全 文 ：第 27卷 ,第 1期 光　谱　实　验　室 Vol . 2 7 , No . 1
2 0 1 0年 1月 Chinese Journal of Spectroscopy Laboratory January , 2 0 1 0
超声-微波协同辅助溶剂法提取
喜树果中黄酮化合物的研究
① 联系人 ,手机: ( 0) 13723894763; E-mail: 200203684@ sina. com. cn
作者简介:杨国恩 ( 1971— ) ,男 (蒙古族 ) ,内蒙古赤峰市人 ,副教授 ,主要从事天然产物化学及利用方面的教学和研究工作。
收稿日期: 2009-07-07;接受日期: 2009-07-30
杨国恩①　卜丽婷　陈 福
(中南林业科技大学材料科学与工程学院　长沙市韶山南路 498号　 410004)
摘　要　超声 -微波协同辅助溶剂法和普通溶剂法提取喜树果黄酮 ,紫外 -可见分光光度法确定其含
量。 喜树果中黄酮化合物的优化工艺为: 提取时间 4— 8min、提取溶剂中乙醇体积分数 70% 、料液比 1∶ 6,
优化工艺条件下总黄酮的产率可达 1. 13%。 与普通溶剂法相比 ,超声 -微波协同辅助溶剂法提取时间大为
缩短 ,工艺效率显著提高 ,是一种具有绝对优势的喜树果中黄酮化合物的提取方法。
关键词　超声 -微波协同辅助溶剂法 ;普通溶剂法 ;喜树果 ;黄酮化合物 ;紫外 -可见分光光度法
中图分类号: O657. 32　　　文献标识码: B　　　文章编号: 1004-8138( 2010) 01-0027-05
1　前言
喜树是我国特有的珍稀药用植物 ,自 20世纪 60年代起 ,各国植物化学家和药学家一直致力于
从喜树中寻找抗癌活性成分 ,已先后从其根、皮、枝、叶、果实等植物部位中分离鉴定了 30多种喜树
碱类和鞣花酸类化学成分 [1 ] ,而对喜树中黄酮化合物鲜有研究报道 [2, 3 ]。
黄酮化合物是广泛存在于植物体中的一类天然化合物 ,具有抗心脑血管疾病、抗氧化、抗衰老、
抗炎镇痛、免疫调节、降血糖、治疗骨质疏松、抗癌等多种重要的生理功能 ,有较高的药用价值 [4 ]。
本文首创性地运用超声-微波协同萃取这一新型技术 ,对喜树果中黄酮化合物进行提取研究 ,
旨在为喜树中黄酮化合物的开发利用提供一定的工艺参考 ,为喜树资源的综合利用寻求合理途径。
2　实验部分
2. 1　仪器与试剂
CW-2000型超声-微波协同萃取仪 (新拓微波溶样测试技术有限公司 ) ; UV-1201紫外 -可见分
光光度仪 (北京瑞利分析仪器公司 ) ; R201C旋转蒸发仪 (郑州长城科工贸有限公司 ) ; FZ102型微型
植物试样粉碎机 (天津市泰斯特仪器有限公司 ) ; ES-600型电子天平 (长沙湘平科技发展有限公
司 ) ; HH-S水浴锅 (郑州长征科工贸有限公司 )。
喜树果 ,产自广西百色地区 ,由百色三星植物科技有限公司提供。芦丁对照品 ,生化试剂 (上海
国药集团化学试剂有限公司 ) ;无水乙醇 ( AR, 2500 mL) (天津市大茂化学试剂厂 ) ;蒸馏水 ,实验室
自制。
2. 2　实验方法
2. 2. 1　原料预处理
将喜树果在真空干燥箱中 60℃烘干 ,粉碎后筛取 80目粉末贮存于玻璃干燥器中 ,备用。
2. 2. 2　超声 -微波协同辅助溶剂法提取喜树果中总黄酮
称取一定量 80目喜树果粉于超声-微波协同萃取仪烧瓶中 ,按一定的料液比加入提取溶剂 ,浸
泡 0. 5h。在一定温度下 ,回流提取一定时间。滤除残渣 ,旋转蒸发滤液回收提取溶剂 ,得提取物干浸
膏 ,称重。
2. 2. 3　普通溶剂法提取喜树果中总黄酮
称取一定量 80目喜树果粉于 250mL单口圆底烧瓶中 ,按一定的料液比加入提取溶剂 ,浸泡
0. 5h。水浴加热回流提取一定时间。 滤除残渣 ,旋转蒸发滤液回收提取溶剂 ,得提取物干浸膏 ,称
重。
2. 2. 4　喜树果总黄酮提取得率的确定
2. 2. 4. 1　芦丁校准曲线的绘制 [5 ]
准确称取芦丁对照品 5mg(精确到 0. 0001g) ,用无水乙醇超声溶解并定容至 100mL,得浓度为
0. 05mg /mL的芦丁 -乙醇溶液。 分别准确移取芦丁 -乙醇溶液 1. 0、 2. 0、 3. 0、 4. 0、 5. 0、 6. 0、 8. 0mL
