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宁波职业技术学院学报
芒萁根茎黄酮类化合物的提取工艺优化研究
汤 晓， 朱建华
（宁波职业技术学院， 浙江 宁波 ３１５８００）
摘 要： 对芒萁根茎黄酮类化合物的提取工艺进行了优化研究。采用乙醇提取法，在单因素的基础上，进行正
交试验。 结果表明，其最佳提取条件为：乙醇体积分数为 ６０％，提取温度 ８０℃，料液比 １∶２０，提取时间 ２．５ ｈ，总
黄酮得率为 １５．９％。 经大孔吸附树脂初步纯化后，黄酮粉中的黄酮质量分数可由 ５３．９８％上升到 ８４．０９％。
关键词： 芒萁； 黄酮类化合物； 提取工艺； 大孔吸附树脂
中图分类号： Ｓ ５８ 文献标识码： Ａ 文章编号： １６７１－２１５３（２００８）０５－０１１２－０４
０ 引 言
黄酮类化合物是一类具有广阔开发前景的
天然抗氧化剂，具有抗溃疡、抗过敏、抗菌、抗炎、
抗氧化、抗衰老、降血脂、治疗心脑血管疾病等药
用保健功能 [１]。 黄酮类化合物广泛存在于植物体
中， 如蕨类植物中就分布有 １１ 大类的黄酮类化
合物 [２]。 芒萁为药用蕨类植物中的里白科植物，广
泛分布于我国长江以南各省区，全草入药，有清
热、化湿利尿、去淤止血的功效，具有较高的实际
应用价值。 研究表明，芒萁中黄酮类化合物含量
高，而且具有很好的抗氧化作用。 因此，芒萁黄酮
提取物是一种很好的功能性食品添加物，可以作
为一些降血压、降血脂、抗衰老等功能保健食品
的有效成分之一 [３]。
本文对芒萁根茎黄酮类化合物的提取工艺进
行了优化研究， 并初步探讨了大孔吸附树脂分离
纯化的效果， 为更好地开发利用芒萁资源提供了
理论依据。
１ 实验
１．１ 材料
芒萁：采自浙江省宁波市北仑区九峰山上，取
其茎和根。
１．２ 仪器与试剂
７２１型分光光度计，数显恒温水浴锅，ＡＢ－８大
孔树脂，芦丁，其余试剂均为国产分析纯。
１．３ 方法
１．３．１ 芒萁中黄酮的提取
将新鲜芒萁的根茎去杂洗净， 于 ６０℃烘干后粉
碎， 粉碎粒径在 ０．５～０．８ｍｍ之间为宜， 最大不超过
１ｍｍ。称取一定质量芒萁干粉，放入圆底烧瓶中，加入
一定量和一定体积分数的乙醇溶液， 在恒温水浴锅
上回流一定时间，过滤，得总黄酮待测液。待测液减压
浓缩，浓缩物于 １０３℃烘干后粉碎，得到粗黄酮粉。
１．３．２ 总黄酮的测定
芒萁中总黄酮质量分数的测定采用 ＮａＮＯ２Ａｌ
（ＮＯ３）３ＮａＯＨ光度法[４]。 以芦丁为标准品，取一定体
积待测液， 加入质量浓度为 ５０ ｇ ／ Ｌ 的 ＮａＮＯ２溶液
０．３ｍＬ，摇匀，放置 ６ｍｉｎ后加入质量浓度为 １００ ｇ ／ Ｌ的
Ａｌ（ＮＯ３）３溶液 ０．３ｍＬ，摇匀，放置 ６ｍｉｎ 后加入质量
浓度为 ４０ｇ ／ Ｌ的 ＮａＯＨ溶液 ４．０ｍＬ， 再用体积分数
为 ３０％乙醇定容，摇匀。 １０ｍｉｎ后用 １ ｃｍ 比色皿于
５１０ｎｍ测定吸光度 Ａ。配制一系列不同质量浓度的
芦丁溶液，于 ５１０ ｎｍ处测定吸光度，并绘制芦丁质
量浓度相对于吸光度的标准曲线。根据所测样品溶
液的吸光度值，计算出总黄酮得率 ｅ，即
收稿日期：２００８－０３－０２
作者简介：汤晓（１９８１－），女，浙江宁波人，助教，研究方向为生化分离。
宁波职业技术学院学报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｉｎｇｂｏ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ
２ ０ ０ ８ 年 １０月 Ｏｃｔ， ２００８
