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第２４卷 第４期
２０１５年１２月
淮海工学院学报（自然科学版）
Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｕａｉｈａｉ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）
Ｖｏｌ．２４　Ｎｏ．４
Ｄｅｃ．２０１５
　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－６６８５．２０１５．０４．０１３
超临界ＣＯ２萃取绞股蓝茶中的总皂苷
＊
程满环ａ，兰艳素ｂ，刘　冰ｂ
（黄山学院ａ．现代教育技术中心；ｂ．化学化工学院，安徽 黄山　２４５０４１）
摘　要：采用香草醛比色法测定萃取产物中总皂苷含量，研究了超临界ＣＯ２ 萃取法提取绞股蓝茶
中总皂苷的条件，即萃取温度、萃取压力和萃取时间对提取率的影响．超临界ＣＯ２ 萃取最佳条件
为：萃取温度５０℃，萃取压力２５ＭＰａ和萃取时间６０ｍｉｎ．在该条件下，超临界ＣＯ２ 萃取法提取绞
股蓝茶总皂苷的提取率为３．６８％，该提取率显著高于传统有机溶剂提取法的提取率（１．９７％）．
关键词：绞股蓝茶；绞股蓝总皂苷；超临界ＣＯ２ 萃取法；传统有机溶剂提取法
中图分类号：Ｒ２８４　　　文献标识码：Ａ　　　文章编号：１６７２－６６８５（２０１５）０４－００５３－０４
Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ　ＣＯ２Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｇｙｐｅｎｏｓｉｄｅｓ
ｆｒｏｍ　Ｇｙｎｏｓｔｅｍｍａ　Ｐｅｎｔａｐｈｙｌｕｍ　Ｔｅａ
ＣＨＥＮＧ　Ｍａｎ－ｈｕａｎａ，ＬＡＮ　Ｙａｎ－ｓｕｂ，ＬＩＵ　Ｂｉｎｇｂ
（ａ．Ｍｏｄｅｒｎ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｅｎｔｅｒ；ｂ．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，
Ｈｕａｎｇｓｈａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｕａｎｇｓｈａｎ　２４５０４１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｖａｎｉｌｉｎ　ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ　ｇｙｐｅｎｏｓｉｄｅｓ　ｃｏｎｔｅｎｔ，ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｕｍ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ　ｇｙｐｅｎｏｓｉｄｅｓ　ｆｒｏｍ　ｇｙｎｏｓｔｅｍｍａ　ｐｅｎｔａｐｈｙｌｕｍ　ｔｅａ　ｂｙ　ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ　ＣＯ２ｅｘ－
ｔｒａｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗａｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ａｎｄ　ｅｘ－
ｔｒａｃｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｗｅｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｕｍ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ　ＣＯ２
ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｗａｓ　５０℃，ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｏｆ　２５ＭＰａ
ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ　ｏｆ　６０ｍｉｎ．Ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｕｍ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｗａｓ　３．６８％
ｆｏｒ　ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ　ＣＯ２ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ，ｗｈｉｃｈ　ｗａｓ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈａｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎ－
