全 文 ：第 24 卷第 3 期
2009 年 9 月 安　徽　工　程　科　技　学　院　学　报Journal o f Anhui Univer sity o f Techno log y and Science Vo l.24.No.3Sep., 2009
收稿日期:2008-09-01　
作者简介:王顺民(1975-),男 ,宁夏青铜峡人 , 讲师 ,硕士.
文章编号:1672-2477(2009)03-0028-04
超声波协同双水相体系提取芫荽总黄酮的研究
王顺民 ,季长路 ,任晶晶
(安徽工程科技学院 生化工程系 ,安徽 芜湖　241000)
摘要:主要研究了将超声波技术和双水相萃取技术耦合用于提取芫荽中总黄酮.通过单因素实验和正交试验
得出 ,影响芫荽总黄酮的提取因素的主次顺序为溶剂浓度>超声时间>料液比.最佳提取工艺条件为乙醇体
积分数 50%、料液比 1∶20、超声提取 20 min , 总黄酮得率达 2.8%.
关　键　词:芫荽;总黄酮;超声波;双水相
中图分类号:TS202.3　　　　文献标识码:A
芫荽是广为人知的芳香蔬菜 ,因色香俱全 ,在各种美食佳肴的调理中起到了画龙点睛的作用.芫荽为
伞形科芫菜属草本植物 ,又名胡荽 、香荽 、满天星等[ 1] .芫荽不仅用于调味 ,中医还以全草入药 ,可治麻疹透
发不快 、食物积滞 、感冒风寒等症[ 2] .有关芫荽中黄酮类化合物的提取研究报道较少[ 3-4] .水-乙醇-硫酸铵
构成的双水相体系 ,具有萃取溶剂无毒 、条件温和在天然产物开发中有着独特的发展前景[ 5] .本文采用超
声波协同水-乙醇-硫酸铵双水相体系优选芫荽总黄酮的提取条件 ,对于该黄酮类化合物的提取开发利用
具有一定的指导意义.
1　材料与方法
1.1　材料 、试剂和仪器
材料:产自芜湖市的新鲜芫荽 ,洗净 ,烘干 ,粉碎后至干燥器中保存备用.
主要试剂:芦丁标准品为芸香叶苷(BR);(NH4)2SO4 、Al(NO3)3 、NaNO 2 等均为分析纯(以上试剂均
购于国药集团上海化学试剂有限公司).
主要仪器:RE-85Z 旋转蒸发仪(上海青浦沪西仪器厂);PHS-2F 数字 pH 计(上海精密科学仪器有限
公司);723N可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司);SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵(郑州上街华科
仪器厂);电子天平(塞多利斯科学仪器(北京)有限公司);JK-400CDB高功率数控超声波清洗器(合肥金
尼克机械制造有限公司).
1.2　研究方法
(1)提取方法.准确称取芫荽粉末 5.00 g 于 250 mL 具塞锥形瓶中 ,加一定量乙醇溶液浸泡 1 h ,再加
适量(NH 4)2SO 4 成相 ,超声波提取一定时间 ,过滤 ,滤液浓缩 ,加 30%乙醇定容至 100mL ,作为待测液.
本实验条件均设计为在温度 50 ℃下(因为乙醇的沸点在 70 ℃左右 ,可以防止其暴沸 ,且查大量文献
后得出 50 ℃为用超声波提取植物中活性物质的一般最佳温度),超声波功率 280 W ,提取一次.在以上的
条件下 ,来研究双水相体系 、料液比 、超声时间 、提取剂等因素对提取效果的影响.
双水相体系对芫荽总黄酮提取效果的影响(即硫酸铵含量的影响).称取 5.00 g 芫荽粉末 3份 ,分别
选取未加硫酸氨 、不饱和硫酸铵 、饱和硫酸铵的 3种 50%的乙醇溶液为提取剂 , 50 ℃下超声波提取 20
min.测定提取液吸光度值 ,计算总黄酮的得率 ,确定最佳提取剂种类.
提取剂浓度对芫荽总黄酮提取效果的影响.称取 5.00 g 芫荽粉末 6份 ,分别移入 250 mL 的具塞锥形
瓶中 ,各加入 30%、40%、50%、60%、70%和 80%乙醇水溶液 50 mL ,加入适量的硫酸铵成相.超声波提取
20 min ,测定提取液吸光度值 ,计算总黄酮的得率 ,以确定提取剂最佳浓度范围.
