全 文 ：超声波提取羊耳菊叶总黄酮优化工艺研究
刘胜贵 , 　　刘卫今 , 　　张祺玲
(怀化学院 生物工程系 , 湖南 怀化　418008)
摘　要:探讨超声波法提取羊耳菊叶总黄酮的主要影响因素 , 通过 L9 (34)正交试验 , 研究了羊耳菊叶中黄酮
类化合物提取的最佳工艺.结果表明 , 各试验因素对羊耳菊叶中黄酮类物质提取量的影响依次为乙醇浓度 、 提取时
间 、 液料比.超声波法提取羊耳菊叶黄酮类化合物的最佳工艺为:乙醇浓度为 70%、 液料比为 25∶1、 超声波提取 3
h 、 提取 1次.
关键词:超声波;　羊耳菊;　总黄酮;　提取物
中图分类号:Q58　　　文献标识码:A　　　文章编号:1671-9743 (2007)11-0056-04
收稿日期:2007-10-16
作者简介:刘胜贵 (1965-), 男 , 湖南宁乡人 , 怀化学院副教授 , 主要研究微生物学.
　　黄酮类化合物广泛分布于各种植物中 , 迄今已从
天然产物中发现了大量的黄酮类化合物 , 其中大多数
具有抗炎症 、 抗细菌 、 抗病毒 、 抗过敏等生理 、 药理
活性.在调节毛细血管的脆性与渗透性 、 保护心血管
系统[ 1] 、 抗氧化 、 消除自由基 、 降低血糖 、 延缓衰老 、
增强免疫和抗肿瘤[ 2, 3] 方面都有重要的作用.黄酮类化
合物具有毒性低和药理活性较强的特点 , 日益成为国
内外医药界开发的重点.在我国传统中药复方制剂中 ,
很多含有黄酮化合物 , 因此深入研究植物中的黄酮成
分 , 不仅具有理论意义 , 而且有重要的实用价值 .本
文以芦丁为对照品 , 研究了超声波提取法提取羊耳菊
叶黄酮类化合物的最佳条件 , 并用紫外分光光度法测
定含量[ 4, 5 , 6].
1　材料与方法
1.1　材料
羊耳菊 (Inula cappa DC.), 采自湖南通道县.将
羊耳菊叶洗净 , 于 60 ℃恒温箱中烘干至恒重 , 用组织
粉碎机粉碎后 20 目过筛.
1.2　工作曲线回归方程的建立
将芦丁置 120 ℃减压干燥至恒重 , 制成标准样品 ,
准确称取 21.6 mg置 100 mL容量瓶中 , 加 60%乙醇溶
解并稀释至刻度 , 摇匀.吸取上述溶液 0 、 1.0 、 2.0 、
3.0、 4.0 、 5.0 、 6.0 、 7.0 、 8.0 mL分别置于 25 mL滴定
管中 , 各加入 5%的 NaNO2 溶液 1 mL , 摇匀 , 放置 6
min , 加 10%Al (NO3)3溶液 1 mL , 摇匀 , 放置 6 min ,
加 4%NaOH溶液10 mL , 然后用 60%乙醇稀释至刻度 ,
摇匀 , 放置 15 min.以 0号作空白 , 用分光光度法分别
在 500 nm处测定吸光度 , 绘制标准曲线.
1.3　提取物的制备
准确称取羊耳菊叶粉末 4 g , 加入 60%乙醇溶液
100 ml , 在温度为 60 ℃、 超声波功率为 600 W下萃取
2.5 h , 抽滤.减压浓缩回收乙醇至滤液仅剩 4 ml为止 ,
转移至 100 ml容量瓶中 , 用 60%乙醇定容至 100 ml ,
备用.
1.4　样品黄酮含量的测定
精确量取 0.5 ml 样品液至 25 ml 容量瓶中 , 加入
5%的 NaNO2 溶液 1 mL , 摇匀 , 放置 6 min , 加 10%Al
(NO3)3溶液 1 mL , 摇匀 , 放置 6 min , 加 4%NaOH溶
液 10 mL , 然后用 60%乙醇稀释至刻度 , 摇匀 , 放置
15 min.用分光光度法在波长为 500 nm处测定吸光度 ,
根据回归方程计算样品中总黄酮含量.
