全 文 ：2009 年第 2 期·总第 228 期
山皂荚为豆科苏木亚科多年生木本
皂角属植物，又名山皂角。荚果内含有大
量的皂苷即皂草苷， 是皂荚属植物的主
要活性成分， 具有多种重要的生物活性
和药理作用，如抗癌、抗炎、抗过敏、治疗
白血病、抗病毒、降血糖、防治心脑血管
疾病等。
超声波技术是一种较新的天然成分
提取手段。应用超声波强烈的振动、空化
效应和搅拌而加速植物有效成分的浸
出， 可以提高总皂苷的溶出率， 具有节
时、节能等优点。
1. 提取试剂的筛选
皂荚果1000g打粉过40目筛，40℃烘
干24小时备用。皂荚粉30g平行四份置于
烧杯内，分别加入自来水、甲醇 、95％乙
醇、70％乙醇溶液300ml， 超声波发生器
调至200W功率 ， 温度波动范围为20～
42℃，超声40分钟，抽滤得滤液。 再次分
别加入相应提取剂200ml超声20分钟，抽
滤，合并两次提取液，回收溶剂，冻干得
不同颜色总浸膏，称量，计算得率。 四种
试剂所提取的总浸膏分别以1：50的质量
体积比混悬于蒸馏水中，60℃加热15分
钟，热过滤除去不溶物。所得澄清粗皂苷
水溶液分别用氯仿、 乙醚双倍体积萃取
除掉脂溶性杂质， 最后以水饱和正丁醇
萃取4次，回收试剂得浅黄色正丁醇萃取
物。 正丁醇萃取物通过氯仿 ／浓硫酸、三
氯醋酸两种显色反应鉴定为三萜类皂苷
成分。
2.皂苷分光光度标准曲线的制定
称取正丁醇萃取物4g上硅胶柱 （层
析柱规格：2×30cm）层析，干法上柱。 以
水饱和正丁醇为洗脱剂， 每20ml为一流
份，等体积接收。 根据颜色深浅归并，重
点检测中部流份（11～20），检测流份用冰
甲醇反复重结晶，薄层层析（TLC），正丁
醇～甲醇～氨水＝10：2：5为展开剂，TLC检
测，10％硫酸乙醇溶液显色，可以得到两
个紫色斑点，可见主要含有两种皂苷。合
并含有皂苷流份，得山皂荚总皂苷。
精密称取此总皂苷 5．8mg溶解于
5．8ml甲醇中 ， 配制成1mg ／ ml标准品溶
液。 移液枪分别精密量取60、100、120、
140、160、200μl标准品液于试管中，热风
挥干。 取60μl体积标样冰浴条件下分别
于各试管加入5ml77％硫酸和8％香草醛
乙醇溶液，60℃水浴显色25分钟。 上751紫
外分光光度计检测： 首先做全波长扫描，
得知样品在400～500nm有最大吸收，因而
选择这一范围做慢速扫描，图形显示其最
大吸收波长为450nm左右。 核对文献最终
确定为454nm为最大吸收波长。
配置好的不同含量标样分别于冰浴
条件下加入5ml77％硫酸和8％香草醛乙
醇溶液，60度水浴显色25分钟。紫外分光
光度计454nm检测OD值，绘制标准曲线。
2．1 精密度实验
精密吸取对照品液5份，每份100u1，
具10ml塞磨口试管中，置于热风挥干，余
项操作同2．2实验步骤，454nm处测吸光
度，并计算含量。
2．2 稳定性实验
精密吸取对照品液100u1，置于10ml
具塞磨口试管中，热风挥干，余项操作同
前，454nm处测定吸光度值，每隔10分钟
测定一次，共5次，测量结果并计算。
3.超声波工艺单因素预试验
重点摸索了药材前浸泡时间、 提取
时间、超声功率、固液比这几个因素。
3．1 不同浸泡处理时间的实验
每次取皂荚粉50g，最佳溶剂400ml，
200w功率提取40分钟， 药材在提取前浸
泡处理时间分别为 10、20、30、60、90分
钟。 提取液趁热抽滤，回收溶剂得浸膏。
称重。 取浸膏以1：25的比例将浸膏混悬
于蒸馏水，分别用氯仿、乙醚等体积萃取
两次，水饱和正丁醇等体积萃取三次，回
