全 文 ：第 5 期
青海产小叶黑柴胡总皂苷提取工艺的优选
张 丹 1a，陶燕铎 2，颜学伟 1a，曹纬国 1a，1b，1c，王 刚 1a
（1． 重庆医科大学，a．中医药学院；b．中医药研究室；c．中医药实验教学中心，重庆 400016；
2．中国科学院西北高原生物研究所，西宁 810000）
摘要： 采用单因素试验与正交试验相结合优化小叶黑柴胡 （Bupleurum smithii Wolff var． parvifolium Shan
et Y． Li）总皂苷的提取工艺，考察了提取温度、提取溶剂pH、乙醇浓度、料液比（g ／ mL,下同）、提取次数和提
取时间对小叶黑柴胡总皂苷得率的影响。 结果表明，小叶黑柴胡总皂苷的较优提取工艺条件为料液比1∶10，
乙醇浓度80％，提取次数3次，提取时间1．0 h，提取温度80 ℃，提取溶剂pH为9。 该工艺条件下，小叶黑柴胡总
皂苷的得率为2．78％。 验证试验表明该工艺稳定可行，可为小叶黑柴胡的深入研究提供参考。
关键词：小叶黑柴胡（Bupleurum smithii Wolff var． parvifolium Shan et Y． Li）；总皂苷；提取工艺；正交试验
中图分类号：R284．2 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2014）05－1139-03
Extracting Total Saponins from Bupleurum smithii Wolff var． parvifolium Shan et Y． Li
in Qinghai
ZHANG Dan1a，Tao Yan－duo2，YAN Xue－wei1a，CAO Wei－guo1a，1b，1c，WANG Gang1a
（1． Chongqing University of Medical Sciences， a． TCM College；b． The Lab of TCM；c． TCM Experimental Teaching Center， Chongqing，
400016， China； 2．The Northwest Institute of Planteau Biology， Chinese Academy of Sciences， Xiling 810000， China）
Abstract： The technology of extracting total saponins from Bupleurum smithii Wolff var． parvifolium Shan et Y． Li were opti-
mized by single－factor test and orthogonal design factors such as extraction temperature ， pH of solvent， extraction times，
ethanol concentration and liquid ratio were investigated. The results showed that the yield of total saponins from Bupleurum
smithii Wolff var． parvifolium Shan et Y． Li． was 2．78％ when it was extracted three times with each time 1 hour under 80
℃， ethanol concentration of 80％， solid to liquid ratio of 1∶10 （g ／ mL） and pH of 9． The technology was proved to be reliable
and could be used as a reference for utilizing of Bupleurum smithii Wolff var． parvifolium Shan et Y． Li．
Key words： Bupleurum smithii Wolff var． parvifolium Shan et Y． Li； total saponins； extraction technology； orthogonal
experiment
收稿日期：2013－10－14
基金项目：国家“十一五”科技支撑计划项目（2007BAI45B00）；重庆市卫生局中医药科技项目（2010－1－146）
作者简介：张 丹（1979－），女，陕西渭南人，副教授，硕士，主要从事药用植物资源开发与利用研究，（电话）13389679838
（电子信箱）cwgzd2001＠sohu．com；通讯作者，曹纬国（1978－），男，山东临沂人，副教授，硕士，主要从事中药与
天然药物研究与开发工作，（电话）023－65712062（电子信箱）haizi5437＠sina．com。
柴胡为常用中药之一，中国药典 ［1］规定柴胡药
材基源为柴胡（Bupleurum chinense DC．）和狭叶柴胡
（Bupleurum scorzonerifdium Willd．）， 近年来柴胡药
材需求量较大，资源紧张，导致柴胡药材价格不断
攀升， 急需扩大药用资源。 小叶黑柴胡（Bupleurum
