全 文 ：鱼胆草中獐牙菜苦苷提取工艺条件的优化
杨富茗1，何 珺2* ，马海霞1，吴兆喜1 (1．贵州大学药学院，贵州贵阳 550025;2．贵州省生化工程中心，贵州贵阳 550025)
摘要 ［目的］研究鱼胆草中獐牙菜苦苷超声提取工艺参数。［方法］以鱼胆草中的獐牙菜苦苷提取率为考察指标，先对乙醇浓度、提取
时间、料液比和提取温度进行单因素试验，然后用 L16(4
3)正交设计对提取温度、料液比、乙醇浓度进行验证试验。［结果］鱼胆草中獐牙
菜苦苷最佳提取工艺为料液比 1∶ 10、提取温度 60 ℃、乙醇浓度 10%、提取时间 10 min，獐牙菜苦苷提取率达 88%。［结论］此工艺简单
可行、重复性好，为鱼胆草的综合开发、利用提供了理论依据。
关键词 鱼胆草;獐牙菜苦苷;超声提取;工艺优化
中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2016)05 －139 －03
Optimization of Extraction Technology of Swertiamarine from Swertia davidii
YANG Fu-ming1，HE Jun2* ，MA Hai-xia1 et al (1． School of Pharmacy，Guizhou University，Guiyang，Guizhou 550025;2． Ｒesearch
Center of Biochemistry Engineering of Guizhou Province，Guiyang，Guizhou 550025)
Abstract ［Objective］To optimize the technological parameters of ultrasonic extraction of swertiamarine from Swertia davidii． ［Method］
With extraction rate of swertiamarine as the index，single factor test was carried out，including ethanol concentration，extraction time，solid-
liquid ratio and extraction temperature． Then，L16(4
3)orthogonal design was conducted to select the extraction temperature，solid-liquid ratio
and extraction temperature． ［Ｒesult］The optimal extraction technology of swertiamarine from S． davidii was as follows:1∶ 10 solid-liquid rati-
o，60 ℃ extraction temperature，10% ethanol concentration，and 10 min extraction time． Under these conditions，the extraction rate of swer-
tiamarine was 88% ． ［Conclusion］This technology is simple，feasible and repeatable，and provides theoretical foundation for the comprehen-
sive development and utilization of S． davidii．
Key words Swertia davidii ;Swertiamarine ;Ultrasonic extraction;Technological optimization
作者简介 杨富茗(1991 － ) ，男，湖南怀化人，硕士研究生，研究方向:
天然产物有效成分的提取分离。* 通讯作者，副教授，硕
士，硕士生导师，从事天然产物有效成分的提取分离研究。
收稿日期 2016-01-18
鱼胆草(Swertia davidii)学名称川东獐牙菜，为土家族民
间常用的一种民族药，民间常称之为青鱼胆草、水黄连、水灵
芝等，是龙胆科獐牙菜属植物川东獐牙菜的全草，具有清热
