全 文 ：怀山药零余子薯蓣皂苷元成分的含量测定
滕井通，高 翔，薛建平* ，李紫薇，张爱民，盛 玮 (淮北师范大学生命科学学院，安徽淮北 235000)
摘要 ［目的］测定怀山药及其零余子中薯蓣皂苷元成分的含量。［方法］以齐墩果酸为标准对照品，浓度 5%香草醛 －冰醋酸和高氯酸
混合液为显色剂，用紫外可见分光光度计在波长 547 nm 处对怀山药及其零余子的皂苷成分进行含量测定。［结果］怀山药中薯蓣皂苷
元含量为 0． 016 4%，怀山药零余子中薯蓣皂苷元含量为 0． 021 3%，平均加标回收率为 98． 46%，RSD为 1． 36%;零余子中薯蓣皂苷元含
量略高于怀山药。［结论］该方法简便、易行、准确度高，可用于怀山药零余子中薯蓣皂苷元成分的含量测定。
关键词 怀山药(Dioscorea opposita Thunb．);零余子;皂苷;比色法
中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2012)21 －10817 －02
Determination of the Diosgenin Content of Dioscorea opposita Thunb． and Bulbil
TENG Jing-tong et al (School of Life Science，Huaibei Normal University，Huaibei，Anhui 235000)
Abstract ［Objective］ to determine the diosgenin content of Dioscorea opposita Thunb． and bulbil． ［Method］With 5% vanillin-glacial ace-
tic acid-perchloric acid as color developing agent and oleanolic acid as the control substance，the content of diosgenin in D． opposita and bulbil
was measured using an ultraviolet visible spectrophotometer at the detection wavelength of 547 nm． ［Result］The content of diosgenin in D．
opposita and bulbil was 0． 016 4% and 0． 021 3%，respectively． The average recovery of diosgenin was 98． 46% with relative standard devia-
tions (RSD)of 1． 36% ． Besides，the content of diosgenin in bulbil was slightly higher than that in D． opposita． ［Conclusion］The method is
simple，easy，accurate，and suitable for content determination of diosgenin in D． opposita and bulbil．
Key words Dioscorea opposita Thunb．;Bulbil;Diosgenin;Colorimetry
基金项目 资源植物生物学安徽省重点实验室项目。
作者简介 滕井通(1975 － ) ，男，江苏徐州人，硕士研究生，研究方向:
植物资源利用。* 通讯作者，教授，硕士生导师，从事植物
资源学研究，E-mail:xuejp2000@ yahoo． com． cn。
收稿日期 2012-03-26
怀山药(Dioscorea opposita Thunb．)又名薯蓣，为我国著
名“四大怀药”之一［1］，主产于河南焦作市的温县、武陟、博爱
和沁阳等地。怀山药素有“怀参”之称，不仅是常用中药，同
样也是不可或缺的保健食品，具有健脾、补肺和固肾等功效，
主治脾虚泄泻、久痢、虚劳咳嗽和消渴等症。其产品不仅畅
销国内各地，还远销港澳地区和东南亚以及欧美等地［2］。
怀山药含有淀粉、蛋白质、多糖、尿囊素、麦角甾醇和皂
