全 文 ： 广 东 化 工 2010 年 第 5 期
· 94 · www.gdchem.com 第 37卷 总第 205期

超声波法提取石南藤黄酮苷的正交实验研究

黄秀香，赖红芳，梁玉娟
(河池学院 化学与生命科学系，广西 宜州 546300)

[摘 要]目的：研究超声波法提取石南藤黄酮苷的最佳工艺。方法：采用正交实验，考察乙醇浓度(A)、液料比(B)、超声波作用时间(C)、温
度(D)4 个因素的影响。结果：超声波提取优化工艺条件为：A2B3C2D3。结论：超声波提取具有提取率高、时间短、溶剂用量少、能量消耗小等
特点，在中草药提取应用方面前景广阔。
[关键词]超声波提取；石南藤；正交试验；黄酮苷
[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2010)05-0094-03

Orthogonal Experiment of the Extraction of Flavonoid Glycosides of Piper
wallichii(Mip.)Hand.- Mazz by Ultrasonic Technology

Huang Xiuxiang, Lai Hongfang, Liang Yujuan
(Department of Chemistry and Life Science, Hechi University, Yizhou 546300, China)

Abstract: Objective: To study the best technology of the extraction of flavonoid glycosides of Piper wallichii(Miq．)Hand－Mazz with ultrasonic technology.
Methods: Orthogonal experiment was carried out to investigate 4 influential factors as follows: the ethanol concentration A, the solid fluid compared to B, the time C,
the temperature D. Results: The best optimal conditions for ultrasonic extraction were A2B3C2D3. Conclusion: The ultrasonic extraction can extract flavonoid
glycosides in Piper wallichii(Miq．)Hand．一 Mazz in higher extraction rate and shorter time with less solvent and energy. It also showed a promising prospect for
leaching the effective constituents from Chinese herbal medicine by using ultrasonic extraction.
Keywords: ultrasonic extraction；Piper wallichii(Miq．)Hand．-Mazz；orthogonal experiment；flavonoid glycosides

石南藤 Piper wallichii(Miq．)Hand．-Mazz 别名大麻散、
爬岩香等，为胡椒科植物石南藤的全草，为广西壮药。分布于
广西、四川、贵州、湖南、湖北等省区。能祛风湿、强腰膝、
止痛、止咳，用于风湿痹痛、扭挫伤、腰膝无力、痛经、风寒
感冒、咳嗽气喘[1]。黄酮类物质具有抗肿瘤、护肝、抗炎、抗
病毒、调解内分泌系统等功效[2]。虽然石南藤挥发油的提取工
艺研究已有报道[3]，但对黄酮苷提取工艺研究报道鲜见，为更
充分、完全地提取黄酮苷，本文对影响黄酮苷提取的诸多因素
进行考察，经筛选得到了最佳的提取工艺。
1 材料与仪器
FZ102 型微型植物粉碎机、KQ2200DB 型数控超声波清洗
器、2550 紫外分光光度计、AE240 型电子分析天平、电热恒
温水浴锅、RE-52A 旋转蒸发仪；石南藤采集于宜州市郊区，自
然晾干粉碎备用，芦丁(中国药品生物制品检定所提供)、95 %
乙醇、氢氧化钠、硝酸铝、亚硝酸钠、浓盐酸、醋酸铅、碱式
醋酸铅(均为分析纯)、镁粉等。
2 方法与结果
2.1 黄酮苷鉴别试验[4]
取石南藤粉末约 1.0000 g，置于圆底烧瓶中加入 20 mL 乙
醇，水浴浸提 20 min，过滤。
盐酸－镁粉试验：取乙醇提取液 1 mL，加入浓盐酸 4～5
滴及少许镁粉，在沸水浴上加热 3 min，呈现红色，表明有游
离黄酮类或其苷类。
醋酸铅沉淀试验：取乙醇提取液 2 mL，滴加醋酸铅饱和
溶液，有黄色沉淀，继续加至无沉淀时离心取其上层清夜，再
用碱式醋酸铅试验，观察有黄色沉淀产生。实验两次都有黄色
沉淀产生，说明有游离黄酮类或其苷类。
2.2 黄酮苷的提取
准确称取 2.0000 g 石南藤于 100 mL 圆底烧瓶中，按要求加
入一定量的乙醇，在一定温度下超声波辅助提取一定时间，趁热
减压抽滤，加 60 %乙醇定容于 100 mL 容量瓶中，作为待测液。
2.3 芦丁标准曲线的绘制[5]
准确称取芦丁 25 mg于烧杯中，待完全溶解后转移到 250 mL
容量瓶内，定容，即得标准液(0.1000 mg/mL)。准确吸取标准
液 0.0，2.0，4.0，6.0，8.0，10.0 mL，分别置于 6 支 25 mL
比色管中，分别加入 5 % NaNO2 0.7 mL，摇匀，静置 5 min
后加入 10 % Al(NO3)3 0.7 mL，1 mol/L NaOH 溶液 5 mL，用
30 %乙醇稀释至刻度，摇匀，静置 10 min 后，以芦丁空白为
对照，在波长 510 nm 处测定吸光度值，以浓度对吸光度值进
行线性回归，得回归方程：A=0.4148C-0.0002，r=0.9999，式
中：A 为吸光度值，C 为芦丁浓度(mg/mL)。
2.4 样品提取液中黄酮苷含量的测定[5]
精确量取待测液 1 mL于试管中，其制备方法同上。在波
长 510 nm处测定吸光度值，代入回归方程计算出黄酮苷的质
量浓度，再利用公式:黄酮苷得率(%)=(C1·100/1000W)·100 %
计算得到黄酮苷含量(式中：C1 为样品液中黄酮苷的质量浓度
(mg/mL)；W为石南藤的质量(g))。
3 结果与分析
3.1 不同方法提取的比较
按料液比 1∶20 分别加入水、体积分数为 60 %的乙醇，
在温度为 80 ℃的水浴锅中恒温回流 2.0 h，按 1∶20 料液比，
加体积分数为 60 %的乙醇在超声波作用时间 25 min，超声波
温度为 40 ℃下超声波提取，测定不同提取溶剂及不同实验条
件下的黄酮苷得率，结果见表 1。

