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野木瓜藤茎部位总皂苷闪式提取工艺



全 文 :第 29卷第 3期                  中南民族大学学报 (自然科学版 )                 Vol. 29 No. 3
2010年 9月            Journal of Sou th-Cen tral University for Nationali ties( Nat. Sci. Edi tion )            Sep. 2010
  收稿日期  2010-07-01
  作者简介 宋发军 ( 1967-) ,男 ,副教授 ,研究方向: 应用生物化学 , E-mail: song fa jun@ mail. scuec. edu. cn
  基金项目 中南民族大学植物遗传与发育创新团队资助项目
野木瓜藤茎部位总皂苷闪式提取工艺
宋发军 1 ,杨 芳 2 , 许德红 2 , 王德彬2
( 1中南民族大学 生命科学学院 ,武汉 430074; 2中南民族大学 药学院 ,武汉 430074)
摘 要 以野木瓜总皂苷含量为评价指标对比研究了闪式提取、乙醇回流提取和超声波提取 3种方法对野木瓜藤
茎部位总皂苷的提取效果 ,并利用正交实验对总皂苷的闪式提取工艺进行了优化 .结果表明:闪式提取法所用提取
时间短 , 最佳提取工艺为 50倍量 50%的乙醇 ,闪式提取 2 min为宜 .与乙醇回流提取和超声波提取法相比 ,闪式提
取是一种高效、快速提取野木瓜藤茎部位总皂苷的方法 .
关键词 野木瓜 ; 皂苷 ; 闪式提取
中图分类号  Q949. 746. 6; O652. 7 文献标识码  A 文章编号  1672-4321( 2010) 03-0029-04
Flash Extraction for Total Saponins of the Rattan from
Stauntonia chinens is DC
Song Fajun
1
, Yang Fang
2
, Xu Dehong
2
, Wang Debin
2
( 1 Colleg e of Lif e Science, South-Centra l Univ ersity fo r Nationalities, Wuhan 430074, China;
2 Co lleg e of Pha rmacy , South-Cent ral Univ ersity fo r Nationa lities, Wuhan 430074, China )
Abstract  Various ex t raction m ethods including flash ex traction, ethanol r efluxing ex tra ction and ultra sonic-
assisted ex t raction we re compared fo r th e ex traction of total saponins from the r attan o f Stauntonia chinensis DC.
with the content o f the to ta l saponins of Stauntonia chinensis DC. a s index . The conditions o f fla sh exaction w ere
optimized by o rthogonal test . The r esults show that the fla sh ex traction r equir es less time and the optimum
ex trac tion conditions were as follow s: the plant ma teria l w as ex tracted by flash ex t racto r with 50 fo lds amount of
50% alcohol fo r 2 min. The flash ex traction technolog y is an efficient and rapid method fo r the ex tr action o f the
to tal saponins from the ra ttan o f Stauntonia chinensis DC. , compa red w ith e thano l reflux ing ex traction and
ultrasonic-assisted ex tr action.
Keywords  Stauntonia chinensis DC. ; saponins; fla sh ex t raction
   野木瓜 ( Stauntonia chinensis DC. )为木通科
( Lardizabalacea )野木瓜属植物 ,为常绿木质藤本 ,
其花期 4~ 6个月 ,果期 7~ 10个月 , 生于山谷林缘
灌木丛中 .野木瓜是一种广泛分布于我国长江以南
地区的野生中草药资源 .全株具有较高的药用价值 .
《中国药典》 1977年版曾收载过该品种 ,其根、茎、叶
具有祛风止痛及舒筋活络的功效 .野木瓜除含有丰
富的皂苷外 ,还含有黄酮类化合物、酚性成分、糖类
化合物、多种维生素和多种矿物质等 [1 ] .
皂苷具有广泛的药理作用和生物活性如免疫作
用、抗肿瘤、防治心血管疾病 ,并可用作食品天然甜
味剂、抗氧化剂等 [2 ] .经研究表明 ,野木瓜总皂苷具
有镇痛、消炎、抗肿等作用 . 野木瓜收载于《中国药
典》 ( 1977年版 ) ,现已有片剂、注射液等剂型投放市
场 ,经临床运用于各种疼痛的治疗 ,效果显著 [2 ] .其
中齐墩果酸属五环三萜类皂苷具有极高的药用价值
如护肝、抗炎、增强免疫能力、抑制变态反应以及降
血脂、降血糖等作用 .然而 ,由于齐墩果酸的结构比
较复杂 ,人工合成步骤较为繁琐 ,目前主要依赖从植
物中提取 [3 ] .
本实验以齐墩果酸为对照品 ,总皂苷含量为评
价指标 ,对野木瓜总皂苷的提取方法进行筛选 ,同时
通过正交试验优选提取工艺条件 ,为野木瓜资源的
深度开发提供依据 .