解毒作用，民间常用于清肺热、活黄疽、恶疮疥癣、急性肠炎、
菌痢等症［1］。獐牙菜苦苷(swertiamarine)是鱼胆草中主要的
有效成分之一，白色片状结晶，味苦，在空气中略有吸湿性，
熔点 113 ～ 114 ℃，易溶于甲醇、乙醇，不溶于氯仿、石油醚，
具有预防缺氧引起的大鼠肝损伤［2］、改善糖尿病性肾病变状
况、抗高血脂、抑制微生物及肿瘤细胞等作用［3 －5］。目前鱼
胆草的文献报道逐渐增多，主要集中在其酚类物质、苷类物
质和酸类物质的研究［6 －8］，但针对獐牙菜苦苷的提取研究较
少［9］。该研究对超声提取鱼胆草中獐牙菜苦苷方法进行考
察，采用单因素试验分析乙醇浓度、料液比、提取温度、提取
时间对獐牙菜苦苷提取效率的影响，并采用正交试验方法优
化参数，确定其最佳提取工艺，以期为獐牙菜苦苷的提取技
术提供理论依据。
1 材料与方法
1． 1 仪器 ＲE-52A 旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂) ;
SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司) ;
DV215CD分析电子天平(美国奥豪斯) ;KQ2200DE型数控超
声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司) ;GZX-9140 MBE 电
热鼓风干燥箱(上海博迅事业有限公司) ;HH·Sy21-Ni6 电
热恒温水浴锅(北京长源实验设备厂) ;Agilent 1100 Series高
效液相色谱仪(大连依利特分析仪器有限公司)。
1． 2 试材 鱼胆草于 2014 年由贵州大学农学院任明见教
授鉴定并提供。提取原料为鱼胆草全草 40 ℃烘 24 h，进行
粉碎过 80目筛制成;獐牙菜苦苷对照品购自上海同田生物
技术股份有限公司(批号 E-0334，纯度≥98． 7%) ;甲醇为色
谱纯;乙醇为分析纯。
1． 3 方法
1． 3． 1 色谱分析条件。色谱柱为 Hypersil C18色谱柱(150
mm × 4． 6 mm，5 μm) ;流动相为溶于甲醇∶双蒸水(30∶ 70) ;
柱温 30 ℃;检测波长 254 nm［10］;流速 0． 8 mL /min;进样量
20 μL。
1． 3． 2 獐牙菜苦苷对照品溶液的制备、样品的处理方法。
1． 3． 2． 1 对照品溶液的制备。准确称取獐牙菜苦苷 4． 3 mg
于 100 mL容量瓶中，加入甲醇超声溶解并定容，微滤备用。
1． 3． 2． 2 样品处理。取液体样液用超纯水稀释100倍，微滤
后按“1． 3． 1”色谱条件进行 HPLC检测。
1． 3． 3 方法学考察。
1． 3． 3． 1 系统适应性试验。分别精密吸取对照品和甲醇提
取液各 20 μL，在“1． 3． 1”色谱条件下，注入液相色谱仪进行
测定，记录色谱图，考察系统适应性。
1． 3． 3． 2 线性关系考察。精密吸取对照品备用液，分别加
流动相稀释成 0． 491 20、0． 245 60、0． 122 80、0． 030 70、
0． 015 35 mg /mL得到獐牙菜苦苷对照品的系列浓度溶液。
按“1． 3． 1”色谱条件，进样 20 μL，测定峰面积，以浓度为横坐
标、峰面积为纵坐标绘制标准曲线，计算线性回归方程。
1． 3． 3． 3 精密度试验。精密吸取同一供试品溶液 20 μL，重复
进样 6次，测定其峰面积积分值，计算 ＲSD值，要求小于 3%。
1． 3． 3． 4 稳定性试验。分别精密吸取同一供试品溶液
20 μL，于 0、2、4、8、12、24 h 进样，测定其峰面积积分值并计
算其 ＲSD值。
1． 3． 3． 5 加样回收试验。精密称取已知含量的同批样品
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2016，44(5):139 － 141，144 责任编辑 黄小燕 责任校对 况玲玲
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2016.05.051
(含量为 715． 24 mg /g)约 0． 01 g，共 6 份，置容量瓶中，分别
精密加入獐牙菜苦苷对照品(0． 43 mg /mL)80 mL，然后按
“1． 3． 3． 2”含量测定方法制备供试品溶液，并测定含量，计算
