全 文 ：224
康永锋1，2，李 艳1，段吴平1，谢 晶1，康俊霞1，陆春芳1
(1.上海海洋大学食品学院，上海 201306;
2.上海海洋大学海洋科学研究院，上海 201306)
摘 要:考察影响微波法辅助提取赤豆总黄酮的主要因素，用正交实验确定了最优提取工艺，并通过清除超氧阴离子
(O －2 ·)实验初步探讨了赤豆总黄酮的抗氧化活性。结果表明，微波辅助提取赤豆总黄酮的最优工艺为:微波时间
20min，功率 400W，35%乙醇，液料比 25∶1(mL/g) ，pH 4。提取 3 次，总黄酮提取率为 0.75%，此条件下提取到的赤豆黄
酮具有较强的抗氧化活性。
关键词:赤豆，黄酮，微波，提取，抗氧化活性
Study on microwave－assisted extracting processing and
antioxidant activity of total flavones in aduki bean
KANG Yong－feng1，2，LI Yan1，DUAN Wu－ping1，XIE Jing1，KANG Jun－xia1，LU Chun－fang1
(1.College of Food Science and Technology，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China;
2.Institutes of Marine Science，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China)
Abstract:The microwave extracting processing of total flavones in aduki bean was studied according to the
orthogonal design，and the antioxidation of flavones was studied by the experiment of scavenging superoxide
anion(O －2 ·).The optimal process of extraction of flavones from aduki bean with microwave were as follows:
extracting time 20min，microwave power 400W，35% ethanol，ratio of liquid to solid 25 ∶ 1(mL/g) ，pH = 4.Three
microwave extraction process，the extracting rate of total flavones was 0.75%，and the extraction had strong
antioxidant activity.
Key words:aduki bean;flavones;microwave;extraction;antioxidant activity
中图分类号:TS210.1 文献标识码:B 文 章 编 号:1002－0306(2012)02－0224－04
收稿日期:2011－01－26
作者简介:康永锋(1968－) ，男，博士，副教授，研究方向:食品安全分
析、天然产物提取与应用、食品添加剂研究与开发。
基金项目:上海市教育委员会重点学科建设项目(J50704)。
赤豆起源于中国，是豆科一年生草本植物赤小
豆或赤豆的种子，南方各地普遍栽培。中国的赤豆
资源极其丰富，是栽培面积最大，产量最多，出口量
最大的国家。赤豆既是广泛食用的豆类，又是常用
中药。其种子除供食用外，在医药方面的应用已有
悠久的历史［1－2］。目前，在全民注重食品安全的时
代，其药食同源的优点更受关注。现代研究表明赤
豆含有多种矿物质和生物活性物质。其中赤豆中含
有的黄酮类化合物具有很多生物活性:如抗氧化、抗
肿瘤、抗炎、免疫调节活性、抗病毒、抗菌活性、抗骨
质疏松、抗辐射、预防心血管疾病等［2－10］。大豆异黄
酮是生物黄酮的一种，大豆是自然界中少数几种含
有异黄酮且含量较高的植物之一。但尚未见微波辅
助提取赤豆中总黄酮工艺的研究报道。与传统方法
比较，微波辅助提取采用能够吸收微波能量的极性
