节炎、淋巴结炎、瘰疬、痈肿、跌
打损伤。文献报道含有黄酮、多糖类、酸性树脂、挥
发油、甾体类、皂苷等成分。其中黄酮类成分有抗菌、
抗炎、镇痛等作用[ 3, 4 ]，为主要的药效成分，为探索黄
酮成分提取的最大化, 本实验用乙醇提取，考察影响了
哥王提取的主要因素，寻求最佳的提取工艺条件。
1 材料与方法
收稿日期：2008-12-12
基金项目：国家科技支撑计划资助项目（2006BAD27B04）
作者简介：李艳敏（1983-），女，河北沧州人，在读硕士生，主要从事天然
产物化学和生物分离技术方面的研究工作。
通讯作者：姜建国，男，博士后，教授，主要从事天然产物化学和生物分离
技术方面的研究工作
1.1 仪器、试剂与原料
Spectrumlab 22pc 紫外可见分光光度仪(上海棱
光技术有限公司) 、KQ5200DE型数控超声波清洗仪
（昆山市超声仪器有限公司）、RE-52A旋转蒸发仪（上
海亚荣生化仪器厂）、FA1104N 电子分析天平（上海
精科天平厂）；芦丁（Rutin，生化试剂，广州药检所）；
硝酸铝，氢氧化钠，无水乙醇均为分析纯；了哥王购
于广州清平药材市场，产地为广东德庆。由广东药学
院天然产物化学系王定勇教授鉴定为了哥王（Wikstro-
emia indica（L.）C.A.Mey）的干燥根。将干燥的了哥
王根用粉碎机粉碎过40目筛，放入磨口瓶中备用。
1.2 实验方法
1.2.1 芦丁标准曲线的建立
精密称取芦丁标准试剂 40 mg（预先在 105 ℃烘
1.5 h），用体积分数 30%（下同）的乙醇定容至 100 mL
棕色容量瓶中，分别取 1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5
mL 于 5 个 25 mL 的容量瓶中，加入乙醇 12.5 mL 以
及 0.7 mL 的质量分数为 10% Al(NO3)3，6 min 后加入
5 mL 浓度为 1 mol/L 的 NaOH；摇匀，用乙醇稀释至
刻度，10 min 后用紫外分光光度计在波长 5l0 nm 处测
定吸光度，试剂为空白参比，以对照品的吸收度(A)
DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2009.06.005
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为横坐标，浓度(C) mg/mL 为纵坐标，得标准曲线方
程：C=0.0983A-0.001，R2=0.9987，浓度和吸光度呈
良好的线性关系。
1.2.2 了哥王总黄酮得率的计算
定容后体积为V，将测得的吸光度A代入芦丁浓度
C (mg/mL)-吸光度A标准曲线可得提取液黄酮浓度C，
那么黄酮得率为 E（%）=C*25* (V/2)/（50*1000）。
2 结果与分析
在材料粉碎度一定的情况下, 所用的溶剂、溶剂
的浓度、超声时间和溶剂用量等都对了哥王总黄酮得
率有影响。用水浸提, 提取物杂质多产物不易分离, 后
处理比较麻烦, 而甲醇、丙酮作为提取剂，总黄酮得
率较高，但甲醇和丙酮有毒，考虑到安全性，选择乙
醇作为提取剂，考察乙醇浓度、超声时间和乙醇体积
对总黄酮得率的影响, 为正交试验选择最佳的试验范
围[5]。
2.1 单因素对总黄酮得率的影响
2.1.1 超声提取时间对黄酮得率的影响
分别精密称取了哥王粉末50 g，加入600 mL 95%
的乙醇，超声强化提取时间分别为20、30、40、50、
60 和 70 min，超声功率为140 W，提取温度为70 ℃。
提取完毕后经过抽虑，定容，离心，取上清液测其吸
光值，每个样品测三次，取其平均值。计算总黄酮得
率, 得总黄酮得率与超声时间的关系（图1）。

