全 文 ：10期
0 引言
【研究意义】华山矾为山矾科木本植物，具有清
热解毒、通络止痛、止血生肌、化痰利湿等功效，可用
于治疗疮疡肿毒、创伤出血、汤火烫伤、溃疡烂疮、感
收稿日期：2015-08-21
基金项目：广西高校科学技术研究项目（KY2015LX366）；河池学院重点科研课题项目（2013ZA-N002）；生物化工广西重点学科
（河池学院）建设基金项目（201308）
作者简介：罗泽萍（1987-），主要从事生化药理学研究工作，E-mail：516328522@qq.com
华山矾多糖提取工艺优化及其抗氧化活性研究
罗泽萍1，2，潘立卫1，2，李 丽3
（1河池学院 化学与生物工程学院，广西 宜州 546300； 2广西高校微生物及植物资源开发利用
重点实验室，广西 宜州 546300； 3广西中医药大学，南宁 530001）
摘要：【目的】优化华山矾多糖提取工艺，并研究其抗氧化活性，为华山矾植物资源的开发与利用提供理论依
据。【方法】通过单因素试验和正交试验考察粉碎粒度、料液比、提取时间、提取温度4个因素对华山矾多糖提取效果
的影响，并测定华山矾多糖对羟基自由基（·OH）和DPPH自由基（DPPH·）的清除能力。【结果】影响热水提取华山矾
多糖的因素次序为：料液比＞粉碎粒度=提取温度＞提取时间，其最佳提取工艺条件为：粉碎粒度100目、料液比1∶60、
提取温度100 ℃、提取时间60 min，在此条件下华山矾多糖提取率为1.23%；华山矾多糖对·OH和DPPH·具有较强的
清除能力，半数清除率（IC50）分别为12.86和28.24 μg/mL。【结论】采用正交试验优化得到的华山矾多糖热水提取工
艺操作简便可行，且华山矾多糖具有较强的抗氧化活性，可作为天然抗氧化资源予以开发利用。
关键词：华山矾；多糖；提取工艺；抗氧化活性；正交试验
中图分类号：R285.5 文献标志码：A 文章编号：2095-1191（2015）10-1877-06
Extraction process optimization of polysaccharides from
Symplocos chinensis and analysis of its antioxidant activity
LUOZe-ping1，2，PANLi-wei1，2，LILi3
（1College of Chemical and Biological Engineering，Hechi University，Yizhou，Guangxi 546300，China；2Guangxi Colleges-
Universities Key Laboratory of Exploitation and Utilization of Microbial and Botanical Resources，Yizhou，Guangxi 546300，
China；3Guangxi University of Chinese Medicine，Nanning 530001，China）
Abstract：【Objective】The present experiment was aimed to optimize extraction process of polysaccharides from Sym-
plocos chinensis and study its antioxidant activity， in order to provide theoretical basis for development and utilization of S.
chinensis plant resources. 【Method】Based on single-factor test and orthogonal test， four factors affecting extraction rate of
polysaccharides were investigated， including crushing fineness， material-liquid ratio， extraction time and extraction tem-
perature. Besides， the scavenging activities of polysaccharides to·OH and DPPH· radicals were determined. 【Result】The
four factors affecting hot-water extraction of S. chinensis polysaccharides were in order as follows: material-liquid ratio＞
crushing fineness=extraction temperature＞extraction time. The optimal extraction conditions of polysaccharides were as
follows: crushing fineness of 100 mesh， material-liquid ratio of 1∶60， extraction time of 60 min， extraction temperature of
100 ℃ . Under the above optimum conditions， the extraction rate of polysaccharides from S. chinensis was up to 1.23% .
And polysaccharides had high scavenging activity to·OH and DPPH·. Furthermore， the median scavenging rates （IC50） of
S. chinensis polysaccharides on·OH and DPPH· radicals were 12.86 and 28.24 μg/mL， respectively. 【Conclusion】The
optimized extraction process of polysaccharides from S. chinensis based on orthogonal test is simple， convenient and fea-
sible. And polysaccharides of S. chinensis have strong antioxidant activity. Therefore， S. chinensis has a good potential as
natural antioxidants in development and utilization.
