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溪黄草属于唇形科香茶属植物， 具有清热祛湿、 凉
血散瘀、 抗肿瘤、 抗菌、 抗氧化、 利胆、 消炎及保肝等
作用， 临床用于治疗乙型肝炎、 急性黄疸型肝炎、 急性
胆囊炎以及治疗跌打和痈肿等症。 化学研究表明： 黄酮
类化合物是其主要有效成分之一， 如何高效地提取其总
黄酮成分对于溪黄草的新药开发具有重要意义。 超声波
协同微波提取作为一种优良的提取方法， 具有操作简便
快捷、 提取时间短和提出率高等特点， 目前己广泛应用
在生物活性物质的提取方面。 本文采用超声波协同微波
提取溪黄草总黄酮， 探索提取的最佳工艺参数， 旨在为
其产品的开发与利用提供强有力的理论依据和技术支持。
1 试验材料与方法
1.1 原料与试剂
溪黄草， 安徽亳州药材市场； 芦丁对照品， 中国药
品生物制品检定所； 纤维素酶， 无锡市雪梅酶制剂科技
有限公司； 乙醇， NaNO2， Al（NO3）3， 硫酸亚铁等皆为分
析纯。
1.2 仪器与设备
标准检验筛， 浙江上虞华美仪器纱筛厂； 风选中药
粉碎机 ， 山东省青州市精诚机械制造有限公司 ；
FA2104N 电子分析天平、 7230G 可见分光光度计， 上海
精密科学仪器有限公司； SENCO R201L 旋转蒸发器， 上
海申生科技有限公司； SHZ–D （Ш） 循环水式真空泵，
巩义市英峪予华仪器厂； XMT-152 电热恒温干燥箱、 数
显式电热恒温水浴锅， 上海跃进医疗器械厂； SHJM-1
数显恒温搅拌电热套 ， 山东省鄄城现代试验仪器厂 ；
CW-2000 型超声-微波协同萃取仪 （超声波频率 40kHz，
功率 50W； 微波频率 2450MHz， 功率 50～800W）， 上海
新拓分析仪器科技有限公司； TGL-16G 型台式离心机，
上海安亭科学仪器厂。
1.3 方法
1.3.1 超声波协同微波提取
粉碎后过 40 目筛， 称取 30g 置于 100mL 三角瓶中，
加入一定体积的乙醇溶液， 提取一定时间后过滤， 定容
测定。 根据 CW-2000 型超声-微波协同萃取仪的特点，
提取时将超声波处于运行状态。
1.3.2 标准曲线的建立
按文献 ［17］ 方法稍加修改： 精密称取芦丁 20mg置
于 250mL 容量瓶中， 加 60%乙醇稀释至刻度， 摇匀， 配
成 0.08mg/mL的对照品储备液。 精密量取对照品储备液 0、
1.0、 2.0、 3.0、 4.0 和 5.0mL， 分别置于 10mL 具塞刻度试
管中， 先依次分别加 60%乙醇 5.0、 4.0、 3.0、 2.0、 1.0 和
0mL， 再加入 0.3mL 5%NaNO2摇匀后静止 6min， 再加入
0.3mL10%Al（NO3）3摇匀后静止 6min， 最后加入 4mL 1moL/L
NaOH 后用 60%乙醇定容至刻度， 摇匀后静止 10min， 于
波长 510nm处测定吸光度。 以芦丁浓度为横坐标， 吸光度
值为纵坐标， 得回归方程： A=11.688C－0.0301， R2＝0.9990，
结果表明在 0.008～0.040mg/mL之间线性良好。
1.3.3 得率 （EY） 的计算
EY＝总黄酮的质量
原料的质量
×100%
超声波协同微波提取溪黄草总黄酮的工艺优化
李 超 戴晓娟 崔 珏 刘全德
（徐州工程学院食品工程学院/江苏省食品资源开发与质量安全重点建设实验室）
【摘要】 在单因素试验的基础上， 采用 Box-Behnken 设计对溪黄草总黄酮超声波协同微波提取工艺
中的液料比、 提取时间和微波功率 3 个因素的最优化组合进行了定量研究， 建立并分析了各因素与得率
关系的数学模型。 结果表明： 最佳的工艺条件为液料比 13.6mL/g、 提取时间 118s 和微波功率 400W， 经
试验验证此条件下得率为 7.154%， 与理论计算值 7.176%基本一致。 说明回归模型能较好地预测溪黄草总
黄酮的提取得率。
【关键词】 溪黄草； 总黄酮； 油超声波协同微波提取； 响应曲面法
中图分类号： R 284．2 文献标识码： A 文章编号： 1000-9868(2012)11-0091-04