和 10. 0mL于 10mL容量瓶中 ,用无水乙醇定容 ,得浓度分别为 0. 005、 0. 010、 0. 015、 0. 020、 0. 025、
0. 030、 0. 040mg /mL和 0. 050mg /mL的芦丁标准溶液。在紫外-可见分光光度仪中分别测定上述芦
丁标准溶液在波长 362nm处的吸光度。
以浓度 C ( mg /mL)为横坐标、吸光度 A为纵坐标作出芦丁校准曲线 ,得线性回归方程: A=
27. 6862C+ 0. 0036, r2= 0. 9996。
2. 2. 4. 2　喜树果提取物中总黄酮的含量
称取 0. 5mg左右的喜树果提取物干浸膏 ,用无水乙醇超声溶解并定容至 50mL,此即样品溶
液。测定该样品溶液在 362 nm处的吸光度 ,用 2. 2. 4. 1所得线性回归方程计算样品溶液中总黄酮
浓度 C ,按下式计算提取物干浸膏中总黄酮量。
提取物干浸膏中总黄酮量 ( mg )= C× 50×m1m2
式中: C——样品溶液中总黄酮浓度 ( mg /mL) ;m1——提取物干浸膏总量 ( g) ;m2——干浸膏取样量
(g )。
2. 2. 4. 3　喜树果总黄酮提取得率的计算
喜树果总黄酮提取得率按下式计算:
总黄酮提取得率 (% )= 提取物干浸膏中总黄酮量1000M × 100%
式中: M——喜树果粉质量 ( g)。
3　结果与讨论
3. 1　超声-微波协同辅助溶剂法提取喜树果中总黄酮的工艺研究
3. 1. 1　提取时间对喜树果总黄酮提取的影响
称取约 20g喜树果粉 ,按料液比 1∶ 5加入无水乙醇 ,按照 2. 2. 2方法分别回流提取 1、 8、
16min。按 2. 2. 4方法确定总黄酮的提取得率 ,结果见表 1。
28 光谱实验室 第 27卷
表 1　提取时间对总黄酮提取的影响
提取时间 ( min) 喜树果粉质量 ( g) 总黄酮得率 (% )
1 20. 0358 0. 404
8 20. 0360 0. 543
16 20. 0794 0. 576
　　结果表明 ,回流提取的前 8min总黄酮得率增长较快 ,至 8min后虽有增加但涨幅趋缓。鉴于提
取效率的考虑 ,本研究将提取时间控制在 8min以内。
3. 1. 2　正交试验
选择提取溶剂 (乙醇-水溶液 )中乙醇体积分数、料液比、提取时间 3个主要影响因素 ,根据操作
方便原则和单因素实验结果确定各因素的水平值 ,按 L16 ( 45 )进行正交试验 (其中有两个虚拟因
素 ) ,以优化超声 -微波协同辅助溶剂法提取喜树果中总黄酮的工艺。结果见表 2。
表 2　正交试验结果
试验号
因素
时间 ( min)
A
乙醇体积分数 (% )
B
料液比 ( g· mL- 1)
C
总黄酮得率
(% )
1 2 70 1∶ 5 0. 467
2 2 80 1∶ 6 0. 683
3 2 90 1∶ 7 0. 541
4 2 100 1∶ 8 0. 376
5 4 70 1∶ 6 1. 010
6 4 80 1∶ 7 0. 585
7 4 90 1∶ 8 0. 547
8 4 100 1∶ 5 0. 341
9 6 70 1∶ 7 0. 768
10 6 80 1∶ 8 0. 880
11 6 90 1∶ 5 0. 433
12 6 100 1∶ 6 0. 386
13 8 70 1∶ 8 0. 810
14 8 80 1∶ 5 0. 757
15 8 90 1∶ 6 0. 721
16 8 100 1∶ 7 0. 448
K 1 0. 5168 0. 7638 0. 4995
K 2 0. 6208 0. 7263 0. 7000
K 3 0. 6168 0. 5605 0. 5855
K 4 0. 6840 0. 3878 0. 6533
R 0. 1672 0. 3760 0. 2045
　　超声-微波协同辅助溶剂法提取喜树果中总黄酮的优化工艺为 A4B1C2 ,即提取时间 8min、提取
溶剂中乙醇体积分数 70% 、料液比 1∶ 6,对该工艺影响最显著的因素是提取溶剂中乙醇体积分数
(提取溶剂种类 )。
3. 1. 3　优化工艺验证实验
按 2. 2. 2方法进行 3组优化工艺下的平行实验 ,结果见表 3。
