全 文 ：第 28卷 第 1期
2009 年　2 月
华　中　农　业　大　学　学　报
Journal o f Huazhong Ag ricultural Univer sity
Vo l.28　No.1
Feb.2009 , 106～ 110
藤茶黄酮及二氢杨梅素提取条件的优化＊
陈玉琼　李安琪　孟　燕
(华中农业大学园艺林学学院/农业部亚热带农业资源与环境重点实验室 ,武汉 430070)
摘要　采用二次回归正交旋转组合设计方法 ,研究了温度 、时间 、料液比 、乙醇浓度对藤茶黄酮 、二氢杨梅素
浸提率 、粗黄酮纯度及其对超氧阴离子自由基清除率的影响。结果表明:温度 、时间和料液比均能极显著影响藤
茶黄酮提取率;建立的黄酮及二氢杨梅素回归模型显著性检验达极显著水平 , 回归模型的预测值与实测值拟合
较好 。结合粗黄酮的纯度和对超氧阴离子自由基清除率活性分析 , 藤茶黄酮的最佳浸提条件:乙醇浓度 67%～
85%,浸提温度控制在 52.5～ 77.5 ℃, 浸提时间 60 ～ 100 min , 料液比 1∶31;二氢杨梅素的最佳提取条件:提取
温度控制在 65 ℃,浸提时间 94 min ,料液比 1∶35 ,乙醇浓度 74%。
关键词　藤茶;黄酮;二氢杨梅素;提取
中图法分类号　TS 272.4　　文献标识码　A　　文章编号　1000-2421(2009)01-0106-05
收稿日期:2008-04-14;修回日期:2008-06-23
＊农业部重大技术研究专项项目(06-08-02B)资助
陈玉琼 ,女 , 1968年生 ,博士 ,副教授.工作单位:华中农业大学园艺林学学院 ,武汉 430070
　　藤茶 Ampelopsis grossedentata(Hand-Mazz)
W.T.Wang 主产于我国 ,主要分布在湖北 、湖南 、广
东 、广西 、江西 、福建 、云南 、贵州等地海拔 200 ～
1 300 m 的山区[ 1] 。藤茶的主要活性成分是以二氢
杨梅素为主的黄酮类物质 ,具有降血脂 、消炎和清热
解毒功能 ,是我国特有的一种茶用和药用植物[ 2-6] 。
除了将藤茶作为茶用以外 ,目前已提取藤茶黄酮生
产药品和饮料等 。
藤茶黄酮的提取工艺主要有水提和醇提 2种方
法 ,并以水提法研究较多[ 7] 。王岩等用正交法探讨
了乙醇浓度 、用量 、提取时间和次数对藤茶二氢杨梅
素的影响[ 8] 。杨铃用正交设计法 ,考察了微波提取
的温度 、辐射时间及料液比 3 个因素对藤茶中二氢
杨梅素得率的影响[ 9] 。成凤桂探讨了以水为提取
剂 ,提取温度 、时间和体积对藤茶黄酮提取率的影
响[ 10] 。以水为提取剂 ,虽然提取剂成本低 ,但提取
温度高 、时间长 ,黄酮提取率和纯度低 ,增加了后续
分离纯化的难度 ,同时在长时间高温作用下 ,势必降
低黄酮活性。
笔者在前期试验的基础上 ,采用乙醇为提取剂 ,
以清除超氧阴离子自由基活性为跟踪 ,应用二次回
归正交旋转组合设计方法优化藤茶黄酮及二氢杨梅
素提取的最佳条件 ,旨在为工业化生产提供理论依
据。
1　材料与方法
1.1　供试材料
供试藤茶来自湖北省恩施风鸣藤茶有限公司 。
样品粉碎后过孔径 0.35 mm 筛待用 。甲醇:色谱
醇 ,购自 Fisher 公司;二氢杨梅素:笔者所在实验室
自制 ,纯度达 98%;其它试剂都为国产分析纯。
1.2 　试验方法
1)试验设计。黄酮提取条件采用二次回归正交
旋转组合设计[ 11] ,试验因子 、水平及编码见表 1。
2)黄酮提取。工艺流程:藤茶※石油醚回流脱
脂1 h※提取※提取液 45 ℃条件下真空浓缩至小体
积后冷冻干燥得粗黄酮。
3)黄酮含量测定 。采用 A lCl3 比色法[ 12] 测定
样品中的黄酮含量。
4)二氢杨梅素(DHM)含量测定。采用 HPLC
法测定样品中的二氢杨梅素(DHM)含量。测定条
件:Discovery C18 色谱柱 , 250 mm ×4.6 mm ,
5μm 。流动相:甲醇/0.1% 磷酸(25/75), 流速
0.8 mL/min ,进样量 30 μL ,温度 30 ℃,检测波长
292 nm 。
5)超氧阴离子自由基清除率。采用 SOD 试剂
盒(南京建成生物研究所生产)进行清除 。
试验数据采用 SAS统计软件包分析处理 。
　第 1 期 陈玉琼等:藤茶黄酮及二氢杨梅素提取条件的优化 　
2　结果与分析
