全 文 ：第 27 卷　第 2 期
2005 年 2月　　　　
湖 州 师 范 学 院 学报
Journal of Huzhou Teachers College
　　　　　 　　　　　　Vo l.27　No.2
Apr., 2005
微波对提取万寿菊花中黄酮类化合物的影响＊
林　敏 , 吴冬青 , 范彦康 , 冯尔娟 , 杨延寿
(河西学院 化学系 , 甘肃 张掖 734000)
摘　要:以万寿菊花为原料 ,研究了应用微波技术提取黄酮类化合物的工艺条件.通过正交试验 ,得出的最优化提取
条件为:微波份额为 P3 ,时间为 50s ,料液比为 1g∶15mL , pH 值为 10 , 提取二次.从而开辟了一条以水为溶剂提取黄
酮的新途径.
关键词:万寿菊花;黄酮;微波;提取
中图分类号:R284.2　Q946 文献标识码:A 文章编号:1009 1734(2005)02 0061 03
万寿菊(Tagetes erecta),菊科 ,一年生草本 ,原产美洲 ,我国普遍栽培 ,供观赏 ,花 、叶入药 ,有清热化痰 ,补
血通经 ,祛瘀生新之效[ 1] .万寿菊花中主要含有龙脑 、矢车菊甙 、氨基酸 、维生素 、黄酮类等物质.黄酮类化合
物主要是一类以 2 苯基色原酮为基核的化合物 ,是一种天然的抗氧化剂 ,具有清除人体中超氧离子自由基
的生理活性.近年来 ,微波技术以其促进反应的高效性和强选择性 ,操作简便 ,副产品少 ,产率高及产物易于
提纯等优点被广泛应用于生化蛋白质水解[ 2] 、有机合成 、酯化[ 3]等反应中.目前也有文献报道 ,微波用于天然
产物的提取[ 4 ～ 7] ,但未见用于对万寿菊花中黄酮化合物的提取.本文研究探索了应用微波技术提取万寿菊花
中的黄酮类化合物 ,为万寿菊等花卉有效成分的开发利用提供理论基础.
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1 实验原料
万寿菊花采于甘肃省河西学院 ,阴干粉碎后备用;芦丁:生化试剂(上海试剂二厂生产);其他试剂均为AR.
1.1.2 试验仪器
HR 6703D光波型家用微波炉(青岛经济技术开发区海尔工业园生产);FA1004上皿电子天平(中
国上海精科天平厂生产);LDZ4 0.8A 低速自动平衡微型离心机(北京医用离心机厂生产);7230G 分光
光度计(上海分析仪器厂生产).
1.2 实验方法
1.2.1 万寿菊花中黄酮类物质的提取方法
(1)微波法.准确称取一定量的经干燥粉碎过的万寿菊花粉 ,以蒸馏水为溶剂 ,置于微波炉中加热提取 ,
提取液于 4000r/min离心 10min ,减压浓缩 ,置于 50mL 容量瓶中定容 ,取适量测定黄酮类化合物含量.
(2)超声波法.万寿菊花粉以蒸馏水浸泡 ,超声波提取 、抽滤 ,将滤液定容 ,取适量测定黄酮类化合物含量.
1.2.2 工作曲线回归方程的建立
准确称取烘干的芦丁(对照品)20mg ,用 30%的甲醇溶解 ,用 95%的乙醇定容于 100mL 容量瓶中.分
别取 0.5 、1.0 、1.5 、2.0 、2.5 、3.0mL 置于 6个 10mL 容量瓶中 ,用 95%的乙醇补充至 5mL ,加入0.3mL 的
＊ 收稿日期:2005 02 21
作者简介:林敏(1967-), 女, 甘肃张掖人 ,河西学院化学系讲师 ,研究方向:天然产物有效成分提取与分析.
质量分数为 5%的 N aNO 2 ,摇匀 ,放置 5min后加入 0.3mL 的质量分数为 10%的 Al(NO3)3 , 5min后再加
入 4mL 质量分数为 4%的 N aOH 混匀 ,用 95%乙醇定容至刻度 , 10min后置于波长为 500nm 处进行比色
测定.用最小二乘法作线性回归 ,得芦丁浓度与吸光度的标准曲线:Y=0.947 793A -0.0152 2(Y:浓度 ,
mg/mL ;A:吸光值), r=0.999 4.
1.2.3 正交优化提取工艺
在单因素试验的基础上 ,选出影响黄酮类化合
物提取率的 3个主要因素———料液比 、时间 、pH 值
进行优化组合.
考察指标:黄酮类化合物的提取率.试验方案的
设定见表 1.
表 1 试验方案的设定
水平 料液比/g∶mL
A
时间/ s
B
pH 值
C
1 1∶15 30 6
2 1∶20 40 8
3 1∶30 50 10
2 试验结果与讨论
2.1 单因素试验
2.1.1 料液比对微波法提取黄酮类化合物的影响
在微波份额为 P3 ,提取时间为 40s的条件下 ,考察料液比对黄酮类化合物提取的影响 ,见表 2.
表 2 料液比对黄酮类化合物提取的影响
料液比/ g∶mL 1∶10 1∶15 1∶20 1∶30 1∶40
提取率/ % 无法浸没 8.6 7.8 6.8 4.9
　　由表 2可以得出 ,微波法最适料液比为 1g∶15mL ,随后提取率下降 ,这可能是大量溶剂水吸收了微
波而导致提取温度降低的缘故.