收正丁醇得浅黄色粗皂苷，重复本文2．2
实验步骤，测吸光度并计算皂苷含量。
3．2 不同提取时间的实验
每次取皂荚粉50g，最佳溶剂400ml，
80％功率提取40分钟， 药材在提取前浸
泡适当时间。提取时间分别为10、20、30、
40、60分钟。 提取液趁热抽滤，回收溶剂
得浸膏。 余项操作同前。
3．3 不同超声功率的实验
每次取皂荚粉50g，最佳溶剂400ml，
浸泡前处理、提取时间采用最优参数。超
声功率分别为总功率的20％、50％、70％、
80％、90％，即50、125、175、200、225W。提
取液趁热抽滤，回收溶剂得浸膏。 称重。
余项操作同前。
3．4 不同固液比的实验
每次取皂荚粉50g， 浸泡前处理、提
取时间、超声功率采用最优参数。药材和
最佳溶剂的固液比分别为1 ／ 8，1 ／ 10，1 ／
12，1 ／ 15，1 ／ 20，提取液趁热抽滤，回收溶
剂得浸膏。 称重。 余项操作同前。
4.设计正交实验
每次取皂荚粉50g， 以一定条件提
取，提取液趁热抽滤，回收溶剂得浸膏，
称重。 取浸膏以1：25的比例将浸膏混悬
于蒸馏水，分别用氯仿、乙醚等体积萃取
两次，水饱和正丁醇等体积萃取三次，回
收正丁醇得浅黄色粗皂苷，称重。余项操
作同前。
5.提取试剂筛选结果
无论是总浸膏得率还是总皂苷得
率 ，70％乙醇都略高于其他三种试剂 。
水、甲醇、95％乙醇效果基本相当。 需要
指出的是， 虽然水提取的总浸膏得率较
大，但是皂苷含量相对较低。分析可能是
因为水在提取皂苷的同时， 也提取出很
多水溶性杂质例如果胶，产物粘度大，质
量很差。
6. 单因素实验结果与分析
6．1 浸泡处理时间对皂苷得率的影响
（表1）
药材浸泡时间对皂苷提取率有一定
影响，但不是很大。 随着浸泡时间延长，
得率缓慢增加。 浸泡时间从10～90分钟，
浸膏得率变化为4个百分点，皂苷得率变
化只有2个百分点，浸泡60分钟左右基本
达到最大值。 因此药材在超声提取前浸
山 皂 荚 皂 苷 超 声 波 提 取 工 艺 的 研 究
12
部 门 工 作
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（农产品质量安全专栏）
2009 年第 2 期·总第 228 期
泡一小时比较合适。
6．2 提取时间对皂苷得率的影响
（表2）
超声时间对得率影响很大， 以一小
时提取时间为限， 前30分钟几乎成阶梯
式增长，由此亦可见超声波提取的高效。
在40～60分钟浸膏和总皂苷得率基本稳
定，因此药材超声40～60分钟比较合适。
6．3 超声功率对皂苷得率的影响
（表3）
表数据分析可知， 随着超声功率加
大，皂苷得率也相应增加。 从保护设备、
减少噪音污染考虑， 超声功率定在125～
200W比较合适。
6．4 固液比对皂苷得率的影响 （表
4）
固液比减小， 浸膏和总皂苷得率均
增加。固液比1 ／ 12左右，总皂苷得率基本
达到稳定值， 考虑实验中要兼顾皂苷得
率和节省溶剂，因此固液比在1 ／ 10～1 ／ 15
比较合适。
7. 正交实验及其结果分析
经过单因素试验， 我们基本得出超
声波提取皂荚皂苷的最佳工艺： 药材超
声前浸泡处理时间为30～60分钟；超声提
取时间为30～60分钟； 超声功率为125～
200W；固液比为：1 ／ 10～1 ／ 15。 为得出确
切工艺，设计了正交实验，以影响皂苷得
率较为明显的提取时间、功率、固液比作
三因素三水平的正交实验。 （表5）
级差分析的结果表明在超声功率、
超声时间、固液比这三个因素中，对提取
效果影响最大的因素是超声功率， 其次