ａｌ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｓｏｌｖｅｎｔ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ（１．９７％）．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｇｙｎｏｓｔｅｍｍａ　ｐｅｎｔａｐｈｙｌｕｍ　ｔｅａ；ｇｙｐｅｎｏｓｉｄｅｓ；ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ　ＣＯ２ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ；
ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｓｏｌｖｅｎｔ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ
０　引言
绞股蓝为葫芦科绞股蓝属多年生草质藤本植
物，又名天堂草、超人参、遍地生根、七叶胆、五叶参
和七叶参等，主要分布在我国陕西平利、甘肃康县以
及云南和安徽的某些地区等，号称“南方人参”［１］．绞
股蓝中主要有效成分是１４０余种绞股蓝皂苷，其中
一部分与Ｒｂ１，Ｒｂ３，Ｒｄ，人参二醇以及２α－羟基人参
二醇等人参皂苷相同．近年来，国内外学者对其皂苷
成分和药理进行了深入研究，证实绞股蓝皂苷具有
降血脂、降血糖、降血压、抗疲劳、抗衰老、提高免疫
力、镇痛和催眠等功能［２－４］．目前其主要利用方式是
将绞股蓝制成绞股蓝茶．人们长期饮用该茶可达到
＊ 收稿日期：２０１５－１０－０６；修订日期：２０１５－１０－１６
作者简介：程满环（１９８３－），女，安徽怀宁人，黄山学院现代教育技术中心助理实验师，主要从事天然药物方面的研究，（Ｅ－ｍａｉｌ）ｃｈｅｎｇ－
ｍａｎｈｕａｎ＠１６３．ｃｏｍ．
减少疾病、预防“三高”（高血压、高血脂、高血糖）和
提高免疫力等保健效果．
绞股蓝总皂苷的提取方法主要有水提法和有机
溶剂提取法［５－７］．这两种传统提取方法都存在提取时
间长、提取效率低、产品不易分离和有机溶剂残留等
问题．超临界ＣＯ２ 萃取技术是一种新型绿色环保的
无毒萃取技术．与传统提取方法相比，超临界ＣＯ２
萃取技术使用无毒、低成本、易得的ＣＯ２ 作为提取
剂，提取效率高，产品易分离，且ＣＯ２ 为食品级的惰
性气体，提取过程安全无毒，特别适用于制药和食品
行业［８］．
目前已有应用超临界ＣＯ２ 萃取技术提取人参
中皂苷［９］和三七中皂苷［１０］的研究报道，但将超临界
萃取技术应用于绞股蓝茶中总皂苷的提取研究尚未
见报道．本实验采用超临界ＣＯ２ 萃取技术萃取绞股
蓝茶中的总皂苷，并用香草醛比色法［１１］测定萃取产
物中总皂苷含量，探讨超临界萃取温度、压力及萃取
时间对提取率的影响．同时作为比较实验，还采用传
统有机溶剂提取法提取绞股蓝茶中总皂苷，比较两
种方法总皂苷提取率．
１　实验部分
１．１　实验仪器
Ｗａｔｅｒｓ　ＭＶ－１０超临界萃取系统（美国 Ｗａｔｅｒｓ
公司）；ＵＶ２１００紫外可见分光光度计（北京北分瑞
利分析仪器有限责任公司）．
１．２　材料与试剂
黄山野生绞股蓝茶，购于安徽黄山市茶叶市场．
绞股蓝茶烘干，粉碎至能通过２号筛，备用．
人参皂苷Ｒｂ１ 标准品，购于中国药品生物制品
检定所；甲醇、香草醛、乙醇和冰醋酸均为分析纯，购
于国药集团化学试剂有限公司．
１．３　实验方法
１．３．１　超临界ＣＯ２ 萃取绞股蓝茶中总皂苷　准确
称取绞股蓝茶粉末６．５８０　０ｇ，采用超临界ＣＯ２ 流体
萃取的方法提取绞股蓝茶中总皂苷．萃取条件为：萃
取压力２０ＭＰａ，温度４０℃，动态萃取时间１２ｍｉｎ，
静态萃取时间８ｍｉｎ，ＣＯ２ 流量１０ｍＬ／ｍｉｎ，夹带剂
乙醇１ｍＬ／ｍｉｎ．循环萃取２次，获得具有浓郁香味
的青色透明溶液．将所得的萃取液定容至５０ｍＬ，即
得超临界ＣＯ２ 萃取法提取液．
１．３．２　传统有机溶剂提取法提取绞股蓝茶中总皂
苷　作为比较，实验选取一种常用的传统绞股蓝总
皂苷提取法提取绞股蓝茶中总皂苷．具体实验步骤
如下：精密称取绞股蓝茶粉末１．５４０　２ｇ，包于滤纸
套内，用镊子将滤纸套放入索式提取器中，用适量石
油醚在８０℃条件下回流绞股蓝粉末３ｈ左右，直到
提取液的颜色变为无色．然后将石油醚丢弃，取出药
渣，待药渣上残留的石油醚全部挥发完后，将药渣移
入锥形瓶中，用５０ｍＬ水饱和正丁醇溶液超声萃取
１．５ｈ后，过滤，滤液蒸干，残留物用甲醇溶解并转
移定容至１０ｍＬ容量瓶中，摇匀，即得有机溶剂提
取法提取液．
１．３．３　标准曲线的制备　精密称取人参皂苷Ｒｂ１
对照品４．２６ｍｇ，用甲醇溶解并定容于１０ｍＬ容量
瓶中，得对照品储备液，其质量浓度为０．４２６　０ｍｇ／
ｍＬ．然后分别精密量取０．２，０．４，０．６，０．８和１．０
ｍＬ对照品储备液置于１０ｍＬ具塞试管中，于６０℃
水浴中挥发去溶剂，加质量分数为５％的香草醛－冰
醋酸溶液０．２ｍＬ（现用现配）和高氯酸０．８ｍＬ，混
匀密置，在６０℃水浴中加热１５ｍｉｎ，冰水浴冷却后
加冰醋酸５ｍＬ，同时做空白实验，在５５０ｎｍ下测吸
光值．以吸光值（ｙ）对人参皂苷Ｒｂ１ 质量浓度（ｘ）作
线性回归，得标准曲线方程ｙ＝６．２２２　６ｘ－０．０２０　９
（ｒ＝０．９９９　２）．
１．３．４　绞股蓝茶中总皂苷含量的测定　采用香草
醛－高氯酸比色法测定绞股蓝茶中总皂苷的含量．精
密量取０．１ｍＬ绞股蓝茶提取液，按照上述“标准曲
线的制备”步骤，测定提取液吸光度，根据标准曲线