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DOI:10.16167/j.cnki.1000-9868.2012.33.025
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2 结果与分析
2.1 乙醇浓度对得率的影响
由图 1 可知： 随着提取所用乙醇溶液中乙醇浓度的
升高， 总黄酮的得率有一个先上升后下降的趋势， 在乙
醇浓度为 70%时得率达到了最大值。 这是因为总黄酮为
极性化合物， 根据相似相溶原理， 通过调节乙醇和水的
配比改变乙醇溶液的极性， 对总黄酮的提取效果有较大
影响。
2.2 液料比对得率的影响
由图 2 可知： 提取剂的增加， 更有利于总黄酮的溶
出， 这是因为溶剂和原料间的浓度差越大， 其提取效率
就越高， 目标物质就越容易溶出， 然而在液料比增加到
14mL/g 之后， 总黄酮得率有下降的趋势， 这是因为当溶
剂过大时， 超声波协同微波的能量对沉滞低层的葡萄籽
颗粒的热效应 （相同时间提供的热量被提取剂吸收的比
例增加）、 空化效应和机械效应等效应的强度减弱， 影响
提取的效果， 同时会造成溶剂和能源的浪费， 并给后序
的浓缩工作带来困难。 因此选择液料比为 14mL/g， 作为
后面的试验继续考察。
2.3 提取时间对得率的影响
由图 3 可知： 在提取时间为 120s 之前， 总黄酮不能
充分的转移到溶液中， 随着提取时间的增加， 总黄酮的
含量增加， 在 120s 时达到峰值， 之后， 继续增加时间，
总黄酮得率有所下降， 这可能是因为随着提取时间的增
加， 温度急剧升高， 导致总黄酮分解或挥发所致。 因此
选择提取时间 120s， 作为后面的试验继续考察。
2.4 微波功率对得率的影响
由图 4 可知： 随着微波功率的增加， 物质的加热程
度也随着增加， 使总黄酮能够容易的被提取出来， 即得
率增加； 在微波功率达到 400W 之后， 总黄酮得率有减
少趋势， 这可能是由于较长时间的超声波空化效应和高
微波功率导致的热效应导致总黄酮分解或挥发所致。 因
此 400W为最佳微波功率。
2.5 Box-Behnken试验
2.5.1 模型的建立及其显著性检验
在单因素试验基础上， 选取液料比、 提取时间和微
图 1 乙醇浓度对得率的影响
图 2 料液比对得率的影响
图 3 提取时间对得率的影响
图 4 微波功率对得率的影响
表 1 因素水平表
因素 代码
水平
-1 0 1
液料比（mL/g） 12 14 16
提取时间（s） 90 120 150
微波功率（W） 300 400 500
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波功率 3 个影响因素， 采用三因素三水平的响应曲面分
析方法， 试验结果见表 1。 共 15 个试验点： 其中 12 个
为析因点， 3个为中心点。
利用 Design expert V7.0.0 统计软件通过逐步回归对
表 1 试验数据进行回归拟合， 得到溪黄草总黄酮得率对
以上 3个因素的二次多项回归模型为：
EY=－14.76＋0.753x1＋0.107x2＋0.0523x3－4.29×10-4x1x2＋
1.9×10-4x1x3＋7.67×10-6x2x3－0.0286x12－4.406×10-4x22－6.973×
10-5x32
对该模型进行方差分析， 结果见表 3。
由该模型的方差分析表 3 可知： 模型具有高度的显
著性 （p<0.01） ， 失拟项 （p>0.05） 不显著以及 R2Adj=
0.9884 和 S/N （信噪比） 为 32.43 远大于 4， 可知回归方
程拟合度和可信度均很高， 试验误差较小， 故可用此模
型对超声波协同微波提取溪黄草总黄酮的工艺结果进行
分析和预测。
2.5.2 响应曲面分析与优化
由表 3 中 p 值可知： 模型的一次项 x1 （p<0.05） 和
x2 （p<0.05） 显著， x3 （p>0.05） 不显著； 交互项都不显
著； 二次项都极显著； 表明各影响因素对溪黄草总黄酮