苷等，其中薯蓣皂苷元(Diosgenin)是以三萜或螺旋甾烷类化
合物为苷元的一类糖苷［3 －4］，别名有碱皂体、皂素、皂角苷或
皂草苷。李忌等对 6 种天然甾体皂苷化合物的抑瘤活性进
行了研究。试验结果表明，薯预皂苷的抗癌活性强于已知抗
癌药长春新碱［5］。
零余子是怀山药植株叶腋间形成的珠芽，俗称山药蛋，
但因其体积小，商品价值不高，每年除少量作种用外，大部分
都被白白扔掉［6］。目前，关于山药零余子皂苷成分的研究鲜
有报道，致使大量山药零余子的营养价值没有得到充分的体
现。笔者通过对怀山药零余子皂苷成分的分析，探明怀山药
零余子的营养价值，以期为深度利用怀山药零余子资源提供
理论依据。
1 材料与方法
1． 1 材料
1． 1． 1 研究对象。怀山药(Dioscorea opposite Thunb．)及零
余子，采集于河南省温县，经淮北师范大学生命科学学院薛
建平教授鉴定为薯蓣科薯蓣属怀山药及零余子。
1． 1． 2 主要仪器。SHH·W21·420 三用电热恒温水浴锅，
由北京东南仪诚实验室设备有限公司生产;CP213 电子分析
天平，由上海奥豪斯仪器有限公司生产;RE-52AA 旋转蒸发
器，由上海亚荣生化仪器厂生产;FDV超微粉碎机，由北京环
亚天元机械技术有限公司生产;SHZ-D(Ⅲ)循环水式真空泵，
由巩义市予华仪器有限责任公司生产;755B 紫外可见分光
光度计，由上海菁华科技仪器有限公司生产。
1． 1． 3 主要试剂。齐墩果酸标准品，由中国食品药品检定
研究院提供;香草醛、乙醇、石油醚、正丁醇、甲醇、冰醋酸、高
氯酸等均为国产分析纯，市售。
1． 2 方法
1． 2． 1 水饱和正丁醇溶液的制备。在 500 ml 的分液漏斗中
加入 84 ml的水和 400 ml的正丁醇溶液，振摇 5 min 后，静置
分层，除去下层，上层则为水饱和正丁醇溶液。
1． 2． 2 显色剂的配置。精密称取 0． 500 g 香草醛，加入 10
ml冰醋酸，溶解摇匀，配成浓度为 0． 05 g /ml 的香草醛 －冰
醋酸溶液，现用现配。
1． 2． 3 对照品溶液制备。精密称取 10． 0 mg在 50 ℃减压干
燥至质量恒定的齐墩果酸对照品，置50 ml 容量瓶中，加无水
甲醇溶解并定容至刻度备用［7］。
1． 2． 4 材料的初处理。选取无腐烂，无霉变斑点的新鲜怀
山药和零余子，用流动的水冲洗其外部的泥土和沙粒等，将
山药(切成丁状)和零余子在 60 ℃烘干达到恒重。
1． 2． 5 供试品溶液的制备。精密称取已粉碎的怀山药和零
余子各5． 000 g，置于250 ml圆底烧瓶中，加100 ml浓度80%
乙醇，摇匀。在 60 ℃水浴中回流提取 6 h，真空抽滤，清洗滤
渣 2次，合并滤液，浓缩至无乙醇味，然后用 20 ml 蒸馏水溶
解，转入 250 ml 分液漏斗中，加入 20 ml 石油醚进行脱脂 2
次，取水层，将其浓缩至 15 ml，然后用 20 ml水饱和的正丁醇
萃取 2 次，合并萃取液，浓缩至呈褐色黏稠状时冷却。将得
到的粗制品用无水甲醇溶解并定容到 5 ml，从中取 2 ml用无
水甲醇定容至到 25 ml，备用。
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2012，40(21):10817 － 10818，10877 责任编辑 石金友 责任校对 况玲玲
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.21.106
1． 2． 6 检测波长的确定。吸取对照品溶液，显色，用紫外可
见分光光度计在 400 ～700 nm范围内扫描，选定最大吸收波
长为测定波长［8］。
1． 2． 7 方法学考察。①线性关系的考察。分别精密吸取
0. 2、0． 4、0． 6、0． 8、1． 2 和 1． 4 ml 的齐墩果酸对照品溶液，置
于 10 ml 具塞试管中，挥干溶剂，迅速用冰水冷却，加入 0． 2
ml显色剂和 0． 8 ml高氯酸，混匀、密塞，然后置 60 ℃水浴中
显色 15 min，取出后立即置冰水中冷却，加入冰醋酸 5． 0 ml
摇匀，静置 10 min，以试剂空白为参比，在最大吸收波长处测
定吸光值，以吸光值 A为纵坐标，以相应具塞试管齐墩果酸
