全 文 ：头花蓼总黄酮提取工艺的研究
师 仲1，杜 莹1，廖莉玲1* ，卫 钢2 (1．贵州师范大学化学与材料科学学院，贵州贵阳 550001;2．联邦科学与工业研究组织材料科
学与工程分部，澳大利亚新南威尔士州 2070 林德菲尔德)
摘要 ［目的］研究头花蓼总黄酮的最佳提取工艺。［方法］采用单因素试验和正交试验选出提取头花蓼总黄酮的最佳工艺条件。［结
果］确定头花蓼总黄酮的最佳工艺条件为:乙醇浓度 40%，料液比 1∶ 20(W/V，g /ml，下同)，温度 80 ℃，提取时间 2 h，提取次数 3次;在此
条件下，头花蓼总黄酮的得率为 8． 304%，纯度为 52． 10%。［结论］试验优选的花蓼总黄酮的最佳提取工艺准确可行。
关键词 头花蓼;总黄酮;提取工艺
中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2012)32 －15655 －04
Study on the Extraction Technology of Total Flavonoids from Polygonum capitatum
SHI Zhong et al (School of Chemistry and Materials Science，Guizhou Normal University，Guiyang，Guizhou 550001)
Abstract ［Objective］To study the extraction technology of flavonoids in Polygonum capitatum． ［Method］The optimum extraction conditions
of flavonoids in Polygonum capitatum were investigated by single factor test and orthogonal experiment． ［Results］The optimum conditions were
as follows:ethanol solvents 40%，ratio of liquid to material 1∶ 20，extraction at 80 ℃ for 2 hours and extracting 3 times． By the above condi-
tions，the yield and purity of total flavonoids were up to 8． 304% and 52． 10% respectively． ［Conclusion］The obtained extraction technique is
accurate and feasible．
Key words Polygonum capitatum;Total flavonoids;Extraction technology
基金项目 贵州省优秀科技教育人才省长专项资金项目“部分黔产植
物的抗氧化活性成分的研究”(黔省专合字 201021) ;贵州省
科技厅科技基金“贵州省天然植物抗氧化作用研究”(黔科
合 J字［2007］2021。
作者简介 师仲(1984 － ) ，男，山西平遥人，硕士研究生，研究方向:分
析化学，E-mail:shijiajun 48110228@ qq． com。* 通讯作者，
教授，从事天然产物和无机材料的研究，E-mail:lll6383@
163． com。
收稿日期 2012-08-14
头花蓼为蓼科蓼属植物头花蓼(Polygonum capitatum
Buch． -han． ex D． Don)的干燥全草或地上部分，主产于贵州、
云南、四川和西藏等省区，为民间常用草药，具有清热利湿、
解毒止痛、活血散瘀和利尿通淋的功能［1 －2］。以头花蓼为原
料制成的中成药制剂在临床上治疗泌尿系统感染有很好的
疗效［3］。头花蓼的主要成分黄酮类化合物［4］，具有抗菌、抗
氧化、抗衰老、调节血脂和利尿等生理活性，是一类具有广阔
开发前景的天然抗氧化剂［5 －6］。至今为止，国内外对头花蓼
总黄酮化学成分的分离分析和药理作用的研究较多，而关于