图1 超声时间对总黄酮得率的影响
Fig.1 Effect of treatment time by ultrasonic wave on the total
flavones yield
图1表明，随着提取时间从20 min增加到50 min，
黄酮得率也随之增加，再延长超声提取时间，其得率
基本不变。当超声时间为50 min时，黄酮得率达到最大，
已非常接近提取的渐近值。因为有效成分浓度差是超
声法提取得主要推动力，在提取初期，有效成分浓度
差大，因此提取速率快，得率增加明显，随着提取时
间得延长，溶剂中有效成分浓度逐渐增大，固相中的
浓度差逐渐变小，也就是推动力变小，所以提取速率
慢慢减缓，得率增加不明显。因此正交实验超声强化
提取时间40~60 min为宜。
2.1.2 乙醇体积分数对黄酮得率的影响
分别精密称取了哥王粉末 50 g，加入 600 mL 乙
醇，其体积分数分别为 40％、50％、60％、70％、80
％、90％，提取时间为 50 min，超声功率为 140 W，
提取温度为 70 ℃。提取完毕后经过抽虑，定容，离
心，取上清液测定其吸光值，每个样品测 3 次，取其
平均值。计算总黄酮得率, 得总黄酮得率与乙醇浓度
的关系（图 2）。

图2 乙醇体积分数对总黄酮得率的影响
Fig.2 Effect of ethanol concentration on the total flavones yield
图 2 表明，黄酮得率随着乙醇体积分数的增大而
升高，在 60％ 时达到最高。再增加乙醇浓度，黄酮
得率反而稍微降低。这是因为乙醇浓度过高则某些脂
溶性物质溶出也增多，干扰因素随之增大，不易分离。
同时部分黄酮类化合物是水溶性的，如果水分含量太
少，黄酮类化合物不能充分溶解。乙醇浓度为 50％~70
％时，总黄酮得率较高。
2.1.3 提取液固比对黄酮得率的影响
分别精密称取了哥王粉末50 g，加入60％的乙醇，
液固比 (mL/g) 分别为 10、12、14、16、18、20，提
取时间为 50 min，超声功率为 140 W，提取温度为 70
℃。提取完毕后经过抽虑，定容，离心，取上清液测
其吸光值，每个样品测三次，取其平均值。计算总黄
酮得率，得总黄酮得率与提取液固比的关系（图 3）。

图3 液固比对总黄酮得率的影响
Fig.3 Effect of liquid-solid ratio on the total flavones yield
图3表明，在超声作用下，溶剂量的适当增大有利
于黄酮得率的提高。这是因为溶剂量大，物料及溶剂
边界层的有效成分浓度差大，扩散推动力大。但是当
液固比大于16时，所含黄酮已经基本萃取完毕，而且
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随着液固比的增大，溶剂量的增多，造成提取液过稀，
测出来的吸光值减少，黄酮得率反而减小。因此正交
实验取液固比为：12、14和16。
2.1.4 超声功率对黄酮得率的影响
分别精密称取了哥王粉末50 g，加入60％乙醇溶
液600 mL，分别设定超声功率为100 W、120 W、140
W、160 W、l80 W、200 W，提取时间为50 min，提
取温度为70 ℃。提取完毕后经过抽虑，定容，离心，
取上清液测其吸光值，每个样品测3次，取其平均值。
计算总黄酮得率,得总黄酮得率与提取超声功率的关
系（图4）。

图4 超声功率对总黄酮得率的影响
Fig.4 Effect of ultrasonic wave power on the total flavones yield
图4表明，随着超声功率的提高，黄酮得率也随着
增大。这是因为，功率增大，声强随着增大，空化泡
崩溃所需的时间变短，从而有利于黄酮得率的提高。
所以在本实验条件范围内，超声功率160 W为最佳。
但是不能无限制的增大超声功率，太高的声强产生大
量空化泡通过反射声波而减少了能量的传递。
2.2 正交试验设计确定最佳提取工艺
通过以上单因素分析，总黄酮得率受以上四个因
素的交叉影响，为了全面考察这四个因素的综合影响，
设计了四因素三水平正交试验。正交试验及其结果分
析见表1，为了确定显著性因子, 对表进行了方差分析
和显著性检验, 结果见表2。
表1的极差表明，液固比对黄酮得率影响最大，乙
醇体积分数影响最小，即提取液固比(C)>超声功率
(D)>超声提取时间(A)>体积分数(B)。比较各水平k可
知，最佳提取条件是A3 B1C1D3，即提取时间为60 min，
体积分数为50%，提取液固比为12，超声功率为160
W。表2的方差分析表明，提取液固比对了哥王黄酮得
率达到了极显著的水平，超声功率对了哥王黄酮得率
有显著的影响，溶剂浓度和超声提取时间对黄酮得率
没有显著影响，与极差分析结果一致。由于最佳提取
条件在正交实验中未出现，所以需要进行验证实验，
在该最佳实验条件下，重复三次超声提取实验，得了
哥王平均黄酮得率为1.24%。

