全 文 ：七叶鬼灯檠总酚微波辅助提取工艺优化及其 DPPH 自由基清除能力
分析
孙 婷， 姚 佳， 肖娅萍*
(药用资源与天然药物化学教育部重点实验室，西北濒危药材资源开发国家工程实验室，
陕西师范大学生命科学学院，陕西 西安 710062)
收稿日期:2013-01-12
基金项目:十二五国家科技支撑计划项目 (2011BAI06B05)
作者简介:孙 婷 (1987—) ，女，硕士生，研究方向:天然药物化学。Tel:13474466954，E-mail:yryr． sun@ 163． com
* 通信作者:肖娅萍，教授，研究方向:天然药物化学。E-mail:yapingxiao@ snnu． edu． cn
网络出版日期:2013-10-23
网络出版地址:http: / /www． cnki． net /kcms /detail /31． 1368． Ｒ． 20131023． 2026． 002． html
摘要:目的 探索七叶鬼灯檠总酚微波辅助提取最佳工艺条件及其 DPPH自由基清除能力研究。方法 通过单因素试
验和正交试验分别考察微波辅助下超声波提取功率、乙醇体积分数、料液比以及提取时间等不同因素对七叶鬼灯檠总
酚提取率的影响，并考察总酚对 DPPH自由基的清除能力。结果 七叶鬼灯檠中总酚最佳提取工艺为提取功率600 W、
乙醇体积分数 50%、料液比 1 ∶ 30、提取时间 6 min。在最佳提取工艺条件下，总酚得率 8. 61%，其清除 DPPH 自由
基的 IC50为 (12. 20 ± 1. 60)μg /mL。结论 确定了七叶鬼灯檠总酚微波辅助提取最佳工艺;证明了其总酚提取物具
有较强的清除自由基能力。
关键词:七叶鬼灯檠;微波辅助法;总酚;DPPH自由基
中图分类号:Ｒ284. 2 文献标志码:B 文章编号:1001-1528(2014)02-0409-04
doi:10. 3969 / j． issn． 1001-1528. 2014. 02. 046
七叶鬼灯檠 (Ｒodgersia aesculifolia Batalin)是虎耳草
科 (Saxifragaceae)鬼灯檠属多年生草本植物［1］。以根茎入
药，药材称为索骨丹。其药用历史悠久，具有清热解毒、
止泻、止血、生肌等功效，主治跌打损伤，月经不调和风
湿性关节炎等［2-3］。七叶鬼灯檠的根茎含蒽醌苷、强心苷、
淀粉、糖类、鞣质［4］，入药可治疗湿热下痢、久泻、便血、
疮毒等［5］。七叶鬼灯檠含有岩白菜素、儿茶素、没食子酸、
熊果苷等酚酸类化合物，均有很强的生理和药理活性［6-7］。
目前研究报道较少，多数集中在主要成分岩白菜素的研究，
也有部分该属植物的化学成分研究，随着研究的不断深入，
鬼灯檠属植物中更多的活性物质以及生物学活性有待于
发掘。
微波 辅 助 萃 取 技 术 (microwave-assistedextraction，
MAE) ，是将被萃取的原料浸于溶剂中，利用微波能使原
料中的化学成分迅速溶出萃取的方法。具有选择性高、能
耗低、效率高、污染小并且对成分破坏小等优点，已被广
泛用于药用植物有效成分的提取。本研究拟采用单因素试
验法，分别考察微波辅助下微波功率、乙醇体积分数、料
液比、提取时间等不同因素对总酚提取率的影响，并在单
因素基础上进行正交试验，以确定七叶鬼灯檠总酚的最佳
提取工艺方案。同时，我们还对其总酚成分清除 DPPH 自
由基能力进行了分析。
1 材料与方法
1. 1 材料 七叶鬼灯檠于 2010 年 8 月采自陕西宁陕县旬
阳坝，经陕西师范大学生命科学学院田先华教授鉴定为虎
耳草科鬼灯檠属植物七叶鬼灯檠 Ｒodgersia aesculifolia Batal-
in。称取七叶鬼灯檠干燥根茎 250g，粉碎后过 40 目筛，
备用。
1. 2 试剂与仪器 没食子酸对照品 (100mg，中国药品生
物制品检定所) ;Folin-Phenol，无水乙醇 (天津市河东区
红岩试剂厂) ;亚硝酸钠、硝酸铝均为分析纯 (天津北方
天医化学试剂厂) ;丁基羟基茴香醚 (BHT)和 1，1-二苯