其回流提取法的优化工艺的研究鲜见报道。笔者以总黄酮
的得率和纯度为指标，通过单因素试验和正交试验优选头花
蓼总黄酮提取工艺，以期为合理开发利用头花蓼资源以及研
制黄酮类保健品提供科学参考。
1 材料与方法
1． 1 材料
1． 1． 1 研究对象。头花蓼，购于施秉三元威门公司(GAP种
植基地)。
1． 1． 2 主要仪器。FZ102型微型植物粉碎机，购自天津泰斯
特仪器有限公司;RE-52AA 旋转蒸发仪，购自上海亚荣生化
仪器厂;SHB-ⅢS循环水式真空泵，购自郑州长城科工贸有限
公司;101-1A型电热恒温鼓风干燥箱，购自天津泰斯特仪器
有限公司;DK-98-Ⅱ型电热恒温水浴锅，购自天津泰斯特仪器
有限公司;UV2300 紫外可见分光光度计，购自日本岛津公
司;JY202电子天平，购自上海浦春计量仪器有限公司。
1． 1． 3 主要试剂。芦丁标准品，购于贵州迪大生物有限公
司;亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠、95%乙醇等均为分析纯，
市售。
1． 2 方法
1． 2． 1 样品的处理。将头花蓼原料放入 60 ℃烘箱干燥，用
粉碎机粉碎过 60 目筛，用索氏提取器对过筛后的头花蓼进
行脱脂处理，备用。
1． 2． 2 线性关系的考察［7］。精密吸取 0． 0、1． 0、2． 0、3． 0、
4． 0、5． 0和 6． 0 ml浓度为 0． 2 mg /ml 的芦丁对照品溶液，分
别置于25 ml容量瓶中，各加浓度95%乙醇至6 ml，继续加入
1 ml浓度 5%的亚硝酸钠，摇匀后静置 6 min，然后各加入 1
ml浓度 10%的硝酸铝溶液，摇匀后静置 6 min，再加 10 ml浓
度 4%的氢氧化钠，最后用浓度 95%乙醇定容至刻度，摇匀
静置20 min，用分光光度计在507 nm处测吸光度。以芦丁质
量浓度(mg /ml)为横坐标，吸光度(A)为纵坐标，绘制标准曲
线，计算回归方程。
1． 2． 3 总黄酮含量的测定。精确称取 2． 000 g 头花蓼粉末
于 250 ml圆底烧瓶中，在不同条件下水浴提取，合并滤液，用
提取剂定容至100 ml。再吸取2 ml提取液置于25 ml容量瓶
中，按“1． 2． 2”方法配制溶液，并以相应试剂空白为参比液调
零，在 507 nm处测其吸光度，根据回归方程计算提取液中总
黄酮的浓度 C(mg /ml) ;另取 50 ml 提取液浓缩蒸干，称重。
按下列公式计算头花蓼中黄酮类物质的得率和纯度。
黄酮类物质的质量 = C × 25 × 50;黄酮得率(%)= (C
×25 ×50 /2 ×1 000)×100;
黄酮纯度(%)= (黄酮类物质质量 /蒸干物质质量)×
100
1． 2． 4 总黄酮提取的单因素试验。(1)乙醇浓度对头花蓼
总黄酮提取的影响。准确称取 2． 000 g 脱脂头花蓼粉末，分
别加入 40 ml 浓度为 30%、40%、50%、60%和 70%的乙醇，
在 60 ℃的恒温水浴提取 2 h，提取 2 次，合并滤液，定容，按
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2012，40(32):15655 － 15658 责任编辑 石金友 责任校对 况玲玲
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.32.116
照“1． 2． 3”方法测定总黄酮得率并计算总黄酮纯度，考察乙
醇浓度对头花蓼总黄酮提取的影响。(2)料液比对头花蓼总
黄酮提取的影响。准确称取 2． 000 g脱脂头花蓼粉末，分别
加入 20、30、40、50、60和 70 ml 的浓度 60%乙醇，在 60 ℃的
恒温水浴提取 2 h，提取 2 次，合并滤液，定容，按照“1． 2． 3”
方法测定总黄酮得率并计算总黄酮纯度，考察料液比对头花
蓼总黄酮提取的影响。(3)温度对头花蓼总黄酮提取的影
响。准确称取 2． 000 g 脱脂头花蓼粉末，加入 40 ml 浓度为
60%的乙醇，分别在 50、60、70、80和 90 ℃的条件下恒温水浴
