全 文 ：No.1.2008
翻白草(PotentiladiscolorBge.)为蔷薇科委陵菜属
多年生草本植物,全国各地均有分布,生于丘陵山
地、路旁及洼埂上,为我国传统中药[1]。 《本草纲目》
记载,翻白草有清热、凉血、解毒、止血消肿之功
能,多用于治疗痢疾、疟疾、痈肿及各种出血。目前
临床上一般用于治疗细菌性痢疾、溃疡性结肠炎,
有效率达95%以上[2],是一种较好的抗菌药物。翻白
草乙酸乙酯萃取物具有较强的降血糖作用[3]。其更多
的药用价值被发现,民间流行用翻白草治疗糖尿病
并取得不错的疗效。
近年来,大量的药理试验研究表明,黄酮类化
合物有降脂、抗血栓、抗氧化、抗衰老、抗心率失常
等作用[4],因而广泛用于医药、食品等行业,具有极
广的开发应用前景。翻白草中含有多种黄酮类化合
物,有关其研究报道,国内外都寥寥无几。本课题以
芦丁为对照品,采用硝酸铝—亚硝酸钠为显色剂,
用紫外分光光度法来测定含量[5]。
1 材料和方法
1.1 材料
翻白草:采于湖南省溆浦,经鉴定为蔷薇科委
陵菜属多年生草本植物。
1.2 试剂和仪器
芦丁:上海试剂二厂;乙醇、硝酸铝、亚硝酸钠、
氢氧化钠:分析纯;UV-752紫外分光光度计:上海
光谱仪器有限公司;AL104电子天平:Metler-Toledo
仪器公司;超声波提取仪:北京弘祥隆仪器有限公
司;DF-101B集热恒温磁力搅拌器:浙江乐清市乐
成电器厂;TDZ5-WSD多管架自动平衡离心机:长
沙湘仪离心机仪器有限公司。
收稿日期:2007-06-12 *通讯作者
基金项目:科技部国家科技基础条件平台项目(2004DKA30430);湖南省普通高校学科带头人培养费资助项目。
作者简介:李胜华(1978—),男,湖南株洲人,硕士,主要从事药用植物资源活性成分的检测与分离工作。
李胜华,伍贤进 *,刘惠君
(怀化学院生物工程系,怀化 418008)
摘要:用超声波提取,通过L9(34)正交试验设计,探讨了提取条件对翻白草(PotentiladiscolorBge.)中总
黄酮类物质提取量的影响。结果表明:各试验因素对翻白草总黄酮类物质提取量的影响依次为提取溶
剂配比、提取时间、乙醇浓度、提取功率。
关键词:翻白草;总黄酮;提取
中图分类号:Q539 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2008)01-0167-03
超声波提取翻白草中总黄酮
优化工艺研究
StudyonextractionprocessofflavonoidsfromPotentiladiscolorBge
withsupersonicextraction
LISheng-hua,WUXian-jin*,LIUHui-jun
(DepartmentBioengineeringofHuaihuaColege,Huaihua418008)
Abstract:FlavonoidsfromPotentiladiscolorBgewerepreparedaccordingtoaL9(34)orthogonaltestplan.The
relationshipbetweenextractingconditionsandyieldfromPotentiladiscolorBgewasinvestigated.Results:the
processingconditionsafectedtheyield,andthattheefectofeachconditiondecreasedinthefolowingorder:
proportionofextractingsolvents,extractingtime,extractingethanolconcentrationandpowerofextraction
Keywords:PotentiladiscolorBge;flavonoids;extract
提取物与应用
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DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2008.01.002
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图3 超声波提取时间对总黄酮提取的影响