料液比对芫荽总黄酮提取效果的影响.称取 5.00 g 芫荽粉末样品 5份 ,分别移入 250 mL 的具塞锥形
瓶中 ,以 50%乙醇水溶液为提取剂并分别加适量的硫酸铵成相 ,料液比(芫荽粉质量(g)与提取剂的用量
(mL)之比)分别为 1∶10 、1∶15 、1∶20 、1∶25和 1∶30 ,超声波提取 20 min ,测定提取液吸光度值 ,计算
总黄酮的得率 ,以确定提取的最佳料液比范围.
超声波时间对芫荽总黄酮提取效果的影响.称取 5.00 g 芫荽粉末样品 5份 ,分别移入 250 mL 的具塞
锥形瓶中 ,以 50%乙醇水溶液为提取液并加入适量的硫酸铵成相 ,料液比为 1∶10 ,超声提取 10 min 、
20 min 、30min 、40min 、50 min后 ,测定提取液吸光度值 ,计算总黄酮的得率 ,以确定提取的最佳时间范围.
(2)正交优化最佳提取工艺条件.通过以上单因素实验筛选出影响芫荽总黄酮得率因素适当发范围 ,
通过正交设计实验确定出最佳提取条件.
1.3　标准曲线的绘制
准确称取经 105 ℃干燥至恒重的芸香叶苷标准品 10.0 mg ,置于 50mL 容量瓶中 ,加 60%乙醇溶解 ,
加 30%乙醇稀释至刻度 ,摇匀 ,备用(含芸香叶苷 0.2 mg/mL).精密吸取上述母液 0.0 mL 、1.0 mL 、2.0
mL 、3.0 mL 、4.0 mL 、5.0 mL 分别置于 25 mL 容量瓶中 ,用 30%乙醇补充至 10 mL.加入 5%亚硝酸钠
图 1　芦丁溶液的标准曲线
1.0 mL ,放置 6 min;再加入 10%硝酸铝 1.0 mL ,放置 6
min;加入 1 mo l/L 氢氧化钠试液 10 mL ,加水稀释至刻度 ,
摇匀 ,放置 15m in ,于 510 nm 处测其吸光度.以总黄酮浓度
c(y)对吸光度 A(x)回归 ,得回归方程:y =0.128 2x +0 ,
R＊R =0.999 1 , 线性良好.芦丁质量浓度在 0 ～ 0.040 0
mg/mL范围内 ,与吸光度有良好的线性关系(见图 1).
1.4　分析方法
芫荽总黄酮得率的测定:取已定容的提取液各 1 mL 于25mL 容量瓶中 ,并用30%的乙醇溶液补充至
10 mL ,再加入 1.0 mL5%亚硝酸钠摇匀 ,放置 6 min 后加入 1.0 mL10%硝酸铝 , 6 m in后再加入 10 mL
1 mol/L氢氧化钠 溶液 ,混匀 ,用 30%乙醇稀释至刻度 , 15 min后以芸香叶苷标准液作对照 ,于 510 nm 处
测定吸光度值 ,根据标准曲线得出总黄酮浓度 ,然后按计算提取液的芫荽总黄酮得率.总黄酮得率=(提取
液中总黄酮质量/原料质量)×100%.
2　结果与讨论
2.1　单因素实验
(1)双水相体系对芫荽总黄酮提取效果的影响(即硫酸铵含量的影响)(见图 2).黄酮化合物易于溶于
所选的提取剂 ,且硫酸铵是否过量对提取效果影响不大 ,但加了硫酸铵成相的双水相体系明显比单纯的乙
醇溶液提取效果要好 ,故选用添加适量硫酸氨的双水相体系进行提取.
(2)提取剂浓度对芫荽总黄酮提取效果的影响(见图 3).当乙醇的体积分数低于 50%时随着乙醇的体
积分数的增加 ,总黄酮的得率明显增加 ,乙醇的体积分数增加至 50%～ 60%时 ,黄酮得率增加幅度较小 ,
乙醇体积分数增加到 60%时 ,总黄酮得率最高 ,而超过 60%以后 ,黄酮得率反而降低 ,故可确定 60%乙醇
水溶液提取效果最好.