提取 2 h，提取 2次，合并滤液，定容，按照“1． 2． 3”方法测定
总黄酮得率并计算总黄酮纯度，考察温度对头花蓼总黄酮提
取的影响。(4)提取时间对头花蓼总黄酮提取的影响。准确
称取 2． 000 g脱脂头花蓼粉末，加入 40 ml浓度 60%的乙醇，
在 60 ℃的条件下分别恒温提取 1、2、3、4和 5 h，每个温度下
提取 2次，合并滤液，定容，按照“1． 2． 3”方法测定总黄酮得
率并计算总黄酮纯度，考察提取时间对头花蓼总黄酮提取的
影响。(5)提取次数对头花蓼总黄酮提取的影响。准确称取
脱脂头花蓼粉末 5份，每份 2． 000 g，加入 40 ml 浓度为 60%
的乙醇，分别在 60 ℃的恒温水浴中提取 1、2、3、4 和 5 次，每
次 2 h，合并滤液，定容，按照“1． 2． 3”方法测定总黄酮得率并
计算总黄酮纯度，考察提取次数对头花蓼总黄酮提取的
影响。
1． 2． 5 总黄酮提取的正交试验。在单因素试验的基础上，
选择合适的乙醇浓度、料液比、温度、时间、提取次数进行
L18(7
3)正交试验，各因素水平如表 1所示。
表 1 正交试验因素水平设计
水平
因素
A乙醇浓
度∥%
B料液比
g /ml
C温度
℃
D提取时
间∥h
E提取
次数
1 40 1∶ 15 60 2 1
2 50 1∶ 20 70 3 2
3 60 1∶ 25 80 4 3
2 结果与分析
2． 1 线性关系的考察 计算得线性回归方程为 Y =
11． 933X + 0． 007 9，R2 = 0． 999 4。试验结果表明，在 0 ～
0． 048 mg /ml范围内，芦丁浓度与吸光度的线性关系良好。
2． 2 单因素试验
2． 2． 1 乙醇浓度对头花蓼总黄酮提取的影响。图 1A表明，
当乙醇浓度为 40%时，头花蓼总黄酮得率达到最大值;当乙
醇浓度继续增加时，得率反而下降。这可能是因为随着乙醇
浓度的增加，一些醇溶性杂质的浸出量也有所增加，从而影
响总黄酮的得率。图 1B 表明，总黄酮纯度随着乙醇浓度的
增大而增加，在乙醇浓度为 60%时出现峰值，随后随浓度的
增大，黄酮纯度有所降低。这可能是因为随着乙醇浓度的增
加，黄酮类物质迅速溶出，其他物质溶出较慢，使黄酮纯度出
现上升趋势。当乙醇浓度继续增大时，其他物质继续溶出，
而黄酮类物质溶出基本达到平衡，使黄酮纯度有所下降。
2． 2． 2 料液比对头花蓼总黄酮提取的影响。图 2A表明，总
图 1 乙醇浓度对黄酮得率和纯度的影响
黄酮得率在料液比为 1∶ 15 时最大，此后随料液比的增大而
减少。原因可能是在料液比较小时，黄酮类物质没有完全溶
出，所以得率随料液比增大而增大;而料液比进一步增大后，
其他可溶性物质也随之溶出，使总黄酮得率减少。图 2B 表
明，总黄酮纯度随料液比增大而增大，在料液比为 1∶ 25 时达
到最大值，其后随料液比增加，总黄酮纯度降低。
图 2 料液比对黄酮得率和纯度的影响
65651 安徽农业科学 2012 年
2． 2． 3 温度对头花蓼总黄酮提取的影响。图 3A 和 3B 表
明，随着温度上升，头花蓼总黄酮得率和纯度都呈现先升后
降的趋势。温度在 50 ～ 80 ℃时，总黄酮得率和纯度明显增
加，在 80 ℃时总黄酮得率和纯度均为最高。一般来说，在高
温下提取效率高。这是因为随着温度的升高，分子运动速度
加快，渗透和扩散作用增强，使黄酮类化合物更容易溶出。
温度大于 80 ℃后，过高的温度不仅造成溶剂的挥发，而且可
能造成黄酮类化合物结构被氧化破坏，从而导致其得率、纯
度下降。
2． 2． 4 提取时间对头花蓼总黄酮提取的影响。图 4A表明，
图 3 温度对黄酮得率和纯度的影响
随时间延长，总黄酮得率大幅度增加;当时间大于 4 h后，黄
酮的得率反而有所下降，表明不同提取时间对总黄酮得率的
影响很大。时间过短，目标成分未能充分溶出，使总黄酮得
率维持在较低的水平;时间过长可能导致黄酮类化合物热分
解损失，从而致使总黄酮得率有所降低。图 4B表明，随着时
间的增加黄酮纯度基本呈上升趋势，2 h后总黄酮纯度增幅
变缓。随时间延长，黄酮类化合物溶出增多，可溶性物质减
