全 文 ：·研究简报· 北方园艺２０１２（０１）：６０～６２
白粉玉簪甾体皂苷提取方法研究
徐 金１，２，李 晓 东２，刘 洪 章１，张 金 政２
（１．吉林农业大学 生命科学院，吉林 长春１３０１１８；２．中国科学院 植物研究所 植物园，北京１０００９３）
摘 要：通过单因素实验（乙醇浓度、料液比、温度、超声时间、超声功率）和正交实验选取最适
甾体皂苷提取条件。结果表明：白粉玉簪甾体皂苷最佳提取条件为乙醇浓度５５％，料液比１∶２２，
温度５０℃，超声时间５５ｍｉｎ，超声功率９０Ｗ。
关键词：白粉玉簪；甾体皂苷；提取
中图分类号：Ｓ ６８２．１＋９ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１－０００９（２０１２）０１－００６０－０３
玉簪属（Ｈｏｓｔａ）植物为百合科多年生宿根草本花
卉，具有较高的观赏价值和药用价值［１－２］。该属植物分
布于亚洲温带和亚热带地区，主要原产于中国、韩国和
日本。该属共有３个亚属１０个组４３个原始种，我国原
产的玉簪属植物有玉簪（Ｈｏｓｔａ）、紫萼玉簪（Ｈｏｓｔａ
ｖｅｎｔｒｉｃｏｓａ）、东北玉簪（Ｈｏｓｔａ ｅｎｓａｔａ）和白粉玉簪（Ｈｏｓｔａ
ａｌｂｏｆａｒｉｎｏｓａ）４个原始种［３］。其中白粉玉簪因全株有白
粉而得名，主要分布于我国安徽省。
玉簪属植物根中的化学成分主要包括黄酮类、甾体
皂苷类和生物碱类。其中甾体皂苷是一类极性较强的
大分子化合物，不容易结晶，易溶于水和醇，是自然界中
分布很广的一类天然有机化合物。Ｙｏｓｈｉｈｉｏｒ等［４］从长
柄玉簪（Ｈ．Ｌｏｎｇｉｐｅｓ）根部甲醇提取物的正丁醇萃取物
中，分离得到１２个化合物。Ｙｏｓｈｉｈｉｏｒ等［５］用甲醇对蓝
粉皂苷（Ｈ．ｓｉｅｂｏｌｄｉ）的根进行提取，并用正丁醇对提取
物进行萃取，从中分离出１８个甾体皂苷，其中６个是新
皂苷，包括吉托皂苷元、剑麻皂苷元、海柯皂苷元、门诺
皂苷元、新吉托皂苷元、龙舌兰皂苷元等。Ｋｅｎｉｃｈｉ等［６］
从Ｈｏｓｔａ ｍｏｎｔａｎａ甲醇提取部分中鉴定出５种甾体苷
元，分别为剑麻皂苷元、龙舌兰皂苷元、９－去氢海柯皂苷
元、吉托皂苷元、新吉托皂苷元、门诺皂苷元。
第一作者简介：徐金（１９８６－），男，在读硕士，研究方向为经济作物
资源。Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｕｊｉｎ１９８６１０２２＠１６３．ｃｏｍ。
责任作者：刘洪章（１９５７－），男，博士，教授，博士生导师，研究方向
为作物资源。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｈｚ＠１６３．ｃｏｍ。
基金项目：中国科学院植物研究所资助项目（ＫＳＣＸ２－ＥＷ－Ｂ－０２）。
收稿日期：２０１１－１０－１０
传统的皂苷提取方法主要包括溶剂法和沉淀法，但
是提取分离有效组分的量以及纯化的程度都相对较低。
除此之外还有超临界萃取法、超声波萃取法等。超声提
取很适用于对热敏感、在较高温度易被酶水解破坏的有
效成分，如皂苷等成分的提取。超声波破碎细胞过程是
一个物理过程，提取过程中无化学反应，也无需加热，被
浸提的具有生物活性的物质，其生物活性保持不变［７］，
同时提高了破碎速度，缩短了破碎时间，提取效率大大
提高，超声提取天然药物有效成分具有周期短、成本低、
不破坏活性成分等显著优点，具有很好的应用前景。
在超声法与常规法对部分中药苷类成分提取率的比
较中，用常规法得黄芩中黄芩苷得率为１．８５％，而超声法
得率３．４８％；提取天麻中天麻素常规法得率为０．６２％，而
超声法得率为１．３１％；常规法得到穿山龙中薯蓣皂苷得率
为１．８５％，而超声法得率为２．３３％［８］。在用超声提取对西
洋参总皂苷进行含量测定时，超声１５ｍｉｎ的提出率与索
氏提取６ｈ的一致［９］，但超声提取取样量小，所用溶剂少，
检验周期短［１０］。应用超声波提取白头翁总皂苷，操作程
序大大简化，缩短了提取时间，提高了产品的产量和纯度，
改造了既繁琐费时又耗能的常用提取法［１１］。现采用超声
萃取的方法，通过单因素实验及正交实验，探讨白粉玉簪
甾体皂苷的最佳提取条件。
１ 材料与方法
１．１ 试验材料
白粉玉簪，采自中国科学院植物研究所，根部晒干，
粉碎过４０目筛；无水乙醇、石油醚、正丁醇，均为分析纯。
仪器与设备：ＲＥ－５２Ｃ旋转蒸发仪 （
上海青浦沪西仪器