表 1 不同方法提取黄酮苷提取率的比较
Tab.1 The rate of extraction of flavonoid glycosides comparison
by different methods
提取方法 提取时间/min 提取温度/℃ 提取率/%
水回流提取 120 80 1.192
乙醇回流提取 120 80 2.947
乙醇超声波提取 25 40 3.673

乙醇作为提取溶剂的效果明显比水要好得多，而超声波作
[收稿日期] 2010-03-09
[作者简介] 黄秀香(1969-)，女，广西都安县人，副教授，主要研究方向为天然有机化学。
2010 年 第 5 期 广 东 化 工
第37卷 总第205期 www.gdchem.com · 95 ·

用下提取时间短、得率高。因此，该实验选用乙醇为提取剂，
在超声波作用下进行提取。
3.2 单因素试验
3.2.1 乙醇浓度对黄酮苷提取率的影响
按料液比 1∶20 加入不同体积分数的乙醇，40 ℃下超声
波提取 20 min，抽滤，定容，按上述方法测定吸光度A值，再
计算样品中黄酮苷得率，得乙醇浓度与黄酮苷得率的关系，结
果如图 1 所示。

3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0
3 .0
3 .3
3 .6
3 .9
4 .2
黄酮
苷得
率/
%
乙 醇 体 积 分 数 /%
图 1 乙醇体积分数对黄酮苷得率的影响
Fig.1 Effect ethanol of concentration on the yield of flavonoid
glycosides

3.2.2 料液比对黄酮苷提取率的影响
按不同料液比用体积分数为 60 %的乙醇，40 ℃下超声波
提取 20 min，抽滤，定容，按上述方法测定吸光度A值，计算
黄酮苷得率，结果见如图 2 所示。

19 .6 29 .4 39 .2 49 .0
3 .0
3 .2
3 .4
3 .6
3 .8
4 .0
4 .2
黄酮
苷得
率/
%
料液比 /(w /v )
图 2 料液比对黄酮苷得率的影响
Fig.2 Influence of liquid-solid rate on the yield of flavonoid
glycosides

3.2.3 超声波辅助提取时间对黄酮苷提取率的影响
按料液比 1∶20 加入体积分数为 60 %的乙醇，40 ℃下超
声波分别提取 15、20、25、30、35 min，抽滤，定容，按上
述方法测定吸光度A值，计算黄酮苷得率，结果见如图 3 所示。

15 20 25 30 35
3.0
3.3
3.6
3.9
4.2
黄酮
苷得
率/
%
提取时间 /min
图 3 提取时间对黄酮苷得率的影响
Fig.3 Effect of time on the yield of flavonoid glycosides

3.2.4 超声波辅助提取温度对黄酮苷提取率的影响
按料液比 1∶20 加入体积分数为 60 %的乙醇，分别在 30、
40、50、60、70 ℃超声波辅助提取 20 min，抽滤，定容，按
上述方法测其吸光度A值，计算黄酮苷得率，得到超声波辅助
提取温度与黄酮苷得率的关系，结果见如图 4 所示。

3 0 4 0 5 0 6 0 7 0
3 .0
3 .3
3 .6
3 .9
4 .2
黄酮
苷得
率/
%
提 取 温 度 /℃
图 4 提取温度对黄酮苷得率的影响
Fig.4 Effect of temperature on the yield of flavonoid glycosides