表1 提取工艺正交试验设计结果
Table 1 Results of the orthogonal test for total flavones
extraction
实验
号
A(时间
/min)
B(体积分
数/%)
C(液固比
/mL⋅g-1)
D(超声功
率/W)
吸光
度值
黄酮得
率/%
1 40(1) 50(1) 12:1(1) 120(1) 1.03 1.12
2 40(1) 60(2) 14:1(2) 140(2) 0.91 0.98
3 40(1) 70(3) 16:1(3) 160(3) 0.84 0.91
4 50(2) 50(1) 14:1(2) 160(3) 1.02 1.10
5 50(2) 60(2) 16:1(3) 120(1) 0.85 0.92
6 50(2) 70(3) 12:1(1) 140(2) 0.96 1.04
7 60(3) 50(1) 16:1(3) 140(2) 0.85 0.92
8 60(3) 60(2) 12:1(1) 160(3) 1.13 1.23
9 60(3) 70(3) 14:1(2) 120(1) 0.95 1.03
K1 3.01 3.14 3.39 3.07
K2 3.06 3.13 3.11 2.94
K3 3.18 2.98 2.75 3.24
k1 1.003 1.047 1.130 1.023
k2 1.020 1.043 1.037 0.980
k3 1.060 0.993 0.917 1.080
R 0.057 0.054 0.213 0.100
表2 正交实验方差分析表
Table 2 Variance analysis of the results
方差
来源
偏差平方和 自由度 F 值 显著性
A 0.00477319 2 6.57827 --
B 0.00494115 2 6.50975 --
C 0.06916252 2 95.3177 **
D 0.01403255 2 19.33924 *
误差 0.00078569 2
3 结论
超声提取法黄酮得率为1.24%，我们前期实验中，
曾用传统方法提取了哥王的总黄酮，其得率仅0.88%。
由此可见超声提取法大大提高了总黄酮得率，再次证
明超声提取技术简便快速、高效节能、重复性好、不
影响提取物的活性等许多传统方法无法比拟的优点。
由于受到设备的限制，目前了哥王超声提取基本上还
局限于实验室小规模样品的提取分析研究，如能对原
有的提取系统进行改进，扩大其工业化生产规模，将
会对了哥王制药工业化及产业化进程起到良好的促进
作用。
（下转第624页）
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设计，测定西番莲样品中总黄酮含量，正交实验因素
水平见表1，实验结果见表2。
表1 正交因素及水平
Table 1 Factors and levels of L9（34）orthogonal experiment
因素
料液比
/(g/mL)
提取时间
/h
温度/℃
乙醇浓
度/%
水平
A B C D
1 1∶50 1.0 60 40
2 1∶60 1.5 70 50
3 1∶70 2.0 80 60
表2 正交实验结果
Table 2 Results of orthogonal experiment
因 素 实验
号 A B C D
总黄酮得
率/%
1 1 1 1 1 2.358
2 1 2 2 2 2.519
3 1 3 3 3 2.713
4 2 1 2 3 2.598
5 2 2 3 1 2.439
6 2 3 1 2 2.441
7 3 1 3 2 2.563
8 3 2 1 3 2.557
9 3 3 2 1 2.338
K1 2.530 2.506 2.452 2.378
K2 2.493 2.505 2.485 2.507
K3 2.486 2.497 2.572 2.623
R 0.044 0.009 0.120 0.245
由极差分析可知,乙醇浓度对总黄酮得率影响最
大，其次是温度，料液比和提取时间的影响很小。各
因素对提取效果影响的主次顺序依次为D>C>A>B，最
佳提取工艺条件为D3C3A1B1，即乙醇浓度60%,温度
80℃,料液比1:50,浸提时间1h。在该优化工艺下，总黄
酮得率可高达2.81%。
3 结论
通过对乙醇浸提法提取黄酮的研究可知，西番莲
叶中含有较丰富的黄酮类物质。通过单因素及正交实
验研究得到，总黄酮的最佳浸提工艺为乙醇浓度60%,
温度80 ℃，料液比1:50,浸提时间1 h。此法提取工艺简
单可行，提取效果较好，提取剂乙醇无毒性、易回收。
本研究为西番莲叶总黄酮类物质的开发利用提供了较
好的参考。
参考文献
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