Key words： S. chinensis； polysaccharides； extraction process； antioxidant activity； orthogonal test
DOI：10.3969/j：issn.2095-1191.2015.10.1877
南方农业学报 Journal of Southern Agriculture 2015，46（10）：1877-1882
ISSN 2095-1191；CODEN NNXAAB http：//www.nfnyxb.com
南 方 农 业 学 报 46卷
冒发热、筋骨疼痛、心烦口渴、急性肾炎、疟疾、泻痢、
肠炎及狂犬和毒蛇咬伤等（国家中医药管理局《中华
本草》编委会，1999）。多糖是植物中具有多方面药理
作用的物质，如调节免疫功能（李晓冰等，2010）、抗凝
血（蔡为荣等，2010）、降血脂（原泽知等，2010）和血糖
（陈建国等，2011）、抗炎镇痛（李伟平等，2012）、抑制
肿瘤（王博，2013）、抗衰老（段文明，2014）及治疗胃溃
疡（赵云生等，2015）等。多糖是华山矾中重要的活性
物质之一，基于华山矾良好的民间药用基础，研究华
山矾植物多糖成分及药理活性，对华山矾的开发利用
具有重要意义。【前人研究进展】目前关于华山矾的研
究较少，主要集中在化学成分及生药学特征分析方
面。屈晶等（2006）对华山矾根乙醇提取物的正丁醇部
位的化学成分进行研究，分离得到10个新的三萜皂
苷，并进行体外药理试验，结果表明，这10个三萜皂
苷对人的多种肿瘤细胞株具有不同程度的抑制作
用。苏玲等（2012）在显微镜下观察华山矾切片和粉
末，明确了其生药学特征。谢朋飞等（2014）采用多种
色谱技术对华山矾地上部分化学成分进行分离纯
化，并根据理化性质和波谱数据鉴定化合物结构，结
果从其95%乙醇提取物中分离得到胡萝卜苷、槲皮
素、芦丁、岩白菜素、原儿茶酸、大黄酚等14个化合物。
【本研究切入点】目前，有关华山矾多糖提取工艺及抗
氧化活性的研究尚无文献报道。【拟解决的关键问题】
在单因素试验的基础上，通过正交试验优化华山矾
多糖的提取工艺，并分析其多糖的抗氧化活性，旨在
为深入研究和开发华山矾植物资源提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1试验材料
华山矾购自广西宜州市中药材市场，经河池学
院化学与生物工程学院邓晰朝副教授鉴定为山矾
科山矾属植物华山矾［Symplocos chinensis（Lour.）
Druce］。试验试剂包括：2,2-二（4-叔辛基）-1-苦肼基
（DPPH，美国Sigma公司），葡萄糖标准品（上海源叶
生物科技有限公司），抗坏血酸（天津市致远化学试
剂有限公司），苯酚、硫酸亚铁、邻二氮菲、双氧水（天
津市光复科技发展有限公司），无水乙醇、浓硫酸、丙
酮、乙醚（西陇化工股份有限公司），均为分析纯。主
要仪器设备：紫外可见分光光度计（美国Agilent公
司）、电子分析天平（梅特勒—托利多仪器有限公
司）、多歧管冷冻干燥机（北京博医康实验仪器有限
公司）、电子恒温水浴锅（北京泰克仪器有限公司）。
1. 2华山矾多糖含量测定
1. 2. 1 标准曲线绘制 配制浓度为0.10 mg/mL的
葡萄糖对照品溶液，分别吸取0.2、0.4、0.5、0.6、0.8、
1.0 mL置于试管中，加入蒸馏水稀释至2.0 mL，再加
入1.0 mL 5%苯酚溶液和5.0 mL浓硫酸，轻轻摇匀后
室温静置30 min，采用紫外分光光度法于490 nm处
测定其吸光值。
1. 2. 2 换算因子测定 配制浓度为1.00 mg/mL的
华山矾多糖溶液，精密吸取2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 mL
多糖溶液并用蒸馏水定容至100 mL，然后分别吸取
2.0 mL溶液置于洁净试管中，依次加入1.0 mL 5%苯
酚溶液和5.0 mL浓硫酸，轻轻摇匀后室温下静置30
min，用紫外分光光度法于490 nm处测定吸光值。按
f=W/（A×B）公式计算，得换算因子f=1.69，式中，A为
葡萄糖质量浓度（mg/mL），B为多糖溶液的稀释倍
数，W为华山矾样品质量（g）。
1. 2. 3 多糖含量测定 吸取华山矾多糖溶液1.0
mL，按照1.2.1方法测定吸光值，并根据回归方程计
算多糖提取率。多糖提取率（%）=A×B×f/W。
1. 3华山矾多糖提取工艺优化