得率的影响不是简单的线性关系。 为进一步确定最佳提
取工艺参数， 对所得方程进行逐步回归， 删除不显著项，
然后求一阶偏导， 并令其为 0， 可得最佳工艺参数为液
料比 13.6mL/g、 提取时间 118s 和微波功率 400W， 此时
得率为 7.154%。
2.5.3 验证试验
为检验 Box-Behnken 试验设计所得结果的可靠性，
采用上述优化出的工艺参数提取 3 次， 实际测得的平均
得率为 7.176%， 与理论预测值相比， 其相对误差约为
0.31%。 因此， 基于 Box-Behnken 试验设计所得的最佳
工艺参数准确可靠， 具有实用价值。
3 结论
在单因素试验的基础上建立了一个以溪黄草总黄酮
提取得率为目标值， 以液料比、 提取时间和微波功率为
因素的数学模型， 方差分析表明拟合较好。 通过对回归
方程优化计算 ， 得到提取的最佳工艺条件为液料比
13.6mL/g、 提取时间 118s 和微波功率 400W。 对所建立
的数学模型进行了试验验证。 在最优条件下， 得到溪黄
草总黄酮的提取得率为 7.154%， 与理论值 7.176%基本
一致。
参 考 文 献
［1］ 江苏新医学院. 中药大辞典 （下册） ［M］ . 上海： 上海科学技术
出版社， 1995： 2511.
［2］ 谢春英. 溪黄草提取物预防大鼠急性肝损伤的试验研究 ［J］ . 中
药材， 2007， 30 （12）： 1582-1583.
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作用 ［J］ . 中药新药与临床药理， 2005， 16 （6）： 414-417.
［4］ 段志芳， 黄晓伟. 溪黄草提取物抗脂质过氧化作用研究 ［J］ . 西
北药学杂志， 2008， 23 （2）： 93-94.
［5］ 黄晓敏， 柯野， 林良佳， 等. 溪黄草复方对金黄色葡萄球菌生物膜
试验号
液料比 x1
(mL/g)
提取时间 x2
（s）
微波功率 x3
（W）
得率
(%)
1 -1（12） -1（90） 0（400） 6.732
2 1（16） -1 0 6.621
3 -1 1（150） 0 6.703
4 1 1 0 6.489
5 -1 0（120） -1（300） 6.379
6 1 0 -1 6.267
7 -1 0 1（500） 6.328
8 1 0 1 6.368
9 0（14） -1 -1 6.126
10 0 1 -1 5.985
11 0 -1 1 6.076
12 0 1 1 6.027
13 0 0 0 7.162
14 0 0 0 7.191
15 0 0 0 7.127
表 2 Box-Behnken试验结果
表 3 响应曲面二次回归方程模型方差分析结果
变异来源 平方和 自由度 均方 F 值 p 显著性
模型 3.02 9 0.34 152.49 <0.0001 **
x1 0.020 1 0.020 8.96 0.0201 *
x2 0.015 1 0.015 7.01 0.0331 *
x3 2.205×10-4 1 2.205×10-4 0.10 0.7607
x1x2 2.652×10-3 1 2.652×10-3 1.21 0.3083
x2x3 5.776×10-3 1 5.776×10-3 2.63 0.1490
x1x3 2.116×10-3 1 2.116×10-3 0.96 0.3592
x12 0.055 1 0.055 25.15 0.0015 **
x22 0.66 1 0.66 301.31 <0.0001 **
x32 2.05 1 2.05 931.62 <0.0001 **
残差 0.015 7 2.198×10-3
失拟项 8.525×10-3 3 2.842×10-3 1.66 0.3115
误差项 6.857×10-3 4 1.714×10-3
总和 3.03 16
R2Adj=0.9884 S/N=32.43
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影响 ［J］ . 中国公共卫生， 2007， 23 （11）： 1350-1352.
