全 文 ：辐射作用的研究［J］. 卫生研究，2011，40(4) :505-
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收稿日期:2011-12-28
作者简介:白林山(1963-) ，男，教授，主要从事天然产物提取分离与活性研究;Tel:0555-2311822，E-mail:bails@ ahut. edu. cn。
微波辅助提取花生衣中总黄酮工艺研究
白林山，杨 云，吕丹丹
(安徽工业大学化学与化工学院，安徽 马鞍山 243002)
摘要 目的:确定微波辅助提取花生衣中总黄酮的最佳工艺条件。方法:以花生衣为原料，考察不同提取方
法、微波辅助功率及提取时间、乙醇浓度、料液比和提取次数对花生衣中总黄酮提取率的影响。结果:在单因素实
验的基础上，通过正交试验，优化了总黄酮的提取条件:微波辅助提取法较好，提取功率为 690 W，最佳提取时间为
40 s，乙醇浓度为 55%，料液比为 1∶ 20，总黄酮提取率达 3. 18%。结论:微波辅助提取法操作简单，提取率较高，可
用于快速提取花生衣中总黄酮。
关键词 花生衣;总黄酮;微波辅助提取;正交试验
中图分类号:R284. 2 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2012)06-0977-04
Microwave Extraction of Total Flavonoids in Peanut Skins
BAI Lin-shan，YANG Yun，LV Dan-dan
(School of Chemistry and Chemical Engineering，Anhui University of Technology，Maanshan 243002，China)
Abstract Objective:To determine the optimum microwave extraction process of flavonoids in peanut skin. Methods:The effects
of extraction methods，microwave irradiation time，microwave power，ethanol concentration，material-liquid ratio and extraction times
on the extraction of total flavonoids in peanut skin was investigated. Results:Based on the single factor experiments，the extraction
conditions were optimized by orthogonal experiment. Microwave extraction method had higher extraction rate，and was selected for the
extraction of total flavonoids in peanut skin. The optimum extraction conditions were as follows:the microwave power was 690 W，the
extraction time was 40 s，the concentration of ethanol was 55%，the material-liquid ratio was 1∶ 20. Under the optimum conditions，the
yield of total flavonoids was 3. 18% . Conclusion:The microwave extraction method is simple，and can be applied to the fast extraction
of total flavonoids in peanut skin.
Key words Peanut skin;Total flavonoids;Microwave extraction;Orthogonal experiment
花生衣为豆科植物落花生 Arachis hypogaea L.
的种皮，味甘、微苦，性平，具有止血、散瘀、消肿作
用，用于治疗血友病、原发性及继发性血小板减少性
紫癜、术后出血等症〔1〕。花生衣中含有衣红色素、
原花色素、儿茶素、白藜芦醇等黄酮类及多酚类活性
成分，具有降血脂、抗肿瘤、抗氧化等作用〔2-4〕。从花
生衣中提取有效成分，对于花生衣资源的充分利用
和新药研发具有重要意义。本文研究了微波辅助提
取花生衣中总黄酮的方法，探讨了不同提取方法、微
波功率、提取时间、料液比、溶剂浓度、提取次数对花
生衣中总黄酮提取率的影响，通过单因素试验和正
交试验，确定了提取花生衣中总黄酮的最佳工艺条