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｗｅｅｔｎｅｓｓ ａｎｄ ｓｕｃｒｏｓｅ，ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｓｕｇａｒｓ ａｎｄ ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｕｇａｒｓ ｉｎ １２ｆｒｕｉｔｓ ｗａｓ
ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｔｏ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ ｏｆ ｓｗｅｅｔｎｅｓｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｕｇａｒｓ ｓｈｏｗｅｄ ａ ｂｅｓｔ
ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｓｗｅｅｔｎｅｓｓ（Ｒ２＝０．９７４０），ｔｈｅ ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｕｇａｒｓ ｃｏｕｌｄ ｒｅｆｌｅｃｔ ｔｈｅ ｓｗｅｅｔｎｅｓｓ ｐｒｏｐｅｒｌｙ．Ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｍｏｄｅｌ
ｗａｓ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｂｙ ｗａｔｅｒｍｅｌｏｎ，ｎａｖａｌ ｏｒａｎｇｅ ｏｒ Ｎａｎｇｕｏ ｐｅａｒ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｕｇａｒｓ ｓｈｏｗｅｄ ａ ｂｅｓｔ
ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｓｗｅｅｔｎｅｓｓ（Ｒ２＝０．９９９１～０．９９９６）．Ｔｈｉｓ ｈｉｎｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｕｇａｒｓ ｃｏｕｌｄ ｒｅｆｌｅｃｔ ｔｈｅ ｓｗｅｅｔｎｅｓｓ
ｐｒｏｐｅｒｌｙ ｗｉｔｈ ａｃｃｕｒａｔｅ ａｎｄ ｗｉｄｅｓｐｒｅａｄ ａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｕｃｒｏｓｅ；ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｓｕｇａｒｓ；ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｕｇａｒｓ；ｓｗｅｅｔｎｅｓｓ
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北方园艺２０１２（０１）：６０～６２ ·研究简报·
厂）、超声波清洗仪（昆山市超声仪器有限公司）、ＳＨＢ－ＩＩＩ
循环水式真空泵（上海豫康科技仪器设备有限公司）、
ＵＶ１８００紫外分光光度计（日本岛津）等。
１．２ 试验方法
１．２．１ 标准曲线的制作 准确称取薯蓣皂苷标准品
１００ｍｇ，用７０％乙醇溶解并定容至１００ｍＬ。分别取上
述标 准 溶 液 ０．１０、０．１５、０．２０、０．２５、０．３０、０．３５ 和
０．４０ｍＬ，再用７０％的乙醇定容至１０ｍＬ，浓度分别为
０．０１０、０．０１５、０．０２０、０．０２５、０．０３０、０．０３５ 和 ０．０４０
ｍｇ／ｍＬ。以７０％乙醇为空白，在波长２７７ｎｍ下，用紫外
分光光度计分别测ＯＤ值，绘制标准曲线［１２］。
１．２．２ 单因素实验 准确称取白粉玉簪根部粉末２ｇ，
从乙醇浓度、料液比、温度、超声时间、超声功率５个方面
进行单因素实验，通过测得的ＯＤ值与标准曲线的比较，
确定最佳的提取条件。超声功率试验：设定７组平行试
验，分别称取２ｇ粉末，加入７０％乙醇３０ｍＬ，分别用４０、
５０、６０、７０、８０、９０、１００Ｗ超声功率，在６０℃下进行超声提
取２０ｍｉｎ，过滤，稀释，并测每组的ＯＤ值，将ＯＤ值代入
标准曲线换算成提取率。温度试验：设定７组平行试
验，分别称取２ｇ粉末，加入７０％乙醇３０ｍＬ，分别在２０、
３０、４０、５０、６０、７０、８０℃下，１００Ｗ超声功率下处理２０ｍｉｎ，