2.1　二次回归模型的组建与检验
供试藤茶各处理黄酮和二氢杨梅素提取率及活
性结果见表 1。
试验结果表明 ,浸提温度 、时间 、料(g)液(mL)
比对藤茶黄酮的浸提率都有显著影响。
通过 SAS软件包分析 ,得到二次回归方程:
　y 1=37.464 1+3.614 7x1+2.185 7x2+
4.540 4x3-1.567 6x4-1.576 7x1 2-
0.732 7x1 x2 -3.297 7x2 2+0.213 1x3 x1+
0.160 8x3 x2 -2.682 6x3 2-0.316 3x4 x1+
0.533 0x4 x2 -0.471 3x4 x3-0.980 5x4 2
　(R2 =0.829 0)
　　经检验 ,模型的一次项和二次项都达极显著水
平 ,交互作用项不显著(表 2)。
分析结果表明 ,各试验因子对黄酮提取率的影
响都达显著水平(表 3)。回归模型的预测值与实测
值能较好地拟合。
藤茶中二氢杨梅素提取率的回归方程:
　y 3=23.948 7-0.123 4x1+0.804 6x2+
2.321 3x3-0.462 0x4-2.318 7x1 2-
0.424 9x1 x2 -3.335 5x2 2-1.213 9x1 x3+
1.097 4x2 x3 -2.380 9x3 2+0.281 7x1 x4+
0.412 6x2 x4 -0.304 9x3 x4-1.739 7x4 2
　(R2=0.762 8)
经检验 ,模型及二次项达极显著水平。一次项
及交互项影响不显著 。
表 1　试验设计及结果
Table 1　The experimental design and results
序号
No.
温度(x1)
t/ ℃
时间(x2)
Time/min
料液比(x3)
Rate of Ten cha
to w ater
乙醇
浓度(x4)
E th anol
consi stency/ %
黄酮提取率(y1)
Flavones
ext racting
rate/ %
黄酮
纯度(y2)
Flavones
purity/ %
DHM 提取率(y3)
Dihyd romy ricetin
ex t ract ing
rate/ %
超氧阴离子自
由基清除率(y 4)
Rate of scavenging
the O 2
-·/ %
1 1(77.5) 1(120) 1(40) 1(85) 35.13 76.18 14.74 44.42
2 1 1 1 -1(65) 36.25 69.46 15.86 40.48
3 1 1 -1(20) 1 24.29 83.60 8.90 43.97
4 1 1 -1 -1 28.88 77.77 9.71 50.73
5 1 -1(60) 1 1 28.12 85.55 10.92 48.06
6 1 -1 1 -1 36.84 78.46 11.70 50.82
7 1 -1 -1 1 23.96 78.46 9.90 52.95
8 1 -1 -1 -1 26.39 68.81 13.05 48.39
9 -1(52.5) 1 1 1 27.85 84.55 18.53 48.72
10 -1 1 1 -1 31.07 77.57 19.93 48.26
11 -1 1 -1 1 21.80 83.70 9.50 46.89
12 -1 1 -1 -1 22.94 80.47 10.98 50.39
13 -1 -1 1 1 21.96 88.13 11.77 45.60
14 -1 -1 1 -1 27.00 80.53 19.03 54.51
15 -1 -1 -1 1 15.67 82.75 8.73 46.40
16 -1 -1 -1 -1 18.06 78.92 8.96 53.59
17 2(90) 0(90) 0(30) 0(75) 44.05 76.68 20.16 53.87
18 -2(40) 0 0 0 27.43 80.21 15.33 45.70
19 0(65) 2(150) 0 0 34.42 79.12 14.98 48.06
20 0 -2(30) 0 0 23.30 82.09 12.37 39.69
21 0 0 2(50) 0 43.00 80.81 20.73 46.77
22 0 0 -2(10) 0 19.64 81.87 14.26 48.24