1. 3. 1 提取工艺流程 华山矾干品→粉碎机粉
碎→热水浸提→离心、抽滤→滤液→真空浓缩至原
有体积的1/6，调节含醇量为80%溶液静置过夜→收
集沉淀→除杂质（依次用无水乙醇、丙酮和乙醚洗
涤）→真空干燥→多糖。
1. 3. 2 单因素试验 准确称取20.00 g华山矾，分别
以粉碎粒度、料液比、提取时间、提取温度为单一变
量，对华山矾多糖提取率进行单因素试验。
1. 3. 3 正交试验 在单因素试验的基础上，对粉碎
粒度、料液比、提取时间和提取温度分别取3个水平
进行正交试验，优化华山矾多糖热水提取工艺。试验
水平及因素见表1。
1. 4华山矾多糖抗氧化活性测定
1. 4. 1 华山矾多糖对·OH清除能力测定 在邻二
氮菲—金属铁离子—双氧水反应体系下进行试验。分
别取0.5 mL质量浓度为25、50、75、100、125、150 μg/mL
的华山矾多糖溶液置于5.0 mL试管中，加入0.5 mL
7.5 mmol/L硫酸亚铁溶液和0.75 mL 5.0 mmol/L邻二
氮菲，再加入0.5 mL 0.1%双氧水，用蒸馏水稀释至
5.0 mL后置于37 ℃水浴60 min，于536 nm处测定吸
表 1 正交试验因素与水平
Tab.1 Factors and levels of orthogonal test
水平 因素 Factor
Level A：粉碎 B：料液比 C：提取 D：提取
粒度（目） （g/mL） 时间（min） 温度（℃）
Crushing Material- Extraction Extraction
fineness（mesh） liquid ratio time temperature
1 60 1∶40 60 80
2 80 1∶50 90 90
3 100 1∶60 120 100
1878· ·
10期 罗泽萍等：华山矾多糖提取工艺优化及其抗氧化活性研究
光值A1；并设空白组A2（蒸馏水代替样品）和样底组A0
（蒸馏水代替双氧水），重复3次，求平均值。以维生素
C（Vc）为对照，计算样品对·OH的清除率。
·OH清除率（%）=（A1-A2）/（A0-A1）×100
1. 4. 2 华山矾多糖对DPPH·清除能力测定 分别
取0.5 mL质量浓度为25、50、75、100、125、150 μg/mL
的华山矾多糖溶液置于5.0 mL试管中，加入2.0 mL
0.1 mmol/L DPPH溶液后用蒸馏水稀释至4.0 mL，轻
轻摇匀后于37 ℃水浴静置30 min，于520 nm处测定
吸光值A2；并设空白组A0（蒸馏水代替样品溶液）和
样底组A1（无水乙醇代替DPPH溶液），重复3次，求平
均值。测定结果以同等条件下的Vc为对照，计算
DPPH·清除率。
DPPH·清除率（%）=［1-（A2-A1）/A0］×100
1. 5统计分析
采用SPSS 19.0计算半数清除率（IC50），采用正交
设计助手v3.1对正交试验数据进行统计分析。
2 结果与分析
2. 1标准曲线
测定不同质量浓度葡萄糖对照品溶液吸光值，
得到回归方程：y=9.8703x+0.0103（R2=0.9993），葡萄
糖质量浓度在0~0.10 mg/mL范围内与吸光值有良好
的线性关系（图1）。
2. 2单因素试验结果
2. 2. 1 粉碎粒度对华山矾多糖提取率的影响 在
固定提取温度80 ℃、提取时间120 min、料液比1∶30
的条件下，考察粉碎粒度（40、60、80、100、120目）对
华山矾多糖提取率的影响。由图2可知，华山矾多糖
提取率受样品粒度大小的影响较大，多糖提取率随
着粉碎粒度的增大不断升高，在60~80目时上升幅
度较大，在80~100目时提取率上升趋势趋于平稳。
因此，选择60~100目作为正交试验的粉碎粒度范围。
2. 2. 2 料液比对华山矾多糖提取率的影响 在
固定粉碎粒度100目、提取温度80 ℃、提取时间120
min的条件下，考察料液比（1 ∶20、1 ∶30、1 ∶40、1 ∶50、
1∶60）对华山矾多糖提取率的影响。由图3可知，在
料液比1∶20~1∶50范围内，华山矾多糖提取率随着料
液比的降低而逐渐升高，在1∶50时提取率最高，超
过1∶50后略有下降，说明在此条件下多糖溶出量已
逐渐趋于平衡，故选择料液比1∶40~1∶60作为正交试
验的料液比范围。
2. 2. 3 提取时间对华山矾多糖提取率的影响 在
固定粉碎粒度100目、提取温度80 ℃、料液比1∶50的