3.3 正交试验设计与结果分析
由于提取率实际上是受到乙醇体积分数、料液比、超声波
辅助萃取时间和温度 4 个因素交叉影响，为了全面考察这 4
个因素的影响，在上述单因素试验结果的基础上，设计正交试
验，正交实验因素水平见表 2；以黄酮苷得率为指标检测提取
效果，用L9(34)正交试验对石南藤黄酮苷提取工艺进行研究，
试验设计与结果见表 3。

表 2 水平因素表
Tab.2 Factors and levels
A B C D 水
平 乙醇体积分数/%
料液比
/(w·v-1)
时间
/min
温度/
℃
1 50 1:10 15 30
2 60 1:20 20 40
3 70 1:30 25 50

表 3 正交试验结果
Tab.3 Results and orthogonal experiment
A B C D
实验
号 乙醇体积分数/%
料液比
/(w·v-1)
时间
/min
温度/
℃

黄酮苷得率
/%

1 1 1 1 1 3.554
2 1 2 2 2 3.533
3 1 3 3 3 3.667
4 2 1 2 3 4.194
5 2 2 3 1 3.951
6 2 3 1 2 4.208
7 3 1 3 2 3.532
8 3 2 1 3 3.707
9 3 3 2 1 3.913
K1 10.754 11.280 11.469 11.418
K2 12.353 11.191 11.640 11.273
K3 11.152 11.788 11.150 11.568
k1 3.585 3.760 3.823 3.806
k2 4.118 3.730 3.880 3.758
k3 3.717 3.929 3.717 3.856
R 0.533 0.199 0.163 0.098

通过表 3 可以看出：各因素对黄酮苷得率的影响顺序为：
乙醇浓度＞料液比＞提取时间＞提取温度。最佳提取条件为
A2B3C2D3，即乙醇体积分数为 60 %、料液比 1∶30、温度 50 ℃、
超声提取时间20 min为石南藤黄酮苷的最佳提取工艺条件。
3.4 最佳工艺条件实验
按 A2B3C2D3即乙醇体积分数为 60 %、料液比 1∶30、温
度 50 ℃、超声提取时间 20 min 的条件下进行 3 次平行实验
广 东 化 工 2010 年 第 5 期
· 96 · www.gdchem.com 第 37卷 总第 205期

取平均值，黄酮苷得率为 4.374 %，提取率高于表 3 中每一项
试验结果，A2B3C2D3为最佳提取条件。
3.5 加样回收率试验
分别精密量取已知黄酮苷含量的提取液 5 份，分别加入一
定量的芦丁标准品溶液 1.8 mL(C=0.1000 mg/mL)，按上述操作
方法进行，测定其吸光度A值，根据回归方程，分别计算石南
藤样品中黄酮苷含量与样品加标样后黄酮苷含量，结果见表 4。

表 4 加样回收率试验结果(n=5)
Tab.4 Results of the recovery test for flavonoid glycosides
(n=5)
序
号
黄酮苷含
量/mg
加入芦丁
量/mg
测得
值/mg
回收率
/%
平均回收
率/% RSD/%
1 16.675 0.1800 16.854 99.51
2 16.675 0.1800 16.855 100.19
3 16.675 0.1800 16.853 98.78
4 16.675 0.1800 16.857 101.32
5 16.675 0.1800 16.859 102.07


100.37




1.33



4 结论
(1)超声波法优化石南藤黄酮苷的提取，其工艺简单、容
易操作。
(2)超声波提取法超声波提取具有提取率高、时间短、溶
剂用量少、能量消耗小等特点，达到省时、高效、节能的目的。
(3)试验重现性好，是一条理想的提取石南藤黄酮苷的途
径，在中草药提取应用方面前景广阔。

参考文献
[1]梁启成，钟鸣．中国壮药学[M]．南宁：广西民族出版社，2005．64-65．
[2]蔡健，华景清，王薇，等．黄酮提取工艺研究进展[J]．淮阴工学院学报，
2003．12(5)：82-84．
[3]黄秀香，赖红芳，韦瑞松．石南藤挥发油提取工艺研究[J]．河池学院学
报，2008，28(2)：56-58．
[4]王俊儒．天然产物提取分离与鉴定技术[M]．西北农林科技大学出版社，
2005：50．
[5]靳桂敏，钟瑞敏，林朝朋．岗稔黄酮苷提取工艺研究[J]．现代食品科技，
2007，23(3)：42-44．

(本文文献格式：黄秀香，赖红芳，梁玉娟．超声波法提取石
南藤黄酮苷的正交实验研究[J]．广东化工，2010，37(5)：
94-96)