2.1.2 时间对微波法提取黄酮类化合物的影响
在微波份额为 P3 ,料液比为 1g∶15mL 的条件下 ,考察时间对黄酮类化合物提取的影响 ,见表 3.
表 3 时间对黄酮类化合物提取的影响
时间/ s 10 20 30 40 50 60
提取率/ % 4.5 6.0 8.3 8.7 9.0 8.5
由表 3可以看出 ,随着微波处理时间的延长 ,提取率上升 ,而后又有所下降 ,这可能是溶剂大量挥发的
缘故 ,而且时间过长会产生暴沸现象 ,因此 ,微波处理的最佳时间为 50s.
2.1.3 微波份额对提取黄酮类化合物的影响
在料液比为 1g ∶15mL 、提取时间为 50s 的条
件下 ,考察微波份额对黄酮类化合物提取的影响 ,见
表 4.
表 4 微波份额对黄酮类化合物提取的影响
提取率/ % 4.4 8.8 沸腾
微波份额 P1 P3 P5
微波份额的提高 ,使加热速率增大 ,分子运动速度加快 ,渗透 、扩散 、溶解速度加快 ,同时 ,由于高份额
的微波引起细胞内部结构的变化 ,使黄酮类化合物由外层细胞转移到溶剂中 ,因此 ,随微波份额的升高黄
酮类化合物的提取率也升高.
2.1.4 pH 值对微波法提取黄酮类化合物的影响
在微波份额为 P3 、料液比为 1g∶15mL 、提取时
间为 50s的条件下 ,考察 pH 值对黄酮类化合物提取
的影响 ,见表 5.由表 5可知 ,提取液的 pH 值对黄酮
表 5 pH 值对黄酮类化合物提取的影响
pH 值 4 6 8 10
提取率/ % 7.3 7.8 8.9 9.1
类化合物提取有一定的影响.
2.2 正交试验结果
正交试验结果及极差分析如表 6所示.由极差分析结果可知 ,各因素的主次为 C>A>B ,即 pH 值 、时
间 、料液比 ,最佳条件为 C3A 1B3 ,即微波提取的最优化条件是:pH值为10 ,料液比为 1g∶15mL ,时间为 50s.
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2.3 验证最优化条件
在最优化条件下 ,精确称取一定量样品 , pH 值
为10 ,料液比为 1g ∶15mL ,时间为 50s ,微波份额为
P3 ,进行微波提取 ,提取率为 9.0%.
2.4 提取次数对提取率的影响
由表 7可知 ,提取 2次 ,提取率为 9.37%,故选
用提取次数为 2次.
2.5 超声波法对万寿菊花黄酮类化合物提取的影响
用pH 值为 10的水浸泡 24小时 ,物料比为1∶
15 ,超声波时间为 45 分钟.总黄酮类化合物的提取
率为 7.86%.
3 结 论
(1)实验结果表明:微波法的黄酮提取率为 9.37%,
而超声波法提取率为 7.86%,且时间长 ,充分体现了微波
技术用于黄酮类化合物提取具有省时 、高效 、节能等优
点 ,而且其提取物不易发霉 、变质 ,同时易于分离纯化.
(2)微波提取的最佳工艺条件为:微波份额为
P3 ,时间为 50s ,料液比为 1g ∶15mL , pH 值为 10 ,
提取次数为 2次.在此条件下 ,黄酮类化合物的提取
率为 9.37%.
表 6 试验结果及极差分析 L9(33)
因素 料液比/g∶mL
A
时间/ s
B
pH 值
C
提取率/ %
1 1∶15 30 10 9.1
2 1∶20 30 6 7.1
3 1∶30 30 8 8.5
4 1∶15 40 8 9.0
5 1∶20 40 10 8.8
6 1∶30 40 6 6.7
7 1∶15 50 6 7.6
8 1∶20 50 8 9.2
9 1∶30 50 10 8.9
K 1 25.7 24.7 21.4
K 2 25.1 24.5 26.7
K 3 24.1 25.7 26.8
R 1.6 1 5.4
表 7 提取次数对提取率的影响
提取次数 提取率/ %
第 1次提取 9.10
第 2次提取 0.27
第 3次提取 0.10
总　计 9.47
参考文献:
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Effects of Microwave on Extraction of Tagetes Erecta Flavonoid Glycosides
LIN Min , WU Dong-qing , FAN Yan kang , FENG Er juan , YANG Yan shou
(Depar tment o f Chemistr y , Hex i Univ ersity , Zhangye 734000 , China)
Abstract:This art icle studies the application of microw ave technique , the process of w hich is that fla-
vonoids w ere ex t racted by w ater as the solvent f rom f low ers of Tagetes erecta w ith microw ave t reat-
ment .The best parame ters of ex traction technique w as determined through o rthogonal expe riment w ith
the conclusion that the pow er of microw ave is P3;the time o f microw ave t reatment is 50s;the ratio of liq-
uid to solid is 1g∶15m l;pH=10 , 2 times of ex t raction.
Key words:flow ers of tagetes e recta;f lavonoids;microw ave;ext raction
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