第 １２ 卷第 ５ 期 Ｖｏｌ．１２ Ｎｏ．５
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ｅ＝ＹａＶ ／Ｗ， （１）
式中：Ｙ为黄酮类化合物的质量浓度（ｇ／Ｌ）；Ｖ为原提取
液体积（ｍＬ）；Ｗ为芒萁粗粉质量（ｍｇ）；ａ为稀释倍数。
根据所测定溶液的吸光度，用曲线方程计算出
Ｙ。 粗黄酮粉中的总黄酮质量分数也按式（１）计算。
１．３．３ 芒萁黄酮的初步纯化
ＡＢ－８ 大孔树脂依次用 ２ 倍体积质量分数为
５％的 ＮａＯＨ水溶液，１倍体积蒸馏水，２倍体积质量
分数为 １０％盐酸洗涤，最后用蒸馏水洗至中性。 以
乙醇湿法装柱，用体积分数为 ９３％乙醇在柱上流动
淋洗，不时检查流出的乙醇液，至乙醇与水混合（１∶
５）无白色浑浊为止，然后以大量蒸馏水洗去乙醇[５]。
称取 １．４１ｇ粗黄酮粉，溶于 ５０ ｍＬ水中，上柱后
（装柱 ３０ ｃｍ高，柱内径 ２ ｃｍ），先用大量水淋洗至淋
洗液无色，并用浓硫酸检测不出糖为止，然后用体积
分数为 ９３％乙醇洗脱至质量浓度为 １０ ｇ ／Ｌ 的 ＦｅＣｌ３
不显色为止，洗脱速度约为 １．５ｍＬ ／ｍｉｎ。 收集洗脱液，
蒸干、称重，计算总黄酮质量分数及黄酮回收率。
精制黄酮粉中的总黄酮质量分数计算公式如
（１）所示，其中，Ｗ为精制黄酮粉质量。黄酮回收率为
Ｒ＝（Ｅ ／ Ｔ）×１００， （２）
式中：Ｒ 为总黄酮回收率；Ｅ 为乙醇洗脱液中黄酮
总量（ｍｇ）；Ｔ为上柱总黄酮量（ｍｇ）。
２ 结果与分析
２．１ 乙醇体积分数对提取效果的影响
称取 ５ｇ芒萁粉末置于圆底烧瓶中，分别用不同
体积分数的乙醇溶液 （４０％，５０％，６０％，７０％，８０％，
９０％），在 ８０℃下，回流提取 ３ ｈ，料液比为 １∶２０，提取
液用 １．３．２的实验方法操作，结果如图 １所示。
由图 １ 可以看出，当乙醇体积分数为 ６０％时，
芒萁根茎中的黄酮类化合物得率最高。 因此，体积
分数为 ６０％乙醇的提取效果最好。
图 １ 乙醇体积分数对提取效果的影响
２．２ 温度对提取效果的影响
称取 ５ｇ芒萁粉末置于圆底烧瓶中， 加入体积
分数为 ６０％乙醇，分别在 ４０，５０，６０，７０，８０，９０，１００℃
下，回流提取 ３ｈ，料液比为 １∶２０，提取液用 １．３．２ 的
实验方法操作， 结果如图 ２ 所示。 由图 ２ 可以看
出， 芒萁黄酮提取的温度以 ８０℃为宜， 温度升高
后，黄酮得率反而下降，这可能是由于高温破坏了
某些黄酮类化合物，而且高温会增加能耗。
图 ２ 温度对提取效果的影响
２．３ 时间对提取效果的影响
称取 ５ｇ芒萁粉末置于圆底烧瓶中， 加入体积
分数为 ６０％乙醇，在 ８０℃下，分别回流提取 １，１．５，
２，２．５，３，３．５ ｈ，料液比为 １∶２０，提取液用 １．３．２ 的实
验方法操作，结果如图 ３所示。由图 ３知，提取时间
为 ２．５ ｈ，芒萁黄酮的提取效果最好，随着提取时间
的延长，黄酮得率略有下降。 原因可能是随着时间
的推移，乙醇溶液中某些对热不稳定的黄酮类化合
物发生了分解，导致了黄酮的质量分数降低。
图 ３ 时间对提取效果的影响
２．４ 料液比对提取效果的影响
称取 ５ｇ芒萁粉末置于圆底烧瓶中， 加入体积
分数为 ６０％乙醇，在 ８０℃下，回流提取 ２．５ ｈ，料液
比分别为 １∶５，１∶１０，１∶１５，１∶２０，１∶２５，１∶３０，１∶３５；提取
乙醇体积分数 ／ ％
黄
酮
得
率
／％
温度 ／ ℃
黄
酮
得
率
／％
黄
酮
得
率
／％
时间 ／ ｈ
汤 晓等：芒萁根茎黄酮类化合物的提取工艺优化研究