表 3　验证实验结果
实验序号 总黄酮得率 (% ) 总黄酮得率平均值 (% )
1 1. 13
2 1. 09 1. 13
3 1. 17
　　优化工艺条件下 ,超声 -微波协同辅助溶剂法提取喜树果中总黄酮的平均得率为 1. 13% 。与优
29第 1期 杨国恩等:超声 -微波协同辅助溶剂法提取喜树果中黄酮化合物的研究
化工艺条件相比 ,正交第 5号试验条件中提取时间仅为一半 ( 4min) ,但其总黄酮得率已达 1. 01%。
且正交试验结果证明了提取时间对该提取过程的影响是最小的。 因此可确定超声 -微波协同辅助
溶剂法提取喜树果中总黄酮的优化工艺为: 提取时间 4— 8min、提取溶剂中乙醇体积分数 70%、料
液比 1∶ 6。
3. 2　普通溶剂法提取喜树果中总黄酮的工艺研究
3. 2. 1　正交试验
参考超声 -微波协同辅助溶剂法提取实验结果和初步的单因素实验结果 ,选择提取溶剂 (乙醇 -
水溶液 )中乙醇体积分数、料液比、提取时间 3个主要因素 ,按 L 16 ( 45 )进行正交试验 (其中有两个虚
拟因素 ) ,以优化普通溶剂法提取喜树果中总黄酮的工艺。正交试验结果见表 4。
表 4　正交试验结果
试验号
因素
时间 (h )
A
乙醇体积分数 (% )
B
料液比 ( g· mL- 1)
C
总黄酮得率
(% )
1 1. 0 70 1∶ 5 0. 743
2 1. 0 80 1∶ 6 0. 906
3 1. 0 90 1∶ 7 0. 728
4 1. 0 100 1∶ 8 0. 311
5 1. 5 70 1∶ 6 0. 825
6 1. 5 80 1∶ 7 1. 084
7 1. 5 90 1∶ 8 0. 761
8 1. 5 100 1∶ 5 0. 259
9 2. 0 70 1∶ 7 1. 276
10 2. 0 80 1∶ 8 1. 193
11 2. 0 90 1∶ 5 0. 713
12 2. 0 100 1∶ 6 0. 497
13 2. 5 70 1∶ 8 0. 931
14 2. 5 80 1∶ 5 1. 237
15 2. 5 90 1∶ 6 1. 098
16 2. 5 100 1∶ 7 0. 536
K 1 0. 6720 0. 9438 0. 7380
K 2 0. 7323 1. 1050 0. 8315
K 3 0. 9198 0. 8250 0. 9060
K 4 0. 9505 0. 4008 0. 7990
R 0. 2785 0. 7042 0. 1680
　　正交试验得出的普通溶剂法提取喜树果中总黄酮的优化工艺为 A4B2C3 ,即提取时间 2. 5h、提
取溶剂中乙醇体积分数 80%、料液比 1∶ 7,对该工艺影响最显著的因素是提取溶剂中乙醇体积分
数 (提取溶剂种类 )。
3. 2. 2　优化工艺验证实验
按 2. 2. 3方法进行 3组优化工艺下的平行实验 ,结果见表 5。
表 5　验证试验结果
实验序号 总黄酮得率 (% ) 总黄酮得率平均值 (% )
1 1. 25
2 1. 33 1. 30
3 1. 31
　　优化工艺条件下 ,普通溶剂法提取喜树果中总黄酮的平均得率为 1. 30%。 与优化工艺条件相
比 ,正交第 14号试验条件中料液比仅为 1∶ 5,但其总黄酮得率已达 1. 237%。且正交试验结果证明
30 光谱实验室 第 27卷
了料液比对该提取过程的影响是最小的。 因此可确定普通溶剂法提取喜树果中总黄酮的优化工艺
为:提取时间 2. 5h、提取溶剂中乙醇体积分数 80% 、料液比 1∶ 5— 1∶ 7。
3. 3　提取喜树果中总黄酮的两种工艺的比较
见表 6。
表 6　提取喜树果中总黄酮的两种工艺比较
比较项目 工艺超声 -微波协同辅助溶剂法提取工艺 普通溶剂法提取工艺
提取时间 ( min ) 4— 8 150
料液比 ( g· mL- 1 ) 1∶ 6 1∶ 5— 1∶ 7
提取溶剂中乙醇体积分数 (% ) 70 80
提取得率 (% ) 1. 13 1. 30
4　结论
( 1)本文首创性地利用超声 -微波协同辅助溶剂法提取喜树果中黄酮化合物 ,得出优化工艺
为:提取时间 4— 8min、提取溶剂中乙醇体积分数 70%、料液比 1∶ 6,优化工艺条件下喜树果中总
