全 文 ：微波辅助提取溪黄草多糖的工艺研究
黄冬兰，陈小康，徐永群
（韶关学院 化学与环境工程学院， 广东 韶关 512005）
收稿日期：2014-04-02
基金项目：韶关市科技计划项目（201009）.
作者简介：黄冬兰（1983-），女，广东韶关人，韶关学院化学与环境工程学院讲师，硕士，主要从事分子光谱分析研究.
摘要：以多糖提取率为评价指标，采用分光光度法测定溪黄草多糖的含量，在单因素试验的基础上，通过正交优化考
察了微波功率、微波时间、料液比对多糖提取率的影响.结果表明，各因素对溪黄草多糖提取率的影响顺序由大到小
依次为：微波功率，微波时间，料液比.最佳提取条件为：微波功率为中火，微波时间为 25 min，料液比为 1∶15(g/mL).在
此条件下，溪黄草多糖的提取率为 15.32%.与传统的索氏提取法相比，微波提取法具有提取效率高、节省时间、操作简
便、易工业化等优点.
关键词：溪黄草；多糖；微波提取；正交试验
中图分类号：O657.3 文献标识码：A 文章编号：1007-5348（2014）08-0054-04
韶关学院学报·自然科学
Journal of Shaoguan University·Natural Science
2014年 8月
第 35卷 第 8期
Aug.2014
Vol.35 No.8
溪黄草 Rabdosia serra （Maxim） Hara 为唇形香茶菜属植物，是广东民间常用草药，它具有清热利湿、凉
血散淤、治疗急性黄疸肝炎、急性胆囊炎等功效.研究表明，溪黄草的主要成分为多糖、萜类、黄酮类、酚类、
氨基酸等［1］.其中，多糖是一类免疫活性物质，具有抗菌、抗病毒、抗寄生虫、抗肿瘤、抗辐射、抗衰老、保肝等
作用［2-5］.微波辅助提取法是一种利用微波能提高提取率的新技术，该方法选择性强、省时、提取率高、有机
溶剂用量少、污染小，许多研究工作者采用该方法对多糖物质进行提取并取得了良好的效果 ［6-9］.为充分开
发利用溪黄草资源，笔者通过正交优化实验对溪黄草多糖的提取工艺进行了研究，为溪黄草的合理利用提
供科学依据.
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
仪器：722S分光光度计 （上海棱光技术有限公司）；P70D20P-TF微波炉 （广东格兰仕集团有限公司）；
AE240 分析天平（梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司）；878B 粉碎机（江苏省金坛市通济仪器厂）；恒温水
浴锅（深圳沙头角国华仪器厂）.
试剂：苯酚、浓硫酸、葡萄糖均为分析纯；实验用水为去离子水.
1.2 实验方法
溪黄草样品（产自韶关市翁源县）先用自来水漂洗干净，再用去离子水洗涤 3次，置于烘箱中 60 ℃干燥
12 h至恒重，用粉碎机粉碎后过 20目筛，放在干燥器中保存备用.
用分析天平准确称取上述备用样品 0.500 0 g于聚四氟乙烯微波消解罐中，加入适量去离子水，放在微
波炉中加热提取，放置冷却后过滤，收集滤液，然后用去离子水定容至 50 mL，冷藏备用.
1.3 标准曲线的绘制及多糖含量的测定
1.3.1 标准曲线的绘制
以葡萄糖为标准品，采用苯酚—硫酸比色法测定多糖的含量.分别准确移取葡萄糖标液 2.00、4.00、6.00、
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8.00、10.00、12.00 mL于 100 mL容量瓶中，去离子水定容至刻度.然后分别吸取上述不同浓度的葡萄糖溶液
3.00 mL至 25 mL 比色管中，往每支比色管中依次加入 3.00 mL 5％苯酚和浓硫酸 17.00 mL，置于 95℃水浴
里加热 20 min，以同样处理的去离子水作为空白，于 490 nm波长处测定吸光度.得到葡萄糖的标准曲线（见
图 1），其中吸光度 A=0.047 6X-0.016 8，相关系数 R2=0.998 6，其线性较好，总多糖浓度在 0～15.96 μg/mL
范围内，葡萄糖浓度与吸光度有良好线性关系.
图 1 葡萄糖标准曲线
1.3.2 多糖含量测定
取 1.00 mL溪黄草供试液于 25 mL比色管中，以下操作同 1.3.1，测定其在 490 nm 处吸光度，代入回归
方程计算多糖含量，并按下式计算多糖的提取率：
溪黄草多糖提取率（%）= 提取的溪黄草多糖的质量/原料的质量×100%.
2 结果与讨论
2.1 单因素试验考察
2.1.1 料液比对溪黄草多糖提取率的影响
在固定微波功率为中低火，提取时间为 5 min 时，考察了不同料液比（溪黄草质量∶去离子水的体积，g/
mL）对溪黄草多糖提取率的影响.结果表明：料液比为 1∶20 （g/mL）时多糖提取率最高（见图 2）.当料液比大
于 1∶20 （g/mL）时多糖提取率有所降低，这可能是适当增加提取溶剂能加大多糖与水的浓度差，有利于多糖
的浸出.但水量过多时，溶液不易达到有效的浸提温度而不利于多糖的提取，反而使多糖的提取率降低 ［8］，
故最佳料液比为 1∶20 （g/mL）.