少，黄酮纯度因此呈上升趋势。但当时间继续延长时，提取
液内有效成分溶出分解已基本达到平衡，黄酮纯度增加幅度
放缓。
图 4 提取时间对黄酮得率和纯度的影响
2． 2． 5 提取次数对头花蓼总黄酮提取的影响。一般来说，
提取次数越多，提取效果越好。图 5A 表明，提取 1 次时，总
黄酮的得率最小，当提取次数大于 1 次时，黄酮类化合物的
得率明显增大。图 5B 表明，提取次数对总黄酮纯度的影响
也基本符合上述规律。提取次数大于 2次后，黄酮类化合物
的纯度基本保持不变，达到平衡。
图 5 提取次数对黄酮得率和纯度的影响
2． 3 正交试验 由表 2可知，以总黄酮得率为参考指标时，
其影响因素的主次顺序为提取次数 ＞温度 ＞乙醇浓度 ＞料
液比 ＞时间。以总黄酮纯度为参考指标时，其影响因素的主
次顺序为提取次数 ＞乙醇浓度 ＞温度 ＞料液比 ＞时间。为
进一步考察试验结果，对试验数据进行方差分析。方差分析
结果表明，以总黄酮得率为参考指标时，温度和提取次数影
响明显，其他因素影响不明显，所以温度和提取次数这 2 个
因素应选取优水平，其他 3 个因素可以不取最好水平，而是
7565140卷 32期 师 仲等 头花蓼总黄酮提取工艺的研究
据实际情况决定;以总黄酮纯度为参考指标时，所有因素影
响都不明显。考虑到成本和实际生产效益，所以最终确定头
花蓼总黄酮最适提取工艺为 A1B2C3D1E3，即乙醇浓度为
40%，料液比为 1∶ 20，温度为 80 ℃，提取时间为 2 h，提取次
数为 3 次;在此条件下，总黄酮得率为 8． 304%，纯度为
52． 10%。
表 2 黄酮提取正交试验结果
试验号 A B C D E 空白列 空白列 得率∥% 纯度∥%
1 1 1 1 1 1 1 1 5． 542 43． 538
2 1 2 2 2 2 2 2 8． 089 49． 467
3 1 3 3 3 3 3 3 8． 095 40． 272
4 2 1 1 2 2 3 3 6． 674 44． 226
5 2 2 2 3 3 1 1 8． 147 57． 780
6 2 3 3 1 1 2 2 6． 957 46． 009
7 3 1 2 1 3 2 3 7． 754 48． 310
8 3 2 3 2 1 3 1 6． 014 41． 760
9 3 3 1 3 2 1 2 5． 615 41． 810
10 1 1 3 2 2 2 1 8． 632 45． 796
11 1 2 1 1 3 3 2 7． 623 51． 470
12 1 3 2 2 1 1 3 7． 019 46． 360
13 2 1 2 3 1 3 2 5． 867 46． 860
14 2 2 3 1 2 1 3 8． 203 55． 426
15 2 3 1 2 3 2 1 7． 335 59． 130
16 3 1 3 2 3 1 2 8． 618 49． 250
17 3 2 1 3 1 2 3 5． 490 43． 982
18 3 3 2 1 2 3 1 6． 307 49． 909
得率 k1 7． 500 7． 187 6． 380 7． 064 6． 148
k2 7． 197 7． 261 7． 197 7． 292 7． 253
k3 6． 633 6． 888 7． 753 6． 974 7． 929
R 0． 867 0． 737 1． 373 0． 318 1． 781
纯度 k1 46． 150 46． 330 47． 693 49． 110 44． 752
k2 51． 905 49． 981 49． 781 48． 699 47． 772
k3 45． 837 47． 582 46． 419 46． 083 51． 369
R 6． 068 3． 651 3． 362 3． 027 6． 617
3 结论
按正交试验确定的最佳提取条件提取头花蓼中的黄酮
类化合物，其总黄酮得率为 8． 304%，纯度为 52． 10%。所得
样品有效成分含量高，表明该方法简便、实用、经济。在后期
的研究中，可结合大孔树脂、聚酰胺柱层析等方法分析纯化
黄酮类化合物，为头花蓼植物资源的进一步研究和开发新的
黄酮保健品提供资料和依据。