过滤，稀释，测每组ＯＤ值，并将ＯＤ值代入标准曲线换
算成提取率。料液比试验：设定７组平行试验，分别称
取２ｇ粉末，分别按照料液比１∶５、１∶１０、１∶１５、１∶２０、
１∶２５、１∶３０、１∶３５加入７０％乙醇，在１００Ｗ超声功
率，６０℃下处理２０ｍｉｎ，过滤，稀释，测每组ＯＤ值，并将
ＯＤ值代入标准曲线换算成提取率。超声时间试验：设
定７组平行试验，分别称取２ｇ粉末，加入７０％乙醇
３０ｍＬ，在１００Ｗ超声功率，６０℃下分别处理１０、２０、３０、
４０、５０、６０、７０ｍｉｎ，过滤、稀释，测其ＯＤ值，并将ＯＤ值代
入标准曲线换算成提取率。乙醇浓度试验：设定７组平
行试验，分别称取２ｇ粉末，分别加入３０％、４０％、５０％、
６０％、７０％、８０％、９０％乙醇３０ｍＬ，在６０℃，１００Ｗ超声
功率下处理２０ｍｉｎ，过滤，稀释，并测每组的ＯＤ值，并将
ＯＤ值代入标准曲线换算成提取率。
１．２．３ 正交实验 在单因素试验的基础上，采用
Ｌ１６（４５）正交表（表１）进行正交实验，对提取白粉玉簪根
部甾体皂苷的条件进行优化。
表１ 正交实验因子及水平
水平
Ａ乙醇浓度
／％
Ｂ料液比
Ｃ超声温度
／℃
Ｄ超声时间
／ｍｉｎ
Ｅ超声功率
／Ｗ
１ ４０ １∶１８ ４０ ４０ ６０
２ ４５ １∶２０ ４５ ４５ ７０
３ ５０ １∶２２ ５０ ５０ ８０
４ ５５ １∶２４ ５５ ５５ ９０
２ 结果与分析
２．１ 标准曲线
图１为薯蓣皂苷标准曲线。回归方程为：Ｙ＝
０．０３９１Ｘ－０．００１７，相关系数ｒ＝０．９９９６。
图１ 薯蓣皂苷标准曲线
２．２ 单因素实验
２．２．１ 超声功率对甾体皂苷提取率的影响 从图２可
看出，在功率６０～９０Ｗ范围内，薯蓣皂苷提取率呈上升
趋势，９０Ｗ功率最大，则取超声功率为６０、７０、８０与９０
Ｗ，作正交实验的４个水平，进行进一步优化实验。
图２ 不同功率下的甾体皂苷提取率
２．２．２ 温度对甾体皂苷提取率的影响 由图３可看出，
温度在４０～５０℃范围内，薯蓣皂苷提取率明显升高，在
５０℃时达到最高，选取温度为４０、４５、５０、５５℃作正交实验
的４个水平，进行进一步优化实验。
图３ 不同温度下的甾体皂苷提取率
２．２．３ 料液比对甾体皂苷提取率的影响 由图４可看
出，在料液比１∶５～１∶２０范围内，随着料液比的增加，
薯蓣皂苷提取率逐渐增加，在料液比为１∶２０时达到最
大值，随后则随着料液比的增加，提取率逐渐降低。于
是选取料液比为１∶１８、１∶２０、１∶２２与１∶２４作正交实
验的４个水平，进行进一步优化实验。
图４ 不同料液比下的甾体皂苷提取率
２．２．４ 超声时间对甾体皂苷提取率的影响 由图５可
看出，提取时间在４０～５０ｍｉｎ范围内，薯蓣皂苷提取率
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成呈明显升高趋势，５０ｍｉｎ时达到最大，然后随时间的
增加提取率明显下降。因此，选取超声时间为４０、４５、５０
与５５ｍｉｎ作正交实验得４个水平，进行进一步优化实验。
图５ 不同超声时间下的甾体皂苷提取率
２．２．５ 乙醇浓度对提取的影响 由图６可看出，乙醇浓
度在４０％～５０％浓度范围内，甾体皂苷提取率呈升高趋
势，而后则随着乙醇浓度的增加提取率逐渐降低。因
此，选取乙醇浓度为４０％、４５％、５０％、５５％作正交实验４
个水平，进行进一步优化实验。
图６ 不同乙醇浓度下的甾体皂苷提取率
２．３ 正交实验
由表２可知，各因素的极差值（Ｒ）的大小顺序为
Ａ＞Ｂ＞Ｄ＞Ｅ＞Ｃ，说明影响甾体皂苷提取率的因素顺序
为乙醇浓度＞料液比＞超声时间＞超声功率＞超声温
度。从正交实验表中的甾体皂苷提取率并结合实际操
作情况，最终确定最佳总皂苷提取条件为Ａ４Ｂ３Ｃ３Ｄ４Ｅ４，
即Ａ４（乙醇浓度５５％）、Ｂ３（料液比１∶２２）、Ｃ３（温度
５０℃）、Ｄ４（超声时间５５ｍｉｎ）、Ｅ４（超声功率９０Ｗ）。
３ 小结
结合单因素试验及正交实验结果，超声提取白粉玉
簪根部甾体皂苷的最佳条件为乙醇浓度５５％，料液比
１∶２２，温度５０℃，超声时间５５ｍｉｎ，超声功率９０Ｗ。该
提取方法较传统方法大大缩短时间，提高效率。
表２ 正交实验结果
序号 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ 甾体皂苷提取率∕％
１ １ １ １ １ １ ０．６７６
２ １ ２ ２ ２ ２ ０．６８４
