全 文 :天然产物研究与开发 Nat Prod Res Dev 2015,27:1794-1800
文章编号:1001-6880(2015)10-1794-07
收稿日期:2015-02-09 接受日期:2015-05-26
基金项目:国家大学生创新实验计划(201410626009)
* 通讯作者 E-mail:dcb@ sicau. edu. cn
滇重楼茎叶总皂苷提取工艺优化及其体外抗氧化活性分析
韦 蒙,许新恒,李俊龙,申世安,刘 静,丁春邦*
四川农业大学生命科学学院,雅安 625014
摘 要:以滇重楼茎叶为试验材料,采用响应面法优化超声波辅助提取滇重楼茎叶总皂苷的工艺,并分析总皂
苷的体外抗氧化活性。在单因素试验的基础上,利用 Box-Benhnken设计四因素五水平响应面试验,确定最佳提
取工艺条件为料液比 1∶ 12(g /mL)、提取温度 54 ℃、超声功率 210 W、提取时间 2 h,滇重楼茎叶总皂苷实际平均
得率为 2. 360%,预测得率为 2. 385%,相对误差为 1. 04%。滇重楼茎叶总皂苷对 DPPH自由基、羟自由基和超
氧阴离子的最大清除率分别为 98%、58%和 64%,其 IC50分别为 2. 223、6. 782 mg /mL和 4. 638 mg /mL。
关键词:滇重楼茎叶;总皂苷;响应面法;超声波辅助提取;抗氧化
中图分类号:TS201. 1 文献标识码:A DOI:10. 16333 / j. 1001-6880. 2015. 10. 020
Extraction and Antioxidant Activity of Total Saponins from Stems and
Leaves of Paris polyphylla var. yunnanensis (Franch.)Hand. -Mazz.
WEI Meng,XU Xin-heng,LI Jun-long,SHEN Shi-an,LIU Jing,DING Chun-bang*
College of Life Sciences,Sichuan Agricultural University,Sichuan Ya’an 625014,China
Abstract:Response surface methodology (RSM)was used to optimize the ultrasonic-assisted extraction process of total
saponins from stems and leaves of Pairs polyphylla var. yunnanensis (Franch.)Hand. -Mazz. Furthermore,the antioxi-
dant activity of the total saponins was analyzed in vitro. Based on single-factor tests,a five-level four-factor response sur-
face test was developed by Box-Benhnken design. The optimal extraction conditions were determined to be the solid-liq-
uid ratio of 1∶ 12 (g /mL) ,extraction temperature of 54 ℃,ultrasonic power of 210 W,and extraction time of 2 h. Under
these conditions,the extraction yield was 2. 360%,while the predicted extraction yield was 2. 385%,with relative error
of 1. 04% . The maximum inhibition rates of DPPH,hydroxyl radical and superoxide anion of the total saponins were
98%,58% and 64%,respectively. The IC50 values of those antioxidant activities were 2. 223 mg /mL,6. 782 mg /mL and
4. 638 mg /mL,respectively.