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基金项目： 徐州工程学院青年项目 （XKY2011215）
收稿日期： 2012-09-13
作者简介： 李超 （1978—）， 男， 河南周口人， 副教授， 博士， 研究方
向为天然产物化学与食品加工。
通信地址： （221000） 江苏省徐州市富春路 1 号
苦瓜为葫芦科一年生草本植物苦瓜的果实， 营养丰
富， 主要含有蛋白质、 粗纤维、 多种氨基酸、 维生素和
矿物质等多种活性成分， 其中维生素 C 含量居于瓜类蔬
菜之首。 研究发现苦瓜具有降血糖、 抗病毒、 抗艾滋病
和抗肿瘤等作用。 现在苦瓜食品的加工越来越普遍， 当
然对苦瓜籽的加工利用也显得很有必要。 苦瓜籽中含有
丰富的活性成分， 有苦瓜籽蛋白和多肽以苦瓜籽黄酮类
化合物、 苦瓜籽油和苦瓜籽脂肪酸等。 近年来人们对苦
瓜籽蛋白和脂肪酸等都有研究， 但对苦瓜籽黄酮类化合
物的抑菌性鲜有人研究， 而经大量文献表明黄酮类化合
物具有抑菌作用。 故本文探讨了苦瓜籽中提取黄酮类化
合物的最佳工艺以及其抑菌性。
1 试验材料与方法
1.1 材料与试剂
原料： 青丰绿皮苦瓜种子 ； 试剂： 无水乙醇、 石油
醚、 亚硝酸钠、 硝酸铝和氢氧化钠， 均为分析纯； 芦丁
标准品； 培养基： 琼脂营养培养基； 供试菌种： 大肠杆
菌、 金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌。
1.2 仪器与设备
电子分析天平、 二孔智能水浴锅、 电热鼓风干燥机、
紫外可见分光光度计超声波清洗机 、 离心机 、 LRH-
250A生化培养箱、 无菌操作台、 循环水真空泵、 旋转蒸
发仪、 冷冻干燥机和超低温冰箱等。
1.3 方法
1.3.1 材料处理
苦瓜籽在 60℃下烘干， 用粉碎机粉碎， 采用索氏提取
的方法对其进行脱脂脱色后干燥 2h， 置于干燥器中备用。
1.3.2 芦丁标准溶液的配置和标准曲线绘制
采用亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠体系络合化学吸光
法， 按照张蕾等人的方法操作， 测得芦丁标准溶液在
511 nm 处有最大吸收波长， 以空白试剂为对照测定吸光
度绘制标准曲线， 得到芦丁标准曲线的回归方程为 Y=
9.9850X-0.0064， R2=0.9988。
苦瓜籽黄酮提取及其抑菌性研究
魏 珂 肖付刚 何爱丽 郝肖霞
（许昌学院食品科学与工程学院）
【摘要】 通过单因素以及正交试验， 对苦瓜籽中总黄酮的提取工艺进行研究， 确定苦瓜籽中总黄酮
最佳提取工艺： 提取溶剂为体积分数 90%的乙醇、 料液比 1∶65g/mL 和提取时间 55min。 采用滤纸片扩散
法进行抑菌试验， 结果表明： 苦瓜籽总黄酮的醇溶液对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌均有很好的抑菌
性。
【关键词】 苦瓜籽； 黄酮； 抑菌； 提取
中图分类号： TS 213．2 文献标识码： A 文章编号： 1000-9868(2012)11-0094-03
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