黄酮的提取得率可达 1. 13%。
( 2)由于超声和微波两种辅助作用的参与 ,溶剂法提取喜树果中总黄酮的工艺时间大为缩短 ,
工艺效率显著提高。同时 ,极短的提取时间对于保护天然植物中的活性成分是大为有利的。因此 ,
超声-微波协同辅助溶剂法将是提取喜树果中黄酮化合物的具有绝对优势的方法。
( 3)本研究可为喜树中研究较少的黄酮化合物的开发利用提供一定的工艺参考。
参考文献
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Study on the Extraction of Fl avonoids from the Fruits of Cmptotheca
Acuminata Decne. by Ultrasonic-Microwave Synergistical ly
Assisted Solvent Extraction Technique
YAN G Guo-En　 BU Li-Ting　 CHEN Fu
(College of Material Science and Engineering ,Central South University of Forestr y and Technolog y,Changsha 410004,P . R.Ch ina )
Abstract　 Ultrasonic-microwave synergistically assisted solvent ex t raction tech nique and
common solv ent ex t raction tech nique w ere applied for the ex t raction of flavonoids. Ult raviolet-visible
spectropho tometry was used for the determination of the f lav onoids. The optimal ext racting conditions
of f lavonoids f rom the fruit s of Cmptotheca acuminata Decne. w ere obtained by the ultrasonic-
microw ave synergistically assisted solv ent ex traction technique as follows: ex traction time of 4— 8min,
volume fraction of ethanol in the ex t racting solv ent of 70% , solid-liquid ratio of 1∶ 6. Under the
optimal conditions, the yield of flavonoids w as up to 1. 13% . Compared with the common solv ent
ex traction technique, the ult rasonic-microwave synergistically assisted solv ent ex traction tech nique has
advantag es of less ex tracting time and higher ef ficiency for the ex traction of f lav onoids f rom the fruit s
of Cmptotheca acuminata Decne.
Key words　 Ultrasonic-Microw ave Synergistically Assisted Solv ent Ex traction Technique;
Common Solv ent Ex traction Technique; The Frui ts of Cmptotheca Acuminata
Decne. ; Flavonoids; Ult raviolet-Visible Spectropho tometry
31第 1期 杨国恩等:超声 -微波协同辅助溶剂法提取喜树果中黄酮化合物的研究