全 文 ：第 18卷 第 1期 化　学　研　究 Vol.18　No.1
2007年 3月 CHEMICAL　RESEARCH Mar.2007
阿尔泰狗哇花总皂苷的提取与纯化
杨淑敏 1 ,李明静 1 ,赵青岚 1 ,赵东保 1, 2＊ ,刘绣华 1
(1.河南大学化学化工学院 ,河南 开封 475001;2.济源职业技术学院 ,河南济源 454650)
收稿日期:2006-11-23.
基金项目:河南省教育厅科技攻关项目(2006150032).
作者简介:杨淑敏(1975-),女 ,硕士生 ,研究方向为天然产物与药物化学.＊通讯联系人 , E-mail:dongbaozhao@sina.com.
摘　要:对阿尔泰狗哇花总皂苷的提取与纯化工艺进行了研究.利用正交设计确定了提取温度 、乙醇浓度 、溶剂
用量 、时间及次数等提取工艺参数.比较了五种大孔吸附树脂和聚酰胺树脂对阿尔泰狗哇花总皂苷的吸附与脱
附性能.结果表明 , 在优化的提取条件下提取 ,经 AB-8大孔吸附树脂柱层析分离纯化 , 制得总皂苷产品 , 其含量
比原药材提高约 7倍多 ,进一步完善后可适用于工业化生产.
关键词:阿尔泰狗哇花;总皂苷;正交设计;大孔吸附树脂;聚酰胺树脂
中图分类号:O629 文献标识码:A 文章编号:1008-1011(2007)01-0074-03
ExtractionandPurificationofTriterpenoidalSaponins
inHeteropappusAltaicus(Wild.)Novopokr
YANGShu-min1 , LIMing-jing1 , ZHAOQing-lan1 , ZHAODong-bao1, 2＊ , LIUXiu-hua1
(1.ColegeofChemistryandChemicalEngineering, HenanUniversity, Kaifeng475001, Henan, China;
2.JiyuanVocationalandTechnicalColege, Jiyuan454650, Henan, China)
Abstract:Triterpenoidalsaponinsinheteropappusaltaicus(wild.)novopokrwereextractedandpuri-
fied.Extractionconditionssuchasextractiontemperature, solvent, time, timesandtheratioofliquid
tosolidwereoptimizedthroughorthogonalexperimentaldesign.Theadsorptionanddesorptioncapabil-
ityoffivediferentmacroporousresinsLSA-20, LSA-21, LSA-30 , D-101, AB-8 andpolyamideresin
instaticstatewerestudiedbyUV-Vis.SemipolarAB-8 andLSA-21 macroporousresinhadbeter
propertiesofadsorptionanddesorptionfortriterpenoidalsaponins.
Keywords:heteropappusaltaicus(wild.)novopokr;triterpenoidalsaponins;orthogonaldesign;macro-
porousresin;polyamideresin
　　阿尔泰狗哇花(heteropappusaltaicus(wild.)novopokr.)又名阿尔泰紫菀 ,是菊科(comp-ositae)狗哇花属
(heteropappusless.)植物 ,多年生直立草本.分布于东北 、华北 、西北及四川 、湖北等地.全草均可药用 ,全草
入药能清热降火 、排脓 ,根能润肺止咳 [ 1] .近年来 ,国内外学者对该植物的化学成分和药理活性作了较为系
统的研究 ,发现其有效成分主要为精油[ 2] 、黄酮类 [ 3-4]和三萜皂苷类[ 5-7] ,且其中的三萜皂苷类成分具有抗
真菌 、抗肿瘤和免疫调节活性[ 8-10] .作者分别以阿尔泰狗哇花总皂苷的提取率和总皂苷在不同树脂中的静
态吸附量及洗脱率为指标对阿尔泰狗哇花有效成分的提取和纯化工艺进行了研究 ,旨在提高总皂苷的收率
及产品质量 ,为其综合开发利用提供参考.