23 0 0 0 2(95) 35.89 84.38 21.34 42.84
24 0 0 0 -2(55) 40.96 70.18 18.78 51.02
25 0 0 0 0 38.00 75.32 29.60 45.67
26 0 0 0 0 35.74 79.06 21.51 39.89
27 0 0 0 0 37.56 76.23 24.28 44.95
28 0 0 0 0 40.31 81.45 29.99 41.13
29 0 0 0 0 36.09 77.15 24.01 44.59
30 0 0 0 0 38.80 79.05 23.68 44.49
31 0 0 0 0 38.25 78.58 20.16 44.06
32 0 0 0 0 39.24 74.32 25.37 42.88
33 0 0 0 0 36.68 76.17 22.20 36.40
34 0 0 0 0 38.25 78.39 22.68 42.88
35 0 0 0 0 38.70 81.31 26.30 43.47
36 0 0 0 0 31.96 80.80 17.58 42.76
107
　　 华 中 农 业 大 学 学 报 第 28 卷　
表 2　二次回归模型参数
Table 2　Coefficients of regression model
参数
Parameter
自由度
N
黄酮提取率
Flavones ex t racting rate
估计值 E stimate t值 t-value Pr> t
二氢杨梅素提取率
Dihyd romy ricetin ext racting rate
估计值 E stimate t值 t-value Pr> t
B0 1 37.464 1 31.85 <0.000 1 23.948 7 21.48 <0.000 1
x1 1 3.614 7 4.35 0.000 3 -0.123 4 -0.16 0.877 1
x2 1 2.185 7 2.63 0.015 7 0.804 6 1.02 0.319 0
x3 1 4.540 4 5.46 <0.000 1 2.321 3 2.94 0.007 7
x4 1 -1.567 6 -1.88 0.073 4 -0.462 0 -0.59 0.564 1
x1 x1 1 -1.576 7 -2.19 0.040 0 -2.318 7 -3.40 0.002 7
x2 x1 1 -0.732 7 -0.72 0.479 9 -0.424 9 -0.44 0.664 4
x2 x2 1 -3.297 7 -4.58 0.000 2 -3.335 5 -4.89 <0.000 1
x3 x1 1 0.213 1 0.21 0.836 3 -1.213 9 -1.26 0.222 5
x3 x2 1 0.160 8 0.16 0.876 1 1.097 4 1.11 0.278 5
x3 x3 1 -2.682 6 -3.72 0.001 3 -2.380 9 -3.49 0.002 2
x4 x1 1 -0.316 3 -0.31 0.759 2 0.281 7 0.29 0.773 3
x4 x2 1 0.533 0 0.52 0.606 3 0.412 6 0.43 0.673 5
x4 x3 1 -0.471 3 -0.46 0.648 3 -0.304 9 -0.32 0.755 3
x4 x4 1 -0.980 5 -1.36 0.187 9 -1.739 7 -2.55 0.018 7
表 3　回归方程显著性检验
Table 3　The analysis of regression model
回归项
Regression
自由度
N
黄酮提取率
Flavones ex t racting rate
平方和
Sum of squares
F值 F-value Pr> t
二氢杨梅素提取率
Dihyd romy ricetin ext racting rate
平方和
Sum of squares
F值 F-value Pr> t
一次项 Linear 4 981.966 0 14.79 <0.000 1 150.347 7 2.52 0.071 8
二次项 Quadratic 4 688.575 1 10.37 <0.000 1 806.324 4 13.52 <0.000 1
