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人参花中总皂苷的提取工艺优选



全 文 :[收稿日期] 20140429(001)
[基金项目] 吉林省高校创新团队发展计划项目(JTD201213)
[第一作者] 孙乐,在读硕士,从事中药化学研究,Tel:18343005808,E-mail:18343005808@ 163. com
[通讯作者] * 刘淑莹,研究员,从事中药化学和有机质谱学研究,Tel:0431-86045155,E-mail:syliu19@ yahoo. com. cn
人参花中总皂苷的提取工艺优选
孙乐1,李春梅1,郭迎迎1,吴巍1,刘淑莹1,2*
(1. 长春中医药大学 吉林省人参科学研究院,长春 130117;
2. 中国科学院 长春应用化学研究所 长春质谱中心,长春 130022)
[摘要] 目的:优选人参花中总皂苷的提取工艺条件。方法:采用 UV 测定总皂苷含量,以人参皂苷 Re 为指标成分,检
测波长 550 nm。以总皂苷提取量为指标,通过正交试验考察料液比、乙醇体积分数、提取时间和提取次数对人参花中总皂苷
提取工艺的影响。结果:总皂苷最佳提取工艺为料液比 1∶ 10,乙醇体积分数 80%,提取温度 85 ℃,提取时间 1 h,提取数 3 次;
总皂苷得率 18. 66%。结论:优选的提取工艺稳定、合理,有效成分提取率高,为人参花资源的开发利用提供参考。
[关键词] 人参花;总皂苷;人参皂苷 Re;提取工艺
[中图分类号] R283. 6;R284. 2 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2015)01-0021-03
[doi] 10. 13422 / j. cnki. syfjx. 2015010021
Optimization of Extraction Process of Ginsenosides from Flowers of Ginseng Radix et Rhizoma SUN Le1,
LI Chun-mei1,GUO Ying-ying1,WU Wei1,LIU Shu-ying1,2* (1. Jilin Provincial Ginseng Research Institute,
Changchun University of Chinese Medicine, Changchun 130117, China; 2. Changchun Center of Mass
Spectrometry,Changchun Institute of Applied Chemistry,Chinese Academy of Sciences,Changchun 130022,China)
[Abstract] Objective:To optimize extraction process of ginsenosides from flowers of Ginseng Radix et
Rhizoma. Method:UV was adopted to determine the content of total saponins with ginsenoside Re as index
ingredient and detection wavelength at 550 nm. Taking extracting amount of total saponins as index,orthogonal
test was adopted to optimize extraction technology of ginsenosides with material-liquid ratio,ethanol concentration,
extraction time and times as factors. The content of ginsenosides was determined by UV spectrophotometry.
Result:Optimal extraction conditions were as follows:extracted thrice with 10 times the amount of 80% ethanol at
85 ℃,1 h for each time;yield of total saponins was 18. 66% . Conclusion:This optimized extraction process is
stable and reasonable with high yield of active constituents, it can provide a reference for development and
utilization of flower resource of Ginseng Radix et Rhizoma.
[Key words] Ginseng Radix et Rhizoma flowers;total saponins;ginsenoside Re;extraction process
人参花性温和,味甘、微苦[1],含有 20 种皂苷类
活性物质,17 种氨基酸,11 种微量元素,3 种抗癌活
性硒及粗蛋白等,具有补气强身、延缓衰老的作
用[2-3]。药理研究证实人参花具有增强免疫力、防
止心血管疾病、提高思维能力、抑制血栓形成等活
性[4-10]。据报道,人参花中人参总皂苷含量为人参
根的 5. 06 倍[11-12]。在人参花中鉴定了 13 种皂苷类
化合物[13]。目前有关人参药材的研究较多,但对含
有丰富人参皂苷类成分的人参花蕾研究尚少。因
此,基于人参皂苷类成分的理化性质,筛选出一种简
便、安全的提取工艺并应用于工业化生产,对于人参
花的开发应用具有重大意义。故本实验以总皂苷提
取量为评价指标,采用正交试验优选人参花的提取
工艺,为该组织的合理开发利用提供实验依据。
1 材料
TU-1810 型紫外-可见分光光度计(北京普析通
用仪器有限公司) ,FA2004A型分析天平(上海精天
电子仪器有限公司) ,FDU-1100 型冷冻干燥机(日
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中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 21,No. 1
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本 Eyela 仪器公司) ,A10 型粉碎机(德国 IKA 集