1　实验部分
1.1　实验材料与试剂
阿尔泰狗哇花全草(2004年 9月采自河南省焦作地区凤凰山 ,经焦作师范高等专科学校辛泽华教授鉴
DOI :10.14002/j.hxya.2007.01.022
第 1期 杨淑敏等:阿尔泰狗哇花总皂苷的提取与纯化 75　
定)阴干 ,粉碎 ,备用.
LSA-20(苯乙烯系非极性)、LSA-21(苯乙烯系中等极性)、LSA-30(苯乙烯系非极性)、D-101(苯乙烯系
非极性)树脂(西安蓝晓科技有限公司), AB-8(苯乙烯系中等极性)树脂(天津南开大学化工厂),聚酰胺树
脂(以下简称 JXA)(天津市海光化工有限公司).
齐墩果酸对照品(自制 ,含量 >99.9 %);乙醇(为工业原料或分析纯);其他试剂均为分析纯.
1.2　主要仪器
旋转蒸发仪(上海亚荣分析仪器厂), 7550紫外-可见分光光度计(上海分析仪器厂).
1.3　总皂苷含量的测定方法
1.3.1　标准曲线的绘制
精确配制 0.2 g/L齐墩果酸的标准溶液 ,分别取 0.10, 0.15, 0.20 , 0.25, 0.30 mL于 10 mL比色管中 , 70
℃水浴上蒸干 ,加 5 %香草醛-冰醋酸 0.20mL和 1.00 mL高氯酸 ,摇匀 ,于 60℃水浴中保温 25min,立即取
出流水冷却 ,加冰醋酸 5mL,摇匀 , 90 min内于 550nm处测定吸光度.以 X表示取样量 , Y表示吸光度 ,得标
准曲线为:Y=-0.011 2+10.53X, r=0.999 7.其浓度在 0.2 ～ 0.6g/L范围内符合朗伯-比耳定律.
1.3.2　样品含量的测定
精确称取粉碎后的样品约 2.0 g,用乙醇水溶液热提取 ,合并提取液 ,减压蒸干 ,用约 30mL蒸馏水溶解 ,
得总皂苷水溶液 ,将总皂苷水溶液用水饱和的正丁醇萃取三次 ,每次 30 mL,合并正丁醇相 ,蒸干 ,用甲醇溶
解转移至 50mL容量瓶中 ,定容 ,摇匀 ,得样品溶液.精密吸取样品液 0.1 mL于 10 mL比色管中 ,按 1.3.1项
下操作测得吸光度 ,代入标准曲线 ,计算总皂苷含量.
2　结果与讨论
2.1　显色条件考察
通过对显色剂 5%香草醛-冰醋酸加入量 、高氯酸加入量 、显色温度 、显色时间 、显色稳定性进行考察发
现 ,测定皂苷含量的条件应严格控制 ,测定前一定要充分振摇 ,否则实验误差较大.
2.2　标准曲线的校正
阿尔泰狗哇花全草的主要皂苷成分为狗哇花皂苷(Ⅰ)[ 5] ,为齐墩果烷型三萜皂苷 ,因此本文以齐墩果
酸为对照品制备标准曲线并按下式计算总皂苷含量:St(%)=2.648(Y+0.0112)Vs/(10.53×Ws),式中 Vs-
样品液(mL), Ws-样品重(g), 2.648为狗哇花皂苷(Ⅰ )相对于齐墩果酸分子量的倍数.
2.3　提取条件的确定
2.3.1　最佳提取条件的选择
本实验以温度(A),乙醇浓度(B),溶剂倍数(C),提取时间(D),提取次数(E)为考察因素 ,每个因素设
四个水平 ,采用 L16(45)正交设计 ,以阿尔泰狗哇花总皂苷提取率为考察指标 ,筛选阿尔泰狗哇花中总皂苷的
最佳提取工艺 ,各因素及水平设计见表 1.