３ １ ３ ３ ３ ３ ０．７３９
４ １ ４ ４ ４ ４ ０．７８１
５ ２ １ ２ ３ ４ ０．７６５
６ ２ ２ １ ４ ３ ０．６５６
７ ２ ３ ４ １ ２ ０．７４７
８ ２ ４ ３ ２ １ ０．７１１
９ ３ １ ３ ４ ２ ０．７１１
１０ ３ ２ ４ ３ １ ０．６９８
１１ ３ ３ １ ２ ４ ０．７２１
１２ ３ ４ ２ １ ３ ０．６４５
１３ ４ １ ４ ２ ３ ０．７４２
１４ ４ ２ ３ １ ４ ０．７５３
１５ ４ ３ ２ ４ １ ０．８３１
１６ ４ ４ １ ３ ２ ０．７７８
Ｋ１ ０．７２０ ０．７０１ ０．７０８ ０．７０５ ０．７２９
Ｋ２ ０．６９７ ０．６９８ ０．７０９ ０．７１４ ０．７３０
Ｋ３ ０．６９３ ０．７５９ ０．７４２ ０．７２３ ０．６９６
Ｋ４ ０．７７６ ０．７２９ ０．７４２ ０．７４５ ０．７３２
Ｒ ０．０８３ ０．０６１ ０．０３４ ０．０４０ ０．０３６
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Ａｔｅｍｐｔ ｔｏ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ
Ｓｔｅｒｏｉｄａｌ Ｓａｐｏｎｉｎｓ ｆｒｏｍＨｏｓｔａ ａｌｂｏｆａｒｉｎｏｓａ
ＸＵ Ｊｉｎ１，２，ＬＩ Ｘｉａｏ－ｄｏｎｇ２，ＬＩＵ Ｈｏｎｇ－ｚｈａｎｇ１，ＺＨＡＮＧ Ｊｉｎ－ｚｈｅｎｇ２
（１．Ｃｏｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｊｉｌｉｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ，Ｊｉｌｉｎ １３０１１８；２．Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｂｏｔａｎｉｃａｌ Ｇａｒｄｅｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｂｏｔａｎｙ，Ｃｈｉｎｅｓｅ
Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００９３）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ａｂｏｕｔ ｓｔｅｒｏｉｄａｌ ｓａｐｏｎｉｎｓ ｅｘｓｔｒａｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｃｈｏｓｅｎ ｂｙ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ（ｅｔｈａｎｏｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｓｏｌｉｄ
ｔｏ ｌｉｑｕｉｄ ｒａｔｉｏ，ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｔｉｍｅ，ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ）ａｎｄ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅ
ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｗｅｒｅ：ｅｔｈａｎｏｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ５５％，ｓｏｌｉｄ ｔｏ ｌｉｑｕｉｄ ｒａｔｉｏ
１∶２２，ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ５０℃，ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｔｉｍｅ ５５ｍｉｎ，ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ９０Ｗ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｈｏｓｔａ ａｌｂｏｆａｒｎｏｓａｉ；ｓｔｅｒｏｉｄａｌ ｓａｐｏｎｉｎ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ
２６