全 文 ：超声波辅助提取留兰香中总黄酮的研究
客绍英 1, 3 ,刘冬莲2 ,马作东 1 ,刘玉军 3＊
(1.唐山师范学院生命科学系 ,河北 唐山 063000;2.唐山师范学院化学系 ,河北 唐山 063000;3.北京林
业大学生物科学与技术学院 ,北京 100083)
　　摘要　采用超声波提取法 , 通过单因素试验考察了乙醇浓度 、提取时间 、料液比 、提取温度 4个因素对留兰香
总黄酮提取工艺的影响 ,并优选了正交试验 L9(34)的超声提取最佳工艺条件。最佳工艺条件为:乙醇浓度 50%,
提取时间 40 min, 料液比 1∶50,提取温度 60 ℃。其中乙醇浓度对黄酮提取影响最大 , 此工艺条件下提取的留兰香
总黄酮含量为 0.0951 mg/mg。其线性回归方程为 A=11.51143C-0.00029, 相关系数 r=0.9999。该方法操作工
艺简便 ,快捷 , 准确。
关键词　留兰香;总黄酮;超声提取
中图分类号:R284.2　　文献标识码:A　　文章编号:1001-4454(2009)08-1288-03
StudyontheExtractionofTotalFlavonoidsfromMenthaspicatabyUltrasonicMethod
KEShao-ying1, 3 , LIUDong-lian2 , MAZuo-dong1 , LIUYu-jun3
(1.DepartmentofLifeSciences, TangshanTeachersColege, Tangshan063000, China; 2.DepartmentofChemistry, Tangshan
TeachersCollege, Tangshan063000, China;3.Collegeofbiologicalsciencesandbiotechnology, Beijingforestryuniversity, Beijing
100083, China)
Abstract　TheoptimalconditionsoftotalflavonoidsextractionfromMenthaspicatawereidentifiedbyorthogonaltest.Theresults
showedthattheethanolconcentrationandtheultrasonictimehadsignificantefectontheextractionoftotalflavonoidsandtheoptimum
conditionsofextractionwereA3B3C1D1 , whichwereasfolows:theethanolconcentrationwas50%, theultrasonictimewas40 min,
thesolid-liquidratiowas1 g∶50mLandthetemperatureofextractionwas60℃, Onthebasisoftheextractingmethodabove, thecon-
tentoftotalflavonoidsinMenthaspicatawas0.0951 mg/mg.ThelinearequationwasA=11.51143C-0.00029, r=0.9999.This
methodissimple, quickandaccuratewithgoodprosperity.
Keywords　MenthaspicataL.;Totalflavonoids;Ultrasonicextraction
收稿日期:2008-10-17作者简介:客绍英 ,女 ,硕士 ,教授 ,研究方向:药用植物学与生物技术。＊通讯作者:刘玉军 , E-mail:yjliubio@163.com。
　　留兰香(MenthaspicataL.)又称绿薄荷 ,是唇形
科薄荷属多年生草本植物 ,栽培历史悠久 ,广泛分布
于世界各地 ,我国浙江 、江苏 、云南 、安徽 、河南等省
份栽培较广。留兰香中富含香油 ,其主要成分为酮
类 、烯类 〔1〕 ,具有驱风解表 、消炎镇痛 、抗菌驱虫等
功效 〔2〕。黄酮类化合物是一大类天然产物 ,最常见
的是黄酮和黄酮醇 ,是许多中草药的有效成分 ,具有