1.3 方法
1.3.1 工作曲线回归方程的建立 精密称取在120℃
减压干燥至恒质量的芦丁对照品 10.00mg,置于 50
mL的容量瓶中,加 95%的乙醇 30mL,置于水浴上
微热使溶解,放冷,加乙醇稀释至刻度,摇匀,使之
成为浓度为0.2mg/mL的芦丁标准品溶液,作为贮备
液备用。精密量取已制备的对照品溶液 0、0.5、1.0、
2.0、3.0、4.0mL,分别置于 10mL具塞试管中,加
1.0mL亚硝酸钠(1∶20)溶液,混匀,放置 6min,加
0.5mL硝酸铝(1∶10)溶液,混匀,放置6min,加1mol/
L的氢氧化钠 4mL,再加水至刻度,摇匀,放置 15
min,用分光光度法在 λ=500nm处测定吸光度,用
最小二乘法作线性回归得芦丁浓度(Y)与吸光度(X)的
关系曲线的回归方程式:Y=0.8577X-0.0005, R2=
0.9992。
1.3.2 样品液的制备 准确称取翻白草干叶 2.0g,
用80%的乙醇溶液浸泡24h后,在温度为60℃、超
声波功率为 600W下萃取 30min,减压浓缩回收乙
醇,加水定容至100mL备用。
1.3.3 样品总黄酮含量的测定 精密量取 1mL样品
溶液至 25mL的定量管中,加水 5mL摇匀,加 5%
亚硝酸钠 1.0mL,混匀,放置 6min,加 5%的硝酸
铝 1.0mL,混匀,放置 6min,加 1mol/L的氢氧化
钠10mL,再加水至刻度,摇匀,放置15min,用分
光光度法在 λ=510nm处测定吸光度,根据回归方程
计算样品中总黄酮含量。
1.3.4 超声波提取法较优条件的选择
1.3.4.1 单因数试验 乙醉浓度对超声波法提取效果
的影响:分别用 40%、50%、60%、70%、80%、
90%乙醇溶液 60mL浸泡 2.0g的翻白草,超声波萃
取 30min,按含量测定方法测定吸光度值,求得总
黄酮含量。
料液比对总黄酮浸出率的影响 用 70%的乙醇
浸泡 24h,料液比 1∶10、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35、l∶
40,超声波萃取 45min,按含量测定方法测定吸光
度值,求得总黄酮含量。
超声波萃取时间对总黄酮类物质的影晌:在料液
比1∶30、浸泡24h、70%乙醇条件下选择时间分别为
10、15、25、30、45min进行超声波萃取,按含量测
定方法测定吸光度值,求得总黄酮含量。
超声波功率对总黄酮物质提取的影响:在 360、
420、540、600、720W等功率下超声萃取 30min,
按含量测定方法测定吸光度值,求得总黄酮含量。
1.3.4.2 提取工艺的正交试验 选 L9(34)作正交试
验[6],选定提取翻白草中总黄酮类物质的最佳提取参
数,用亚硝酸钠—硝酸铝比色法测定总黄酮含量。
统计实验结果。
2 结果与分析
2.1 超声波热浸提工艺参数对翻白草中总黄酮提取
的影响
2.1.1 乙醇浓度对翻白草总黄酮提取的影响
图 1表明:随着乙醇浓度的增加,总黄酮的提
取率也逐渐增加,但是当乙醇浓度超过80%的时候,
总黄酮的提取率反而降低。这是因为随着乙醇浓度
的增大,会使提取粗品中杂质含量增加,有效成分
含量反而降低,影响提取物有效含量。
2.1.2 固液比对翻白草总黄酮提取的影响
由图 2可见,浸提固液比在 l∶10至 1∶40的范围
内,浸提固液比在l∶35时提取率最高,但随后增加溶
剂的量对提取率的变化不大。在实际操作中,当浸
提固液比过小时,提取液偏少,不利于过滤分离;当
浸提固液比过大时,旋转蒸发转移溶剂时耗时长耗
能多。因此选择浸提固液比在1∶30也较为合适。
2.1.3 提取时间对总黄酮提取的影响
由图3可见,本试验中随超声波提取时间从12~
25min,提取得率平均增加了0.35mg/g,而提取时间
从 30~45min时,提取得率反而下降,增幅减少了。
由此可以看出,再增加超声波提取时间,提取得率
增速出现逐渐减缓趋势。造成提取物在超声作用达
到一定时间后,提取得率增加缓慢或呈下降趋势的
图1 乙醇浓度对总黄酮提取的影响
图2 固液比对总黄酮提取的影响
提取物与应用
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原因可能是在长时间超声作用下,提取率逐渐向极
限值靠近,致使提取得率增幅降低;同时超声作用