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宁波职业技术学院学报
液用 １．３．２中的实验方法操作，结果如图 ４所示。 由图
４可以看出，当料液比达到 １∶２５时，芒萁黄酮的提取就
可以达到较好的效果。再增加提取溶剂的量对得率增加
效果不大，考虑到生产成本，料液比以 １∶２５为宜。
２．５ 正交实验确定提取的最佳条件
为了全面考察影响因素，得到最佳提取工艺，设
计了 ４ 因素 ３ 水平的正交试验，试验因素水平如表 １
所示，试验结果由表 ２ 所示。 由表 ２ 可以看出，极差
分析 Ａ＞Ｄ＞Ｂ＞Ｃ，提取芒萁根茎黄酮类化合物的最佳
条件为 Ａ２Ｂ２Ｃ１Ｄ２， 即乙醇体积分数为 ６０％， 温度为
８０℃，料液比为 １∶２０，提取时间为 ２．５ ｈ。 经验证性试
验结果表明，总黄酮得率可达 １５．９％。 图 ４ 料液比对提取效果的影响
料液比
黄
酮
得
率
／％
表 １ 正交试验因素水平
水平
１
２
３
因 素
Ａ
乙醇体积分数 ／ ％
５５
６０
６５
Ｂ
温度 ／ ℃
７５
８０
８５
Ｃ
料液比
１∶２０
１∶２５
１∶３０
Ｄ
提取时间 ／ ｈ
２．０
２．５
３．０
表 ２ Ｌ９（３４）正交试验结果
Ａ
乙醇体积分数 ／ ％
５５
５５
５５
６０
６０
６０
６５
６５
６５
４１．４
４２．１
３７．２
１３．８
１４．０
１２．４
１．６
Ｃ
料液比
１∶２０
１∶２５
１∶３０
１∶２５
１∶３０
１∶２０
１∶３０
１∶２０
１∶２５
４１．１
４０．８
３９．１
１３．７
１３．６
１３．０
０．７
编号
１
２
３
４
５
６
７
８
９
Ｋ１
Ｋ２
Ｋ３
ｋ１
ｋ２
ｋ３
Ｒ
Ｂ
温度 ／ ℃
７５
８０
８５
７５
８０
８５
７５
８０
８５
４０．２
４１．９
３８．６
１３．４
１４．０
１２．９
１．１
得率
／ ％
１３．３
１５．２
１２．９
１３．８
１４．４
１３．９
１３．１
１２．３
１１．８
Ｄ
提取时间 ／ ｈ
２．０
２．５
３．０
３．０
２．０
２．５
２．５
３．０
２．０
３９．５
４１．８
３９．０
１３．２
１４．３
１３．０
１．３
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Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ
ｉｎ ｒｈｉｚｏｍｅ ｏｆ Ｄｉｃｒａｎｏ ｐｔｅｒｉｓ ｐｅｄａｔａ
ＴＡＮＧ Ｘｉａｏ， ＺＨＵ Ｊｉａｎ-ｈｕａ
（Ｎｉｎｇｂｏ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ， Ｎｉｎｇｂｏ ３１５８００， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ ｉｎ ｒｈｉｚｏｍｅ ｏｆ Ｄｉｃｒａｎｏ ｐｔｅｒｉｓ ｐｅｄａｔａ ｗａｓ
ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｅｔｈａｎｏｌ-ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ， ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ａｎａｌｙｓｉｓ． Ｔｈｅ
ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ， ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｗａｓ: ｅｔｈａｎｏｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ６０％， ｅｘｔｒａｔｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
８０℃， ｒａｔｉｏ ｏｆ ｓｏｌｉｄ ｔｏ ｌｉｑｕｉｄ １∶２０ ａｎｄ ｅｘｔｒａｔｉｎｇ ｄｕｒａｔｉｏｎ ２．５ ｈ， ａｎｄ ｔｈｅ ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ ｙｉｅｌｄ ｗａｓ １５．９％．
Ａｆｔｅｒ ｐｒｉｍａｒｙ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｍａｃｒｏｐｏｒｏｕｓ ｒｅｓｉｎ， ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ ｉｎ ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ ｐｏｗｄｅｒ ｗａｓ
ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｆｒｏｍ ５３．９８％ ｔｏ ８４．０９％．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｄｉｃｒａｎｏ ｐｔｅｒｉｓ ｐｅｄａｔａ； ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ； ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ｍａｃｒｏｐｏｒｏｕｓ ｒｅｓｉｎ
２．６ 初步纯化的效果
称取 ５ｇ 芒萁干粉， 放入圆底烧瓶中， 加入
６０％的乙醇溶液，在 ８０℃下回流 ２．５ｈ，料液比为 １∶
２０。过滤，得总黄酮待测液。待测液减压浓缩，浓缩
物于 １０３℃烘干后粉碎，得到 １．４１ｇ 粗黄酮粉，其总
黄酮质量分数为 ５３．９８％。 经大孔吸附树脂初步纯
化后，精制黄酮粉中的总黄酮质量分数达到 ８４．０９％，
总黄酮回收率达到 ２６．７４％。
由上述结果可看出， 芒萁中黄酮类化合物的
质量分数较高，未纯化前粗黄酮粉中的黄酮质量分
数已达 ５３．９８％。 大孔吸附树脂初步纯化具有一定
的效果， 黄酮粉中的黄酮质量分数由 ５３．９８％上升
到 ８４．０９％， 但是黄酮回收率与文献中的值相比要
低[６－７]。这说明 ＡＢ－８大孔树脂对不同的黄酮提取物
的纯化效果有差异，此外，也与所选树脂类型及分
离纯化的条件有关。 因此，进一步提高芒萁根茎黄
酮类化合物提取的得率， 以及提高分离纯化过程
中的总黄酮回收率还需进一步的研究。
３ 结论
本文对芒萁根茎中的黄酮类化合物质量分数
进行了测定，主要探讨了提取工艺的优化。 结果
表明，乙醇提取法提取芒萁根茎中总黄酮的最佳
工艺条件为：乙醇体积分数 ６０％，温度 ８０℃，料液
比 １∶２０，提取时间 ２．５ ｈ，总黄酮得率可达 １５．９％。
利用 ＡＢ－８ 大孔吸附树脂对提取的粗黄酮粉进行
初步纯化，黄酮粉中的黄酮质量分数可由 ５３．９８％
上升到 ８４．０９％， 但纯化过程中黄酮类化合物的
流失较多。 本项研究表明，芒萁根茎含有较丰富
的黄酮类化合物，为芒萁黄酮的开发利用提供了
科学依据。
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