(上接第 77 页)
结果显示，TiO2 薄膜在紫外区产生明显的吸收，当薄膜
掺杂 Fe3+后，对光谱的吸收阀值向长波方向移动，即出现“红
移”现象，同时对紫外光的吸收增加。“红移”与吸光强度增
加，表明掺杂 Fe3+后 TiO2 薄膜可以吸收较长波长的光，提高
了光催化活性。
3 结论
(1)Fe3+掺杂 TiO2 薄膜催化剂对甲基橙的光催化降解活性
与 n(Fe)/n(Ti)有关，当 n(Fe)/n(Ti)为 0.25 %时催化剂具有最高
的光催化活性。
(2)由溶胶-凝胶法制备的 TiO2薄膜表面均匀、厚度均匀，
在基体表面形成孔性结构，薄膜与基体的结合紧密。一定量的
Fe3+掺杂将不改变 TiO2 锐钛矿相结构，薄膜厚度明显降低，
且其中粒子变小，同时粒子的不均匀性增加。
(3)TiO2薄膜对紫外-可见光光谱的响应能力与其光催化活
性一致。Fe3+掺入使得 TiO2 对光的吸收增强，同时向长波方
向移动，因而其对甲基橙的光催化降解活性增加。

参考文献
[1]Fujishma A． Electrochemical Photolysis of Water at Semiconductor
Electrode[J]．Nature，1972，37 (1)：283-245．
[2]Liua T X，Li X Z，Li F B，et al．Enhanced photocatalytic activity of
Ce3+-TiO2 hydrosols in aqueous and gaseous phases[J]．Chemical Engineering
Journal，2010，157 (2-3)：475-482．
[3]陈颖，马金丽，李金莲，等．改性TiO2催化剂光催化氧化脱硫[J]．化工
进展，2007，26(12)：1749-1753．
[4]Ahed H Z，Nidal Z，Iyad S，et al．CdS-sensitized TiO2 in phenazo -pyridine
photo-degradation：Catalyst efficiency，stability and feasibility assessment
[J]．Journal of Hazardous Materials，2010，173(1-3)：318-325．
[5]Zhang D D，Qiu R L，Song L，et al．Role of oxygen active species in the
photocatalytic degradation of phenol using polymer sensitized TiO2 under
visible light irradiation [J]．Journal of Hazardous Materials，2009，163(2-3)：
843-847．
[6]王炎，尤宏，王强，等．多孔材料负载型 TiO2 光催化剂的制备及其性
质[J]．化学研究与应用．2003，15(1)：117-119．
[7]曾炽涛，陈爱平，陈爱华，等．负载型 TiO2/玻璃弹簧的光催化杀菌作
用[J]．催化学报．2003，24(7)：520-524．
[8]任学昌，史载锋，孔令仁，等．纳米 TiO2 薄膜在不同陶瓷表面的负载
及其光催化性能研究[J]．环境污染治理技术与设备，2006 7(2)：25-29．
[9]杨爱丽，钱晓良，刘石明，等．Fe2O3-TiO2负载型光催化剂的制备和性
能研究[J]．化工环保，2004，24(21)：332-334．
[10]何杰，余定华．微波辐射制备的TiO2/NaY膜结构及光催化活性研究
[J]．安徽大学学报：自然科学版，2007，31(4)：64-68．

(本文文献格式：兰允祥，刘小珍，何杰．Fe3+掺杂 TiO2 薄膜
材料的制备与光催化性能研究[J]．广东化工，2010，37(5)：
76-77)

化工工具书推荐 （元/册）
F36 流行时尚配色图典（附光盘） 55.0 F47 油墨研发新技术 29.0
F37 专色配色手册-亮光铜版（精装） 368.0 F48 印刷油墨的配方设计与生产工艺 68.0
F38 专色配色手册-哑光铜版（精装） 368.0 F49 印刷油墨生产技术 48.0
F39 专色配色手册-亮光铜版（简装） 168.0 F50 印刷油墨应用技术 66.0
F40 专色配色手册-哑光铜版（简装） 168.0 F51 水性油墨 38.0
F41 专业色彩搭配图典-经典配色/相似配色 110.0 F52 新型绿色包装材料 39.0
F42 专业色彩搭配图典-设计配色/个性配色 115.0 F53 现代商品包装技术 45.0
F43 设计与印刷彩色标准色谱（亮光铜版） 175.0 F54 包装机械 30.0
F44 设计与印刷彩色标准色谱（哑光铜版） 180.0 F55 喷绘艺术玻璃技法 56.0
F45 印刷色彩学 46.0 F48 印刷油墨的配方设计与生产工艺 68.0
F46 印刷油墨（第二版） 25.0 F49 印刷油墨生产技术 48.0
欲了解更多图书信息，请登陆广东化工网 www.gdchem.com 或来电咨询，咨询电话：020-83336009