smithii Wolff var． parvifolium Shan et Y． Li） 主要分布
于青海、宁夏、甘肃、山西和内蒙古等地，资源量较
大，为青海、宁夏等地商品柴胡的主流品种［2］。 其皂
苷类成分与柴胡相似 ［3］，重庆医科大学中药化学成
分研究组前期研究表明小叶黑柴胡中柴胡皂苷 a的
含量可达到 0．5％以上［4］，远高于药典柴胡药材的标
准，具有较大的开发利用价值。
本研究拟建立小叶黑柴胡中柴胡总皂苷的较
优提取工艺，为纯化制备高纯度的小叶黑柴胡总皂
苷奠定基础，提高小叶黑柴胡的生产附加值，以达
到对高原特色生物资源深度开发利用的目的。
1 材料与方法
1．1 材料
1．1．1 原料与试剂 小叶黑柴胡 （购于青海西宁，
第 53卷第 5期
2014年 3月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol． 53 No.5
Mar．，2014
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.05.018
湖 北 农 业 科 学 2014 年
经中国科学院西北高原生物研究所梅丽娟副研究
员鉴定为小叶黑柴胡 （Bupleurum smithii Wolff var．
parvifolium Shan et Y． Li）。
柴胡皂苷 a标准品 （中国药品生物制品鉴定所
提供，批号：110777－200507）；香兰素、甲醇、95％乙
醇、冰醋酸、正丁醇、高氯酸等均为分析纯。
1．1．2 仪器与设备 UV－1800 型分光光度计（上海
箐华科技仪器有限公司）；数显三用恒温水浴箱（江
苏省金坛市荣华仪器制造有限公司）； 旋转蒸发仪
（上海亚荣生化仪器厂）；F－80 型高速粉碎机 （金坛
市金城国胜实验仪器厂）；AL204 型电子分析天平
（瑞士梅特勒－托利多）。
1．2 方法［5－8］
1．2．1 标准品溶液的制备 精密称取柴胡皂苷 a 标
准品 9．6 mg，置 10 mL容量瓶中，加甲醇溶解并定容
至刻度，摇匀即得。
1．2．2 供试品溶液的制备 精密称取小叶黑柴胡
粗粉 5．0 g， 置具塞三角瓶中， 加入 80％乙醇溶液
100 mL，称定质量，浸泡过夜后超声提取 60 min，冷
却至室温后称重， 用 80％乙醇溶液补足减失的质
量，摇匀后过滤，精密量取续滤液 10 mL 浓缩至干
后，加甲醇溶解、转移至 10 mL 容量瓶并定容，作为
供试品溶液。
1．2．3 最大吸收波长的测定 取柴胡皂苷 a 标准品
溶液和供试品溶液各 0．2 mL，分别置 10 mL 具塞比
色管中，挥发干溶剂后，各加入 0．2 mL 5％香草醛－
冰醋酸溶液和 0．8 mL高氯酸， 摇匀，60 ℃恒温水浴
加热 20 min，取出后置冰水浴中冷却 15 min，再加入
5 mL 冰醋酸， 摇匀， 在 200～800 nm 波长范围内扫
描。
1．2．4 线性关系的考察 分别精密量取柴胡皂苷 a
标准品溶液 0、0．1、0．2、0．4、0．6、0．8 mL，置 10 mL 具
塞比色管中，按照“1．2．3”操作显色，以第 1 管做空
白对照，于“1．2．3”确定的最大吸收波长下分别测定
其吸光度，计算线性回归方程。
1．2．5 小叶黑柴胡总皂苷含量的测定 精密量取
供试品溶液 0．5 mL 置于 10 mL 具塞比色管中，按照
“1．2．3”方法显色后，于“1．2．3”确定的最大吸收波长
下测定其吸光度，并依据线性回归方程计算样品中
总皂苷的含量。
1．2．6 单因素试验
1） 考察提取温度对小叶黑柴胡总皂苷得率的
影响。 称取小叶黑柴胡粗粉 3份，每份约 5．0 g，置圆
底烧瓶中各加入 40 mL 80％的乙醇溶液， 分别在
70、80、90 ℃ ［9］下各回流提取 3 次，每次 1．0 h。 合并
3 次提取液，浓缩至干，加甲醇溶解、转移并定容至
100 mL 容量瓶中，过滤，取续滤液按照“1．2．5”方法
测定并计算样品中总皂苷的含量。
2） 考察提取溶剂pH 对小叶黑柴胡总皂苷得率
的影响。 称取小叶黑柴胡粗粉 3 份，每份约 5．0g，置
圆底烧瓶中各加入 40 mL 80％的乙醇溶液， 分别用
浓度为 30％的氨水调整其 pH为 7．0、8．0、9．0，于 80 ℃
水浴下各回流提取 3 次，每次 1．0 h。 合并 3 次提取
液，浓缩至干，加甲醇溶解、转移并定容至 100 mL
容量瓶中，过滤，取续滤液按照“1．2．5”方法测定并
计算样品中总皂苷的含量。
1．2．7 正交试验 选取影响小叶黑柴胡总皂苷提
取效果的乙醇浓度（A）、料液比（B）（g/mL，下同）、提
取次数（C）及提取时间（D）作为考察因素，提取温度
与提取溶剂 pH 的设定依据“1．2．6”试验结果，以小
叶黑柴胡总皂苷的得率为考察指标，选用 L9（34）正
交试验考察各因素对小叶黑柴胡总皂苷提取效果
的影响。 正交试验因素与水平见表 1。
1．2．8 验证试验 分别精密称取 3 份小叶黑柴胡
药材，每份 20.0 g，依据单因素试验与正交试验结果
优选的工艺条件提取小叶黑柴胡总皂苷，测定并计
算其含量。
2 结果与分析
2．1 最大吸收波长的确定
依据“1．2．3”操作，结果标准品和供试品溶液显
色后均在 612 nm 处有较大吸收， 因此选择 612 nm
为测定波长。