很高的药用价值。黄酮类化合物具有抗肿瘤 、延缓
衰老 、增强免疫力 、调节内分泌系统 、抑菌等生物活
性〔3, 4〕。目前对留兰香油的提取及相关报道较多 ,
但鲜见留兰香黄酮类化合物的提取研究 。
黄酮类化合物等天然植物药用成分大多为细胞
内产物〔5〕 ,利用传统的提取方法〔6-8〕存在提取时间
长 、效率低 、溶剂用量大 、一些溶剂有毒等缺点。而
超声法则是现代分离纯化研究领域主要探索的新技
术 、新方法 ,具有提取快速 、高效 、显著等特点 〔9〕。
近年来 ,超声技术逐渐用于中药化学成分的提取并
展现出良好的应用前景。本文采用超声技术辅助提
取留兰香中的总黄酮 , NaNO2-Al(NO3)3显色 -紫外
可见分光光度法测定总黄酮的含量 ,方法简单快速 ,
实验结果令人满意。
1　材料 、仪器与方法
1.1　材料与仪器　留兰香采自唐山师范学院药用
植物试验田 ,将留兰香先用自来水冲洗掉泥沙 ,再用
蒸馏水冲洗干净 ,晾干 , 60℃烘箱中烘干至恒重 。芦
丁 ,中国药品生物制品检定所。 95%乙醇(A.R)、亚
硝酸钠(A.R)、硝酸铝 (A.R)、氢氧化钠 (A.R)。
中草药高速万能粉碎机(上海棱光技术有限公司制
造), UV2500紫外可见分光光度计(日本岛津), KQ-
250E型超声波清洗器(天津市泰斯特仪器厂有限公
司)。
1.2　实验方法
1.2.1　芦丁标准曲线的绘制:准确称取芦丁 10
mg,加 50%乙醇 70 mL,置水浴中微热使其溶解 ,冷
·1288· JournalofChineseMedicinalMaterials　　第 32卷第 8期 2009年 8月DOI :10.13863/j.issn1001-4454.2009.08.024
却至室温 ,转入 100 mL容量瓶中 ,用 50%乙醇定
容 ,摇匀 ,作为芦丁标准溶液 。吸取芦丁标准溶液
0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL于 6支 10 mL容量瓶
中 ,各加 50%乙醇至 5 mL,加入 5%的 NaNO2 0.3
mL,摇匀 ,放置 6 min后加入 10%的 Al(NO3)3 0.3
mL,摇匀 ,放置 6 min后再加入 1 mol/L的 NaOH4
mL,混匀 ,再加蒸馏水至刻度 ,放置 15 min后 ,以试
剂空白为参比 ,于 510 nm波长处测量 。吸光度 A
对芦丁浓度 C的回归方程为:A=11.51143C-
0.00029,相关系数 r=0.9999。
1.2.2　留兰香总黄酮的提取流程:原料处理※浸
泡※超声提取※过滤※脱色※过滤※蒸发浓缩※定
容(100mL)。
1.2.3　黄酮含量计算:黄酮含量 (mg/mg)=
CV1V3 /(V2W),其中 C为显色反应所取样液中芦丁
的浓度(mg/mL), V1为抽提定容体积(mL), V2为显
色反应所取样液体积(mL), V3为样液的定容体积
(mL), W为称样量(mg)。
2　结果与分析
2.1　单因素实验
2.1.1　提取时间对留兰香总黄酮提取率的影响:
料液比 1∶60、浸泡 20 min、50%的乙醇在 70℃的条
件下 ,分别超声提取 5、10、20、30、40、50、60 min,按
“1.2.1”项下方法测定 ,结果见图 1。从图 1可知 ,
随着时间的延长提取率变大 , 30min后有所降低 ,这
可能是由于提取时间过长 ,留兰香中成分有所损失
的缘故。但考虑到提取效率 ,本实验选择提取时间
为 30 min。
图 1　提取时间对吸光度的影响
2.1.2　料液比对留兰香总黄酮提取率的影响:用
50%乙醇分别按 1∶10、 1∶20、 1∶30、 1∶40、 1∶50、
1∶60、1∶70、1∶80的料液比浸泡 20 min,在温度 70℃
条件下提取 30 min,按 “ 1.2.1”项下方法测定 ,结果
见图 2。由图 2可知:随着料液比的增加 ,吸光度变
大 ,但 1∶60以后增加缓慢 ,所以选择料液比为 1∶60。
2.1.3　提取温度对留兰香总黄酮提取率的影响:
用 50%乙醇按料液比 1∶60浸泡 20min,分别以 40、
50、60、70、80℃的温度提取 30min。由图 3可知:随
温度的升高提取率逐渐增大 , 80℃达到最大 。表明