溶剂为提取剂，具有加热快、加热均匀及无温度梯度
等特点［11］，微波辅助提取技术是近年来发展起来的
一种新方法，具有快速、高效、节能等优点［12］。本文
采用微波辅助提取工艺对赤豆中的总黄酮进行了提
取研究，通过正交实验优化了提取的最佳条件，并通
过测定黄酮对 O －2 ·的清除作用，对赤豆总黄酮的抗
氧化性能进行了初步研究，旨在为赤豆的进一步开
发利用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
赤豆 安徽燕之坊食品有限公司，干燥处保存，
粉碎后过 80 目筛;芦丁 国药集团化学试剂公司;
NaOH、NaNO2、Al(NO3)3、HCl、无水乙醇、石油醚、邻
苯三酚 国药集团化学试剂公司，分析纯。
XH－100A 祥鹄电脑微波催化合成萃取仪 北
京祥鹄科技发展有限公司;S20K 酸度计、Mettler 电
子天平 梅特勒－托力多仪器(上海)有限公司;
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2012.02.071
225
UV2000 型紫外可见分光光度计 龙尼可(上海)仪
器有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 原料预处理 赤豆经过粉碎，称取 30g 已过
80 目筛的赤豆粉，放入 100mL 圆底烧瓶中，加入
60mL石油醚，水浴加热回流 2h 脱脂，抽滤，将脱脂
后的豆粉在 80℃烘箱中烘干约 0.5h，干燥后的豆粉
放入烧杯中，封上保鲜膜，待用。
1.2.2 赤豆中总黄酮的提取 称取赤豆 2g，置于三
口圆底烧瓶中，加入提取溶剂，将圆底烧瓶装于微波
合成萃取仪中，设定好提取条件，用微波辅助提取。
提取液静置分层，过滤除渣，用 60% 乙醇定容至
50mL容量瓶中，作为待测溶液备用。
1.2.3 赤豆中总黄酮的测定 标准曲线的制备［13］:
以芦丁为标样进行总黄酮含量的测定，回归方程 y =
13.324x－0.0015，R2 = 0.9997，在 0.008～0.072mg /mL 浓
度范围内，芦丁浓度与吸光度具有良好的线性关系。
赤豆总黄酮含量的测定:取 5mL 待测液于 25mL
容量瓶中，加入 1.0mL 5% NaNO2 溶液，摇匀，放置
6min后加入 1.0mL 10% Al(NO3)3 溶液，摇匀，放置
6min后再加入 10.0mL 5% NaOH溶液，摇匀，用 60%
乙醇定容至刻度，放置 15min 后，用空白试剂作参
比，在 510nm处测定其吸光值，代入回归方程，计算
总黄酮提取率:赤豆总黄酮提取率(%)=提取液中
黄酮总质量 /赤豆粉质量 × 100%。
1.2.4 黄酮对超氧阴离子自由基(O －2 ·)的抑制率
测定
1.2.4.1 邻苯三酚自氧化速率的测定 取 4.5mL
50mmol /L Tris－HCl缓冲溶液(pH8.2) ，4.2mL蒸馏水
混匀后在 25℃水浴中保温 20min，取出后立即加入在
25℃预热过的 3mmol /L邻苯三酚 0.3mL，以 10mmol /L
HCl代替邻苯三酚为空白对照，迅速摇匀后倒入比色
杯，320nm 下每隔 30s 测定吸光度，连续测 5min，以
吸光度 A对反应时间 t作线性关系图，斜率即为自氧
化法速率 ΔA0。
1.2.4.2 加抗氧化剂后邻苯三酚氧化速率的测定
取 pH 为 8.2 的 Tris－ HCl 缓冲液 4.5mL，分别加入
0.085、0.042、0.021、0.011mg /mL 的 黄 酮 溶 液 和
0.011mg /mL浓度的 VC 溶液 1mL，再加入 3.2mL蒸馏
水，25℃水浴加热 20min，再加入在 25℃水浴中预热
的 3mmol /L邻苯三酚溶液 0.3mL，以 10mmol /L HCl
代替邻苯三酚为空白对照，迅速摇匀后倒入比色皿
中，在 320nm 处，每隔 30s 测一次吸光度，共反应
5min，测定加入黄酮后邻苯三酚氧化速率 ΔA1。根据
公式计算清除率:
超氧阴离子自由基抑制率(%)= ［(ΔA0 －
ΔA1)/ΔA0］× 100%
式中，ΔA0 为邻苯三酚自氧化速率;ΔA1 为加入
黄酮溶液后邻苯三酚氧化速率。
2 结果与分析
2.1 赤豆总黄酮提取的单因素实验