Key words:stems and leaves of Pairs polyphylla var. yunnanensis (Franch.)Hand. -Mazz.;total saponins;response
surface method;ultrasonic-assisted extraction;antioxidant
滇 重 楼 [Paris polyphylla var. yunnanensis
(Franch.)Hand. -Mazz.]是 2010 年版《中国药典》
收载的中药材重楼的基原植物之一,为延龄草科
(Trilliaceae)重楼属(Paris)多年生草本植物,以干
燥根茎入药[1]。中医认为重楼具有清热解毒、消肿
止痛、凉肝定惊之功效,主要用于止血、免疫调节、抗
肿瘤、抗炎、抗菌抑菌、镇静镇痛等,已广泛应用于临
床[2,3]。重楼的药用部位为根茎,主要活性成分为
甾体皂苷、黄酮类和多糖类[4]。
滇重楼根茎生长缓慢,从种子发芽到生长成药
用商品,一般需要 10 ~ 15 年。每年秋末 10 ~ 11 月,
地上茎叶部分会枯萎倒下并被丢弃,其生物质的总
产量要远高于地下部分。据文献报道,滇重楼茎叶
含有与根茎相近的皂苷成分。因此,对滇重楼的地
上茎叶部分进行开发利用,将大幅提高滇重楼的综
合利用率,在一定程度上也可缓解重楼药材的供需
矛盾,增加药农收入,推动滇重楼人工种植的发
展[5,6]。
目前植物皂苷的提取方法主要有溶剂提取法、
生物酶解提取法、微波辅助提取法和超声波辅助提
取法等[7-10],其中,超声波辅助提取法是利用超声波
能提高有效成分提取率的一种技术,具有低消耗、高
效率、操作简便和节约时间的优点,已广泛应用于天
然产物中有效成分的提取[11,12]。因此,本实验利用
响应面法(response surface methodology,RSM)优化
滇重楼茎叶中总皂苷的超声波辅助提取工艺,并分
析所得总皂苷的抗氧化活性,为滇重楼茎叶的有效
利用和开发提供理论依据和技术支撑。
1 材料与方法
1. 1 材料与试剂
滇重楼茎叶,2013 年 10 月采自云南省文山州
重楼种植基地,经四川农业大学丁春邦教授鉴定为
滇重楼[Paris polyphylla var. yunnanensis (Franch.)
Hand. -Mazz.]。晾干后粉碎常温保存。
石油醚(60 ~ 90 ℃)、甲醇、2,2-二苯基-1-苦味
基肼(DPPH)、薯蓣皂苷元标准品、丙酮、水杨酸、邻
苯三酚、盐酸、硫酸亚铁等。所有试剂均为分析纯。
1. 2 仪器与设备
SHB-D(Ⅲ)型循环水式真空泵(巩义市予化仪
器厂) ,UV-1750 型紫外分光光度计(Shimadzu,日
本) ,FA2004B型电子天平(上海精天电子仪器有限
公司) ,UPT-T-101 型超纯水器(成都超纯水科技有
限公司) ,DZTW型调温热套、FW135 型高速万能粉
碎机以及 DZKW-S-6 型电热恒温水浴锅(北京永光
明医疗仪器厂) ,RE-2000B 型旋转蒸发器(上海亚
荣生化仪器厂) ,7D-4Z 型台式低速离心机(蜀科仪
器有限公司) ,KQ-300DV 型超声波清洗器(昆山市
超声仪器有限公司)。
1. 3 试验方法
1. 3. 1 滇重楼茎叶总皂苷的提取工艺流程
晾干的滇重楼茎叶经粉碎过筛,依次用石油醚
和丙酮除去色素。称取样品粉末 10. 0 g,置于锥形
瓶中,超声辅助提取一定时间。提取液离心取上清
液,检测总皂苷含量。提取液浓缩蒸发得到总皂苷
浸膏。所得浸膏经大孔树脂分离纯化后真空干燥,
得到总皂苷样品。
1. 3. 2 滇重楼茎叶总皂苷含量的测定
参考王俊等的方法[13]。取滇重楼茎叶总皂苷
提取液 0. 5 mL,挥干溶剂,加入 5%的冰醋酸-香草
醛溶液 0. 2 mL,高氯酸 0. 8 mL。摇匀后 30 ℃条件
下反应 30 min,加入冰醋酸 5 mL终止反应。410 nm
处测定吸光度。以薯蓣皂苷作标准品,标准曲线为
Y = 7. 2901X + 0. 054,R2 = 0. 9954,表明在 0 ~ 0. 5
mg /mL范围内线性关系良好。
总皂苷得率(%)= 样品液中总皂苷浓度 ×样
