全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 9 期 2011 年 9 月 ·1719·
微波辐射对淫羊藿朝藿定 B 提取的影响
张华峰 1, 2，杨晓华 2, 3*
1. 陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西 西安 710062
2. 中国科学院武汉植物园，湖北 武汉 430074
3. 西安交通大学医学院，陕西 西安 710061
摘 要：目的 研究微波辐射对淫羊藿朝藿定 B 提取的影响。方法 采用单因素试验逐一考察提取溶剂、料液比、微波辐
射时间对朝藿定 B 提取率的影响；采用紫外-可见光分光光度法考察微波辐射对朝藿定 B 稳定性的影响；采用石蜡切片方法
研究微波辐射对淫羊藿材料的影响。结果 乙醇体积分数和微波辐射时间对提取率的影响较大，料液比影响较小。微波辐射
能引起叶片组织等的破损，但不会影响朝藿定 B 的稳定性。结论 微波辐射能够提升提取效果，其机制可能是微波辐射促
进了乙醇溶液进入叶片组织和朝藿定 B 溶出叶片组织的传质过程。
关键词：微波辐射；淫羊藿；朝藿定 B；提取；传质过程
中图分类号：R284.2 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2011)09 - 1719 - 05
Effects of microwave radiation on extraction of epimedin B from Epimedii Folium
ZHANG Hua-feng1, 2, YANG Xiao-hua2, 3
1. College of Food Engineering and Nutritional Science, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China
2. Wuhan Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430074, China
3. School of Medicine, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710061, China
Abstract: Objective To investigate the influence of microwave radiation on the extraction of epimedin B from Epimedii Folium.
Methods The effects of extraction solvent, ratio of material to liquor, and duration of microwave radiation on the extraction yield of
epimedin B were studied by single factor tests. The influence of microwave radiation on the stability of epimedin B was assessed by
UV-Vis spectrophotometeric analysis. The impacts of microwave radiation on leaf sample were observed using paraffin section
method. Results The contributions of ethanol concentration and duration of microwave radiation for the extraction yield of epimedin
B are significant, whereas ratio of material to liquor is not a significant factor. Microwave radiation could result in the disruptions of
leaf tissues and other parts, but it did not affect the stability of epimedin B. Conclusion Microwave radiation could facilitate the
extraction of epimedin B, which might result from the enhancement of the mass transfer of ethanol solution into leaf tissues and
dissolution of epimdin B from the matrix.
Key words: microwave radiation; Epimedii Folium; epimedin B; extraction; mass transfer

淫羊藿是我国应用历史最悠久的中草药之一，
常被用来治疗骨质疏松症[1-4]。淫羊藿的骨质疏松症
防治功效与其黄酮类化合物有关，其中朝藿定 B 是
具有显著药理活性的黄酮醇糖苷，有望成为新型骨
质疏松症防治药物或食品添加剂[5-6]。骨质疏松症是
老龄化社会的常见疾病[7-9]，研究淫羊藿中朝藿定 B
的提取可为新型药物或食品添加剂的开发，以及淫
羊藿药材质量控制体系的完善提供参考，具有一定
的社会效益和经济效益。微波辅助提取是中药活性
成分提取的重要技术。同传统的索氏提取法相比，
微波提取法具有提取时间短、提取率高、选择性好、
提取溶剂用量少等优点[10]；同超临界 CO2 流体萃取
法相比，微波提取法操作简单，成本较低[11]。陈燕
芬等[12]研究了微波技术在淫羊藿苷提取中的应用。