2.1.1 提取时间对总黄酮提取效果的影响 称取赤
豆粉 2g，提取溶剂为 60% 乙醇，固定微波功率为
500W、液料比为 20∶1、pH为 6，分别在不同时间下进
行提取，实验结果见图 1。由图 1 分析可知，不同的
提取时间对提取率有影响。总黄酮的吸光度随时间
增加先增大后减少。时间过短，目标成分未能充分
溶出，时间过长可能导致目标成分的热分解及其他
杂质增加，当提取时间为 20min时，提取效果最好。
图 1 提取时间对总黄酮提取效果的影响
Fig.1 The effect of extracting time on total flavones
2.1.2 微波功率对总黄酮提取效果的影响 称取赤
豆粉 2g，提取溶剂为 60% 乙醇，固定提取时间
10min、液料比为 20∶1、pH为 6，分别在不同功率下进
行提取，实验结果见图 2。由图 2 分析可知，微波功
率从 200W 增加到 300W 时，提取率增大，300W 之
后，随微波功率增大，提取率逐渐降低，在 500～600W
时趋于平缓。可能是在低功率时，随微波功率的增
大，微波可以将原料组织破坏，使黄酮容易溶出。但
当微波功率较高时，可能导致黄酮成分的热分解及
其他杂质增加，从而不利于提取。
图 2 微波功率对总黄酮提取效果的影响
Fig.2 The effect of microwave power on total flavones
2.1.3 乙醇浓度对总黄酮提取效果的影响 称取赤
豆粉 2g，固定微波功率为 500W、提取时间 10min、液
料比为 20∶1、pH为 6，分别用不同浓度的乙醇进行提
取，实验结果见图 3。由图 3 分析可知，开始黄酮提
取率随乙醇浓度增加而增加，当乙醇浓度为 40%时，
达到最大。之后随乙醇浓度增加，黄酮提取率迅速
下降。这可能是赤豆黄酮在浓度为 40%左右的乙醇
中溶解度较大的缘故。
2.1.4 液料比对总黄酮提取效果的影响 称取赤豆
粉 2g，提取溶剂为 60%乙醇，固定微波功率为 500W、
提取时间 10min、pH为 6，分别采用不同液料比进行
提取，实验结果见图 4。由图 4 分析可知，液料比大，
溶剂相对用量太少，不利于黄酮类化合物的浸出，黄
酮提取率随液料比的增大而增加，但在液料比为20∶1
时达到最大。之后，更高的液料比使提取率下降，这
可能是由于过量的溶剂吸收微波能量所致。
226
图 3 乙醇浓度对总黄酮提取效果的影响
Fig.3 The effect of ethanol concentration on total flavones
图 4 液料比对总黄酮提取效果的影响
Fig.4 The effect of ratio of liquid to solid on total flavones
2.1.5 pH对总黄酮提取效果的影响 称取赤豆粉
2g，提取溶剂为 60%乙醇，固定微波功率为 500W、提
取时间 10min、液料比为 20∶1，分别在不同 pH下进行
提取，实验结果见图 5。由图 5 分析可知，pH从 2 增
加至 4，黄酮提取率随之增加，当 pH 为 4 时，达到最
大。之后随 pH 增加至 6，黄酮提取率下降，pH 从 6
增加至 10，变化趋于平缓。这可能是赤豆黄酮在 pH
为 4 的乙醇溶液中溶解度较大的缘故。
图 5 pH对总黄酮提取效果的影响
Fig.5 The effect of pH value on total flavones
2.2 正交实验分析
根据以上单因素实验结果，选取对提取效果影
响较大的提取功率、乙醇浓度、液料比、pH 四个因
素，按照 4 因素 3 水平正交实验 L9(3
4)进行实验设
计，实验结果见表 1。
表 1 正交因素水平表
Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments
水平
因 素
A功率
(W)
B乙醇浓度
(%)
C液料比
(mL /g) D pH
1 200 35 15∶1 3
2 300 40 20∶1 4
3 400 45 25∶1 5
表 2 L9(3
4)正交设计及极差分析结果
Table 2 Results of orthogonal design
实验号 A B C D 总黄酮
提取率(%)