时间太长,会使提取粗品中杂质含量增加,有效成
分含量反而降低,影响提取物有效含量。
2.1.4 超声波功率对总黄酮提取的影响
超声波的功率越高一般来说越容易获得较大的
声强,超声强度对提取率的影响同样不能一概而论,
要考虑超声波与介质相互作用的程度和提取物的性
质。本试验频率保持在 20kHz,选用不同的功率进
行提取。由图4可以看出,超声波功率在此范围之内
时,提取率在小功率变化范围内波动不大,随着功
率提高提取得率上升,在本试验中最佳提取功率为
720W,实际提取过程中考虑超声波仪器使用和省电
节能,也可以使用更低的超声波强度。
2.2 热浸提翻白草中总黄酮提取得率的正交试验
在上述单因数试验的基础上,选定 4因子 3水
平作正交试验,因数水平见表 1,试验结果见表 2。
为了进一步判断上述 4类受控制的因数对试验结果
的影响是否存在,将正交试验数据进行方差分析,
找出这些因数中起主导作用的变异来源。正交试验
的方差分析结果表明各因数对总黄酮的提取效果影
响都没有显著性。
通过正交试验和数据处理(表 2)考虑 A、B、C、
D4因数在 3个水平上的变化,得出最佳提取条件,
影响翻白草中总黄酮类化合物提取率的因数主次顺
序为 B>C>A>D,从平均提取得率看,提取条件
A2B3C2D2最好,即乙醇浓度为 70%、超声时间为 30
min、料液比为 1∶30、提取的超声波功率为 600W。
按试验得到的最佳工艺条件提取 3批翻白草中总黄
酮类化合物进行验证试验,翻白草中总黄酮类化合
物经测定为13.56mg/g。
3 讨论
超声波强化萃取的最主要原因是由于超声波产
生的空化效应。超声空化是指液体中的微小泡核在
声波作用下被激活,表现为泡核的振荡、生长、收
缩乃至崩溃等一系列动力学过程(Timothv,1991;
JvSinistera,1992)。超声提取植物有效成分的效果
主要取决于超声波的强度、频率和时间,因此考虑
的参数主要有频率、强度和提取时间。我们在超声
提取试验中发现,提取不同的植物有效成分,选择
不同的参数会出现不同的结果;即使是提取同一植
物有效成分,也会因参数的不同而得到不同的试验
结果。因此在超声提取植物有效成分时,找到适宜
的参数是提高提取率的关键,只有选择合理的参数,
使液体达到最大的空化状态,才能获得良好的提取
效果。
超声提取植物有效成分时,溶剂种类及其浓度
也是影响提取率的关键因素。超声提取时无需加热,
因此在选择提取用的溶剂时,最好能结合植物有效
成分的理化性质进行筛选,如本试验提取总黄酮,
结合总黄酮的性质,我们采用了不同浓度的乙醇溶
液。如果要提取皂苷、糖类成分,可利用它们的水溶
性特性选择水作溶剂;若提取生物碱类成分时,则
可利用其与酸反应成盐的性质而采用酸浸提方法。
参考文献:
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沈阳药学院学报,1983,(6):17-22
[3] 王琦,周玲仙,罗晓东,等.翻白草不同方法提取物对小鼠
图4 超声波功率对总黄酮提取的影响
试验
号
因素
总黄酮含量/(mg/g)
A B C D
1 1 1 1 1 9.35
2 1 2 2 2 13.08
3 1 3 3 3 14.13
4 2 1 2 3 12.76
5 2 2 3 1 11.34
6 2 3 1 2 13.91
7 3 1 3 2 12.17
8 3 2 1 3 11.74
9 3 3 2 1 12.32
K1 36.56 34.28 35.00 33.91
K2 38.01 36.16 38.16 39.16
K3 36.23 40.36 37.64 38.63
k1 12.18 11.42 11.67 11.03
k2 12.67 12.03 12.72 13.05
k3 12.07 13.45 12.54 12.87
R 0.53 1.82 0.94 0.34
表1 提取工艺参数设计表
水
平
因素
乙醇浓度/%A液固比B提取时间/minC提取功率/WD
1 60 20 25 540
2 70 25 30 600
3 80 30 35 720
表2 L9(43)提取工艺条件正交试验结果表
注:数据均为3次平均值。
提取物与应用
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No.1.2008