基苦基苯肼 (DPPH)购自 Sigma公司;蒸馏水、超纯水为
本实验室自制。
MAS-Ⅱ型常压微波催化合成 /萃取仪 (上海新仪微波
化学科技有限公司) ;ＲⅡ旋转蒸发仪 (上海豫康科教仪器
设备有限公司) ;UV-2450 紫外可见分光光度计 (岛津
(香港)有限公司)。
1. 3 方法
1. 3. 1 总酚酸含量的计算 参照 Folin-Ciocalteu法［8-9］测定
七叶鬼灯檠中总酚酸含量。
1. 3. 2 单因素试验 微波功率 将材料用 70%乙醇按料
904
2014 年 2 月
第 36 卷 第 2 期
中 成 药
Chinese Traditional Patent Medicine
February 2014
Vol． 36 No． 2
液比 1 ∶ 30 预浸泡 30 min，提取温度 65 ℃，提取时间 5
min，分别在微波功率为 300、400、500、600、700 W对样
品进行总酚提取。
乙醇体积分数 将材料分别用 20%、30%、40%、
50%、60%的乙醇在料液比为 1 ∶ 30 预浸泡30 min，提取最
佳功率 500 W，提取温度 65 ℃，提取时间 5 min 进行总酚
提取。
料液比 将材料用上面最佳乙醇体积分数，按料液比
1 ∶ 30、1 ∶ 40、1 ∶ 50、1 ∶ 60、1 ∶ 70 分别进行预浸泡
30 min，提取最佳功率 500 W，提取温度 65 ℃，提取时间
5 min进行总酚提取。
提取时间 在最佳微波功率 500 W，乙醇体积分数
40%和料液比 1 ∶ 30 的条件下，浸泡 30 min，提取时间分
别为 4、6、8、10、12 min进行总酚提取。
1. 3. 3 待测样品总酚提取率的计算 吸取适量样品溶液，
样品中总酚浓度通过没食子酸标准曲线公式进行计算。按
下式计算总酚提取率，每组试验重复 3 次。总酚提取率
(%) =浓度 ×提取液体积 /原料干重 × 100%
1. 3. 4 总酚 DPPH自由基清除率的计算 称取七叶鬼灯檠
总酚微波辅助最佳工艺提取物以及阳性对照 BHT，用甲醇
配制成质量浓度为 120 μg /mL 的样品溶液。将配制好的样
品溶液分别稀释成 90、60、30、15、9 μg /mL。用甲醇配
制质量浓度为 80 μg /mL的 DPPH自由基溶液。
以甲醇为空白在波长 517 nm处测定其吸光度 A作为对
照。另取 0. 1 mL不同质量浓度的七叶鬼灯檠总酚 (9、15、
30、60、90、120 μg /mL)与 3 mL 0. 08 mmol /L DPPH自由
基摇匀，在黑暗条件下放置 30 min，以无水乙醇为空白在
波长 517 nm处测定其吸光度 (A 样品)。并按照以下公式
计算 DPPH 自由基清除率。DPPH 自由基清除率 (%) =
(A对照 － A样品) /A对照 × 100
2 结果与讨论
2. 1 没食子酸标准曲线的绘制 称取 10. 0 mg没食子酸对
照品，用甲醇溶解为 100 μg /mL 的没食子酸对照品溶液。
分别吸取对照品溶液 0. 1、0. 2 ﹑ 0. 3 ﹑ 0. 4 ﹑ 0. 5 ﹑
0. 6 mL于 10 mL量瓶中，并补充适当甲醇至 1. 0 mL。再各
加入 0. 5 mL 福林酚溶液，3 min 后，分别加入 1. 5 mL，
0. 2 g /mL Na2CO3 溶液，然后用去离子水定容至 10. 0 mL，
混匀后静置 2 h，以水作空白，在波长 760 nm 处测定其吸
光度。以吸光值 A为纵坐标，质量浓度 C 为横坐标，绘制
标准曲线，得回归方程为 A = 0. 106 3 x + 0. 027 7，Ｒ2 =
0. 999 4，质量浓度在 1 ～ 6 μg /mL之间线性关系良好。
2. 2 单因素试验
2. 2. 1 微波功率对提取率的影响 微波功率对提取率的影
响结果如图 1 所示，结果表明，总酚提取率随微波功率的
增大而增加，在 500 W时达到最高值，之后略有下降。因