条件下，考察提取时间（60、90、120、150、180 min）
对华山矾多糖提取率的影响。从图4可以看出，在
提取时间60~120 min范围内，华山矾多糖提取率不
断升高，120 min时达最大值（1.08%），随着提取
时间的延长，多糖提取率逐渐下降。因此，选择
60~120 min作为正交试验的提取时间范围。
粉碎粒度（目）Crushingfineness（mesh）
多
糖
提
取
率
（
%）
Po
ly
sa
cc
ha
rid
es
ex
tra
ct
io
n
ra
te
0.65
0.70
0.75
0.80
0.85
0.90
0.95
40 60 80 100 120
料液比（g/mL）Material-liquidratio
多
糖
提
取
率
（
%）
Po
ly
sa
cc
ha
rid
es
ex
tra
ct
io
n
ra
te
0.50
0.55
0.60
0.65
0.70
0.75
0.80
1:20 1:30 1:40 1:50 1:60∶ 0 ∶ ∶ ∶50 ∶60
图 2 粉碎粒度对华山矾多糖提取率的影响
Fig.2 Effect of crushing fineness on extraction rate of polysac-
charides from S. chinensis
图 3 料液比对华山矾多糖提取率的影响
Fig.3 Effect of material-liquid ratio on extraction rate of po-
lysaccharides from S. chinensis
图 1 葡萄糖标准曲线
Fig.1 Standard curve of glucose
吸
光
值
A
b
s
o
r
b
a
n
c
e
葡萄糖质量浓度（mg/mL）Glucosemassconcentration
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12
1879· ·
南 方 农 业 学 报 46卷
图 4 提取时间对华山矾多糖提取率的影响
Fig.4 Effect of extraction time on extraction rate of polysaccha-
rides from S. chinensis
表 2 正交试验结果
Tab.2 Results of orthogonal test
提取温度（℃）Extractiontemperature
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
1.10
1.20
1.30
1.40
1.50
60 70 80 90 100
提取时间（min）Extractiontime
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
1.10
1.20
60 90 120 150 180
2. 2. 4 提取温度对华山矾多糖提取率的影响 在
固定粉碎粒度100目、料液比1 ∶50、提取时间120
min的条件下，考察提取温度（60、70、80、90、100 ℃）
对华山矾多糖提取率的影响。从图5可以看出，在提
取温度60~90 ℃范围内，华山矾多糖提取率不断上
升，当提取温度超过90 ℃后，多糖提取率快速下
降。这可能是由于随着温度的不断升高，多糖中对
温度相对敏感的部分基团受到了不同程度的破坏。
因此，选择80~100 ℃作为正交试验的提取温度范围。
2. 3正交试验结果
通过比较不同因素及水平的平均值和差值结
果（表2），可以确定各因子对华山矾多糖提取率的
影响顺序为B＞A=D＞C，即料液比影响最大，是多糖
提取率的关键因子；其次是粉碎粒度和提取温度；
提取时间的影响作用相对较小。根据正交试验结果
得出华山矾多糖提取工艺最佳组合为A3B3C1D3，而
9组试验中多糖提取率最高的组合为A3B2C1D3，且
A3B3C1D3组合未出现在正交试验组中，故需进行验
证试验以确定最佳提取工艺条件。进行3次平行试
验，A3B3C1D3组合的多糖平均提取率为1.23%，高于
正交设计的任一组合，故确定华山矾多糖最佳提取
工艺条件为：粉碎粒度100目、料液比1 ∶60、提取时
间60 min、提取温度100 ℃。
2. 4华山矾多糖抗氧化活性测定结果
2. 4. 1 华山矾多糖对·OH的清除能力 由图6可
知，华山矾多糖有一定的·OH清除能力，其IC50为