(3)料液比对芫荽总黄酮提取效果的影响(见图 4).当料液比为 1∶15时 ,提取得率最高.随着料液比
增加时 ,提取剂体积大 ,提取率反而降低 ,这由于黄酮提取液在浓缩的时候由于体积的增大浓缩时间变长
而部分被氧化的原因;随着料夜比增大提取效果有逐渐变小的趋势 ,而料液比太小 ,提取不完全 ,因此料液
比以 1∶15为宜.
图 2　硫酸铵含量对提取效果的影响 图 3　乙醇体积分数对提取效果的影响 图 4　料液比对提取效果的影响
·29·第 3 期 王顺民 , 等:超声波协同双水相体系提取芫荽总黄酮的研究
图 5　超声时间对提取效果的影响
(4)超声时间对芫荽总黄酮提取效果的影响(见图 5).图 5
表明 ,提取时间为 20 min 时 ,提取的效果最好.但超过 20 min
后总黄酮得率随着时间的延长而减小.因为延长提取时间尽管
可使提取更彻底 ,效果更好 ,但时间太长 ,可能使黄酮化合物长
时间受热 ,发生分解或被氧化 ,反而降低了提取效果 ,故提取以
20 min为宜.
2.2　正交设计试验结果及分析
考虑实验中所选双水相体系的性质 ,综合单因素实验结
果 ,以影响提取结果较大的超声时间 、乙醇体积分数 、料液比 3
个因素作为考察的对象 ,各取 3个水平 ,选用 L9(34)正交表进行实验 ,准确称取 5 g 芫荽粉末 ,以总黄酮得
率为指标 ,确定提取芫荽总黄酮的最佳工艺条件.正交实验因素水平及实验结果见表 1.
表 1　正交试验的因素水平和正交试验结果
序号 因　　素
A(提取时间)/ min B(乙醇体积分数)/% C(料液比) 总黄酮得率/ %
1 15 50 1∶10 2.701
2 15 60 1∶15 2.643
3 15 70 1∶20 2.509
4 20 50 1∶15 2.816
5 20 60 1∶20 2.688
6 20 70 1∶10 2.458
7 25 50 1∶20 2.746
8 25 60 1∶10 2.611
9 25 70 1∶15 2.419
k 1 2.618 2.754 2.590
k 2 2.654 2.647 2.626
k 3 2.592 2.462 2.648
R 0.062 0.292 0.058
从表 1和图 6的正交实验结果和因素与指标趋势图 ,可以看出各因素对总黄酮得率影响的主次顺序
为乙醇体积分数>超声时间>料液比.确定最佳提取条件为 A 2B1C3 ,即乙醇体积分数为 50%、超声提取
图 6　各因素与指标趋势图
20 min ,料液比为 1∶20.
选取由正交实验得到的最佳提取工艺条
件 ,即分别准确称取 5.00 g 芫荽粉末 3份在乙
醇体积分数为 50%、超声提取 20 min 、料液比为
1:20的条件下 ,进行 3次验证实验 ,得到总黄酮
的平均得率为 2.823%.
3　小结
本试验研究超声波协同乙醇-硫酸铵双水相体系提取芫荽中总黄酮法 ,得出该双水相体系对芫荽黄酮
类物质的提取效果较好 ,提取率达 2.8%以上 ,将该方法与文献报道[ 4]的超声波常规醇提法进行比较 ,结
果表明两种方法提取率相当 ,但超声波-双水相提取法明显具有时间短 、试剂用量更少的优势.为芫荽总黄
酮的提取条件的研究提供了一种新的方法 ,对于该化合物的提取开发利用具有一定的指导意义.但是对于
芫荽总黄酮物质的分离鉴定以及化学性质等问题有待进一步研究.
参考文献:
[ 1] 　李杏林.中国药用蔬菜[ M] .广州:广东高等教育出版社 , 1998:4.
[ 2] 　方晓阳 , 蔡光先 ,刘子冬.袖珍中草药图本[ M] .长沙:湖南科学技术出版社 , 1997:17.
[ 3] 　孙智敏 , 李发堂 ,殷蓉 , 等.黄酮类化合物提取工艺研究进展[ J] .河北化工 , 2005(4):7-8.