参考文献
［1］全国中草药汇编编写组．全国中草药汇编:下册［G］．北京:人民出版
社，1978．
［2］江苏新医学院．中药大辞典:上册［M］．上海:上海人民出版社，1977．
［3］俞建军，马小琴．热淋清颗粒治疗尿路感染的疗效评价［J］．浙江中医
杂志，2002，27(3):135．
［4］李勇军，骆宏丰，王永林，等．头花蓼黄酮类化学成分的研究［J］．中国
药学杂志，2000，25(5):290．
［5］延玺木，刘会青，邹永青，等．黄酮类化合物生理活性及合成研究进展
［J］．有机化学，2008(28):1534 －1544．
［6］CROFT K D． The chemical and biological effects of flavonoids and Phenol-
ic acids［J］． Ann N Y Acad Sci，1998，854:435．
［7］蒋益花．栀子花总黄酮的提取与测定［J］．浙江农业科学，2009(4):839．
［8］赵卫敏，李琼，张清明．荞麦黄酮类化合物提取方法研究［J］．园艺与种
苗，2011(3):91 －92，96．
［9］CHEN H． Study on extraction technology of total Flavonoids from Fagopy-
rum Esculentum in Weining County，Guizhou Province［J］． Medicinal
Plant，2010，1(1):37 －38．
［10］任雪峰，吴冬青，安红钢，等．金钱草、白玉兰总黄酮的提取及体外抗氧
化性研究［J］．湖南农业科学，2010(23):120 －122．
［11］TENG X，SHI JY，WANG H L，et al． Optimization on extraction process of
total flavonoids in Poacynum hendersonii (Hook． f．)Woodson［J］． Me-
dicinal Plant，2010，1(5):24 －27．
［12］马远涛，罗国平，梁丽．银杏叶中总黄酮的提取工艺研究［J］．安徽农
业科学，2011，39(32):
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
19736 －19737．
(上接第 15654页)
［39］KUSARI S，HERTWECK C，SPITELLER M． Chemical ecology of endo-
phytic fungi:Origins of secondary metabolites［J］． Chemistry ＆ Biology，
2012，19(7):792 －798．
［40］RUDGERS J A，KOSLOW J M，CLAY K． Endophytic fungi alter relation-
ships between diversity and ecosystem properties［J］． Ecology Letters，
2004，7:42 －51．
［41］HAWKSWORTH D L． Pandoras mycological box:molecualr sequences
vs． morphology in understanding fungal relationships and biodiversity［J］．
Revista Iberoamericana de Micologia ，2006，23:127 －133．
［42］DIAZ P L，HENNELL J R，SUCHER N J． Genomic DAN extraction and
barcoding of endophytic fungi［J］． Methods in Molecular Biology，2012，
862:171 －179．
［43］樊有赋，陈晔，柳闽生，等．银杏内生真菌种群多样性的研究［J］．安徽
农业科学，2007，35(34):10953 －10954，10984．
85651 安徽农业科学 2012 年