1 仪器与试药
1. 1 仪器
722E型分光光度计 (上海光谱仪器有限公司 ) ;
T G-328B型电子天平 (上海天平仪器厂 ) ; RE-52旋
转蒸发器 (上海亚荣生化仪器厂 ) ; KQ-500E型超声
波清洗器 (昆山市超声仪器有限公司 ; JHBE-50S型
闪式提取器 (北京金鼎科技发展有限公司 ) .
1. 2 试药
野木瓜藤茎购自广西省南宁市 , 经中南民族大
学药学院万定荣教授鉴定为木通科野木瓜属植物 .
齐墩果酸对照品购自中国药品生物制品检定所 .无
水乙醇、香草醛、冰乙酸、高氯酸均为分析纯 .
2 方法与结果
2. 1 野木瓜藤茎部位总皂苷含量测定方法的建立
2. 1. 1 最大吸收波长的测定
精密称取齐墩果酸标准品 2. 0 mg, 用无水乙醇
定容至 10 mL, 其浓度为 200μg· mL- 1 .从中移取
100μL放入 10 mL旋蒸磨口试管中 ,用旋转蒸发仪
在 60℃的温度下将试管内液体旋转蒸干 ,然后依次
加入 0. 2 mL新鲜配制的 5%香草醛-冰乙酸混合溶
液和 1. 0 mL高氯酸 ,置于 60℃水浴中加热 20 min,
冷流水冷却后再加入 5 mL冰乙酸 ,摇匀 .在波长 500
~ 600 nm进行扫描 [ 4, 5] .结果表明 546 nm处有最大
吸收峰 .
2. 1. 2 标准曲线的建立
分别精密移取 100, 200, 300, 400, 500, 600
μL标准溶液于 6个 10 mL的旋蒸磨口试管中 ,用旋
转蒸发仪在 60℃的温度下将试管内液体旋转蒸干 ,
依次加入 0. 2 mL新鲜配制的 5%香草醛 -冰乙酸混
合溶液和 1. 0 mL的高氯酸 ,置于 60℃水浴中加热
20 min用冷流水冷却后 ,加入 5 mL冰乙酸 ,摇匀 .
在 546 nm波长处测量吸光度 A.经计算得回归方程
为: Y= 0. 044 2X - 0. 007 7式中 , Y表示吸光度 ,
X 表示齐墩果酸含量 (μg· mL- 1 ) , R= 0. 998 7.表
明 3. 20~ 19. 35μg· mL- 1范围线性关系良好 .
2. 1. 3 稳定性实验
精密量取标准溶液 200μL放入 10 m L的旋蒸
磨口试管中 ,用旋转蒸发仪在 60℃的温度下将试管
内液体旋转蒸干 ,依次加入 0. 2 m L新鲜配制的 5%
香草醛-冰乙酸混合溶液和 1. 0 mL的高氯酸 ,置于
60℃水浴中加热 20 min用冷流水冷却后再加入 5
mL冰乙酸 ,摇匀 .测定吸光度 1次 /10 min, 结果见
表 1.结果表明 ,随着时间的增加 ,同一样品的测定结
果略有上升 ,但在 1 h内基本稳定 , RSD为 1. 23% .
表 1 稳定性实验结果
Tab. 1  Ex perimen tal result of stabi lit y
t /min 10 20 30 40 50 60
吸光度 0. 286 0. 288 0. 289 0. 290 0. 293 0. 294
2. 1. 4 重复性实验
分别精密量取 5份标准溶液 100μL,按 2. 1. 3下
的方法显色后测定吸光度 ,数据见表 2. RSD为 1. 11
% ,表明该测定方法的重复性好 .
表 2 重复性实验结果
Tab. 2  Ex perim ental result of repeatabili ty
序号 1 2 3 4 5
吸光度 0. 128 0. 126 0. 125 0. 126 0. 128
2. 1. 5 精密度实验
精密量取标准溶液 200μL ,按 2. 1. 3下的方法
显色后 ,连续 5次测定吸光度 ,数据见表 3. RSD为
0. 431% ,表明该测定方法的精密度好 ,符合要求 .
表 3 精密度实验结果
Tab. 3  Ex perimental resu lt of preci sion
序号 1 2 3 4 5
吸光度 0. 286 0. 284 0. 283 0. 284 0. 285
2. 1. 6 加样回收率实验
分别吸取一定量的样品溶液 ,加入适量齐墩果
酸标准品溶液 ,按 2. 1. 3方法显色后测定吸光度 ,计
算其回收率 ,结果见表 4.结果表明 ,试样平均回收率
为 101. 5% , RSD为 2. 57% ,可保证实验测定结果
的可靠 .