品液体积 /滇重楼茎叶粉末质量 × 100%
1. 3. 3 单因素试验
以滇重楼茎叶中总皂苷得率为指标,研究料液
比(1∶ 5、1∶ 10、1∶ 15、1∶ 20、1∶ 25 g /mL,固定提取温度
55 ℃,超声功率 210 W,提取时间 1. 5 h)、提取温度
(40、45、50、55、60 ℃,固定料液比 1 ∶ 15,超声功率
210 W,提取时间 1. 5 h)、提取时间(0. 5、1. 0、1. 5、
2. 0、2. 5 h,固定料液比 1∶ 15,提取温度 55 ℃,超声
功率 210 W)、超声功率(150、180、210、240、270 W,
固定料液比 1∶ 15,提取温度 55 ℃,提取时间 1. 5 h)
对总皂苷得率的影响。试验 3 次重复。
1. 3. 4 响应面法优化试验设计
在单因素试验结果的基础上,根据 Box-Behnken
设计原理,选择超声功率(A)、提取温度(B)、提取
时间(C)和料液比(D)4 个因素为自变量,以滇重楼
茎叶总皂苷得率为响应值(R) ,设计四因素五水平
响应面试验(表 1) ,预测滇重楼茎叶总皂苷超声辅
助提取的最佳工艺。
表 1 响应面分析因素及水平表
Table 1 Factors and levels of response surface experiment
水平
Level
因素 Factors
A功率
Ultrasonic power (W)
B温度
Temperature (℃)
C提取时间
Extraction time (h)
D料液比
Solid-liquid ratio (g /mL)
-2 150 40 0. 5 1∶ 5
-1 180 45 1. 0 1∶ 10
0 210 50 1. 5 1∶ 15
1 240 55 2. 0 1∶ 20
2 270 60 2. 5 1∶ 25
5971Vol. 27 韦 蒙等:滇重楼茎叶总皂苷提取工艺优化及其体外抗氧化活性分析
1. 3. 5 滇重楼茎叶总皂苷的抗氧化活性测定
1. 3. 5. 1 DPPH自由基清除能力的测定
参考 Liu等[14]的实验方法,适当改进。用乙醇
配制 0. 2 mmol /L的 DPPH溶液,用甲醇配制一系列
梯度的总皂苷溶液。向具塞试管中加入 2 mL DPPH
和 2 mL不同浓度的总皂苷溶液,混匀,黑暗条件下常
温反应 30 min,517 nm测定吸光值。试验 3次重复。
DPPH自由基清除率(%)=[1-A1 /A0]× 100%
式中,A1 为加入样品的反应液吸光值,A0 为用
甲醇代替样品的反应液吸光值。
1. 3. 5. 2 羟自由基清除能力的测定
参考 Saeed的实验方法[15],适当改进。向具塞
试管内按顺序加入 9 mmol /L FeSO41 mL,9 mmol /L
水杨酸-乙醇溶液 2 mL,加入总皂苷溶液 2 mL,最后
加入 8. 8 mmol /LH2O2 2 mL启动反应,37 ℃下反应
0. 5 h,510 nm测定吸光值。试验 3 次重复。
羟自由基清除率(%) = [1-A1 /A0]× 100%
式中,A1 为加入样品的反应液吸光值,A0 为用
甲醇代替样品的反应液吸光值。
1. 3. 5. 3 超氧阴离子清除能力的测定
参考 Chen等[16]的实验方法,适当改进。向具
塞试管内加 0. 05 mol /L pH 8. 2 Tris-HCl 缓冲液 5
mL,在 25 ℃条件下预热 5 min,加 1 mL 总皂苷溶
液,25 ℃反应 20 min 后,加入 0. 4 mL 3 mmol /L 的
邻苯三酚,混匀,25 ℃反应 5 min,用 0. 5 mL的浓盐
酸终止反应,299 nm测定吸光值。试验 3 次重复。
超氧阴离子清除率(%)=[1-A0 /A1]× 100%
式中,A1 为加入样品的反应液吸光值,A0 为用
Tris-HCl缓冲液代替样品的反应液吸光值。
2 结果与分析
2. 1 单因素试验结果与分析
2. 1. 1 超声功率对滇重楼茎叶总皂苷得率的影响
如图 1A所示,总皂苷得率随超声功率增加而
增加,当功率达 240 W时,总皂苷得率为 2. 84%,表
明超声功率 240 W时,原料中总皂苷已基本萃取到