件。
1 仪器与材料
630D型微波炉(夏普商贸(中国)有限公司) ;
ZD-85 型气浴恒温振荡器(常州国华电器有限公
司) ;UV3600 紫外 /可见 /近红外分光光谱仪(日本
岛津公司) ;KQ-100 超声波清洗器(昆山市超声仪
器有限公司) ;芦丁对照品(质量分数 98%，上海精
纯实业有限公司，批号:37179) ;95%乙醇、NaOH、
NaNO2、Al(NO3)3 等试剂均为分析纯;花生衣购自
安徽省马鞍山市赵大胡食品有限公司，经安徽工业
大学化学与化工学院谢俊博士鉴定为豆科植物落花
生 Arachis hypogaea L. 的种皮。
·779·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 35 卷第 6 期 2012 年 6 月
DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2012.06.040
2 方法
2. 1 花生衣总黄酮的测定方法 参照国家标准方
法〔5〕，以芦丁为对照品，用分光光度法测定总黄酮
含量。分别移取 0、1. 0、2. 0、3. 0、4. 0、5. 0、6. 0 mL
340 μg /mL芦丁溶液于 25 mL 比色管中，分别加入
1. 0 mL 5% NaNO2 溶液，摇匀，静置 6 min，加入 1. 0
mL 10% Al(NO3)3 溶液，摇匀，静置 6 min，加入 6. 0
mL 1 mol /L NaOH溶液，摇匀。依次用 95%乙醇补
足至 8 mL，用水稀释至 25 mL，摇匀，静置 15 min。
以试剂空白为参比，于 510 nm波长处测定溶液吸光
度，绘制标准曲线。
移取 1. 0 mL样品提取液于 25 mL比色管中，按
相同方法显色后，测定溶液吸光度，利用标准曲线求
出总黄酮含量，计算总黄酮提取率。
总黄酮提取率(%)=花生衣中总黄酮含量
花生衣质量
× 100%
2. 2 花生衣中总黄酮的提取方法 准确称取干
燥、粉碎的花生衣 3. 0 g于锥形瓶中，以不同浓度乙
醇为提取剂，在一定微波功率和料液比下提取一定
时间，冷却、抽滤。按“2. 1”项下方法测定滤液中总
黄酮含量，计算总黄酮提取率。
3 结果与讨论
3. 1 总黄酮测定标准曲线 以芦丁为标准，按实
验方法绘制总黄酮测定标准曲线，芦丁浓度在 0 ～
82 μg /mL范围内与吸光度呈线性关系，线性回归方
程为 A = 0. 0114C + 0. 0179，r = 0. 9984。
3. 2 花生衣总黄酮提取方法的选择 比较了超声
波辅助提取、微波辅助提取、恒温振荡提取等方法对
花生衣中总黄酮提取率的影响，结果见表 1。由表 1
可知，微波辅助提取法提取率较高。本文选择微波
辅助法提取花生衣中总黄酮。
表 1 不同提取方法对花生衣中总黄酮提取率的影响
提取方法
提取
时间
/min
花生衣
质量
/ g
吸光度
A
总黄酮
提取量
/mg
提取率
/%
超声波辅助提取 10 3. 0341 0. 470 59. 49 1. 96
50 ℃恒温振荡提取 10 3. 0323 0. 447 56. 46 1. 86
室温浸泡提取 10 3. 0312 0. 361 45. 14 1. 49
微波辅助提取(230 W) 1 3. 0144 0. 495 62. 78 2. 08
3. 3 乙醇浓度对花生衣总黄酮提取率的影响 在
微波功率为 230 W，提取时间为 30 s，料液比 1 ∶ 20
条件下，考察了乙醇浓度对花生衣中总黄酮提取率
的影响，结果见图 1。由图 1 可知，当乙醇浓度 ＜
45%时，随着溶剂体系中乙醇浓度的增大，总黄酮提
取率增大。当乙醇浓度为 45%时，总黄酮提取率达
1. 95%。但乙醇浓度过大，可能使部分水溶性黄酮
溶出量降低，其他脂溶性成分提取率增大，总黄酮提
取率降低。本实验选择溶剂体系乙醇浓度为 45%。
图 1 乙醇浓度对花生衣总黄酮提取率的影响
3. 4 提取时间对花生衣总黄酮提取率的影响 在
乙醇浓度为 45%，微波功率为 230 W，料液比为1∶ 20
条件下，考察了提取时间对花生衣中总黄酮提取率
的影响，结果见图 2。由图 2 可知，随着提取时间的
增加，总黄酮提取率逐渐增大。但微波加热时间过
长，乙醇易沸腾，且可能发生其他副反应，导致黄酮
类化合物结构发生变化。因此本实验选择提取时间
为 40 s。
图 2 提取时间对花生衣总黄酮提取率的影响
3. 5 微波功率对花生衣总黄酮提取率的影响 在
乙醇浓度为 45%，提取时间为 40 s，料液比为 1∶ 20
条件下，考察微波功率对花生衣中总黄酮提取率的
影响，结果见图 3。由图 3 可知，随着微波功率的增
大，总黄酮提取率逐渐增大。但当微波功率过大时，
乙醇溶液提取体系易沸腾，不便控制，适宜微波功率
为 690 W左右。
3. 6 料液比对花生衣总黄酮提取率的影响 在乙
醇浓度为 45%，提取时间为 40 s，微波功率为 690 W