回收率和 ＲSD值。
1． 3． 4 样品的含量测定。平行 3份称取鱼胆草 1． 0 g于 100
mL容量瓶中，加入甲醇 80 mL在 50 ℃超声 30 min，取出冷
却，定容至 100 mL［11］，测定獐牙菜苦苷的含量。
1． 3． 5 单因素试验。
1． 3． 5． 1 乙醇浓度的选择。鱼胆草中的獐牙菜苦苷有效成
分极性较大，故用不同比例的水和乙醇的混合液配置不同的
极性提取。取鱼胆草 5 g，平行 4 份，30 ℃条件下分别加
10%、30%、60%、90%乙醇各 40 mL，超声 30 min，分别测定
獐牙菜苦苷的含量。
1． 3． 5． 2 提取时间的选择。取鱼胆草 5 g，平行 4 份，30 ℃
条件下分别加入 30%乙醇各 40 mL，提取 10、20、30、60 min，
分别测定獐牙菜苦苷的含量。
1． 3． 5． 3 料液比的选择。取鱼胆草 5 g，平行 4 份，30 ℃条
件下分别加溶剂量为药材的 4、6、8、10倍量 30%乙醇 40 mL，
提取时间为 10 min，分别测定獐牙菜苦苷的含量。
1． 3． 5． 4 提取温度的选择。取鱼胆草 5 g，平行 4份，提取温
度分别为 20、30、50、60 ℃，溶剂为 30%乙醇 40 mL，提取时间
为 10 min，分别测定獐牙菜苦苷的含量。
1． 3． 6 正交试验。采用正交试验法对鱼胆草药材的提取工
艺条件进行优选。选择乙醇浓度、料液比、提取温度作为考
察因素，以鱼胆草中獐牙菜苦苷的提取率为评价指标，采用
L16(4
3)正交表安排试验(表 1)。
表 1 正交试验的因素与水平
Table 1 Factors and levels of orthogonal test
水平
Level
A(乙醇浓度
Ethanol
concentration / /%)
B(料液比
Solid-liquid
ratio)
C(提取温度
Extraction
temperature∥℃)
1 10 1∶ 4 20
2 30 1∶ 6 30
3 60 1∶ 8 50
4 90 1∶ 10 60
2 结果与分析
2． 1 方法学考察
2． 1． 1 系统适应性试验。图 1表明，在“1． 3． 3． 1”条件下杂
峰干扰小、分离效果佳且检测时间短，便于检测。
图 1 鱼胆草(a)和獐牙菜苦苷对照品(b)HPLC图
Fig． 1 HPLC chromatograms of Swertia davidii(a)and swertiamarin reference substances(b)
2． 1． 2 线性关系考察。按“1． 3． 3． 2”方法操作，以浓度为横
坐标、峰面积为纵坐标得线性回归方程为 y = 1． 630 × 104x +
89． 681(r = 0． 999 7) ，表明獐牙菜苦苷在 0． 013 5 ～ 0． 491 2
mg /mL的范围内呈现良好的线性关系。
2． 1． 3 精密度试验。按“1． 3． 3． 3”方法操作，计算得出峰面
积积分值的 ＲSD为 0． 43%(n =6)。表明在此试验条件下精
密度良好。
2． 1． 4 稳定性试验。按“1． 3． 3． 4”方法操作，计算得出峰面
积积分值的 ＲSD为 1． 30%(n = 6) ，表明供试品溶液在 24 h
内峰面积分值基本稳定。
2． 1． 5 加样回收试验。按“1． 3． 3． 5”方法操作，计算得出平
均回收率为 98． 5%，ＲSD 为 0． 95%，表明该方法准确、可靠，
可用于鱼胆草中獐牙菜苦苷的含量测定。
2． 2 含量的测定 由表 2 可知，鱼胆草中獐牙菜苦苷的含
量平均为 3． 02%。
2． 3 单因素试验
2． 3． 1 乙醇浓度的选择。由图 2 可见，随着浓度的增大，鱼
胆草中獐牙菜苦苷的提取率先增加后降低，在乙醇浓度为
30%时獐牙菜苦苷的提取率最高，故选取最佳乙醇浓度为
30%。
表 2 鱼胆草中獐牙菜苦苷含量测定(n =3)
Table 2 Content determination of swertiamarin in Swertia davidii
(n =3)
原料
Ｒaw materials
原料中獐牙菜苦苷浸出量
Leaching quantity
of swertiamarin from
raw materials∥mg /g
鱼胆草中獐牙菜苦苷
的含量
Content of swertiamarin