溶液中。考虑到节约能源与保护设备,故选择超声
功率 240 W。
2. 1. 2 提取温度对滇重楼茎叶总皂苷得率的影响
如图 1B所示,总皂苷得率随提取温度的上升
而快速增加,当温度到达 55 ℃后,总皂苷得率基本
稳定,此时总皂苷得率为 2. 13%。表明 55 ℃时,提
取溶剂已很好地穿透滇重楼茎叶细胞。为减少溶剂
挥发和节约能源成本,故选取最佳提取温度为 55
℃。
2. 1. 3 提取时间对滇重楼茎叶总皂苷得率的影响
如图 1C所示,随提取时间的增加,总皂苷得率
迅速增加,当提取时间达 2 h 时,总皂苷得率为
2. 38%,之后延长时间,总皂苷得率基本稳定。表明
提取时间 2 h已能将原料中总皂苷基本溶出。为缩
短提取周期、节约成本,故选取最佳提取时间为 2 h。
2. 1. 4 料液比对滇重楼茎叶总皂苷得率的影响
由图 1D 可知,随着料液比的增加,总皂苷得率
不断增加,在料液比为 1∶ 15(g /mL)时,总皂苷得率
达到最大值 2. 12%,之后基本稳定。料液比为 1∶ 15
(g /mL)时,材料中的总皂苷基本溶出,继续增大溶
剂量,其总皂苷得率无明显增加。考虑到节省溶剂
成本,故选择最优料液比为 1∶ 15(g /mL)。
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0总
皂
苷
得
率
Yi
el
d%
of
%to
ta
l%s
ap
on
in
s(%
)
150% 180% 210% 240% 270
超声功率
Ultrasonic%power(W)
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
总
皂
苷
得
率
Yi
el
d%
of
%to
ta
l%s
ap
on
in
s(%
)
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0总
皂
苷
得
率
Yi
el
d%
of
%to
ta
l%s
ap
on
in
s(%
) 2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
总
皂
苷
得
率
Yi
el
d%
of
%to
ta
l%s
ap
on
in
s(%
)
40% 45% 50% 55% 60
提取温度
Extraction%temprature(℃)
0.5% 1.0% 1.5% 2.0% 2.5
提取时间
Extraction%time(h)
5 10% 15% 20% 25
料液比
Solid-liquid%ratio(g/mL)
A B C D
图 1 超声功率(A)、提取温度(B)、提取时间(C)和料液比(D)对滇重楼茎叶总皂苷得率的影响
Fig. 1 Effects of ultrasonic power (A) ,extraction temperature (B) ,extraction time (C) ,solid-liquid ratio (D)on the extraction
yield of total saponins
2. 2 响应面法优化滇重楼茎叶总皂苷的提取工艺
2. 2. 1 响应面试验设计及结果
利用 Design-Expert 7. 0 软件对表 2 中的试验结
果进行二次多元回归拟合,得到滇重楼茎叶总皂苷
得率(R)与超声功率(A)、提取温度(B)、提取时间
(C)和料液比(D)之间的回归模型为:
6971 天然产物研究与开发 Vol. 27
R = 2. 34 + 0. 029A + 0. 044B + 0. 045C +
8. 908E-0. 03D-0. 042AB-4. 375E-0. 04AC + 0. 017AD
+0. 052BC-0. 071B D + 0. 018CD-0. 045A2-0. 060B2-
0. 031C2-0. 042D2
表 2 Box-Behnken中心组合设计方案及实验结果
Table 2 Box-Behnken experimental design and the results of these experiments
实验编号
No.
