全 文 ：第47卷第1期
2008年1月
湖北农业科学
HubeiAgriculturalSciences
Vol.47No.1
Jan.,2008
收稿日期:2007-08-31
作者简介:晏 全(1968-),男,广西玉林人,实验师,(电话)13877592250(电子信箱)sdyanq-yl@163.com。
到目前为止,从甜杨桃叶中提取黄酮类化合物
方法的研究鲜有报道。本文在建立一元线性回归方
程、作回归直线、并用方差分析法和相关系数法检
验回归方程有效性的基础上,采用单因素试验与正
交试验方法,对用无水甲醇提取甜杨桃叶中总黄酮
的工艺进行了探讨,为甜杨桃叶中黄酮类化合物成
分的提取提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
芦丁(生化试剂):中国医药(集团)上海化学试
剂公司;无水甲醇(AR):洛阳市化学试剂厂;甜杨桃
叶:采集于广西玉林市博白县;仪器设备:分析天
平,电热恒温水浴锅,722-光栅分光光度计,101A-2
型数显电热鼓风干燥箱,高速万能粉碎机。
1.2 方法
1.2.1 原料的预处理 把采集回来的新鲜甜杨桃
叶放入干燥箱中,用60℃的温度干燥3h,然后再用
粉碎机粉碎,干燥至恒重后冷却备用。
1.2.2 黄酮类化合物含量的测定方法
1.2.2.1 分光光度法 黄酮类化合物具有特定的紫
外吸收带,其结构中的肉桂酰环产生的Ⅰ带在300～
400nm内,由苯甲酰环产生的Ⅱ带在 240～285nm
内,不同类型的黄酮类化合物在这两个吸收带的吸
收强度不同。对照品芦丁在这两个吸收带都有强吸
收,含黄酮类化合物的原料经提取纯化后,可直接
于最大吸收波长处测定其吸光度,以芦丁为对照品
计算其含量[1]。但由于在紫外低波长区容易被溶剂
干扰,可能引起误差,故选择芦丁在Ⅰ带的最大吸
收波长359nm作为测量甜杨桃叶中总黄酮含量的
波长。
1.2.2.2 工作曲线回归方程的建立 准确称取标准
芦丁对照品 97.0mg,用无水甲醇溶解,转移入 100
mL容量瓶中,用无水甲醇定容,摇匀。精确移取
10.00mL置于100mL容量瓶中,用无水甲醇定容,
摇匀。此时芦丁对照品溶液浓度为0.0970g·mL-1,
准确吸取浓度0.0970g·mL-1芦丁对照品溶液 0.00
mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL、
6.00mL,分别置于 25mL容量瓶中,用无水甲醇定
容,在359nm波长处测其吸光度。结果如表1所示。
甜杨桃叶中总黄酮提取的最佳工艺
晏 全,刘卫兵,陈 翠
(玉林师范学院化生系,广西 玉林 537000)
摘要:利用甲醇浸提、单因素试验和正交试验探讨了从甜杨桃叶中提取黄酮的最佳工艺条件。结果表明,
提取时间为4h、料液比为1∶80、提取温度为70℃的总黄酮提取效果最好。
关键字:甜杨桃叶;黄酮类化合物;提取工艺;正交试验
中图分类号:S677.909 文献标码:B 文章编号:0439-8114(2008)01-0098-03
StudyontheOptimum ExtractionProcessoftheTotalFlavonoidsfrom Sweet
CarambolaLeaves
YANQuan,LIUWei-bing,CHENCui
(DepartmentofBiocheical,YulinNormalColege,Yulin537000,Guangxi,China)
Abstract:Inthispaper,extractionofflavonebymethanolfromsweetcarambolaleaveswasstudiedbysinglefactortestandor-
thogonaldesigntest.Theresultsshowedthattheoptimalextractionprocessofflavonefromsweetcarambolabymethanolwas80℃
for4h,theratioofcarambolaleavetomethanol1:40.