1.5　超声波提取法条件的选择
1.5.1　单因素实验
1.5.1.1　乙醇浓度对超声波法提取效果的影响
按照 1.3 提取物制备方法 , 分别用 40%、 50%、
60%、 70%、 80%、 90%乙醇溶液 100 ml在 600W超声
波条件下萃取 , 按含量测定方法测定吸光度值 , 求得
黄酮含量.
1.5.1.2　料液比对黄酮浸出率的影响
按照 1.3提取物制备方法 , 在 60%的乙醇 、 600W
超声波条件下 , 用不同料液比 (1∶10 、 1∶15 、 1∶20、 1∶
25 、 1∶30、 1∶35)萃取 2.5 h , 按含量测定方法测定吸
光度值 , 求得黄酮含量.
1.5.1.3　超声波萃取时间对黄酮类物质的影响
按照 1.3 提取物制备方法 , 在 60%乙醇 100 ml、
600 W 超声波条件下选择不同时间 (1 、 1.5 、 2.0 、
2.5 、 3 、 3.5 h)进行超声波萃取 , 按含量测定方法测
第 26 卷第 11期　　 　 　　　　　　怀化学院学报　　 　 　　　　　　Vol.26.No.11
2 0 0 7 年1 1 月　 　 　 　 　 JOURNAL OF HUAIHUA UNIVERSITY 　 　 　 　 　 　Nov., 2 007
定吸光度值 , 求得黄酮含量.
1.5.1.4　超声波萃取次数对黄酮物质提取的影响
按照 1.3 提取物制备方法 , 用 100 ml 60%乙醇 、
600W超声波萃取 2.5 h , 抽滤 , 滤渣再萃取 2.5 h.分
别萃取 1 、 2 、 3 次 , 按含量测定方法测定吸光度值 ,
求得黄酮含量.
1.5.2　提取工艺的正交试验
以乙醇为浸提溶剂 , 采用超声波提取法 , 设计正
交实验考察溶剂浓度 、 提取时间 、 料液比这 3 个因素 ,
每个因素取 3 个水平 , 以浸提率为考察标准 , 优选出
最佳提取条件.选 L9 (34)作正交试验 , 统计试验结
果.
表 1　提取工艺参数设计表
水平 影响因素
A 乙醇浓度 (%) B 液料比 C提取时间 (h) 提取次数
1 50 20∶1 2 1
2 60 25∶1 2.5 1
3 70 30∶1 3 1
2　结果与分析
2.1　芦丁标准曲线的绘制
用 Excel软件进行线性回归分析 , 得线性回归方
程 , 即芦丁浓度 (C)与吸光度 (A)的回归方程:C
=58.232A +0.5416 , R2 =0.9998.以芦丁浓度为纵坐
标 , 吸光度为横坐标 , 绘制标准曲线见图 1.
2.2　超声波提取工艺参数对羊耳菊叶中黄酮提取的影
响
2.2.1　乙醇浓度对羊耳菊叶黄酮提取率的影响
乙醇浓度对总黄酮提取的影响见图 2.
可见 , 随着乙醇浓度的增加 , 黄酮的提取率也逐
渐增加 , 但是当乙醇浓度超过 60%的时候 , 黄酮的提
取率反而降低.
图 1　芦丁标准曲线
图 3　料液比对总黄酮提取的影响
图 2　乙醇浓度对总黄酮提取的影响
图 4　超声波提取时间对总黄酮提取的影响
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2.2.2　料液比对羊耳菊叶黄酮提取率的影响
料液比对总黄酮提取的影响见图 3.
可见 , 浸提料液比在 1∶10至 1∶35的范围内 , 随着
液料比的增加提取率也相应提高 , 但当增加到 1∶25
时 , 继续增加溶剂的量对提取率的变化不大.
2.2.3　超声波提取时间对羊耳菊叶总黄酮提取率的影
响
超声波提取时间对总黄酮提取的影响见图 4.