A超声功率
Ultrasonic
power (W)
B提取温度
Temperature(℃)
C提取时间
Extraction
time (h)
D料液比
Solid-liquid
ratio (g /mL)
R得率
Extraction yield of
total saponins (%)
1 1 1 1 1 2. 145
2 1 1 1 -1 2. 175
3 1 1 -1 1 2. 011
4 1 1 -1 -1 2. 101
5 1 -1 1 1 2. 224
6 1 -1 1 -1 1. 975
7 1 -1 -1 1 2. 259
8 1 -1 -1 -1 2. 050
9 -1 1 1 1 2. 249
10 -1 1 1 -1 2. 385
11 -1 1 -1 1 1. 995
12 -1 1 -1 -1 2. 246
13 -1 -1 1 1 2. 106
14 -1 -1 1 -1 1. 979
15 -1 -1 -1 1 2. 096
16 -1 -1 -1 -1 1. 971
17 2 0 0 0 2. 090
18 -2 0 0 0 2. 118
19 0 2 0 0 2. 074
20 0 -2 0 0 2. 182
21 0 0 2 0 2. 092
22 0 0 -2 0 2. 297
23 0 0 0 2 2. 090
24 0 0 0 -2 2. 099
25 0 0 0 0 2. 287
26 0 0 0 0 2. 379
27 0 0 0 0 2. 380
28 0 0 0 0 2. 314
29 0 0 0 0 2. 375
30 0 0 0 0 2. 312
31 0 0 0 0 2. 329
2. 2. 2 回归模型方差分析与显著性检验
利用 Design-Expert 7. 0 软件对回归模型进行方
差分析(analysis of variance,ANOVA) (表 3) ,结果显
示,模型极显著(P < 0. 01) ,失拟项不显著(P >
0. 05) ;R2 = 0. 9143,说明该模型拟合度较好。因此
该模型可以用于预测滇重楼茎叶总皂苷超声波辅助
提取的最佳工艺。
各因素对滇重楼总皂苷得率显著性分析可以看
7971Vol. 27 韦 蒙等:滇重楼茎叶总皂苷提取工艺优化及其体外抗氧化活性分析
出,显著性最强的是提取温度和提取时间,其次是超
声功率,而料液比对总皂苷得率的影响不显著。因
素间交互效应中,AB、BC 和 BD 的交互效应显著。
四个因素的二次项效应均显著。根据 F 值大小,可
以得出各因素对滇重楼总皂苷得率的影响大小为提
取时间 >提取温度 >超声功率 >料液比。
表 3 回归模型方差分析
Table 3 The variance analysis of regression model
方差来源
Source
平方和
Sum of squares
自由度
df
均方
Mean square
F值
F Value
P值
P-value
显著性
Significance
模型 Model 0. 465 14 0. 033 12. 186 < 0. 0001 significant
A 0. 020 1 0. 020 7. 435 0. 0149 *
B 0. 046 1 0. 046 16. 991 0. 0008 **
C 0. 049 1 0. 048 17. 971 0. 0006 **
D 0. 002 1 0. 001 0. 698 0. 4155
AB 0. 029 1 0. 029 10. 604 0. 0050 **
AC 0. 031 1 0. 031 0. 001 0. 9737
AD 0. 005 1 0. 004 1. 699 0. 2108
BC 0. 042 1 0. 043 15. 593 0. 0011 **
BD 0. 081 1 0. 08 29. 397 < 0. 0001 **
CD 0. 005 1 0. 005 1. 934 0. 1834
A2 0. 058 1 0. 058 21. 171 0. 0003 **
B2 0. 1 1 0. 1 37. 965 < 0. 0001 **
C2 0. 027 1 0. 027 10. 055 0. 0059 **
D2 0. 051 1 0. 051 18. 735 0. 0005 **
残差 Residual 0. 044 16 0. 003
失拟误差 Lack of Fit 0. 035 10 0. 003 2. 389 0. 1493 not significant
纯误差 Pure Error 0. 009 6 0. 001
总误差 Cor Total 0. 508 30
注:**为极显著(P < 0. 01) ,* 为显著(P < 0. 05)。
Note:** is very significant (P < 0. 01) ,* is significant (P < 0. 05).