from Swertia davidii ∥%
第 1批 Batch one 30． 4 3． 02
第 2批 Batch two 31． 0 3． 07
第 3批 Batch three 29． 8 2． 96
2． 3． 2 提取时间的选择。由图 3 可见，在提取时间为 10 ～
60 min时，鱼胆草中獐牙菜苦苷的提取率变化不大，说明提
取时间对提取率的影响不大，综合考虑能耗因素，故确定提
取时间为 10 min。
2． 3． 3 料液比的选择。从图 4 可以看出，随着料液比增大，
041 安徽农业科学 2016 年
图 2 乙醇浓度对鱼胆草中獐牙菜苦苷提取率的影响
Fig． 2 Effects of ethanol extraction on the extraction rate of
swertiamarin
图 3 提取时间对鱼胆草中獐牙菜苦苷提取率的影响
Fig． 3 Effects of extraction time on the extraction rate of swer-
tiamarin
鱼胆草中獐牙菜苦苷的提取率不断增大，到 1∶ 8时提取率不
再显著增加。考虑提取獐牙菜苦苷的同时节省提取液，故选
择料液比为 1∶ 8。
图 4 料液比对鱼胆草中獐牙菜苦苷提取率的影响
Fig． 4 Effects of solid-liquid ratio on the extraction rate of swer-
tiamarin
2． 3． 4 提取温度的选择。由图 5可知，在提取温度为 50 ℃
时，鱼胆草中獐牙菜苦苷的提取率最高，故选取 50 ℃为提取
温度。
2． 4 正交试验 从表 3可以看出，料液比的极差较大，说明
料液比的变化对鱼胆草中獐牙菜苦苷提取率的影响较大，其
次是提取温度和乙醇浓度，各因素对提取率影响的大小顺序
为料液比(B)＞提取温度(C)＞乙醇浓度(A)。由方差分析
得出，A、C因素均无显著影响，故可任取一个水平，考虑正交
图 5 提取温度对鱼胆草中獐牙菜苦苷提取率的影响
Fig． 5 Effects of extraction temperature on the extraction rate of
swertiamarin
试验结果中均值数据兼顾能耗，取 A1、C4 为佳;B 因素对提
取率有显著影响，取 B4 为佳。综上所述，可确定鱼胆草中獐
牙菜苦苷超声波提取工艺的最优条件为 A1B4C4，即提取时
加入乙醇浓度为 10%、料液比 1∶ 10、提取温度 60 ℃。
表 3 正交试验结果
Table 3 Ｒesults of orthogonal test
序号
Code
A B C
提取率
Extraction rate∥%
1 1 1 1 65． 28
2 1 2 2 68． 67
3 1 3 3 82． 06
4 1 4 4 83． 07
5 2 1 2 50． 99
6 2 2 1 79． 19
7 2 3 4 83． 42
8 2 4 3 80． 13
9 3 1 3 43． 02
10 3 2 4 78． 89
11 3 3 1 87． 13
12 3 4 2 78． 46
13 4 1 4 52． 42
14 4 2 3 72． 15
15 4 3 2 71． 42
16 4 4 1 76． 00
K1 77． 270 52． 928 76． 900
K2 75． 933 74． 725 67． 385
K3 71． 875 81． 008 71． 840
K4 67． 998 84． 415 76． 950
Ｒ 9． 272 31． 487 9． 565
2． 5 验证试验 取鱼胆草 5 g，共 3 份，按选定的最佳提取
方案 A1B4C4 安排验证试验，分别测定鱼胆草中獐牙菜苦苷
的提取率。结果显示(表 4) ，獐牙菜苦苷提取率达 88%，且
具有较好的重现性，表明此工艺条件稳定可行。
3 结论
该研究采用单因素试验分析乙醇浓度、料液比、提取温
度、提取时间对鱼胆草中獐牙菜苦苷提取率的影响，并采用
正交试验方法优化参数，确定其最佳提取工艺。结果表明，
在提取温度为 60 ℃、料液比为 1∶ 10 的情况下，用 10%乙醇
(下转第 144页)
14144卷 5期 杨富茗等 鱼胆草中獐牙菜苦苷提取工艺条件的优化
(1H，m，H-3)、3． 88(1H，qd，J = 6． 8 Hz，H-5)、2． 15(3H，s，