12.86 μg/mL；华山矾多糖质量浓度越大，对·OH清
除率越高，可见两者存在良好的剂量效应关系，但
多糖清除·OH能力稍弱于同浓度的Vc。
2. 4. 2 华山矾多糖对DPPH·的清除能力 由图7
可知，华山矾多糖对DPPH·有较强的清除作用，其
IC50为28.24 μg/mL，多糖质量浓度越大，其DPPH·
清除率越高，可见两者成正相关关系。华山矾多糖
质量浓度大于110 μg/mL时，其DPPH·清除能力比
同浓度下的Vc略强。
多
糖
提
取
率
（
%）
Po
ly
sa
cc
ha
rid
es
ex
tra
ct
io
n
ra
te
多
糖
提
取
率
（
%）
Po
ly
sa
cc
ha
rid
es
ex
tra
ct
io
n
ra
te
试验号 因素 Factor 多糖提取率（%）
Test No. A B C D Extraction rate of polysaccharides
1 1 1 1 1 0.74
2 1 2 2 2 0.79
3 1 3 3 3 1.02
4 2 1 2 3 0.79
5 2 2 3 1 0.82
6 2 3 1 2 0.92
7 3 1 3 2 0.90
8 3 2 1 3 1.11
9 3 3 2 1 0.95
K1 0.85 0.81 0.92 0.84
K2 0.84 0.91 0.84 0.87
K3 0.99 0.96 0.91 0.97
R 0.14 0.15 0.08 0.14
图 5 提取温度对华山矾多糖提取率的影响
Fig.5 Effect of extraction temperature on extraction rate of
polysaccharides from S. chinensis
清
除
率
（
%）
S
c
a
v
e
n
g
i
n
g
r
a
t
e
质量浓度（μg/mL）Massconcentration
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 25 50 75 100 125 150


VC
多糖Polysaccharides
c
图 6 华山矾多糖对·OH的清除效果
Fig.6 Scavenging effect of polysaccharides from S. chinensis
on·OH
1880· ·
10期
清
除
率
（
%）
S
c
a
v
e
n
g
i
n
g
r
a
t
e
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 25 50 75 100 125 150


Vc
3 讨论
热水提取法具有材料易得、干扰物质少、可操
作性强、使用安全，且适用于游离态多糖提取和大
规模工业化生产等优点，已广泛应用于植物多糖提
取，如提取荷叶多糖（许金蓉等，2012）、杏鲍菇粗多
糖（刘金枝等，2013）、洋葱水溶性多糖（傅冬和等，
2013）等。本研究采用热水提取华山矾多糖，在单因
素试验的基础上，利用正交试验优化得到提取工艺
条件为：粉碎粒度 100目、料液比 1 ∶60、提取温度
100 ℃、提取时间60 min，在此条件下多糖提取率为
1.23%。正交试验结果与单因素试验结果不完全一
致，如单因素试验中90 ℃多糖提取率最高，而正交
试验中却以100 ℃最高，可能是由于单因素试验只
考虑某一因素的变化，其他因素是固定的，而正交
试验是对4个因素的3个水平进行试验，因此正交试
验结果较可靠。
利用DPPH法、·OH清除法评价植物有效成分
的抗氧化作用，因其操作简单快速，故应用较为广
泛。陈玉霞等（2011）采用DPPH法测定41种中草药
抗氧化活性取得良好效果，认为这种方法评价药物
体外抗氧化作用不需要昂贵的仪器，且原理明确、
操作简便、易标准化，是一种灵敏快速、简易可行的
方法。本研究通过测定华山矾多糖对·OH和DPPH·
的清除能力，发现其具有较强的自由基清除能力，
可有效清除·OH和DPPH·，且清除率随多糖质量浓
度的增加而逐渐升高，呈现良好的剂量效应关系，
其IC50分别为12.86和28.24 μg/mL。
4 结论
采用正交试验优化得到的热水提取华山矾多
糖工艺操作简便可行，且华山矾多糖具有较强的抗
氧化活性，可作为天然抗氧化资源予以开发利用。
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（责任编辑 罗 丽）
1882· ·