总
皂
苷
得
率
Yi
el
d%
of
%to
ta
l%
sa
po
ni
ns
(%
)
A:功率
Ultrasonic
%power(W)
B:温度
Extraction%
temprature(℃)
C:时间
Extraction%
time(h)
D:料液比
Solid鄄liquid%
ratio(g/mL)
2.4
2.3
2.2
2.1
2.0 总
皂
苷
得
率
Yi
el
d%
of
%to
ta
l%
sa
po
ni
ns
(%
) 2.4
2.3
2.2
2.1
2.0 总
皂
苷
得
率
Yi
el
d%
of
%to
ta
l%
sa
po
ni
ns
(%
) 2.4
2.3
2.2
2.1
2.0
55.0
52.550.047.545.0180
195210
225
240
A:功率
Ultrasonic
%power(W)
180195
210225
2402.01.81.61.41.21.0 A:功率
Ultrasonic
%power(W)
180195
210225
2402018 16 141210
D:料液比
Solid鄄liquid%
ratio(g/mL)
2018 16 141210D:料液比
Solid鄄liquid%
ratio(g/mL)
2018 16 141210
B:温度
Extraction%
temprature(℃)
55.052.550.047.545.0 B:温度
Extraction%
temprature(℃)
55.052.550.047.545.0C:时间
Extraction%
time(h)
2.01.81.61.41.21.0
总
皂
苷
得
率
Yi
el
d%
of
%to
ta
l%
sa
po
ni
ns
(%
) 2.4
2.3
2.2
2.1
2.0
总
皂
苷
得
率
Yi
el
d%
of
%to
ta
l%
sa
po
ni
ns
(%
) 2.4
2.3
2.2
2.1
2.0 总
皂
苷
得
率
Yi
el
d%
of
%to
ta
l%
sa
po
ni
ns
(%
) 2.4
2.3
2.2
2.1
2.0
C:时间
Extraction%
time(h)
2.0
1.81.61.41.21.0
A B C
D E F
图 2 各因素间交互作用对总皂苷得率影响的响应面图[R = f(A,B) (A)、R = f(A,C) (B)、R = f(A,D) (C)、R = f(C,B)
(D)、R = f(D,B)(E)、R = f(D,C)(F)]
Fig. 2 Response surface plots showing the effects of different variables on extraction yield of total saponins
8971 天然产物研究与开发 Vol. 27
2. 2. 3 响应面分析
根据回归方程,绘制总皂苷得率(R)和试验因
素超声功率(A)、提取温度(B)、提取时间(C)和料
液比(D)的响应面图(图 2)。在其他因素条件固定
不变的情况下,考察交互项之间的影响。根据图 2
的响应面与等高线变化规律可以看出,随着各因素
值的增大,响应值 R 逐渐升高;当 R 值达到极值之
后,随着各因素量的增大,响应值 R 逐渐减小。比
较各图可知,提取温度和超声功率的抛物线最陡
(图 2A) ,提取时间和料液比的抛物线(图 2F)则较
为平缓,与方差分析结果一致。等高线越密,表明因
素对总皂苷得率的影响越大。从图 2 可以看出,提
取温度较提取功率对总皂苷得率的影响大(图
2A) ;提取温度较提取时间对总皂苷得率的影响大
(图 2D) ;提取温度较料液比的影响大(图 2E) ;提
取时间较料液比的影响大(图 2F) ,这与方差分析结
果一致。
2. 2. 4 最佳工艺参数与验证试验
经响应面优化,超声辅助提取滇重楼茎叶总皂
苷的最佳工艺参数为料液比 1∶ 12. 30(g /mL)、提取
温度 53. 72 ℃、超声功率 215. 92 W、提取时间 1. 90
h。在此工艺条件下,滇重楼茎叶总皂苷得率的预测
值为 2. 385%。
考虑到实际可操作性,将最佳工艺参数调整为
料液比 1∶ 12(g /mL)、提取温度 54 ℃、超声功率 210
W、提取时间 2 h,在此条件下进行 3 次重复验证试
验,滇重楼茎叶总皂苷平均得率为 2. 360%,与预测
值的相对误差为 1. 04%,表明该模型能用于指导超
声辅助提取滇重楼茎叶总皂苷的提取工艺,具有实
用价值。
2. 3 滇重楼茎叶总皂苷的抗氧化活性分析
自由基拥有很高的反应活性,在生物体内能氧
化细胞膜、变性蛋白质、甚至破坏 DNA,进而损伤细
胞和器官,甚至诱发多种慢性疾病危害健康,如动脉