的质量浓度(mg /ml)为横坐标，绘制标准曲线，计算回归方
程［9］。②精密度试验。精密量取 1 ml 零余子供试溶液置于
具塞试管内，平行 5份，挥干溶剂，再分别加入 0． 2 ml浓度为
5%的香草醛 －冰醋酸溶液和 0． 8 ml 高氯酸，混匀、密塞，置
60 ℃恒温水浴中显色 15 min，取出后立即置冰水中冷却，各
加入 5． 0 ml冰醋酸摇匀，静置 10 min，以试剂空白为参比，于
547 nm波长处测定其吸光值，计算 RSD。③重复性试验。取
零余子供试溶液 1 ml 置于具塞试管内，按“①”中方法进行
操作，分别静置 10、20、30、40 和 50 min，以试剂空白为参比，
于波长 547 nm 处测定吸光值，计算 RSD。④加样回收率试
验。精密吸取已知山药皂苷浓度为 1 mg / ml 的样品溶液 5
份，每份取 0． 1 ml，分别精密加入 40． 0、80． 0、120． 0、160． 0和
200． 0 μg的齐墩果酸对照品溶液，，按“①”中方法进行操作，
计算薯蓣皂苷元的平均回收率和 RSD。
1． 2． 8 怀山药和零余子中薯蓣皂苷元含量的测定。
1． 2． 8． 1 怀山药零余子薯蓣皂苷元含量的测定。分别准确
吸取怀山药零余子样品溶液 1 ml 置于具塞试管内，挥干溶
剂，再分别加入 0． 2 ml浓度为 5%的香草醛 －冰醋酸溶液和
0． 8 ml高氯酸，混匀、密塞，置 60 ℃恒温水浴中显色 15 min，
取出后立即以冰水冷却 5 min，各加入 5． 0 ml 冰醋酸，摇匀，
静置 10 min，以试剂空白为参比，于波长 547 nm 处测其吸光
值，平行测定 3次，根据标准曲线回归方程计算出怀山药零
余子中薯蓣皂苷元的含量。
1． 2． 8． 2 怀山药中薯蓣皂苷元含量的测定。准确量取怀山
药样品溶液 1 ml 置于具塞试管内，挥干溶剂，再分别加入
0. 2 ml浓度为 5%的香草醛 －冰醋酸溶液和 0． 8 ml高氯酸，
混匀、密塞，置 60 ℃恒温水浴中显色 15 min，取出后立即以
冰水冷却 5 min，加入 5． 0 ml冰醋酸，摇匀，静置 10 min，以试
剂空白为参比于波长 547 nm 处测其吸光值，平行测定 3 次，
根据标准曲线回归方程计算出怀山药中薯蓣皂苷元的含量。
2 结果与分析
2． 1 检测波长的选择 图 1表明，在 400 ～700 nm 只有 1个
单峰，且最大吸收波长为 547 nm。因此确定 547 nm 为检测
波长。
2． 2 方法学考察 ①线性关系的考察。计算得对照品溶液
浓度(x)对吸光度 y 的线性回归方程为 y = 5． 774 7x －
0． 020 1，r =0． 998 6。试验结果表明，对照品齐墩果酸浓度在
0． 004 ～0． 028 mg /ml 时与对应吸光值有良好的线性关系。
图 1 齐墩果酸吸收曲线
②精密度试验。计算得平均吸光值为 0． 293，RSD为 0． 92%
(n =5) ，表明精密度良好。③重复性试验。计算得平均吸光
值为 0． 289，RSD为 1． 7%(n =5) ，表明皂苷在 50 min内基本
稳定。④回收率试验。由表 1可知，薯蓣皂苷元的平均回收
率为 98． 46%，RSD为 1． 36%，表明该方法准确、可靠，符合分
析要求。
表 1 加标回收率试验结果(n =5)
序号
对照品含量
μg
测得量
μg
回收率
%
平均回收率
%
RSD
%
1 40． 0 135． 34 96． 67
2 80． 0 176． 11 97． 84
3 120． 0 220． 53 100． 24 98． 46 1． 36
4 160． 0 257． 61 99． 08
5 200． 0 295． 46 98． 49
2． 3 怀山药和零余子中薯蓣皂苷元含量的测定 测得怀山
药零余子薯蓣皂苷元的平均吸光值为 0． 293，根据标准曲线
回归方程计算出怀山药零余子中薯蓣皂苷元含量为
0． 021 3%。怀山药中薯蓣皂苷元平均吸光值为 0． 232，根据
标准曲线回归方程计算出怀山药中薯蓣皂苷元含量为
0． 016 4%。
3 结论与讨论
试验结果表明，香草醛 －高氯酸比色法测定总皂苷方法
精密度高，稳定性好，加标回收率高，此方法简单、易行、
准确。