方程，计算绞股蓝茶中总皂苷含量，同时计算提取
率．提取率＝（总皂苷质量／原料质量）×１００％．
２　结果与讨论
２．１　超临界萃取温度对总皂苷提取率的影响
在超临界ＣＯ２ 萃取中，温度对萃取效率的影响
主要表现在两个方面：一方面，温度对ＣＯ２ 密度有
影响，温度的升高会引起 ＣＯ２ 密度的下降，导致
ＣＯ２ 溶剂化效应降低，使萃取物在ＣＯ２ 中的溶解度
下降，进而降低萃取效果；另一方面，温度的升高使
物质的蒸汽压增大，从而使物质在ＣＯ２ 流体中的溶
解度增大，萃取效果提高，此外温度升高可以促进溶
质分子扩散，进而增加提取率．为此考察超临界萃取
温度对总皂苷提取率的影响．分别选取萃取温度
３０，４０，５０，６０和７０℃，压力２０ＭＰａ，动态萃取时间
１２ｍｉｎ，静态萃取时间８ｍｉｎ，ＣＯ２ 流量１０ｍＬ／
ｍｉｎ，夹带剂乙醇１ｍＬ／ｍｉｎ，循环萃取２次，考察萃
４５ 淮海工学院学报（自然科学版） ２０１５年１２月
取温度对绞股蓝茶中总皂苷提取率的影响，实验结
果如图１所示．由图１中可以看出，绞股蓝茶中总皂
苷的提取率先随温度的提高而增加，当温度高于５０
℃后，提取率开始下降．因此，适宜萃取温度应该选
择５０℃．
图１　萃取温度对提取率的影响
Ｆｉｇ．１　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｎ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ
２．２　超临界萃取压力对总皂苷提取率的影响
超临界萃取压力也是影响总皂苷提取率的重要
因素．为此分别选取萃取压力为１０，１５，２０，２５和３０
ＭＰａ，萃取温度为５０℃，动态萃取时间１２ｍｉｎ，静
态萃取时间８ｍｉｎ，ＣＯ２ 流量１０ｍＬ／ｍｉｎ，夹带剂乙
醇１ｍＬ／ｍｉｎ，循环萃取２次，考察萃取压力对绞股
蓝茶中总皂苷提取率的影响，实验结果如图２所示．
由图２中可以看出，随着压力增加，总皂苷的提取率
升高，这是因为在相同温度下，压力增加，ＣＯ２ 密度
增加，溶解度增大，提取率升高；但当压力超过２５
ＭＰａ后，提取率增加不明显，而且过高的萃取压力
对操作和设备使用寿命不利．综合考虑，超临界ＣＯ２
萃取绞股蓝茶中总皂苷压力选择２５ＭＰａ为佳．
图２　萃取压力对提取率的影响
Ｆｉｇ．２　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｏｎ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ
２．３　超临界萃取时间对总皂苷提取率的影响
超临界萃取时间也是影响总皂苷提取率的重要
因素．分别设置循环萃取次数为１，２，３，４和５次，每
个循环时间为２０ｍｉｎ，即动态萃取时间１２ｍｉｎ，静
态萃取时间８ｍｉｎ，在萃取温度５０℃，萃取压力２５
ＭＰａ，ＣＯ２ 流量１０ｍＬ／ｍｉｎ，夹带剂乙醇１ｍＬ／ｍｉｎ
条件下，考察萃取时间对绞股蓝茶中总皂苷提取率
的影响，实验结果如图３所示．由图３中可以看出，
随着萃取时间的延长，总皂苷的提取率升高，在萃取
时间超过６０ｍｉｎ后，提取率增幅不明显．考虑到用
气量及实际成本等因素，萃取总皂苷时间确定为６０
ｍｉｎ，即循环萃取次数为３次最佳．
图３　萃取时间对提取率的影响
Ｆｉｇ．３　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ　ｏｎ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ
２．４　超临界萃取法与传统有机溶剂提取法提取率
的比较
在最佳超临界萃取条件，即萃取温度５０℃，萃
取压力２５ＭＰａ，动态萃取时间１２ｍｉｎ，静态萃取时
间８ｍｉｎ，ＣＯ２ 流量１０ｍＬ／ｍｉｎ，夹带剂乙醇１ｍＬ／
ｍｉｎ，循环萃取３次条件下，萃取绞股蓝茶，测定提
取液中总皂苷含量并计算提取率．经计算，在萃取条
件优化后，超临界萃取绞股蓝茶中总皂苷的提取率
为３．６８％．而按传统有机溶剂提取法计算的绞股蓝
总皂苷提取率为１．９７％．显然，超临界ＣＯ２ 萃取法
的提取率显著高于传统有机溶剂提取法的提取率．
３　结论
本研究采用超临界ＣＯ２ 萃取法提取绞股蓝茶
中总皂苷，并探究了萃取温度、萃取压力和萃取时间
对总皂苷提取率的影响．结果表明，超临界ＣＯ２ 萃
取绞股蓝茶中总皂苷，最佳萃取温度为５０℃，萃取
５５　第４期 程满环等：超临界ＣＯ２ 萃取绞股蓝茶中的总皂苷
压力２５ＭＰａ，动态萃取时间１２ｍｉｎ，静态萃取时间
８ｍｉｎ，循环萃取３次，在此条件下超临界ＣＯ２ 萃取
绞股蓝茶中总皂苷的提取率为３．６８％，显著高于传
统有机溶剂提取法的提取率（１．９７％）．
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（责任编辑：褚金红
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毎
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郑　重　声　明
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淮海工学院学术期刊社
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