[ 4] 　邵红 , 边才苗 ,杨蓓芬 , 等.香菜总黄酮的超声提取工艺研究[ J] .食品研究与开发 , 2005 , 26(5):89-91.
[ 5] 　李安林 ,杜慧 ,张换平.水-乙醇-硫酸铵体系及在分离提取天然产物中的应用[ J] .安徽农业科学 , 2007 ,35(12):3 563-3 564.
(下转第 48页)
·30· 安　徽　工　程　科　技　学　院　学　报 第 24 卷
参考文献:
[ 1] 　党晓娥 , 兰新哲 ,郭莹娟.离子交换纤维法处理金矿含氰废水[ J] .有色金属 , 2007(5):27-29.
[ 2] 　张小转 , 黄伟庆 ,田振邦.离子交换纤维吸附去除 As(Ⅲ)[ J] .化学研究 , 2007 , 18(4):48-51.
[ 3] 　梁志宏 , 原思国 ,刘清.羧酸钠型离子交换纤维对 Cu2+的吸附性能研究[ J] .合成纤维工业 , 2007 , 30(3):33-35.
[ 4] 　孙小莉 , 曾庆轩 ,李明愉 , 等.聚丙烯腈基离子交换纤维制备研究进展[ J] .合成纤维 , 2008(7):6-8.
[ 5] 　张华.纤维状离子交换剂的制备与应用 [ J] .合成纤维工业 , 1995 , 18(5):43-46.
[ 6] 　张宇东 , 陈培根 ,吴之传 , 等.偕胺肟基 Cu(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)配合物纤维的抗菌性能研究[ J] .合成纤维 , 2007(1):13-15.
[ 7] 　吴之传 , 陶庭先 ,汪学骞.偕胺肟纤维与 Fe(Ⅲ), Co(Ⅱ), Ni(Ⅱ), Cd(Ⅱ), Hg(Ⅱ)配合物的红外光谱研究[ J] .光谱学
与光谱分析 , 2004 , 24(4):440-443.
[ 8] 　林倩 , 李朝铭 ,曾祥钦.磺化改性木素的红外光谱[ J] .贵州工业大学学报 , 1998 , 27(2):92-95.
Preparation and characterization of a new kind of
cation-exchange fibre and its
exchange properties on Fe3+ , Pb2+ , Ag+
HUANG Jiang-sheng , TAO Ting-xian ,XU Mao-dong ,ZHANG Yong
(Dept.o f Bioch.Engn., Anhui Univer sity o f Techno log y and Science , Wuhu 241000 , China)
Abstract:Take the chelate fibre containing am idox ime group is made by PAN fibre through hydroxyla-
mine chemical modi fica tion and get caion-exchange fibre combining wi th Sodium 2-bromine ethanesulfon-
a te.Caion-exchange fibre is charactered by IR , and test the propert ie s o f ex chang ing w ith Fe3+ , Pb2+ ,
Ag
+.The demonst ration show s that the f ibres exchange percent is bigge st tow ards Ag+ among the
three ion.
Key words:exchange fibre;cation-exchange;characterization
(上接第 30页)
Aqueous two-phase system and ultrasonic wave co-extraction
of total flavones from coriandrum sativum
WANG Shun-min , JI Chang-lu , REN Jing-jing
(Dept o f Bio ch.Engn., Anhui Univer sity of Technolog y and Science , Wuhu 241000 , China)
Abstract:The paper studies the ul trasonic w ave and aqueous tw o-phase sy stem co-ex t raction of to tal fla-
vones f rom Coriandrum sativum was.T he optimum ex tracting Condi tion w as de termined by the sing le
facto r experiment and orthogonal experiment design.The orde r of facto rs to af fect to tal f lav ones ext rac-
tion w as ethanol concentration>ult rasonic time>material to ex t raction solution ratio.The optimum ex-
t racting condi tions w ere as fo llow s:the volume fract ion of alcohol 50%, solid to solution rat io of 1∶20 ,
ul trasonic time 20 min.And the average yield of to tal flavones reached 2.8%.
Key words:coriandrum sativum;total f lavones;ul trasonic w ave;aqueous tw o-phase
·48· 安　徽　工　程　科　技　学　院　学　报 第 24 卷