2．2 线性关系的考察
依据“1．2．4”测定结果，以吸光度值 A 为纵坐
标，以标准品溶液浓度 C 为横坐标计算，求得回归
方程 ：A ＝2．195 C ＋0．129，r ＝0．999 2， 线性范围为
0．096～0．768 mg ／ mL。
2．3 小叶黑柴胡总皂苷含量测定结果
依据“1．2．5”操作，结果测得小叶黑柴胡药材中
总皂苷的含量为 2．81％。
2．4 单因素试验结果与分析
2．4．1 提取温度对小叶黑柴胡总皂苷得率的影响
按照“1．2．6”项下提取温度对柴胡总皂苷提取的影
响试验操作并测定，70、80、90 ℃ 3 个提取温度条件
下， 小叶黑柴胡总皂苷的得率分别为 1．70％、2．24％
表 1 正交试验因素与水平
水
平
1
2
3
乙醇浓度（A）//%
60
70
80
料液比（B）（g/mL）
1∶6
1∶8
1∶10
提取次数（C）
1
2
3
因素
提取时间(D)//h
1.0
1.5
2.0
1140
第 5 期
（责任编辑 曾德芳）
和 1．56％， 由此可见提取温度对小叶黑柴胡总皂苷
的得率影响较大，其中 80 ℃为较优提取温度。
2．4．2 提取溶剂 pH 对小叶黑柴胡总皂苷得率的影
响 试验结果表明， 在提取溶剂 pH分别为 8、9、10
的条件下，小叶黑柴胡总皂苷的得率分别为 2．44％、
2．48％和 2．39％，由此可见提取溶剂 pH 也是影响小
叶黑柴胡总皂苷提取效果的因素之一，其中提取溶
剂 pH为 9时提取效果较好。
2．3 正交试验结果与分析
按照“1．2．7”正交试验设计，以柴胡总皂苷的得
率为考察指标，优选小叶黑柴胡总皂苷提取工艺条
件，其结果见表 2，方差分析结果见表 3。
由表 2 极差分析结果可知，各因素的主次顺序
为 C、B、D、A，表明提取次数对小叶黑柴胡总皂苷提
取效果的影响最大。 小叶黑柴胡总皂苷提取的较优
工艺条件组合为 A3B3C3D1，结合单因素试验结果，得
小叶黑柴胡总皂苷较优提取工艺为： 料液比 1∶10，
乙醇浓度 80％，提取次数 3 次，提取时间 1．0 h，提取
温度 80 ℃，提取溶剂 pH为 9。由表 3方差分析结果
可知，因素 C 作用显著，其他因素作用不显著，与极
差分析结果相同。
2．4 验证试验结果
依据“1．2．8”项下操作，按照“1．2．5”项下测定，结
果测得小叶黑柴胡总皂苷的得率分别为2．75％ 、
2．81％和2．78％，平均为2．78％，表明该工艺稳定可行。
3 小结与讨论
由于影响柴胡皂苷类成分提取的因素较多，本
试验采取单因素试验与正交试验相结合考察了提
取温度、提取溶剂 pH、乙醇浓度、料液比、提取次数
和提取时间等因素对小叶黑柴胡总皂苷得率的影
响，确定了小叶黑柴胡总皂苷的较优提取工艺为料
液比 1∶10，乙醇浓度 80％，提取次数 3 次，提取时间
1．0 h，提取温度 80 ℃，提取溶剂 pH 为 9。 对该工艺
条件进行了验证试验，小叶黑柴胡总皂苷的得率为
2．78％，表明该工艺稳定可行，可为小叶黑柴胡的进
一步开发利用提供依据。 分析正交试验中各因素对
小叶黑柴胡总皂苷提取的影响可知，提取次数对其
影响最大，其次单因素考察时发现提取温度对其影
响较大，与正交试验中随提取时间增长小叶黑柴胡
总皂苷的得率反而下降的结果相吻合，可能与柴胡
皂苷类成分在高温条件下不稳定有关，因此在生产
过程中需引起重视。 与已知其他研究结果 ［9－11］相比
较，青海产小叶黑柴胡中总皂苷的含量明显高于其
他地区柴胡中总皂苷的含量，可能与青藏高原特殊
的生态环境有关，高原生态条件苛刻，药用植物生
长缓慢，相关次生代谢产物含量较高。 前期研究也
表明小叶黑柴胡与柴胡及狭叶柴胡中皂苷类成分
相似，同时小叶黑柴胡为西北地区商品柴胡的主流
品种之一，资源量丰富，具有较大的开发价值，可深
入研究。
参考文献：
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表 3 方差分析结果
方差来源
乙醇浓度（A）
料液比（B）
提取次数（C）
提取时间（D）
偏差平方和
0.203
0.346
7.043
0.283
自由度
2
2
2
2
F 值
1.000
1.704
34.695*
1.394
注：F0.05（2,2）=19.00，“*”表示有显著性差异。
表 2 正交试验结果
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
k1
k2
k3
R
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
1.403
1.637
1.767
0.364
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1.500
1.430
1.877
0.447
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
0.463
1.723
2.620
2.157
D
1
2
3
3
1
2
2
3
1
1.800
1.370
1.637
0.430
小叶黑柴胡总皂苷得率//%
0.36
1.12
2.73
1.69
2.68
0.54
2.45
0.49
2.36
因素
张 丹等：青海产小叶黑柴胡总皂苷提取工艺的优选 1141