硬化、糖尿病和某些肿瘤等[17]。因此,需要抗氧化
剂来清除多余的活性氧自由基以防止机体遭受氧化
伤害。研究表明,皂苷具有抗氧化等多种生物活
性[3]。
由图 3 可知,在低浓度范围内,总皂苷溶液对自
由基的清除率与样品浓度有明显的量效关系,清除
率随浓度增加而增加;高浓度时,清除率趋于平缓。
在 6 mg /mL 时,总皂苷对 DPPH 自由基清除率达
98%,其 IC50值为 2. 223 mg /mL。表明滇重楼茎叶
总皂苷溶液具有很强的 DPPH 自由基清除能力(图
3A)。如图 3B、C所示,总皂苷对羟自由基和超氧阴
离子清除活性较其对 DPPH 的清除活性弱。在 8
mg /mL时,总皂苷对羟自由基和超氧阴离子的清除
活性分别是 58% 和 64%,其 IC50值分别为 6. 782
mg /mL和 4. 638 mg /mL。表明滇重楼茎叶总皂苷
溶液对羟自由基和超氧阴离子具有一定的清除能
力。
100
80
60
40
20
0
自
由
基
清
除
率
Fr
ee
%ra
di
ca
l%
sc
av
en
gi
ng
%ra
te
(%
)
60
45
30
15
0
自
由
基
清
除
率
Fr
ee
%ra
di
ca
l%
sc
av
en
gi
ng
%ra
te
(%
)
自
由
基
清
除
率
Fr
ee
%ra
di
ca
l%
sc
av
en
gi
ng
%ra
te
(%
) 70
60
50
40
30
20
0% 2% 4% 6% 8 10
样品浓度
Samle%concentration(mg/mL)
0% 2% 4% 6% 8 10
样品浓度
Samle%concentration(mg/mL)
0% 2% 4% 6% 8 10
样品浓度
Samle%concentration(mg/mL)
CBA
图 3 总皂苷对 DPPH(A)、羟自由基(B)和超氧阴离子(C)的清除能力
Fig. 3 DPPH (A) ,hydroxyl (B)and superoxide (B)radical scavenging activities of total saponins
3 结论
在单因素试验结果的基础上,采用响应面法优
化得到超声辅助提取滇重楼茎叶总皂苷的最佳工艺
条件为料液比 1 ∶ 12(g /mL)、提取温度 54 ℃、超声
功率 210 W、提取时间 2 h,在此条件下进行 3 次重
复验证试验,滇重楼茎叶总皂苷平均得率为
2. 360%,与预测值的相对误差为 1. 04%。说明此
优化工艺参数可靠,具有实用价值。
体外抗氧化试验结果表明,滇重楼茎叶总皂苷
对 DPPH自由基、羟自由基和超氧阴离子均有较明
显的清除效果,最大清除率分别为 98%、58% 和
64%,其 IC50分别为 2. 223 mg /mL,6. 782 mg /mL 和
4. 638 mg /mL。因此,滇重楼茎叶总皂苷具有较好
9971Vol. 27 韦 蒙等:滇重楼茎叶总皂苷提取工艺优化及其体外抗氧化活性分析
的抗氧化活性。
参考文献
1 China Pharmacopoeia Committee(国家药典委员会). Phar-
macopoeia of Peoples Republic of China(中华人民共和国
药典). Beijing:Chinese Medical Science and Technology
Press,2010:243-244.
2 Hong Y(洪燕) ,Han YQ(韩燕全) ,Liu XG (刘向国) ,et
al. Quality control of Pairs root and advancement on pharma-
cological study. J Shanxi Coll Tradit Chin Med(山西中医学
院学报) ,2014,14:66-69.
3 He HJ(何含杰) ,Zhang HY(章怀云) ,Chen LL(陈丽莉) ,
et al. Polyphyllin pharmacological effects and clinical appli-
cations of research progress. J Chin Med Mater(中药材) ,
2014,37:527-530.
4 Wu SS(武珊珊) ,Gao WY(高文远) ,Duan HQ(段宏泉) ,
et al. Advances in studies on chemical constituents and phar-
macological activities of Rhizoma Paridis. Chin Tradit Herb
Drugs (中草药) ,2004,35:344-347.