试验结果表明，怀山药薯蓣皂苷元含量为 0． 016 4%，零
余子中皂苷含量为 0． 021 3%;怀山药零余子中薯蓣皂苷元
的含量高于怀山药中薯蓣皂苷元的含量。该试验未对怀山
药零余子中薯蓣皂苷元的提取工艺进行优化，还需进一步
研究。
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81801 安徽农业科学 2012 年
进行 L9(3
4)正交试验。取 1． 000 g薏苡茎，按表 1 中的因素
水平加入不同 pH值的缓冲溶液及不同体积的酶悬浮液，缓
冲液及酶悬浮液的总体积为 20 ml，于不同温度在水浴振荡
器中反应一定时间，沸水浴中灭活 5． 0 min，冷却过滤，定容，
离心，取一定量的上清液定容，待测。
表 1 正交试验因素水平设计
水平
因素
A pH值 B酶用量∥ml C温度∥℃ D时间∥min
1 5 4． 0 40 120
2 6 5． 0 50 150
3 7 6． 0 60 180
1． 2． 4 薏苡茎多糖的测定。采用硫酸 －苯酚法。取待测液
0． 5 ml置于 10 ml的试管中，加入 1． 0 ml 浓度 5%的苯酚溶
液，混匀，迅速加入 5． 0 ml的浓硫酸，摇匀，于 40 ℃水浴中反
应 30 min，然后置于冷水中冷却 10 min，以葡萄糖为标样，于
波长 490 nm处测定吸光度值。由一元线性回归方程推算出
薏苡茎多糖的质量。
1． 2． 5 验证试验。取薏苡茎 3份，每份 1． 000 g，按最佳提取
条件进行提取与测定，并根据一元线性回归方程推算出薏苡
茎多糖的质量。
2 结果与分析
2． 1 线性关系的考察 计算出一元线性回归方程为 Y =
5. 915 3X －0． 003 1，R = 0． 999 3，表明对照品葡萄糖含量在
0． 010 ～0． 100 mg /ml 范围内与对应吸光度值有良好的线性
关系。
2． 2 正交试验结果与分析 根据试验结果(表 2)及方差分
析结果可知，各因素对酶法提取薏苡茎多糖的影响大小顺序
为:A ＞ D ＞ C ＞ B，即 pH值的影响最大，酶用量的影响最小。
从省时的角度考虑，确定薏苡茎多糖酶辅助提取的最优条件
表 2 L9(3
4)正交试验结果
试验号 A B C D 薏苡茎多糖含量∥%
1 1 1 1 1 19． 61
2 1 2 2 2 19． 40
3 1 3 3 3 19． 23
4 2 1 2 3 16． 66
5 2 2 3 1 17． 54
6 2 3 1 2 18． 26
7 3 1 3 2 16． 83
8 3 2 1 3 16． 40
9 3 3 2 1 16． 74
k1 58． 24 53． 10 54． 27 53． 89
k2 52． 46 53． 34 52． 80 54． 49
k3 49． 97 54． 23 53． 60 52． 29
R 8． 27 0． 89 1． 47 2． 20
为 A1B3C1D2，即 pH值为 5，酶用量为 6． 0 ml，反应温度为 40
℃，酶解时间为 150 min。
2． 3 验证试验结果 由表 3 可知，薏苡茎多糖的平均提取
率为 19． 62%，RSD为 0． 21%，与正交试验中的 1号试验多糖
提取率相近且高于 1号试验。因此，试验得出的结果是可靠
的，工艺稳定可行。
表 3 验证试验结果
试验序号 多糖含量∥% 平均含量∥% RSD∥%
1 19． 59
2 19． 67 19． 62 0． 21
3 19． 61
3 结论
生物酶工程技术是近年来用于天然植物有效成分提取
的一项生物工程技术。选用恰当的酶，可较温和地将植物组
织分解，加速有效成分的释放，从而提高其提取率。纤维素
是植物细胞壁的主要成分，亦是胞内多糖等大分子溶出的主
要屏障，利用纤维素酶水解细胞壁，利于胞内成分溶出［5］。
试验结果表明，最佳酶解提取工艺为:pH值为 5，酶用量
为 6． 0 ml，反应温度为 40 ℃，酶解时间为 150 min;在此条件
下，薏苡茎多糖的平均提取率为 19． 62%。酶法提取薏苡茎
多糖操作简单，节省成本，提取效率高，极大地缩短了提取周
期，具有合理、经济、可行的优点，因而应用前景比较广阔。
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