全 文 ：ISSN1672－4305
CN12－1352 /N
实 验 室 科 学
LABORATORY SCIENCE
第 15 卷 第 1 期 2012 年 2 月
Vol. 15 No. 1 Feb. 2012
翻白草中熊果酸的超声提取与检测
陈毅挺，黄 露，林 棋
(闽江学院 化学与化学工程系，福建 福州 350108)
摘 要:设计了一个分析化学开放综合实验。该实验利用超声提取技术，提取并检测了翻白草中熊果酸的含
量，其中涉及有机化学、无机化学、分析化学、天然药物化学领域的知识与操作，有助于中、低年级学生对
所学知识的融会贯通，提升学生的综合实验能力，达到素质教育的目的。
关键词:综合实验;超声提取;开放实验
中图分类号:R284． 2;G642． 0 文献标识码:A doi:10． 3969 / j． issn． 1672－4305． 2012． 01． 027
Ultrasonic extraction and detection of ursolic acid in potentilla discolor
CHEN Yi－ting，HUANG Lu，LIN Qi
(Department of Chemistry and Chemical Engineering，Minjiang University，Fuzhou 350108，China)
Abstract:An open and comprehensive experiment in analytical chemistry teaching is developed． The
ultrasonic extraction is used for extraction and detection of ursolic acid in potentilla discolor． This ex-
pertment is involved in knowledge and operation of organic chemistry，inorganic chemistry，analytic
chemistry and natural medicine chemistry． The experiment makes middle and low grades students fully
acquire the learned－knowledge． It is helpful to develop students＇ experimental comprehensive abilities
and reach the goal of quality education．
Key words:comprehensive experiment;ultrasonic extraction;open expertment
基金项目:闽江学院本科实验教学改革项目(项目编号:
MJSY0907) ;闽江学院化工系精品课程建设项
目(项目编号:HGJP201101)。
分析化学实验是化学实验的重要分支，是将分
析化学理论知识和实际操作应用联系的桥梁［1］。
开放实验教学是目前高校教学改革的方向，如何合
理地设计开放实验，成为困扰广大化学教师的问
题［2－6］。由于化学实验具有一定的危险性，不少实
验可能要使用酸、碱等危险、有毒的试剂，此外还涉
及到部分大型精密仪器的使用。因此，部分院校不
得不将较为简单的实验作为学生开放实验的项目，
而这不利于提升学生自主实验的兴趣，因此效果并
不理想。应该寻找或设计一个既联系生产实践，又
难度适中的实验，将有助于分析化学开放综合实验
的开展，提升分析化学实验教学的质量与效果。
选好实验的题材和内容，可以让学生感觉和课
堂上的实验内容更贴近生产生活，唤起学生的实验
兴趣。本实验取材于中国传统草药———翻白草，要
求学生利用所学的知识对其中所含的熊果酸进行提
取和简单表征。翻白草属蔷薇科植物，在全国各地
均有分布，其中含有黄酮类、鞣质类等众多成
分［7－8］。熊果酸，又名乌索酸、乌苏酸，是一种弱极
性的五环三萜酸，其分子式为 C30H48O3。它作为翻
白草的一种有效成分，具有镇静、抗炎、抗菌、抗糖尿
病、抗氧化、抗溃疡、降低血糖等多种生物学效
应［9］。目前国内外尚未实现人工合成，因此研究熊
果酸的制备、提取技术，对开发熊果酸系列产品具有
重要意义［10］。在他人研究的基础上［11］，实验中的
熊果酸提取技术选用了相对安全且操作简单、便于
教师不在场时中、低年级学生自行使用的超声提取
法。在分析检测技术上，该实验分成两个部分:一部
分是学生完全开放，可使用诸如 722 分光光度计之
类的设备完成;而另一部分要求学生在大型仪器管
理人员在场指导的情况下完成，如红外光谱、高效液
相色谱的使用等。这样，一方面使得学生可以自主
安排时间，另一方面也可以保障大型设备的正确、正
常使用。
1 实验目的
(1)了解科学研究基本思路，培养学生阅读科
技文献的能力;
(2)掌握中药有效成分的超声提取技术;
(3)掌握紫外可见光谱、红外光谱、高效液相色
谱的原理及其应用。
2 实验原理、方法和手段
传统中药提取方法有溶剂提取法、水蒸气蒸馏
法、升华法、浸滞提取法、渗浸提取法和回流提取法
等。近年来兴起的有超声波提取法和微波提取法，
跟传统提取法比较，它们具有提取率高、设备简单、
时间短、节能、节约药材等优点。本实验利用超声波
提取法对翻白草中熊果酸(结构式见图 1)的提取进
行研究，分别考察提取剂乙醇的体积分数、超声时
间、液固比和温度对提取效率的影响，并对翻白草不