团)。人参花(采于吉林抚松,经长春中医药大学王
淑敏教授鉴定为五加科植物人参 Panax ginseng 的
干燥花蕾) ,人参皂苷 Re 对照品(中国食品药品检
定研究院,批号 110754-200822) ,试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2. 1 总皂苷的含量测定[14]
2. 1. 1 对照品溶液的制备 精密称取人参皂苷 Re
对照品 1 mg,加 80%甲醇溶解并定容至 1 mL 量瓶
中,即得。
2. 1. 2 供试品溶液的制备 称取人参花粗粉(过 3
号筛)2 g,加 10 倍量 80%乙醇于 85 ℃水浴加热回
流提取 2 次,每次 1. 5 h,合并提取液,于 60 ℃减压
回收至无醇味,冻干,得人参花乙醇提取物粗品,计
算提取率 35. 45%。精密称取该粗品 354. 3 mg(相
当于生药材 1 g) ,加 80%甲醇溶解并定容至 5 mL
量瓶中,精密移取该溶液 1 mL 加 80%甲醇定容至
5 mL,即得供试品溶液。
2. 1. 3 线性关系考察 精密移取对照品溶液 30,
60,90,120,150,180 μL,加入干燥具塞试管中,氮气
吹干溶剂,各加入新配制的 5%香草醛-冰乙酸溶液
0. 2 mL和高氯酸 0. 8 mL,于 60 ℃恒温水浴锅中加
热 15 min,取出,流水冷却 2 min,各加入冰乙酸5 mL
摇匀,随行试剂作为空白对照,于 550 nm 处测定吸
光度(A) ,以 A 为纵坐标,质量浓度(C)为横坐标,
得回归方程 A = 0. 031C - 0. 031(R2 = 0. 999 9) ,线
性范围 5 ~ 30 mg·L -1。
2. 1. 4 精密度试验 精密吸取对照品溶液 30 μL,
加入干燥具塞试管中,氮气吹干溶剂,按 2. 1. 3 项下
方法处理,于 550 nm 处重复测定 6 次 A,计算 RSD
1. 0%,表明仪器精密度良好。
2. 1. 5 重复性试验 取同一批样品的 6 份供试品
溶液各 20 μL,按 2. 1. 3 项下方法测定 A,计算 RSD
2. 0%,表明该方法重复性良好。
2. 1. 6 稳定性试验 精密吸取同一供试品溶液
20 μL,分别在 30,60,90,120 min 按 2. 1. 3 项下方
法测定 A,结果 RSD 1. 7%,表明供试品溶液在
120 min内稳定。
2. 1. 7 加样回收率试验 取已知含量的人参花总皂
苷 100 mg于 5 mL量瓶中,共 6份,各加入 1 g·L -1人
参皂苷 Re对照品溶液 2 mL,加甲醇定容至刻线,按
2. 1. 3 项下方法测定 A,结果平均回收率 101. 5%,
RSD 1. 9%,表明该方法测得结果准确可靠。
2. 1. 8 样品测定 精密移取人参花总皂苷供试品
溶液 20 μL 至干燥具塞试管中,按 2. 1. 3 项下方法
测定 A,计算人参花 1 g 可提取出人参总皂苷
182. 53 mg。
2. 2 提取工艺优化 称取人参花粉末(过 3 号筛)
15 g,共 9 份,于 85 ℃加热回流提取,提取前浸泡
1 h,提取液 60 ℃减压回收溶剂,冷冻干燥,得冻干
粉。选择乙醇体积分数、乙醇用量、提取时间及提取
次数为考察因素,以总皂苷提取量为评价指标,利用
L9(3
4)正交表安排试验,试验安排及结果见表 1,方
差分析见表 2。由直观分析可知,各因素对人参花
总皂苷提取量的影响顺序为 D > C > A > B。以极差
最小的 B 因素为误差项进行方差分析,结果显示因
素 C,D的影响具有显著性差异,因素 A则无显著性
差异,考虑到人参花粉末具有较强的吸水性和溶胀
性,同时随着乙醇体积分数的降低,多糖类成分溶出
量可能增加,致使过滤和减压浓缩非常困难,故确定
最佳工艺条件组合 A3B3C1D3,即料液比 1∶ 10,乙醇
体积分数 80%,提取时间 1 h,提取数 3 次,提取温
度 85 ℃。
表 1 人参花中皂苷类成分醇提工艺正交试验分析
Table 1 Orthogonal test analysis of alcohol extraction process of
total saponins in flower of Ginseng Radix et Rhizoma
No.
A乙醇
体积分数
/%
B乙醇
用量
/倍
C提取时间
/h
D提取数
/次
总皂苷
提取量
/mg·g - 1
1 60 6 1 1 134. 42
2 60 8 1. 5 2 121. 31
3 60 10 2 3 156. 37
4 70 6 1. 5 3 147. 23
5 70 8 2 1 116. 13
6 70 10 1 2 163. 99
7 80 6 2 2 150. 27
8 80 8 1 3 183. 51
9 80 10 1. 5 1 121. 01
表 2 醇提工艺方差分析
Table 2 Variance analysis of alcohol extraction process
方差来源 SS MS F P
A 311. 955 155. 978 4. 481 > 0. 05
B(误差) 69. 624 343. 812 1. 000
C 1 459. 390 729. 695 20. 961 < 0. 05
D 2 233. 939 1 116. 970 32. 086 < 0. 05
注:F0. 05(2,2)= 19。
2. 3 验证试验 称取人参花粉末(过 3 号筛)15 g,
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共 3 份,按最佳工艺条件进行验证试验,按 2. 1 项下
方法测定,计算总皂苷提取量 186. 62 mg·g -1,提取
率 18. 66%,RSD 1. 3%,说明该工艺稳定可行、重复
性好。
3 讨论
多数皂苷类成分极性较大,易溶于乙醇,经预试
验证实采用回流法提取人参花总皂苷时,溶剂用量
少、提取过程简单、方法易行且浸提较完全,机械化
程度高,适宜于大工业生产。药材粒度和提取前的
浸泡对药材中有效成分的浸出具有一定意义,本文
在提取前将人参药材粉碎成粗粉,于提取溶媒中浸
泡 12 h,让药材粗粉充分接触溶媒且促进溶媒渗透
于药材粗粉细胞组织内部,以利于有效成分的浸出,
提高浸提效率。
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[责任编辑 刘德文]
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