条件下，考察料液比对花生衣中总黄酮提取率的影
响，结果见图 4。由图 4 可知，料液比在 1∶ 15 ～ 1∶ 22
范围内，总黄酮提取率较大。本实验选择料液比为
1∶ 20。
·879· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 35 卷第 6 期 2012 年 6 月
图 3 微波功率对花生衣总黄酮提取率的影响
图 4 料液比对花生衣总黄酮提取率的影响
3. 7 原料提取次数对花生衣总黄酮提取率的影响
在乙醇浓度为 45%，提取时间为 40 s，微波功率
为 690 W，料液比为 1∶ 20 条件下，考察原料提取次
数对花生衣中总黄酮提取率的影响，结果见表 2。
由表 2 可知，经过 2 次提取，花生衣中总黄酮已基本
提取完全。本实验选择原料提取次数为 2 次。
表 2 原料提取次数对花生衣总黄酮提取率的影响
提取序号 花生衣质量 / g
吸光度
A
总黄酮
提取量
/mg
提取率
/%
总提取率
/%
第 1 次 0. 471 59. 62 1. 97 1. 97
第 2 次 3. 0223 0. 137 15. 67 0. 52 2. 49
第 3 次 0. 025 0. 93 0. 031 2. 52
3. 8 正交试验设计 根据单因素试验结果，选取
微波功率、提取时间、乙醇浓度、料液比为考察因素，
各取 3 个水平，选用 L9(3
4)正交表进行试验。微波
功率过大或提取时间太长，乙醇易暴沸，故以单因素
水平最佳值为最高限来选择因素水平值。以花生衣
中总黄酮提取率为指标，因素与水平设计见表 3，正
交试验结果见表 4，方差分析结果见表 5。
由表 4 和表 5 可知:4 个因素对总黄酮提取率
影响的主次顺序为 A ＞ B ＞ D ＞ C，即提取功率 ＞提
取时间 ＞料液比 ＞乙醇浓度，A 因素对考察指标有
显著性影响(P ＜ 0. 1) ，B、C、D因素对考察指标无显
著性影响。结合单因素试验，料液比为 1∶ 20 时，总
黄酮提取率最大;随提取时间和乙醇浓度增加，总黄
酮提取率增大，在防止乙醇暴沸前提下，选取提取时
间为 40 s，乙醇浓度为 55%，确定最佳工艺参数为
A3B3C3D2，即最佳提取功率为 690 W，提取时间为
40 s，乙醇浓度为 55%，料液比为 1∶ 20。在最优条件
下微波辅助法提取花生衣中总黄酮的提取率为
3. 18%。
表 3 正交试验因素水平表
水平
因素
A微波功率
/W
B提取时间
/ s
C乙醇浓度
/% D料液比
1 230 20 35 1∶ 15
2 460 30 45 1∶ 20
3 690 40 55 1∶ 25
表 4 L9(3
4)正交试验设计及结果
序号
因素
A B C D
吸光度
A
总黄酮
提取量
/mg
提取率
/%
1 1 1 1 1 0. 410 38. 69 1. 29
2 1 2 2 2 0. 443 55. 93 1. 84
3 1 3 3 3 0. 310 48. 04 1. 60
4 2 1 2 3 0. 562 53. 69 1. 77
5 2 2 3 1 0. 681 87. 25 2. 89
6 2 3 1 2 0. 522 82. 91 2. 74
7 3 1 3 2 0. 518 82. 25 2. 72
8 3 2 1 3 0. 791 76. 29 2. 54
9 3 3 2 1 0. 699 89. 62 2. 98
K1 4. 73 5. 78 6. 57 7. 16
K2 7. 40 7. 27 6. 59 7. 30
K3 8. 24 7. 32 7. 21 5. 91
R 3. 51 1. 54 0. 64 1. 39
表 5 方差分析结果
方差来源 离均差平方和 自由度 均方 F P
A 2. 239 2 1. 120 12. 681 ＜ 0. 1
B 0. 510 2 0. 255 2. 888
C 0. 058 2 0. 029 0. 500
D 0. 390 2 0. 195 2. 211
注:F0. 1(2，2)= 9. 00，F0. 05(2，2)= 19. 00，F0. 01(2，2)= 99. 00
4 结论
微波功率、提取时间、乙醇浓度和料液比对总黄
酮提取率均有一定影响。通过单因素试验及正交试
验，确定微波辅助法提取花生红衣总黄酮的最佳提
·979·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 35 卷第 6 期 2012 年 6 月
取功率为 690 W，提取时间为 40 s，乙醇浓度为
55%，料液比为 1∶ 20，总黄酮最大提取率为 3. 18%。
微波辅助提取法工艺操作简单，提取率较高，对于花
生衣中总黄酮的开发利用具有一定应用价值。
参 考 文 献
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出版社，1996:289.