同部位，如根、茎、叶中的熊果酸含量进行对比。对
于提取产物，实验中应用红外光谱法进行初步表征。
图 1 熊果酸结构式
3 实验内容
3． 1 翻白草中熊果酸的超声波提取实验
(1)熊果酸紫外可见吸收光谱的测定
精确称取熊果酸标准样品 10 mg，溶解于无水
乙醇中，再定容至 100 mL 的容量瓶中，得到熊果酸
的标准溶液。准确吸取 1 mL 标准溶液于 10 mL 的
容量瓶中，70℃水浴加热除去溶剂，加 0． 05 g /mL的
香草醛—冰醋酸 0． 4 mL 以及高氯酸 1． 6 mL，70 ℃
水浴加热 15 min后，用冰水冷却 2 min，用冰醋酸定
容至刻度，摇匀;以未加对照样品的试剂空白作参
比，于波长 300 ～ 700 nm处测吸光谱，确定熊果酸的
检测波长。
(2)熊果酸工作曲线的建立
准确吸取 0． 2、0． 4、0． 6、0． 8、1． 0、1． 2、1． 4、
1. 6、1． 8 mL 的熊果酸标准液，按以上显色方法，以
试剂空白作参比，在确定的检测波长处测定各自的
吸光度，以吸光度为纵坐标，熊果酸浓度为横坐标，
绘制标准曲线。
(3)提取条件的优化
①提取剂浓度的优化。精确称取 2g 翻白草粉
末，改变提取剂乙醇的浓度分别为 60%、70%、
80%、90%、95%，均按照固液比为 1 ∶ 20 加入提取
剂，控制温度 50℃，超声波处理 10min。处理后继续
浸泡 1h，然后抽滤，减压蒸干。得到的粗产品加石
油醚浸提三次，每次 15min。石油醚除杂后得到的
黄绿色固体产品加 20mL 无水乙醇溶解，加适量
NaOH溶液，使溶液 pH 在 8 ～ 9;抽滤，滤液加活性
炭在 70℃下回流 30min;过滤，得到的澄清溶液滴加
弱酸到 pH为 3 ～ 4，此时溶液变浑浊或有白色熊果
酸固体析出。减压蒸干溶液即可得较纯熊果酸固
体。加 0． 6mL5%香草醛—冰醋酸和 1． 4mL 的高氯
酸，60℃水浴加热 15min，冷却至室温，用乙酸乙酯
定容至 10mL，在确定的检测波长处测吸光度，利用
标准曲线得到熊果酸的含量，以确定合适的乙醇浓
度。
②固液比的优化。精确称取 2g翻白草粉末，在
乙醇体积分数 70%、控制温度 50℃，超声波处理
10min，固液比分别取 1 ∶ 10、1 ∶ 15、1 ∶ 20、1 ∶ 25、1
∶ 30 进行试验。同上步处理提取液，并测量吸光
度，以确定合适的固液比。
③超声作用时间的优化。按②中介绍的实验方
法，在乙醇体积分数 70%、超声温度 50℃、固液比 1
∶ 20 的条件下，时间分别取 10、20、30、40、50min 进
行试验，确定合适的超声时间。
④提取温度的优化。按②中介绍的实验方法，
在乙醇体积分数为 70%，超声时间 30min，固液比 1
∶ 20 的条件下，超声温度分别取 30℃、40℃、50℃、
60℃、70℃进行试验，确定合适的提取温度。
3． 2 提取产物的表征
在以上确定的最优条件下，对翻白草中的熊果
酸进行提取，并对提取产物开展表征。
(1)提取物的红外检测
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陈毅挺，等:翻白草中熊果酸的超声提取与检测
将熊果酸对照品和提取所得的熊果酸固体利用
红外光谱仪进行分析，观察各基团的特征吸收峰。
确定提取物的红外谱图与熊果酸标准样品的红外谱
图是否基本一致，是否具有羟基强峰 3438、2940
cm－1;羧酸羰基 1693 cm－1;以及熊果酸的两个基本
骨架特征，即 A 区:1386、1370、1363 cm－1;B 区:
1304、1269、1237 cm－1等熊果酸型化合物的特征吸
收峰［12］。
(2)提取物的液相色谱分析
将提取得到的熊果酸溶解后，进行液相色谱分
析，观察与熊果酸及其结构相似的齐墩果酸的色谱
信号，并检测其中熊果酸与齐墩果酸的含量。
4 总结
本实验要综合利用无机化学、有机化学、分析化
学、天然药物化学中的基础理论知识，也穿插了红外
光谱及液相色谱的使用，有利于中、低年级学生对所
学知识的融会贯通。实验中除了综合锻炼学生的实
验技能外，还应注重培养学生一定的分析问题和解
决问题的能力，在实验教学中应多尝试启发式教育。
如在熊果酸紫外可见吸收光谱的测定中，要求学生
独立思考，确定熊果酸的检测波长;在提取条件的优
化中，要求学生根据实验结果，逐个分析每个因素对
提取效率的影响原因;在提取物的液相色谱分析部
分，对于具体的色谱分离和分析条件可以不做介绍，
由学生自行查阅相关资料，并和仪器管理教师讨论
后确定。此外实验教学中还要注意部分可能存在危
险的步骤和试剂，对于这些内容，在实验前应安排学
生进行自学，并进行适当的管理。如在超声波提取
部分中，需要使用到高氯酸等危险物质，教师可以在
每次参加实验的同学中选出一位责任心较强的同
学，由他管理这类试剂。
总之，在实验教学过程中，教师要注意加强引
导，实施开放式教学，给学生创建一个独立工作的
环境，但是又要有所控制，将可能出现的各种问题尽
量给学生说明，这样可以培养学生的主动性和责任
心，有助于提升学生的综合能力，达到素质教育的
目的。
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收稿日期:2011－08－24
修改日期:2011－10－31
作者简介:陈毅挺(1978－) ，男，福建人，博士，副教授，从事
分析化学及仪器分析教学。
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