Keywords:sweetcarambolaleaves;flavonoids;extractingtechnology;orthogonaldesigntest
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2008.01.027
1)一元线性回归方程的确定 以浓度 x为自
变量,吸光度 y为因变量,设有多个 x1y1、x2y2、x3y3
⋯⋯xnyn,则线性回归方程可用下式表示:y=a+bx。参
数 a、b确定的依据是使试验测定值 yi与相应的回
归直线上的理论响应值Yi之差的平方和∑(yi-Yi)2
为最小,即最小二乘法。根据这个原理,用求极值的
方法导出a和b的计算式:
b=
n!xiyi-(!xi)·(!yi)
n!xi2-(!xi)2
=
!xiyi-nxy
!xi2-nx
2
a=y-bx,其中x=
!xi
n
,y=
!yi
n
把表1的数值代入上式,即可分别算出a和b
值,则其一元回归方程为:y!=0.00864+0.02642x
2)作回归直线 根据表 1结果用最小二乘法
作线性回归,得出芦丁标准浓度C与吸光度A的关
系(图 1),其回归方程为 A=0.00864+0.02642C,r=
0.9997。
3)回归方程的有效性检验 回归方程的有效
性检验[2]就是对所求得的回归方程进行显著性检
验,看它是否真实地反映了变量间的线性关系。①
相关系数法[3]。在实际中只有当x和y间存在某种线
性关系时,配出的直线才有意义。两个变量(x和y)
线性关系的密切程度可用相关系数 r来衡量,df=5
时,r的临界值为0.951,而计算得到的相关系数r=
0.9997>0.951,则其置信水平在99.9%以上,故回归
方程的A和C之间存在极显著的线性关系。这也表
明芦丁浓度在 3.88～23.28mg·L-1范围内线性关系
显著。②方差检验法[4]。运用方差(F)检验的方法进
一步检验了变量x和y是否存在线性关系。方差分
析结果(表 2)表明,所建立的回归方程是有效的或
者说x与y之间有极显著的线性关系。
2 结果与分析
2.1 单因素试验
本研究以无水甲醇作为提取溶剂,探讨提取温
度、提取时间、溶剂用量对总黄酮提取率的影响。
2.1.1 温度对总黄酮提取率的影响 准确称取
0.5000g样品6份,加入无水甲醇40mL,分别在
30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃下进行水浴回流提
取3h,然后抽滤、定容、测定其吸光度,结果见图 2。
由图 2可见,总黄酮的提取率随温度的升高而增
大,当温度超过70℃时总黄酮的提取率随温度升高
而增大的幅度相对变小。从高温对总黄酮的提取所
带来的有效成分易被破坏、溶剂易挥发等缺点考
虑,选择温度在70℃左右为宜。
2.1.2 时间对总黄酮提取率的影响 准确称取
0.5000g样品5份,在70℃下分别进行水浴回流1
h、2h、3h、4h、5h,然后抽滤、定容、测定其吸光度。
结果见图3。由图3可知,随着水浴回流时间的增
加,提取率逐渐增大,但4h后增加的幅度相对较
小,显然采用4～5h作为提取时间比较合适。
2.1.3 溶剂用量对总黄酮提取率的影响 准确称
取0.5000g样品5份,在70℃下分别加入 10mL、
20mL、30mL、40mL、50mL的无水甲醇,进行水浴
回流 4h,然后抽滤、定容、测定其吸光度,结果见图
4。由图4可见,总黄酮提取率随溶剂用量的增加而
表1 芦丁标准浓度与吸光度的关系
标准溶液体积/mL
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
相应浓度(x)g·mL-1
0
3.88
7.76
11.64
15.52
19.40
23.28
吸光度(y)
0
0.114
0.216
0.324
0.422
0.519
0.618
表2 方差分析结果
变异来源
回归
离回归
总变异
自由度
1
5
6
平方和SS
0.29417
0.00020