此，选择 500 W作为最佳微波功率。
2. 2. 2 乙醇体积分数对提取率的影响 不同乙醇体积分数
对提取率的影响如图 2 所示，结果表明，当乙醇体积分数
图 1 微波功率对总酚提取率的影响
从 20%升到 30%时，总酚提取率大幅上升;乙醇体积分数
由 30%升到 40%时，总酚提取率上升趋势缓慢;当乙醇体
积分数为 50%时，七叶鬼灯檠总酚提取率最高，之后开始
下降，所以选择体积分数为 50% 的乙醇作为提取最佳
溶剂。
图 2 乙醇体积分数对总酚提取率的影响
2. 2. 3 料液比对提取率的影响 料液比对多酚提取率的影
响如图 3 所示，结果显示，料液比为 1 ∶ 30 时总酚提取率
值最大，之后提取率下降，故选择料液比为 1 ∶ 30。材料使
用小于 1 ∶ 30 的料液比时，溶剂与材料反应较剧烈，会喷
溅不易操作，所以料液比选择从 1 ∶ 30 开始。
图 3 料液比对总酚提取率的影响
2. 2. 4 提取时间对提取率的影响 提取时间对提取率的影
响见图 4，结果表明，随着提取时间的延长，总酚的提取
率逐渐增加，在时间为 8 min 时达到最大值，之后开始逐
渐下降。因此，选 8 min为最佳提取时间。
014
2014 年 2 月
第 36 卷 第 2 期
中 成 药
Chinese Traditional Patent Medicine
February 2014
Vol． 36 No． 2
图 4 提取时间对总酚提取率的影响
2. 3 正交试验 根据单因素实验结果，选取提取时间、料
液比、微波功率、乙醇体积分数作为微波提取的因素，选
择正交表设计四因素三水平优化七叶鬼灯檠总酚微波辅助
提取的工艺。结果见表 1。
表 1 正交试验
试验号
试验方案 试验指标
A B C D
时间 /min 料液比 功率 /W 乙醇 /% 得率 /%
1 6 1 ∶ 30 400 30 7. 92
2 6 1 ∶ 40 500 40 6. 00
3 6 1 ∶ 50 600 50 5. 31
4 8 1 ∶ 30 500 50 8. 07
5 8 1 ∶ 40 600 30 5. 73
6 8 1 ∶ 50 400 40 4. 45
7 10 1 ∶ 30 600 40 7. 77
8 10 1 ∶ 40 400 50 6. 03
9 10 1 ∶ 50 500 30 4. 46
K1 19. 23 23. 76 18. 40 18. 11
K2 18. 25 17. 76 18. 53 18. 22
K3 18. 26 14. 22 18. 81 19. 41
Ｒ 0. 33 3. 18 0. 14 0. 43
注:K1为 1 水平数据的综合平均，K2，K3 同上;Ｒ 行称为
极差。
由表 1 可知，得率最高的一组为第 4 组，即 A2B1C2D3
时总酚提取率达到最大值，4 种因素对总酚提取率影响的
顺序为料液比 (B) ＞ 乙醇体积分数 (D) ＞ 提取时间
(A) ＞提取功率 (C)。极差分析结果表明，最佳提取工
艺为 A1B1C3D3，即提取时间为 6 min、料液比为 1 ∶ 30、功
率为 600 W、乙醇体积分数 50%。由于 C组 Ｒ值最小，所
以以 C组功率为误差列统计软件 SPSS17. 0 方差分析结果显
示，料液比 P值为 0. 002 小于 0. 01，表明料液比对得率的
影响具有极显著性差异;乙醇体积分数和时间的 P 值分别
为 0. 078 和 0. 122 均大于 0. 05，表明乙醇体积分数和时间
对得率的影响不显著，极差分析和方差分析结果一致。由
于提取时间和提取功率对得率影响不显著，综合考虑，提
取时间选取 6 min，提取功率选取 500 W，料液比为1 ∶ 30、
乙醇体积分数为 50%，即最佳组合为 A1B1C2D3。对正交试
验得到的最佳总酚提取工艺进行验证试验，结果如表 2 所
示。可以得出，250 g的七叶鬼灯檠干燥根茎在最佳工艺优
化条件下得到的提取率为 8. 07%。
表 2 最佳工艺验证结果
试验号 总酚提取率 /% 平均值 /%