［2］ Yu J M，Ahmedna M，Goktepe I. Effects of processing
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方法分光光度比色法［S］. GB /T 20574-2006.
收稿日期:2011-12-19
作者简介:孙向阳(1969-) ，男，硕士，主管药师，主要从事中药及复方的应用研究;Tel:18794508165，E-mail:edusxy1105@ 126. com。
* 通讯作者:张永玲，Tel:13993076644。
星点设计-效应面法优化葛根素提取工艺
孙向阳1，张永玲1* ，张振巍2，罗小明1
(1. 甘肃省临夏州人民医院，甘肃 临夏 731100;2. 中国人民解放军第 155 中心医院，河南 开封 475003)
摘要 目的:采用星点设计-效应面法优化葛根素提取过程中的有关工艺参数。方法:以提取时间、料液比为考
察因素，葛根素提取率为指标，分别用多元线性模型和二次多项式模型描述考察指标和两个考察因素之间的数学
关系，绘制效应面图，确定较优参数并进行验证实验。结果:确定的最佳提取工艺为:料液比 1∶ 8. 88(W/V) ，提取时
间为 150 min;二项式拟合的相关系数为 0. 9977，提取率预测值与理论值偏差 0. 59%。结论:实验结果与模型预测
值相符，该工艺可用于葛根中葛根素的提取。
关键词 葛根;葛根素;星点设计-效应面法
中图分类号:R286. 1 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2012)06-0980-04
Optimal Extraction of Puerarin from Pueraria lobata Based on
Central Composite Design and Response Surface Methodology
SUN Xiang-yang1，ZHANG Yong-ling1，ZHANG Zhen-wei2，LUO Xiao-ming1
(1. The Peoples Hospital of Linxia，Linxia 731100，China;2. The 155th Central Hospital of PLA，Kaifeng 475003，China)
Abstract Objective:To optimize the parameters of extraction technology for Puerarin from Pueraria lobata by Central Composite
Design-Response Surface Methodology. Methods:Used the ratio of dosage liquid and extraction time as the examination factor，the con-
tent of puerarin for the extraction percentage as the index. The multielement linear model and the polynomial model were used to de-
scribe the mathematics relation with response surface. Results:The optimal extraction technology was as follows:ratio of herb-to-solvant
was 1 ∶ 8. 88 (W/V) and extraction time was 150 min. The coefficient correlation was 0. 9977 and closed to the predicted
value. Conclusion:The results are accordant with model predictions. The technology can be used as the extraction process of puerarin
from Pueraria lobata.
Key words Pueraria lobata(Willd.)Ohwi;Puerarin;CCD-RSM
效应面优化法 Response Surface Methodology
(RSM)是集数学和统计学方法于一体的统计学试
验设计方法，是采用多元二次回归方程来拟合因素
和响应值之间的函数关系，通过对回归方程和响应
值之间的函数关系的分析，寻求最佳工艺参数，解决
多变量问题的一种统计方法。RSM 常用的实验设
计方法有 Box-Behnken 设计(BBD)、Doehlert 设计
(DM)和星点设计(Central Composite Design，CCD)
等。本文采用星点设计-效应面法优化葛根中葛根
素的提取工艺，现报道如下。
1 仪器与材料
日本岛津 LC-10ATvp 液相色谱仪，包括 LC-
·089· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 35 卷第 6 期 2012 年 6 月