0.29437
均方MS
0.29417
0.00004
F
7354.25**
F0.001(1,5)
47.2
晏 全等:甜杨桃叶中总黄酮提取的最佳工艺第1期 99
(责任编辑 郑 威)
提高,当溶剂用量大于 40mL时,即当溶剂用量与
甜杨桃叶质量之比大于80倍时,总黄酮提取率增
加的幅度相对较小,但从经济方面考虑,宜选取溶
剂用量为甜杨桃叶质量的80倍左右。
2.2 试验因素对总黄酮提取效果的影响
由于实际操作受温度、溶剂用量、提取时间3
个因素交叉影响,为了考察各因素对总提取效果的
影响,我们选用3因素3水平进行正交试验。因素
水平设计见表3,各处理及总黄酮的提取率见表4。
从表4可知,各因素及其水平对甜杨桃叶中总
黄酮的提取率大小的影响表现出一定的差异性。3
因素的R值大小排列为:A
取温度<提取时间<溶剂用量。而比较K值,则可选
出最好值。在本试验中最大的K值为最好值,各平
均结果K的最好值对应的水平为最好水平。把各因
素的最好水平组合在一起,就是选出的较优水平组
合。因此从表 5可以得出,甜杨桃叶中总黄酮提取
的最佳工艺条件为:A2B2C2,即用无水甲醇为溶剂,以
甲醇用量为40mL在70℃的恒温水浴中回流4h。
2.3 最优条件重复性验证试验
以提取温度为70℃、甲醇用量为40mL、水浴提
取时间为4h的样品液,按上述方法进行测定,平行
3次,结果如表5所示。从表5可以看出,用紫外分
光光度法测定甜杨桃叶中的总黄酮平均含量为
3.1695%。
2.4 实际生产中工业条件的确定
采用甲醇回流提取法,对影响提取效果的 3因
素提取时间、提取温度、甲醇用量进行正交试验,得
出3因素影响的主次为:溶剂用量,提取时间,提取
温度。通过验证试验,综合考虑经济因素、时间因
素、能源消耗因素,应选择A2B2C2,即提取温度为
70℃、甲醇用量为40mL、提取时间为4h。
3 小结
1)甜杨桃叶中含有丰富的黄酮类化合物,本文
详细地研究了甜杨桃叶中黄酮类化合物的提起工
艺,为开发利用提供了有益的参考。
2)甜杨桃叶中总黄酮最佳提取工艺条件为:甲
醇用量为40mL、提取时间4h、提取温度70℃。
参考文献:
[1] 梁生旺.中药制剂分析[M].北京:中国中医药出版社,2003.131.
[2] 才让加.化学数据的一元线性回归分析[J].青海师范大学学报,
2005(2):14-15.
[3] 罗 旭.化学统计学[M].北京:科学出版社,2001.458.
[4] 周纪芗.概率论与数理统计[M].北京:中国统计出版社,1999.
402.
表3 正交试验因素水平
编号
1
2
3
A(提取温度)/℃
60
70
80
B(溶剂用量)/mL
30
40
50
C(提取时间)/h
3h
4h
5h
表4 正交试验结果
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
R
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
2.9362
2.9545
2.9506
0.0144
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
2.8639
3.0108
2.9666
0.1469
C
1
2
3
1
2
3
1
2
3
2.9510
2.9882
2.9754
0.0372
样品质量/g
0.5005
0.5005
0.5009
0.5006
0.5010
0.5000
0.5007
0.5003
0.5007
最佳工艺A2B2C2
吸光度
0.315
0.327
0.316
0.313
0.328
0.320
0.304
0.327
0.332
总黄酮含量/%
2.8960
3.0095
2.9032
2.9049
3.0123
2.9463
2.7909
3.0107
3.0523
表5 重复性试验结果(n=3)
处理
1
2
3
平均
总黄酮提取率/%
3.1443
3.2042
3.1600
3.1695
100 湖 北 农 业 科 学 2008年