物料在乙醇中的溶解度随着温度的升高而增大 ,但
温度过高 ,其中的活性成分易遭破坏 ,杂质的溶出量
也会增加 ,给后续操作带来不便 ,因而提取温度可控
制在 80℃以下 。本实验选择在 60℃提取总黄酮 。
图 2　料液对比吸光度的影响
图 3　提取温度对吸光度的影响
2.1.4　乙醇浓度对留兰香总黄酮提取率的影响:
当提取时间 30 min、料液比 1∶50、提取温度 70℃时 ,
以 20%、30%、40%、50%、60%、70%的乙醇浓度进
行超声提取 ,结果见图 4。由图 4可知 ,随乙醇浓度
的增加 ,吸光度值至 50%乙醇处达到最高 ,之后下
降 ,同时试验中发现 ,随乙醇浓度的升高 ,提取液颜
色由 20%的棕黄变到 70%的绿色 。说明高浓度乙
醇可使其它醇溶性杂质色素溶出增多 ,有效成分黄
酮溶出反而减少 〔4〕。本实验选择 50%乙醇浓度。
图 4　乙醇浓度对吸光度的影响
·1289·JournalofChineseMedicinalMaterials　　第 32卷第 8期 2009年 8月
2.2　正交试验　在单因素实验的基础上 ,选择料
液比 、乙醇浓度 、提取温度 、提取时间为影响因素 ,黄
酮提取率为判断指标进行正交试验 ,其因素水平设
置见表 1。选用 L9(34)正交表设计试验方案 ,试验
结果与方差分析见表 2及表 3。
　表 1 　因素水平表
水平 A乙醇浓度/% B超声时间/min C料液比/(g/mL) D提取温度/℃
1 30 20 1∶50 60
2 40 30 1∶60 70
3 50 40 1∶70 80
　表 2 　正交试验结果
试验 A B C D 吸光度
1 1 1 1 1 0.436
2 1 2 2 2 0.376
3 1 3 3 3 0.467
4 2 1 2 3 0.445
5 2 2 3 1 0.470
6 2 3 1 2 0.523
7 3 1 3 2 0.543
8 3 2 1 3 0.507
9 3 3 2 1 0.547
K1 1.279 1.424 1.466 1.453
K2 1.438 1.353 1.368 1.442
K3 1.597 1.537 1.480 1.419
k1 0.426 0.475 0.489 0.484
k2 0.479 0.451 0.456 0.481
k3 0.532 0.512 0.493 0.473
　表 3 　方差分析结果
方差来源 离差平方和 自由度 方差 F
A 0.0169 2 0.0085 85＊
B 0.0057 2 0.0029 29＊
C 0.0025 2 0.0013 13　
D(误差) 0.0002 2 0.0001
　　注:F0.05(2, 2)=19.00, F0.01(2, 2)=99.00, ＊P<0.05
　　由表 2直观分析可知 , 最佳提取组合为
A3B3C1D1 ,即乙醇浓度 50%,提取时间 40 min,料液
比 1∶50 ,提取温度 60℃。同时 , 4个因素对黄酮提
取量影响的主次顺序为:A>B>C>D, D因素的影
响最小 ,故以 D因素作为误差进行方差分析(表 3),
结果表明 A、B因素对吸光度有显著影响 (P<
0.05)。
2.3　留兰香 中总黄 酮含量 　按最 佳组合
A3B3C1D1的条件进行提取 ,准确吸取提取液 2 mL,
按 “1.2.1”项下方法配制于 10 mL的容量瓶中 ,于
510nm处测得吸光度 ,与标准曲线对照后得到留兰
香中总黄酮浓度 ,按 “ 1.2.3”项下方法计算得到留
兰香中总黄酮提取率为 9.51%。
3　讨论
3.1　本实验结果表明随着时间的延长提取率变
大 ,而后又稍微有所降低 ,可能是由于时间过长成分
有所损失造成的 ,具体原因有待研究 。
3.2　随着提取温度的增加吸光度有所增加 ,温度
过高 ,其中的活性成分易遭破坏 ,杂质的溶出量也会
增加 ,给后续操作带来不便 ,为了节省时间快速提取
且提取物成分不受影响 ,一般选择 60℃为好 。
本实验确定了留兰香中总黄酮提取的最佳方案
为乙醇浓度 50%,提取时间 40 min,料液比 1∶50,提
取温度 60℃,总黄酮提取率达 9.51%。
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