交互项 C rossp rodu ct 6 19.428 6 0.20 0.974 7 50.401 6 0.56 0.754 6
总回归 Total model 14 1 689.969 7 7.27 <0.000 1 1 007.073 7 4.82 0.000 6
2.2　藤茶黄酮提取工艺的优化
根据回归方程进行降维分析 ,结果如图 1所示 。
由图 1可以看出 ,浸提温度 、时间和料液比对黄酮浸
提率的影响较一致 ,随浸提温度的升高 ,浸提时间的
延长和料液比的增加 ,黄酮的浸提率呈先增后减的
趋势 。说明在一定范围内 ,升高浸提温度 、延长浸提
时间和增大料液比有利于黄酮的浸出。在浸提温度
1.146 3(79.3 ℃)、浸提时间 0.331 4(100 min)、料
液比 0.846 3(1∶31)时 ,提取率分别达到最大值 。
而乙醇浓度对黄酮的提取率的影响表现为 ,乙醇浓
度提高时 ,黄酮的浸出量反而下降 ,当乙醇浓度为-
0.799 4(67%)时 ,黄酮浸出率最高。
对粗黄酮的纯度分析表明 ,粗黄酮的纯度与浸
提液乙醇浓度呈极显著相关 ,相关系数0.975 8。说
明用高浓度乙醇浸提 ,其他杂质浸出量减少 ,有利于
黄酮纯度的提高;低浓度的乙醇浸提 ,黄酮的提取率
较高 ,但其他杂质浸出也增加 ,不利于黄酮的纯化 。
对粗黄酮清除超氧阴离子自由基活性分析表明 ,粗
黄酮的提取液浓度与其清除超氧阴离子自由基活性
呈显著负相关 ,相关系数-0.858 7 。这可能是在低
浓度的乙醇浸提时 ,其他活性成分浸出较多的缘故 。
粗黄酮的纯度与浸提温度的相关系数为-0.851 7 ,
与浸提时间的相关系数为-0.718 4 ,表明随着浸提
温度的提高 、时间的延长 ,其他杂质也相应浸提出
来 ,粗黄酮的纯度降低。浸提温度 、时间与粗黄酮清
除超氧阴离子自由基的活性相关不明显 。
综合分析后可得藤茶粗黄酮的最佳浸提条件:
乙醇浓度-0.8 ～ 1水平 ,浸提温度控制在 1 ～ -1
水平 ,浸提时间-1 ～ 0.3水平 ,料液比 0.85水平。
2.3　二氢杨梅素提取工艺的优化
对藤茶中二氢杨梅素的降维分析表明(图 2),
随浸提温度的升高 、浸提时间的延长 、料液比的增
加 、乙醇浓度的增大 ,二氢杨梅素的提取率增加 ,当
各因素增加到零水平附近时达到最大值 ,即提取温
度在 -0.026 6(64.67 ℃),时间在 0.120 6(93.62
min),料液比在 0.487 8(1 ∶34.88), 乙醇浓度在
-0.132 8(73.67%)水平 ,藤茶中二氢杨梅素的提
取率最高 。
108
　第 1 期 陈玉琼等:藤茶黄酮及二氢杨梅素提取条件的优化 　
图 1　温度 、时间 、料液比和乙醇浓度对藤茶黄酮提取率的影响
Fig.1　Effects of temperature , time , ratio of Tengcha to water, ethanol consistency on TCF
图 2　温度 、时间 、料液比和乙醇浓度对藤茶二氢杨梅素提取率的影响
Fig.2　Effects of temperature, time , ratio of Tengcha to water , ethanol consistency on DHM
3　讨　论
藤茶中富含黄酮类物质 ,其中又以二氢杨梅素
含量最多 。有关黄酮类化合物的提取方法 ,主要有
水提法和含水乙醇提取法 。水提法溶剂成本低 ,但
提出的黄酮往往杂质多 ,纯化困难 ,增加后续工序难
度。采用含水乙醇浸提 ,初提物黄酮含量高 ,故选择
乙醇的浓度尤为重要 。试验结果表明 ,如果以黄酮
为目标产品 ,乙醇浓度不宜过高 ,否则黄酮的得率
低 ,清除超氧阴离子自由基活性不高。高浓度的乙
醇浸提 ,黄酮含量降低 ,可能是因为降低了其它一些
水溶性较好的黄酮类成分的溶出造成的 ,有关原因
还有待继续探讨。如果以二氢杨梅素为目标产品 ,
应适当提高浸提液乙醇浓度 ,以提高产品得率及纯
度。因二氢杨梅素是一种双氢黄酮醇类化合物 ,易
溶于丙酮 、乙醇 ,水溶性较差[ 13] 。
黄酮是一类热敏性物质 ,高温容易引起黄酮的
氧化分解 ,因此在浸提时温度不宜过高。本试验结
果表明 ,藤茶黄酮的提取温度应控制在 80 ℃以下 ,
若超过这个温度 ,黄酮的提取率反而下降。这可能
与其在高温下的氧化降解有关 。