1 8. 73
2 8. 44 8. 61 ± 0. 15
3 8. 64
2. 4 DPPH自由基的清除能力 从图 5 可知，不同质量浓
度的七叶鬼灯檠总酚提取物对 DPPH 自由基均具有较强的
清除能力，随着提取物浓度的增大，对 DPPH 自由基的清
除率也增加。在终质量浓度为 120 μg /mL 时，阳性对照
BHT的清除率为 98. 51%，七叶鬼灯檠的微波辅助最佳总
酚工艺的提取物对 DPPH自由基的清除率为 98. 03%。自由
基清除率为 50%时的浓度称为半清除率浓度，用 IC50表示。
IC50值越小说明对达到半清除率时所需的浓度就越小，也
就是自由基清除活性越强。
七叶鬼灯檠总酚提取物对 DPPH自由基均有清除作用，
并且其微波总酚提取物的 IC50 (12. 20 ± 1. 60)μg /mL小于
BHT的 IC50 (13. 60 ± 1. 10)μg /mL，显示了七叶鬼灯檠总
酚提取物具有较强的抗氧化活性。特别此工艺优化下提取
物清除自由基的能力要好于 BHT，且由于其是天然抗氧化
物质，毒性小，相对于人工合成的抗氧化剂而言，具有很
大的开发潜力以及很好的应用前景［10］，见图 5。
注:MAP—微波辅助总酚提取物
图 5 BHT和七叶鬼灯檠不同提取物对 DPPH自
由基的清除率
2. 5 讨论 微波萃取可广泛应用在中草药、食品、化妆品
等领域［11-12］。近年来在天然产物提取中有较多应用。己有
较多文献报道微波用于中草药中酚酮类成分的提取。微波
萃取技术与传统方法相比节约了时间，同时得率也有所提
高［13］。微波辅助萃取具有选择性高、能耗低、效率高、污
染小并且对成分破坏小等优点，在植物的成分提取上已经
有广泛的应用。微波辅助提取已广泛应用于黄姜色素提
取［14］、马钱子中总生物碱的提取［15］、板蓝根总有机酸的
提取［16］、猕猴桃根的多糖提取［17］、玫瑰花的总黄酮提
取［18］等多种植物成分的提取。表明微波辅助萃取法在植物
有效成分提取方面的应用比较多。
植物多酚是以苯酚为基本骨架的多羟基酚类化合物的
总称，存在于植物的叶、皮、壳和果肉中［19］。随着研究的
不断深入，人们发现植物多酚具有抗氧化、抗衰老、抗炎、
114
2014 年 2 月
第 36 卷 第 2 期
中 成 药
Chinese Traditional Patent Medicine
February 2014
Vol． 36 No． 2
防辐射和降血压等生物学活性［20］。植物多酚在医药、生物
化学以及食品等领域的研究被受关注，对多酚类物质的提
取方法也在不断的改进［21］。
七叶鬼灯檠中多酚含量较高，本试验通过微波辅助对
七叶鬼灯檠总酚进行了萃取，提取效率高，稳定性好，操
作简便。为七叶鬼灯檠多酚类物质的提取提供一定的参考。
实验结果表明七叶鬼灯檠多酚提取物具有很强的抗氧化活
性，而且是天然抗氧化物质，毒性小，相对于人工合成的
抗氧化剂而言，具有很大的开发潜力以及很好的应用前景，
值得进一步开发利用和研究。
参考文献:
［1］ 中国科学院中国植物志编辑委员会． 中国植物志［M］． 北
京:科学出版社，1992．
［2］ 刘 毅，陈羲之． 云南常用中草药单验方荟萃［M］． 昆
明:云南科学技术出版社，2007:129．
［3］ 广西药用植物园． 药用植物花谱［M］． 重庆:重庆大学出
版社，2009:157．
［4］ 陈发奎． 中药有效成分含量测定［M］． 北京:人民卫生出
版社，2007:1500．
［5］ 潘锦堂． 鬼灯檠属的系统发育、分类和地理分布［J］． 植
物分类学报，1994，32(4) :316-327．
［6］ 史彦斌，胡振英，董鹏程，等． 中草药鬼灯檠的现代研究
进展［J］． 时珍国医国药，2004，15(9) :77-78．
［7］ 沈序维，郑尚珍． 鬼灯檠化学成分的分离和鉴定［J］． 高
等化学学报，1987，8(6) :528．
［8］ Kelen M，Tepe B． Chemical composition，antioxidant and an-