1 1 1 1 1 0.402
2 1 2 2 2 0.469
3 1 3 3 3 0.500
4 2 1 2 3 0.465
5 2 2 3 1 0.425
6 2 3 1 2 0.410
7 3 1 3 2 0.555
8 3 2 1 3 0.454
9 3 3 2 1 0.455
k1 0.457 0.474 0.422 0.427
k2 0.433 0.449 0.463 0.478
k3 0.488 0.455 0.493 0.473
R 0.055 0.025 0.071 0.051
由表 2 分析可知，4 个考察因素对黄酮提取率的
影响程度为:C(液料比)＞ A(功率)＞ D(pH)＞ B
(乙醇浓度)。最佳工艺组合为 A3B1C3D2，即提取功
率 400W、乙醇浓度 35%、料液比为 25 ∶ 1(mL /g)、
pH4，其余条件为微波时间 20min。
在最佳提取工艺条件下，提取 3 次，赤豆总黄酮
的提取率为 0.75%。
2.3 赤豆黄酮对超氧阴离子自由基(O －2 ·)的清除
率测定
近年来，天然来源的抗氧化剂比人工合成的抗
氧化剂的毒副作用低而备受重视，而对具有抗氧化
作用的黄酮类化合物的研究进展迅速，竹叶黄酮提
取物等已获准作为食品添加剂使用。赤豆在我国分
布广泛，资源丰富，黄酮含量较高，因此，对赤豆总黄
酮的研究显得非常必要而有意义。
赤豆总黄酮清除超氧阴离子实验结果见图 6，由
图 6 可知，赤豆总黄酮对超氧阴离子自由基有较好
的清除作用，并且其清除效果与总黄酮的添加量呈
正相关关系，量效关系比较显著。当浓度高到一定
量时，清除率升高逐渐变缓。实验中测得浓度为
0.011mg /mL的 VC 的清除率为 47.62%，相同浓度的
赤豆黄酮溶液对 O －2 ·的清除作用比 VC 要低。
图 6 赤豆总黄酮对 O －2 ·的清除作用
Fig.6 The capacity of scavenging O －2 · with
total flavones in aduki bean
3 结论
通过单因素实验和正交实验优化，得到微波辅
助提取赤豆中总黄酮的最佳工艺为:微波功率为
227
400W，提取时间 20min，乙醇浓度 35%，液料比为
25∶1(mL /g) ，pH为 4。在以上最优条件下提取 3 次，
得总黄酮提取率为 0.75%。
赤豆黄酮对超氧阴离子自由基(O －2 ·)的清除
率测定表明，赤豆中总黄酮提取物具有较强的抗氧
化活性，对 O －2 ·有明显的清除作用，其清除效果与
总黄酮的添加量呈正相关关系，但对 O －2 ·的清除作
用比相同浓度的 VC 要低。
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85.
(上接第 174 页)
克拉霉素脂质体的平均粒径为 16.59μm，冷冻后克拉
霉素脂质体的平均粒径为 20.36μm，呈正态分布。
2.4 脂质体的电镜照片
由图 2 可见，脂质体为粒径均匀近球状小囊泡。
图 2 脂质体的电镜照片
Fig.2 Electric mirror picture of liposome
2.5 脂质体的渗漏率
制备脂质体的膜材磷脂含有不饱和的脂肪酰
链，这些酰链容易发生氧化，在脂质体的制备、贮存
期间及脂质体的实际应用中，都可能发生过氧化过
程。由图 3 可知，加入少量维生素 E 冰箱保存 10 个
月后脂质体的渗漏率小于 7%;而未加维生素 E脂质
图 3 脂质体渗漏率的测定结果
Fig.3 Penetration rate of liposome
体的渗漏率较大，可见维生素 E 可以减缓脂质体的
氧化。
3 结论
本文采用薄膜冷冻法制备了克拉霉素脂质体，
以高效液相色谱法为分析手段，采用反透析法测定
克拉霉素脂质体的包封率，并通过正交实验确定了
最佳制备条件为:水浴温度为 45℃，m(克拉霉素)∶m
(磷脂)= 1∶35，m(磷脂)∶m(胆固醇)= 4∶1，m(有机
相) :m(水相)= 4∶1，水合介质为 pH 6.8 的磷酸盐缓
冲溶液。在此条件下，克拉霉素脂质体的包封率达
到 81%，并从形态、粒径、渗漏率等方面对克拉霉素
脂质体进行了质量评价。
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