可见 ,随超声波提取时间从 1 h增加到 2 h ,提取得
率平均增加了 7.898 mg g ,而提取时间从 2 h增加到 3.5
h 时 ,提取得率才增加了 0.364 mg g ,增幅明显减少.
2.2.4　超声波提取次数对羊耳菊叶总黄酮提取率的影
响
超声波提取次数对总黄酮提取的影响见图 5.
可见 , 总黄酮提取量随着提取次数的增多而增多 ,
但增幅很小.说明黄酮提取率已经靠近极限值 , 而且
随着提取次数增加 , 提取粗品中杂质含量增加 , 有效
成分含量降低 , 影响提取物有效含量.
2.3　正交实验确定提取的最佳条件
图5　超声波提取次数对总黄酮提取的影响
　　因提取次数对总黄酮提取影响不大 , 且耗时过长 ,
因此提取次数选定 1 次 , 故选定三因素三水平作正交
试验.
通过正交试验和数据处理 (表 2)考虑 A 、 B 、 C
三因素在三个水平上的变化 , 得出最佳提取条件 , 由
极差分析可以看出 , 影响羊耳菊叶中黄酮类化合物提
取率的因素主次顺序为 A>C>B.从平均提取得率看 ,
A3B2C3 提取条件最好 , 即乙醇浓度为 70%、 超声时间
为 3 h 、 料液比为 1∶25.
表 2　L9 (34)提取工艺条件正交试验结果表
试管号 A B C 黄酮含量 (mg g)
1 A1 B1 C1 65.023
2 A1 B2 C2 70.119
3 A1 B3 C3 70.191
4 A2 B1 C2 82.129
5 A2 B2 C3 82.930
6 A2 B3 C1 77.689
7 A3 B1 C3 82.784
8 A3 B2 C1 82.275
9 A3 B3 C2 82.639
M1 68.444 76.645 74.996
M2 80.916 78.441 78.296
M3 82.566 76.840 78.635
K1 205.333 229.936 224.987
K2 242.748 235.324 234.887
K3 247.698 230.519 235.905
R 14.122 1.796 3.639
·58· 怀化学院学报　　　　　　　　　　　　　　　　　　2007 年 11月
3　讨论
超声波强化萃取的主要原理是超声波产生的空化
效应:液体中的微小泡核在超声波作用下被激活 , 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;同时冲击流对动植物细胞组织产生一种物理
剪切力 , 使之变形 、 破裂 , 并释放出内含物 , 从而大
大加速了提取过程.与传统的回流浸提法比较 , 超声
波法提取法操作简单 、 省时 , 因而提取效率高 , 作为
中药有效成分提取的新工艺 , 具有良好的应用前景.
当乙醇浓度超过 60%的时候 , 黄酮的提取率反而
降低.这是因为随着乙醇浓度的增大 , 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
效成分含量.
提取物在超声作用达到2 h后 , 提取得率增加缓慢
或呈下降趋势的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.
液料比可以改善萃取分离的效果 , 随着液料比的
增加 , 回收溶剂的成本加大 , 所以 , 最大的料液比选
择 1∶25.
参考文献:
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Study on Extraction Process of Total Flavonoids from Inula Cappa
with Supersonic Extraction
LIU Sheng-gui , LIU Wei-jin , ZHANG Qi-ling
(Department of Bioengineering , Huaihua University , Huaihua , Hunan 418008)
Abstract:The extraction technology of total flavone in the Inula cappa DC.Leaves was studied according to the orthogonal
design in this paper.It was found that the processing conditions of supersonic affected the yield , and that the effect of each
condition decreased in the following order:extracting ethanol concentration , extracting time , in proportion of extracting solvents
and 25∶1 of 70% ethanol to the bud of Sophorajaponica weigh ratio was used with supersonic treatment last for 3 h once at the
temperature of 60 ℃.
Key words:supersonic;　Inula cappa DC.;　total flavone;　extraction
·59·第 26 卷第 11 期　　　　　　刘胜贵 , 刘卫今 , 张祺玲:超声波提取羊耳菊叶总黄酮优化工艺研究