CH3C = O)、1． 19(3H，t，J = 6． 2 Hz，H-6) ;
13 C-NMＲ(600
MHz，CDCl3)δ分别为 172． 4(C = O)、155． 4(C-1)、132． 5(C-
4)、131． 1(N = C = S)、128． 9(C-3，C-5)、116． 3(C-2，C-6)、
91. 7(C-1)、75． 6(C-4)、70． 6(C-2)、70． 2(C-3)、44． 5(C-
7)、21． 1(C = O)、17． 5(C-6)。以上波谱数据与文献［15］基
本一致，故鉴定化合物 8 为 4-［(4-O-acetyl-α-L-rhamnosy-
loxy)benzyl］isothiocyanate。
2． 9 化合物 9 无色油状，分离得到 2． 0 mg;1H-NMＲ(600
MHz，CDCl3)δ分别为5． 38(6H，m，J =16． 4 Hz，H-9，10，12，
13，15，16)、4． 21(2H，m，J = 8． 1、4． 1 Hz，H-1)、3． 94(1H，
m，H-2)、3． 61(2H，m，J =11． 4，5． 8 Hz，H-3)、2． 79(4H，m，J =
21． 7 Hz，H-11，14)、2． 36(2H，t，J =7． 6 Hz，H-2)、2． 07(4H，
m，H-8，17)、1． 63(2H，m，J =6． 8 Hz，H-3)、1． 31(8H，m，J =
2． 5 Hz，H-4，5，6，7)、0． 98(3H，t，J = 9． 2、5． 8 Hz，H-18) ;
13C-NMＲ(600 MHz，CDCl3)δ分别为 174． 3(C-1)、129． 5(C-
9，10，12，13，15，16)、70． 2(C-2)、65． 1(C-3)、63． 3(C-2)、
29. 5(C-2、C-3、C-4、C-5、C-6、C-7、C-8、C-11、C-14)、
20. 5(C-17)、14． 3(C-18)。以上波谱数据与文献［16］基本一
致，故鉴定化合物 9为甘油亚麻酸酯(1-Linolenoylglycerol)。
2． 10 化合物10 白色针晶，分离得到15． 0 mg。用1%硫酸
－乙醇显色显紫色，与 β －谷甾醇标准品显色行为及比移值
(Ｒf)值一致，对照氢谱数据一致，故鉴定化合物 10 为 β －谷
甾醇。
2． 11 化合物 11 白色粉末，分离得到 12． 0 mg。与胡萝卜
苷标准品共薄层层析，显色行为及比移值(Ｒf)一致，对照氢
谱数据一致，故鉴定化合物 11为胡萝卜苷。
3 结论
该试验利用溶剂萃取、柱色谱、LH-20 凝胶、重结晶等方
法对辣木乙酸乙酯部分进行化学成分分离，并通过波谱和理
化性质等方法对化合物结构进行鉴定。结果表明，从辣木茎
叶 95%乙醇提取物中分离得到 11 个单体化合物，分别鉴定
为多萜醇(1)、植醇(2)、邻苯二甲酸 －双(2 －乙基庚基)酯
(3)、邻苯二甲酸 －双(2 －乙基辛基)酯(4)、杜叶醇(5)、N-
苯乙基乙酰酸(6)、顺 － 3，4 －二羟基 － β －紫罗兰酮(7)、4-
［(4-O-acetyl-α-L-rhamnosyloxy)benzyl］isothiocyanate(8)、甘
油亚麻酸酯(9)、β-谷甾醇(10)、胡萝卜苷(11) ，且化合物 2、
5、7为首次从辣木中分离得到。
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255 －258．
(上接第 141 页)
表 4 验证试验结果
Table 4 Ｒesults of verification test
原料
Ｒaw material
g
獐牙菜苦苷浸出量
Leaching quantity of
swertiamarin∥mg
提取率
Extraction rate
%
5． 01 132． 90 88． 30
5． 02 133． 61 88． 63
5． 00 133． 32 88． 59
超声提取 10 min，鱼胆草中獐牙菜苦苷提取率达 88%;其中
料液比对提取率具有显著影响。超声波法提取鱼胆草中獐
牙菜苦苷有效成分具有省时、操作简便的优点，为鱼胆草的
综合开发、利用奠定了理论依据。
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441 安徽农业科学 2016 年