表 1　考察因素及水平
Table1　Factorsandlevelsoforthogonaltest
水平 因素A温度 /℃ B乙醇浓度 /% C溶剂倍数 /倍 D提取时间 /h E提取次数 /次
1 50 60 8 0.5 1
2 60 70 16 1 2
3 70 80 24 2 3
4 80 90 32 3 4
　　通过 L16(45)正交设计表实验 ,得到影响总皂苷含量提取的因素顺序为:C>B>D>E>A,各因素均不
具有显著性差异 ,其中最佳提取条件为 A3B3C3D4E4 ,即 70℃, 80%乙醇 , 24倍溶剂 ,每次 3h,提取 4次.
2.3.2　提取效果检验
精确称取粉碎后的样品约 2.0 g(平行六份 ,总皂苷含量为 40.86mg/g),在 2.3.1总皂苷最佳提取条件
下进行提取 ,按 1.3.2项下制备样品溶液并测定总皂苷含量 ,计算提取率 ,结果见表 2(表中总皂苷提取率 =
提取所得总皂苷量 /所用样品中总皂苷量 ×100 %).由表 2可见 ,在确定的最佳提取条件下 ,总皂苷提取率
76　 化　学　研　究 2007年
可达 92.22%,说明阿尔泰狗哇花中总皂苷已基本提取完全.
2.4　纯化工艺条件的确定
2.4.1　纯化条件的选择
取六种树脂 ,按生产厂家提供的预处理方法进行处理 ,测定处理后的树脂的含水量 ,密封保存 ,备用.
精密称取上述六种树脂各相当于干树脂 3 g,分别投入精密量取的 30 mL阿尔泰狗哇花总皂苷水溶液
(总皂苷含量为 1.6 g·L-1)中 ,振摇 ,静置 ,于 1, 2, 6, 24 h后吸取上层清液 ,按 1.3.1项下操作测得吸光度 ,
并计算吸附量 ,结果见表 3.将上面六种吸附饱和的树脂滤出 ,吸干样液 ,各分别等分成 2份 ,并分别精密加
入 60%, 80 %乙醇 10 mL,静置 24h后 ,吸取上层清液 ,按 1.3.1项下操作测定吸光度 ,并计算洗脱量和洗
脱率 ,结果见表 4.
表 2　总皂苷最佳提取条件验证实验
Table2　Testexperimentsinthebestextractionconditionsof
triterpenoidalsaponins
取样量 /g 提取量 /mg/g 提取率 /%
2.001 8 37.97 92.93
2.008 3 37.68 92.22
2.000 5 38.09 93.22
2.000 9 37.56 91.92
2.003 4 38.03 93.07
2.001 8 36.77 89.99
均值 37.68 92.22
表 3　六种树脂不同时间对总皂苷的静态吸附情况
Table3　Resultofstaticabsorptioncapacityofsix
typesofresinsatdifferenttime
树脂类型 吸附量 /(mg/g)
1h 2h 6h 24h
LSA-20 5.546 6.208 7.343 7.915
LSA-21 5.998 6.707 8.322 8.789
LSA-30 6.680 7.579 8.338 8.640
D-101 6.065 6.787 8.143 8.598
AB-8 7.765 7.828 9.368 10.70
JXA 3.633 3.679 4.194 4.585
由表 3可见 ,向树脂中加入总皂苷水溶液后 , 1 h内吸附很快 ,达饱和吸附量的 70%以上 ,至 6 h时已基
本吸附完全.六种树脂对阿尔泰狗哇花总皂苷吸附量大小顺序依次为:AB-8>LSA-21>LSA-30>D-101 >
LSA-20>JXA.
表 4列出了不同溶剂对总皂苷的洗脱情况.由表 4可见 ,除 D-101、JXA外 ,另四种树脂均为 80%乙醇洗
脱率 >60%乙醇洗脱率 , JXA最小.