5 Zeng WM(曾卫民) ,Zhao TZ(赵庭周). Analysis on utiliza-
tion of stem and leaves growing on the ground of Paris
polyphyall var. yunnanensis. Chin Agric Sci Bull(中国农学
通报) ,2012,28:266-270.
6 Pu W(卜伟) ,Zhao J(赵君) ,Shen ZQ(沈志强). Compari-
son of hemostatic,analgesic and anti-inflammatory effects of
total saponins between the aerial and underground parts of
Paris polyphylla var. yunnanensis. Nat Prod Res Dev (天然
产物研究与开发) ,2009,21:370-372.
7 Lin HC(林海成) ,Zhu HY(祝洪艳) ,He ZM(何忠梅) ,et
al. Optimization of extraction technology for total saponins
from Ziziphi spinosea semen by orthogonal test. Chin J Exp
Tradit Med Form (中国实验方剂学杂志) ,2014,21:22-
25.
8 Zhao Y(赵岩) ,Yu T(于婷) ,Jin DM(金达明) ,et al. En-
zymatic extraction of ginsenosides. Shanghai J Tradit Chin
Med(上海中医药杂志) ,2014,48:103-113.
9 Ouyang LN(欧阳丽娜) ,Li LL(李兰林) ,Wu X(吴雪) ,et
al. Saponins microwave extraction process orthogonal design
Panax japonicus. Chin Tradit Herb Drugs (中草药) ,2010,
41:1639-1642.
10 Gao X(高侠) ,Li YX(黎云祥) ,Cai LY(蔡凌云) ,et al.
Ultrasonic-assisted solvent extraction of total saponins from
Acanthopanan trifoliatus leaves. Food Sci(食品科学) ,2009,
30:69-72.
11 Pang TC(庞庭才) ,Hu SY(胡上英) ,Zhong QP(钟秋平) ,
et al. Response surface optimization of ultrasound-assisted
extraction of flavonoids from nutshell of Heritiera littoralis
Dryand. J Chin Med Mater (中药材) ,2014,37:2290-2294.
12 Xie XJ(谢小俊) ,Lin LZ(林乐珍) ,Zheng GD(郑国栋).
Extraction technology of polyphenols from Smilax china L. by
ultrasonic method. Food Sci Technol(食品科技) ,2014,39:
231-234.
13 Wang J(王俊) ,Yang KD(杨克迪) ,Chen J(陈钧). Deter-
mination of diosgenin by spectrophotometry. Anal Lab (分析
试验室) ,2004,23:73-75.
14 Liu F,Liu WH,Tian SG. Artificial neural network optimiza-
tion of Althaea rosea seeds polysaccharides and its antioxi-
dant activity. Int J Biol Macromole,2014,70:100-107.
15 Saeed T. Optimization of polysaccharides from Zagros oak
leaf using RSM:Antioxidant and antimicrobial activities. Car-
bohydr Polym,2014,106:238-246.
16 Chen JJ,Zhang T,Jiang B. Characterization and antioxidant
activity of Ginkgo biloba exocarp polysaccharides. Carbohydr
Polym,2012,87:40-45.
17 Maritim AC,Sanders RA,Watkins JB. Diabetes,oxidative
stress,and antioxidants:a review. J Biochem Mole Toxicol,
2003,17:
櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵
24-38.
(上接第 1716 页)
20 Mukherjee PK,Mukherjee D,Maji AK,et al. The sacred lotus
(Nelumbo nucifera)-phytochemical and therapeutic profile.
J Pharm Pharmacol,2009,61:407-422.
21 Ji L,Wu J,Gao W,et al. Antioxidant capacity of different
fractions of vegetables and correlation with the contents of as-
corbic acid,phenolics,and flavonoids. J Food Sci,2011,76:
1257-1261.
22 Mssner J. Nutrition,probiotics,antibiotics,antioxidative
therapy,endoscopy in chronic pancreatitis. Praxis,2006,95:
1627-1635.
0081 天然产物研究与开发 Vol. 27