收稿日期：2010-12-06
基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金项目（GK200902043）；大学生创新性实验计划项目（101071817）
作者简介：张华峰（1975—），男，陕西华县人，博士，副教授，硕士生导师，主要从事药用植物资源开发与利用研究。
Tel: (029)85310517 E-mail: isaacsau@sohu.com
*通讯作者 杨晓华 Tel: (029)82657505 E-mail: xhyang@mail.xjtu.edu.cn
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 9 期 2011 年 9 月 ·1720·
黄瑞华等[13]在淫羊藿浸膏和淫羊藿苷的微波辅助
提取方面开展了大量研究工作，建立了淫羊藿苷的
微波提取中试工艺。Chen 等[14]优化得到了淫羊藿
黄酮类化合物的动态微波提取工艺（ dynamic
microwave assisted extraction），其提取率高于超声
波提取法和索氏提取法，并且提取时间大幅缩短。
本实验研究微波辐射对淫羊藿中朝藿定 B 提取效
果的影响，分析微波辐射下朝藿定 B 的稳定性，
并探讨微波辐射对淫羊藿材料的影响，以期为朝藿
定 B 微波提取工艺的优化及提取机制的阐明提供
依据。
1 仪器与材料
微波提取设备由市售微波炉改装而成（微波频
率为 2 450 kHz，最大输出功率为 800 W）。美国
Agilent 1100 Series 高效液相色谱（HPLC）仪，配
备 Agilent Rev. A.10.02 工作站、G1313A 自动进样
器、G1311A 四元梯度泵和 G1314A 可变波长紫外
检测器。美国 Lambda 45 紫外-可见光分光光度计。
德国 Eppendorf 台式高速大容量离心机。国产石蜡
切片机。日本 Olympus CKX41 显微镜，配备
Olympus E—330—ADUIX 数码相机。
淫羊藿药材经中国科学院武汉植物园张学军助
理研究员鉴定为朝鲜淫羊藿 Epimedium koreanum
Nakai 的叶片。不同批次叶片采摘后按照文献方法[15]
进行预处理，制成淫羊藿样品，备用。朝藿定 B 对
照品（质量分数≥98%）购自美国 Chromadex 公司。
超纯水用美国 Millipore 公司超纯水器制备。乙腈为
HPLC 级（美国 Fisher 公司）。乙醇、冰乙酸等均为
分析纯。
2 方法与结果
2.1 朝藿定 B 的提取
2.1.1 微波提取法 取一定量淫羊藿样品倾入玻璃
瓶中，加入适量提取溶剂后摇匀，在微波提取设备
中进行微波辐射提取（如果微波辅助提取过程中溶
剂挥发损失，提取结束后应当补足减失的溶剂）。
而后 3 250×g 离心 10 min，上清液用 0.45 μm 滤膜
滤过后即得提取液，再经大孔吸附树脂色谱和真空
干燥等处理后得朝藿定 B 粗品。
2.1.2 加热提取法 取淫羊藿样品倾入玻璃瓶中，
按照料液比 1∶10 与 50%乙醇混匀，水浴加热提取
14 min（若提取过程中溶剂挥发损失，则提取结束
后补足减失的溶剂）。离心、滤过得提取液，进一步
色谱、干燥后即得朝藿定 B 粗品。
2.2 朝藿定 B 的定量分析[15-16]
2.2.1 色谱条件 色谱柱为 Zorbax SB-C8 柱（250
mm×4.6 mm，5 μm），流动相为乙腈（A）-1%乙
酸溶液（B），梯度洗脱：0～10 min，20% A；10～
40 min，20%～25% A；40～42 min，25%～50% A；
42～60 min，50%～20% A；体积流量 1 mL/min，
检测波长 270 nm，进样量 5 μL。
2.2.2 线性关系考察 用 50%乙醇溶液配制质量浓
度分别为 6.6、11.0、22.0、33.0、44.0、55.0 mg/L
的朝藿定 B 对照品溶液，经 HPLC 分析后以峰面积
对质量浓度进行线性回归，得回归方程 Y＝7.458 X＋
6.210（r＝0.999 3），线性范围为 6.6～55.0 mg/L。
2.2.3 样品测定 取淫羊藿提取液适量，过 0.22 μm
微孔滤膜后进样测定，根据所得朝藿定 B 的质量浓
度，计算出朝藿定 B 的提取率。
2.3 微波辐射对朝藿定 B 提取的影响
2.3.1 提取溶剂 朝藿定 B 是极性化合物，易溶于
甲醇、乙醇等溶剂。溶剂吸收微波能量的能力可以用
耗散因子来表示，它是介电损耗与介电常数之比[10]。
甲醇具有较高的耗散因子，能吸收较多的微波能量
并转化成热能[14]，但是毒性较大，应当尽量避免用
于制药和食品工业[17]。鉴于此，本实验在固定料液
比 1∶100，微波辐射时间 3 min 的条件下，探讨了
乙醇、水、乙醇水溶液对朝藿定 B 提取的影响，结
果见表 1。在乙醇体积分数 0～70%时，朝藿定 B
的提取率随着乙醇体积分数的增加而升高；当乙醇
体积分数为 70%时提取率最高；超过 70%时提取率
降低。这可能是因为 70%乙醇溶液的溶剂-溶质亲和
力高于其他体积分数的乙醇溶液[18]。当乙醇体积分
数达到 70%以上时提取液呈绿色，提示提取液中可