图 2 料液比对提取率的影响 图 3 微波时间对提取率的影响
2.1.2 微波时间对溪黄草多糖提取率的影响
固定料液比 1∶20 （g/mL），微波功率为中低火时，在不同的微波时间下考察了微波提取时间对溪黄草多糖
提取率的影响，实验考察的微波时间分别为 10、15、20、25、30 min.结果表明：微波时间为 20 min时多糖的提
取率最高（见图 3）.当微波时间小于 20 min时，多糖的提取率随着微波时间的增加而增大，而当微波时间大于
20 min时提取率反而逐渐降低，这可能是开始时随着微波时间的增加有助于溪黄草多糖的完全溶出，但加热
时间过长则会导致多糖受到一定的破坏，使溪黄草多糖提取率反而降低［8］，故最佳微波时间为20 min.
葡萄糖质量浓度/μg·mL-1
吸
光
度
A
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2.1.3 微波功率对溪黄草多糖提取率的影响
在固定液料比 1∶20 （g/mL），微波时间为20 min时，改变微波功率探讨微波功率对溪黄草多糖提取率的
影响.实验发现，微波功率越强，多糖溶出越多，但当功率高于中高火时会使样品烧焦，破坏溪黄草中多糖成
分，故最佳微波功率为中火.
图 4 微波功率对提取率的影响
2.2 正交试验优化提取工艺
以多糖提取率为评价指标，选取料液比、微波时间和微波功率 3 个因素及 3 个水平做正交试验，对溪
黄草中多糖的微波提取工艺进行优化，因素水平及正交试验结果见表 1和表 2.
表 1 正交试验因素水平表
表 2 正交试验结果
由表 2 数据中极差大小反映出影响溪黄草多糖提取率的主次因依次为：微波功率，微波时间，料液比.
根据最优水平确定的波萃取溪黄草多糖工艺为 A3B3C1，即微波功率为中火，微波时间为 25 min，液料比为
1∶15 (g/mL) .在此最佳条件下，溪黄草多糖的提取率为 15.32%.
因素水平 A 微波功率档位 B 微波时间/min C 料液比/g·mL-1
1 低火 15 1∶15
2 中低火 20 1∶20
3 中火 25 1∶25
序号 A 微波功率档位 B 微波时间/min C 料液比/g·mL-1 多糖含量/％
1 1（低火） 1 (15) 1(1:15) 6.36
2 1 2 (20) 2(1:20) 6.77
3 1 3 (25) 3(1:25) 7.32
4 2（中低火） 1 2 10.19
5 2 2 3 11.51
6 2 3 1 12.37
7 3（中火） 1 3 10.62
8 3 2 1 13.73
9 3 3 2 15.06
K1 20.45 27.17 32.46
K2 34.07 32.01 32.02
K3 39.41 34.75 29.45
k1 6.817 9.057 10.820
k2 11.357 10.670 10.673
k3 13.137 11.583 9.817
极差 R 6.320 2.526 1.003
主次顺序 A>B>C
优水平 A3 B3 C1
优组合 A3B3C1
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2.3 微波提取法与索氏提取法的结果比较
准确称取 3份溪黄草样品 0.50 g 分别于滤纸筒中，放至索氏提取器中，加入 150 mL 去离子水，水浴加
热回流 2.5 h，将所得提取液放冷后过滤至 250 mL 容量瓶中，定容.取 1.00 mL 于 25 mL 比色管中进行实
验，测定吸光度.计算得溪黄草多糖的含量为 9.62%，而在微波最佳工艺条件下提取液达 15.32%.
3 结语
笔者采用微波辅助萃取法对溪黄草多糖进行提取， 通过单因素实验和正交实验优化， 研究了微波功
率、微波时间、料液比对多糖提取率的影响.通过正交实验的结果可得最佳工艺条件为：微波功率为中火，微
波时间为 25 min，料液比为 1∶15 （g/mL）.在此条件下，溪黄草多糖的提取率为 15.32%.与传统的索氏提取法
相比，微波提取法具有提取效率高、节省时间、操作简便、易工业化等优点.
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Study on extraction of ploysaccharides from
Rabdosia serra（Maxim） Hara by microware
HUANG Dong-lan, CHEN Xiao-kang, XU Yong-qun
（College of Chemistry and Environmental Engineering, Shaoguan University,
Shaoguan 512005, Guangdong, China）
Abstract: The optimal extraction technology of polysaccharides from Rabdosia serra (Maxim) Hara was studied
by microwave method. The polysaccharides content was determined by visible spectrophotometry method. Based
on the single factor experiment, the effects of microwave power, microwave treatment time and the ratio of solid
to liquid on polysaccharides extraction efficiency were investigated further by orthogonal tests. The result
showed that the effects of each factor on the extraction effects of polysaccharide in order were as follows: ex-
traction power>extraction time>solid-liquid ratio. And the optimal conditions were microwave power of middle
fire for 25 min with solid-liquid ratio 1:20 （g/mL）. Under these conditions, the extraction rate of polysaccharides
from Rabdosia serra （Maxim） Hara is 15.32%. Compared to the Soxhlet extraction, Microwave extraction method
has some advantages such as more efficient extracting, time saving, easy to control and easy to be industrialized.
Key words: Rabdosia serra （Maxim） Hara; polysaccharides; microwave; extraction; orthogonal experiment
（责任编辑：李 婉）
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