timicrobial properties of the essential oils of three Salvia species
from Turkish flora［J］． Bioresour Technol，2008，99(10) :
4096-4104．
［9］ Yaltirak T，Aslim B，Ozturk S，et al． Antimicrobial and an-
tioxidant activities of Ｒussula delica Fr［J］． Food Chem Toxicol，
2009，47(8) :2052-2056．
［10］ 刘 畅，周家春． 植物多酚抗氧化性研究［J］． 粮食与油
脂，2011(2) :43-46．
［11］ 傅荣杰，冯 怡． 微波萃取技术在中药及天然产物提取中
的应用［J］． 中国中药杂志，2003，28(9) :804．
［12］ 高彦祥，何 宁． 微波萃取技术及其在食品工业中的应用
［J］． 食品与机械，1997(6) :39-40．
［13］ 孙美琴，彭超英． 微波萃取技术［J］． 广州食品工业科技，
2003，19(2) :96．
［14］ 陈 合，李世玉，王利红，等． 微波辅助提取黄姜色素的
研究［J］． 食品工业科技，2010，31(3) :285-289．
［15］ 邹建国，刘 飞，罗 平，等． 微波辅助提取马钱子中总
生物碱工艺［J］． 食品科学，2010，31(18) :116-118．
［16］ 雷黎明，蒋云凯，高 倩，等． 正交试验优选微波法提取
板蓝根总有机酸的工艺［J］． 中国药房，2008，19(24) :
1866-1867．
［17］ 李加兴，李敏利，刘 飞，等． 微波辅助提取猕猴桃根多
糖工艺优化［J］． 食品科学，2010，31(4) :42-45．
［18］ 周 达，罗 成，鲁晓翔． 玫瑰花总黄酮微波辅助提取及
其抗氧化研究［J］． 食品工业科技，2010，31 (4) :
269-272．
［19］ 宋立江，狄 莹，石 碧． 植物多酚研究与利用的意义及
发展趋势［J］． 化学进展，2000，12(2) :161-162．
［20］ 赵扬帆，郑宝东． 植物多酚类物质及其功能学研究进展
［J］． 福建轻纺，2006(11) :107-110．
［21］ 林樱姬，赵 萍，王 雅． 植物多酚的提取方法和生物活
性研究进展［J］． 陕西农业科学，2009(6) :105-107．
基于正交实验和超临界 CO2 法研究芹菜籽挥发油的提取工艺
祁 伟， 董 岩*
(德州学院山东省高校配位化学与功能材料重点实验室，山东 德州 253023)
收稿日期:2013-02-05
基金项目:德州学院校级课题一般项目 (311374) ;山东省自然科学基金 (ZＲ2010BL015)
作者简介:祁 伟 (1979—) ，女，讲师，从事天然药物化学研究。E-mail:dzqiwei@ 189． cn
* 通信作者:董 岩 (1964—) ，女，教授，硕士生导师，从事天然药物化学研究。
摘要:目的 优化超临界 CO2 法提取芹菜籽挥发油的萃取工艺，确定最佳提取条件。方法 采用超临界 CO2 方法提
取芹菜籽挥发油，以萃取率为评价指标，在单因素实验的基础上进行正交试验。结果 最佳提取条件为萃取压力
25MPa、萃取温度 45℃、萃取时间 2. 0 h、CO2 流量 15L /h。结论 该工艺简单合理，稳定可行，产品收率较高，具有
推广应用价值。
关键词:超临界萃取;正交实验;挥发油;芹菜籽
中图分类号:Ｒ284. 2 文献标志码:B 文章编号:1001-1528(2014)02-0412-04
doi:10. 3969 / j． issn． 1001-1528. 2014. 02. 047
214
2014 年 2 月
第 36 卷 第 2 期
中 成 药
Chinese Traditional Patent Medicine
February 2014
Vol． 36 No． 2