是超声时间和固液比。
8.结论
8.1 提取试剂比较实验表明应用
70％乙醇提取总皂苷，无论从提取效果、
产物品质、经济节约方面的效果要比水、
甲醇、95％乙醇要好。用70％乙醇提取，可
以避免提取大量的水溶性杂质， 而且价
廉、安全、无毒对设备要求低。
8.2 采用硅胶柱层析分离、 并经活
性碳脱色无水甲醇重结晶， 得到的中间
流份，经薄层色谱分析鉴定，只含两种皂
苷，可以作为标准品，用来制备分光光度
计标准曲线。 绘制出来的曲线相关系数
良好，应用于皂荚总皂苷含量的测定，进
行质量控制。
8.3 水提取单因素实验得出浸泡处
理时间、超声波功率、时间、固液比这三
因素比较好的工艺范围： 药材浸泡处理
时间为 30～60分钟 ； 超声功率为 125～
200W；提取时间30～60分钟；提取固液比
1：10～1：15。 实验数据显示在这范围内，
皂苷有较高的得率， 且对工业化生产及
节约能源有利。
8.4 正交设计实验得出最佳工艺条
件：超声功率200W；时间为40分钟；固液
比1：12。 实验证明在这工艺条件下提取
出来的粗总皂苷得率最高， 大约4％左
右，且试验稳定性良好。本次实验优化工
艺是成功的，最佳工艺是正确可靠的。
浸泡时间（min） 10 20 30 60 90
浸膏质量（g） 9．28 9．67 10．04 11．26 11．35
浸膏得率（％） 18．55 19．33 20．07 22．52 22．71
总皂苷质量（g） 1．72 1．75 1．87 2．40 2．59
总皂苷得率（％） 3．44 3．50 3．75 4．08 4．14
超声时间（min） 10 20 30 40 60
浸膏质量（g） 2．37 5．30 8．78 10．35 10．50
浸膏得率（％） 4．73 10．60 17．55 20．67 21．00
总皂苷质量（g） 0．23 1．22 1．79 1．98 2．06
总皂苷得率（％） 0．45 2．44 3．58 3．96 4．11
超声功率（W） 50 125 175 200 225
浸膏质量（g） 5．53 9．12 10．44 10．99 11．05
浸膏得率（％） 11．06 18．23 20．88 21．97 22．10
总皂苷质量（g） 1．06 1．71 1．92 2．09 2．11
总皂苷得率（％） 2．12 3．42 3．85 4．18 4．23
（张 阳 沈阳铁路局林业总场
孙 鸿 吉林省农业机械研究院
潘澎湃 吉林省农业技术推广总站）
表 1 浸泡时间和得率的关系
表 2 超声时间和得率的关系
表 3 超声功率和得率的关系
表 4 固液比和得率的关系
固液比（g ／ mL） 1 ／ 8 1 ／ 10 1 ／ 12 1 ／ 15 1 ／ 18 1 ／ 20
浸膏质量（g） 9．59 10．11 10．47 10．62 11．03 11．81
浸膏得率（％） 19．18 20．212 20．94 21．23 22．06 23．62
总皂苷质量（g） 1．51 2．05 2．08 2．14 2．16 2．18
总皂苷得率（％） 3．02 4．09 4．16 4．28 4．32 4．35
因素 提取时间（min） 功率（W） 固液比（g ／ mL）
一水平 30 125 1 ／ 10
二水平 40 175 1 ／ 12
三水平 60 200 1 ／ 15
表 5 三因素三水平表
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部 门 工 作
BU MEN GONG ZUO
（农产品质量安全专栏）