降血糖作用[J].中国公共卫生,2007,2(23):225
[4] 王玮,王琳.黄酮类化合物的研究进展[J].沈阳医学院学
报,2002,4(2):115-119
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[6] 邓勃.分析测试数据的统计处理方法[M].北京:清华大学
出版社,1995:203
人体衰老、肿瘤、心血管疾病、免疫功能低下
等很多疾病与氧化损伤有很密切的关系,而且油脂
腐败也与氧化有关。由于某些合成抗氧化剂如丁基
化羟基甲苯、丁基化羟基茴香醚、特丁基对苯二酚
有累积致癌作用,因此寻找高效、安全的天然抗氧
化剂成为目前研究的热点,而多糖类物质是良好的
抗氧化剂。何首乌是一种资源丰富、药效良好、价格
便宜的传统中药,但民间主要以全草入药,因此,开
展对何首乌多糖提取的研究对我国何首乌资源的综
合利用、产品的商业化生产等具有重大的意义。
收稿日期:2007-07-01
作者简介:周连文(1967—),女,山东德州人,硕士,副教授,研究方向为生物提取及开发。
周连文,张存兰,刘新华
(德州学院化学系,德州 253023)
摘要:采用酶辅助超声提取法,从何首乌中提取多糖,用苯酚-硫酸比色法测定多糖含量。探讨了何
首乌多糖的工艺条件,为酶辅助超声提取在工业生产上的应用积累参数。结果表明,提取何首乌多
糖的最佳工艺条件:提取时间为15min、浸取液倍数为 30倍、pH值为 6.0、提取温度为 43℃、酶
添加量为 2.5%、提取功率 150W,多糖提取率为 25.26%,何首乌多糖对 HO·的还原率为 36.23%。
此方法是一种简单快捷和高效的提取方法。
关键词:超声波提取;酶;何首乌;多糖
中图分类号:TS201.1 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2008)01-0170-04
EnzymeassistanceultrasonicextracttheMultiflorumof
Polygonumpolysaccharideanditsanti-oxidationresearch
ZHOULian-wen,ZHANGCun-lan,LIUXin-hua
(DepartmentofChemistry,DezhouUniversity,Dezhou253023)
Abstract: Usingenzymaticassistedultrasonicextractionmethods, polysaccharidewasextractedfrom
MultiflorumofPolygonumandthecontentwasdeterminedbyphenol-vitriolcolorimetry. Toinvestigatethe
optimalpreparationtechniqueextractsthepolysaccharidesfrom multiflorum ofpolygonum, wasdiscussed
cumulatethetechnicalparametersonindustrialproduction. Theresultsshowedthattheoptimalextracting
condition:extractionat15min,buferratio30,pH6.0,temperature43℃,enzymecontent2.5%,ultrasonic
power150W andtheamylosecontentwas25.26%,theHO·reductioneficiencyforthepolysaccharideis
36.23%.Themethodofextractionappearedtobesimple,convenientandeficient.
Keywords:ultrasonicextraction;enzyme;MultiflorumofPolygonum;polysaccharide
酶辅助超声波提取
何首乌多糖及其抗氧化性研究
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提取物与应用
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