表 1 提取溶剂对淫羊藿中朝藿定 B 提取效果的影响 (n＝3)
Table 1 Effect of extraction solvent on extraction yield
of epimedin B from Epimedii Folium (n = 3)
乙醇/% 提取液颜色 提取率/(mg·g−1)
0 淡黄 1.31
10 淡黄 1.44
30 淡黄 1.57
40 淡黄 1.60
70 浅绿 1.62
80 深绿 1.43
90 深绿 1.35
100 深绿 0.95
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 9 期 2011 年 9 月 ·1721·
能含有较多的叶绿素杂质（朝藿定 B 对照品溶于乙
醇溶液时呈无色），这样可能增加朝藿定 B 纯化或
精制环节的难度。光学显微镜观察显示，淫羊藿材
料经微波辐射后叶绿体结构可能受到破坏，叶绿素
可能溶出，这可能是提取液呈现绿色的原因。综上
可知，将乙醇体积分数控制在 40%～70%较为合适。
2.3.2 料液比 对常规溶剂提取技术（加热提取法）
和超声波提取法来说，料液比越小，提取率往往越
大[15]。但在朝藿定 B 的微波辅助提取过程中，当固
定提取溶剂为 40%乙醇，微波辐射时间 3 min，料
液比在 1∶10～1∶100 时，朝藿定 B 的提取率却随
着料液比的减小而逐渐降低（表 2）。这可能是因为
提取溶剂体积过大时，搅拌混匀效果变差，不利于
淫羊藿与乙醇溶液的充分接触，以及朝藿定 B 的有
效溶出或扩散。由表 2 可见，当料液比为 1∶10 时，
提取率最高。

表 2 料液比对淫羊藿中朝藿定 B 提取效果的影响 (n＝3)
Table 2 Effect of material-liquor ratio on extraction yield
of epimedin B from Epimedii Folium (n = 3)
料液比 提取率/(mg·g−1) 料液比 提取率/(mg·g−1)
1∶10 0.71 1∶40 0.60
1∶20 0.70 1∶50 0.58
1∶30 0.64 1∶100 0.56

2.3.3 微波辐射时间 固定提取溶剂为 40%乙醇，
料液比为 1∶10 时，微波辐射时间对朝藿定 B 的提
取率具有较大的影响。在 1～10 min，提取率随着
微波辐射时间的延长而快速增加；在 10～15 min，
提取率升高速率变慢（表 3）。从提取效率角度考虑，
微波辐射时间以不超过 15 min 为宜。
2.3.4 微波辐射最佳提取工艺的确定 为了统筹考
虑多种因素的综合效应，在单因素试验基础上采用
3 因素 3 水平正交试验进一步探讨了微波辐射对淫
羊藿中朝藿定 B 提取的影响（表 4），得出的适宜提

表 3 微波辐射时间对淫羊藿中朝藿定 B 提取效果的影响
(n＝3)
Table 3 Effect of duration of microwave radiation
on extraction yield of epimedin B
from Epimedii Folium (n = 3)
t / min 提取率/(mg·g−1) t / min 提取率/(mg·g−1)
1 1.27 5 1.67
2 1.40 10 2.21
3 1.66 15 2.30
取工艺为：乙醇体积分数为 50%、料液比 1∶10、
微波辐射时间 14 min。方差分析显示，乙醇体积分
数对提取率的影响最大，微波辐射时间次之，料液
比的影响最小（表 5）。

表 4 正交试验设计与结果
Table 4 Design and results of orthogonal test
序号 乙醇/% 料液比
微波辐射
时间/min
提取率/
(mg·g−1)
1 40（1） 1∶10（1） 8（1） 0.73
2 40（1） 1∶15（2） 12（2） 0.86
3 40（1） 1∶20（3） 14（3） 1.19
4 45（2） 1∶10（1） 12（2） 1.53
5 45（2） 1∶15（2） 14（3） 1.28
6 45（2） 1∶20（3） 8（1） 0.96
7 50（3） 1∶10（1） 14（3） 2.11
8 50（3） 1∶15（2） 8（1） 1.41
9 50（3） 1∶20（3） 12（2） 1.93
K1 2.78 4.37 3.10
K2 3.77 3.55 4.32
K3 5.45 4.08 4.58
R 2.67 0.82 1.48