由试验结果可知 ,在一定浸提温度 、浸提时间 、
料液比范围内 ,随温度的升高 、浸提时间的延长 、料
液比的增加 ,藤茶黄酮的浸提率提高 ,当浸提温度超
过 1.146 3水平 、浸提时间超过 0.331 4水平 、料液
比超过 0.846 3水平后 ,黄酮浸提率下降;与黄酮的
得率相反 ,粗黄酮的纯度随浸提温度的提高 ,浸提时
间的延长而下降。料液比与粗黄酮的纯度无显著相
109
　　 华 中 农 业 大 学 学 报 第 28 卷　
关。提高浸提乙醇浓度 ,黄酮的提取率下降 ,提取的
粗黄酮的纯度提高 ,清除超氧阴离子自由基活性下
降。根据藤茶中二氢杨梅素的提取率分析 ,其最佳
提取条件:提取温度 65 ℃,时间 93.62 min ,料液比
1∶35 ,乙醇浓度 74%。因此 ,考虑所提黄酮的纯度
及二氢杨梅素的含量 ,可适当提高浸提液乙醇的浓
度 ,以降低杂质的含量。
参　考　文　献
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Conditions and Parameters for Extraction of Flavones of Tengcha
CHEN Yu-qiong　LI An-qi　MENG Yan
(College o f Hort iculture and Forestry Sciences , Huazhong Agricul tural Universi ty/
K ey Lab of Subtropical Agriculture Resource and Environment ,MOA ,Wuhan 430070 ,China)
　　Abstract 　The ef fects of temperature , time , ratio of Tengcha [ Ampelopsis grossedentata(Hand-
Mazz)W.T .Wang] to w ater , e thanol consistency on the ext racting rates of Tengcha f lavones(TCF)and
dihydrimyrice tin(DHM), the puri ty of material TCF and its abilit ies of scavenging the O 2-· radicals
were studied.The resul ts show ed that the facto rs of temperature , time , ratio of Tengcha to w ater had
significant effects on ex traction of TCF at 1%.The models of reg ression of TCF and DHM were statisti-
cally significant at 1% and w ere appropriate to express response variables.Considering high ex t raction
rate ,puri ty and the abi li ties of scavenging the O 2-· radicals of TCF , the variable levels fo r ex t racting
TCF w ere 67%～ 85% ethano l consistency , temperature 52.5 ～ 77.5 ℃, heating time 60 ～ 100 m in , ratio
of Tengcha(g)to w ate r(mL)1∶31.The variable levels for ex tracting DHM were 74% ethanol consis-
tency , temperature 65 ℃,heating time 94 min min , rat io o f Tengcha to w ater 1∶35.
Key words　Tengcha;flavones;dihydromyricet in;ex traction
(责任编辑:陈红叶)
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