表 4　不同溶剂对六种树脂中总皂苷的洗脱情况
Table4　Resultofstaticdesorptioncapacityofsixtypesofresinsindifferentsolvents
树脂类型 吸附量 /mg 60 %乙醇洗脱量 /mg 洗脱率 /%
80 %乙醇
洗脱量 /mg 洗脱率 /%
LSA-20 7.915 4.541 3 57.38 6.089 9 76.94
LSA-21 8.789 5.050 5 57.46 6.410 2 72.93
LSA-30 8.640 4.987 4 57.72 5.696 8 65.94
D-101 8.598 4.696 1 54.62 4.275 8 49.73
AB-8 10.70 6.556 0 61.27 7.646 0 71.46
JXA 4.585 1.431 4 31.22 1.411 4 30.78
　　从吸附速度 、吸附容量及洗脱性能方面看 ,六种树脂中 ,以选用 AB-8或 LSA-21型大孔树脂吸附 , 80 %
乙醇洗脱 ,用于阿尔泰狗哇花总皂苷的分离纯化效果最佳.
2.4.2　纯化效果检验
综合考虑溶剂 、温度及分离柱材料等因素对提取纯化阿尔泰狗哇花总皂苷成分的影响 ,最后采用 70 %
乙醇(工业级)热提 、AB-8大孔吸附树脂柱层析分离纯化 ,从阿尔泰狗哇花原药材制备总皂苷产品并进行定
量分析.结果显示 ,纯化产品总皂苷含量达 33.08 %,为原药材(总皂苷含量 4.086 %)的 8.1倍 ,产品皂苷
得率 3.54 %.
结论:按上述确定的最佳提取条件进行提取 ,经 AB-8(或 LSA-21)大孔树脂吸附纯化 ,可以从阿尔泰狗
哇花原药材中制备总皂苷产品.该工艺简单易行 ,能耗小 ,溶剂可循环使用且无环境污染 ,所得产品总皂苷含
量达 30 %以上.
(下转第 83页)
第 1期 艾佑宏等:蔗糖水解实验数据处理方法的改进 83　
可知实验数据 A、B所求速率常数分别为 k1 =0.035 985 min-1和 k2 =0.038 977 min-1.
在处理过程中 ,可以不需校正旋光仪零点值 ,这是因为假如校正的零点值不为零 ,则所测的各个旋光度
αt应相应地加上或减去该零点值 ,但并不会改变 αt ～ t的曲线形状 ,曲线只会相应地沿纵轴上下移动 ,经同
样的非线性拟合后 ,参数 A和 k均不会改变 ,而只是 α∞变化(即相应地加上或减去仪器的零点值 ,读者可不
妨自行验证之),故不会改变实验结果.
结论:比较上述两种数据处理方法 ,所得实验结果有很大的差异 ,究其原因 ,除了操作等其它因素以外 ,
对于 α∞的测量准确度会有很大影响 ,前已叙述 , α∞的测量值对前一种数据处理方法有着极为重要的影响 ,
而在一般实验条件下 , α∞的准确测量很难保证.而本文所采用的方法因为免去了 α∞的测量 ,也就克服了这
一缺陷.
有研究报道 [ 5] ,在 30 ℃的实验条件下 , HCl浓度在 1 ～ 3mol/L范围时 ,蔗糖水解速率常数 k与 [ H+]的
关系为:k/min-1 =1.8×10-3 +23.70×10-3 ×[ H+] 1.623.该结果与文献值相当吻合 ,根据本文实验时蔗糖
反应液配制 ,已知反应液中 [ H+ ] =1.33 mol/L,将其代入上式计算 ,得速率常数计算值 k=0.039 5 min-1.
应用本文提出的方法得到的 k1 =0.035 985min-1和 k2 =0.038 977 min-1 ,比常规方法得到的 k1 =0.051 04
min-1和 k2 =0.060 92min-1更接近于文献计算值 ,说明本方法切实可行 ,既简化了实验条件 ,缩短了实验时
间 ,又提高了实验结果的准确度.
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(上接第 76页)
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