表 5 正交试验方差分析
Table 5 Variance analysis of orthogonal test
变差来源 平方和 自由度 均方 F 值 P 值
乙醇体积分数 1.215 2 0.607 143.457 0.01
料液比 0.115 2 0.058 13.614 0.07
微波辐射时间 0.416 2 0.208 49.165 0.02
误差 0.008 2 0.004
总和 1.755 8

2.3.5 微波提取法与加热提取法的比较 为了验证
理论分析得出的适宜提取工艺的可靠性并评价微波
提取法对朝藿定 B 的提取效果，本试验比较了微波
提取法和加热提取法在相同提取条件（提取溶剂为
50%乙醇，料液比为 1∶10，提取时间 14 min）下
的提取率，结果分别为 2.00、2.13、2.20 mg/g 和 1.81、
1.76、1.98 mg/g，可见微波提取法的提取率显著高
于加热提取法（P＜0.05）。
2.4 微波辐射对朝藿定 B 稳定性的影响
微波是频率介于 0.3～300 GHz 的电磁辐射，对
某些黄酮类化合物的化学反应具有明显的促进作
用[19]，可能引起目标化合物的转化或降解[10, 20]。研
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究微波辅助提取过程中微波辐射对目标化合物稳定
性的影响，有助于评价和优化微波提取工艺，但是
以往的相关研究很少对此进行探讨。为了考察微波
辐射朝藿定 B 的稳定性，取朝藿定 B 对照品溶液
1 mL，用 50%乙醇定容至 10 mL，微波辐射 14 min
后测定朝藿定 B 的量，并采用紫外-可见光分光光度
计扫描 200～400 nm 波长的吸收光谱。结果发现微
波辐射前后溶液中朝藿定 B 的量无显著变化，吸收
光谱也未见明显变化，提示在本实验确定的提取条
件下微波辐射不会明显改变或破坏朝藿定B的化学
结构，即不会影响朝藿定 B 的稳定性。
2.5 微波辐射对淫羊藿材料的影响
研究微波辐射对淫羊藿材料的效应，不仅有助
于微波提取工艺的优化，而且有助于微波提取机制
的揭示。将微波辐射前后的淫羊藿材料参照
Aguilera 等[21]的方法制成石蜡切片。光学显微镜观
察发现，微波辐射（提取）前淫羊藿叶片组织结构
完整，细胞排列整齐有序，细胞结构完整（无损伤），
细胞中叶绿体数目较多；而微波辐射后叶片组织出
现少许裂隙，细胞的排列方式也略显杂乱，细胞中叶
绿体的数目有所减少（图 1）。说明微波辐射能使淫
羊藿叶片组织受到损伤，并可能使叶绿体也受到损
伤，导致其结构遭到破坏直至解体，从而引起叶绿
素的流失。微波辐射引起的淫羊藿叶片组织和某些
细胞器的破损，可能对提取溶剂（乙醇溶液）进入
淫羊藿材料和目标化合物（朝藿定 B）溶出药材的
传质过程起到一定的促进作用。



图 1 微波辐射前（A）、后（B）淫羊藿材料的
光学显微镜观察
Fig. 1 Light micrographs of Epimedii Folium sample
before (A) and after (B) microwave radiation

3 讨论
在采用微波技术提取淫羊藿中朝藿定B的过程
中，提取溶剂（乙醇溶液）体积分数和微波辐射时
间对提取率的影响较大，料液比的影响较小。本研
究优选的微波提取工艺能够使淫羊藿叶片组织甚至
某些细胞器受到损伤，而不会影响朝藿定 B 的稳定
性。微波辐射提升朝藿定 B 提取效果的机制可能是
微波辐射引起叶片组织等的破损，从而促进了乙醇
溶液进入叶片组织和朝藿定B随乙醇溶液溶出叶片
组织的传质过程。微波辐射强化朝藿定 B 提取的详
细机制尚待进一步探讨。

致谢：部分研究工作得到中国科学院资助，以
及王瑛研究员及朱海涛、卢大炎、赵丽东、董静洲、
郑建武等的帮助。
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