表 4 加样回收率实验结果
Tab. 4  Ex perimental resu lt of recovery rate for spot ting
序号 样品加入量 /(μg· mL- 1 ) 标准品量 /(μg· mL- 1) 理论值 / (μg· mL- 1) 测得值 / (μg· mL- 1 ) 回收率 /%
1 8. 68 3. 10 11. 78 11. 80 100. 2
2 13. 18 3. 10 16. 28 16. 25 99. 8
3 15. 69 3. 10 18. 79 19. 63 104. 5
30                  中南民族大学学报 (自然科学版 ) 第 29卷
2. 2 提取方法的选择
采用 3种提取方法: ( 1)闪式提取 [ 6] . 精密称取
野木瓜茎粉末 10 g ,加 10倍量 50%乙醇用闪式提取
器提取 3次 , 5 min /次 , 合并提取液 ,浓缩蒸干 ,备
用 ; ( 2)乙醇回流提取 [6 ] . 精密称取野木瓜茎粉末 10
g , 加 10倍量 50%乙醇 ,回流提取 3次 , 2 h /次 , 合
并提取液 ,浓缩蒸干 ,备用 ; ( 3) 超声波提取 [6 ] . 精
密称取野木瓜茎粉末 10 g,加 10倍量 50%乙醇 ,超
声提取 1 h ,连续 3次 ,合并提取液 ,浓缩蒸干 ,备用 .
用万分之一的电子天平分别精密称取按照以上
3种方法提取的样品 0. 005 5 g,分别用无水乙醇定
容至 10 m L.分别精密量取 1 mL置于 3个 10 mL的
试管中 ,于 60℃时旋转蒸干 ,依次加入 0. 2 mL新鲜
配制的 5%香草醛-冰乙酸混合溶液和 1. 0 mL的高
氯酸 ,置于 60℃水浴中加热 20 min,用冷流水冷却
后再加入 5 mL冰乙酸 , 摇匀 .分别测定其吸光度 ,
并利用标准曲线计算总皂苷质量 ,求出 3种提取方
法所得提取物中总皂苷的质量百分比 .结果见表 5.
表 5  3种提取方法的比较
Tab. 5  Compari son of three ex t raction meth ods
提取方法 提取物重量 /g 提取物收率 /% 吸光度 总皂苷的质量百分比 /%
闪式提取 1. 730 17. 30 0. 695 3. 10
乙醇回流提取 1. 452 14. 52 0. 495 1. 86
超声波提取 1. 558 15. 58 0. 561 2. 26
  实验结果表明 ,利用闪式提取法所提取的野木
瓜茎中总皂苷含量明显高于其他 2种提取方法 .闪
式提取作为一种新的提取方法 ,具有省时、节能提取
率高等优点 ,可认为是从野木瓜茎中提取总皂苷的
一种更为快速、高效、安全、节能的新方法 .
2. 3 闪式提取提取工艺条件的优化
选取野木瓜茎中总皂苷含量作为考察指标 ,选
用 L 9正交方案 ,考查了乙醇浓度、固液比和提取时
间 3个因素 ,每个因素 3个水平设计试验方案 ,以确
定提取方法的最佳提取条件 [7 ] .见表 6.
表 6 因素和水平
Tab. 6  Factor and level
水平 A乙醇浓度 /%
B
固液比
C
提取时间 /min
D
空白列
1 30 1∶ 30 2
2 50 1∶ 40 4
3 70 1∶ 50 6
  操作方法: 分别精密称取原料 5 g , 按正交实验
表中所选取的 3因素 3水平条件进行破碎提取 ,测其
提取率 .实验数据及方差分析结果见表 7.
由表 7可知 ,最佳提取工艺为: A2B3C1,即用 50
倍量 50%的乙醇闪式提取 2 min为宜 .从方差分析
(见表 8)可知 ,各因素对总皂苷提取率的影响程度依
次为 A→ C→ B.三因素均无显著性意义 ,这很可能
是因为皂苷提取液未经正丁醇萃取 ,提取液中所含
糖类物质干扰所致 [8 ] .
表 7 正交实验结果
Tab. 7  Datum of orth ogonal test
实验号 A
1
B
2
C
3
误差项
4
提取率
/%
1 1 1 1 1 1. 586 3
2 1 2 2 2 2. 078 3
3 1 3 3 3 1. 237 7
4 2 1 2 3 1. 461 8
5 2 2 3 1 2. 099 4
6 2 3 1 2 2. 790 5
7 3 1 3 2 2. 201 6
8 3 2 1 1 2. 232 4
9 3 3 2 3 1. 829 4
T1 4. 902 3 5. 249 7 6. 609 2 5. 515 1
T2 6. 351 7 6. 410 1 5. 369 5 7. 070 4
T3 6. 263 4 5. 857 6 5. 538 7 4. 931 9
t 1 1. 634 1 1. 749 9 2. 203 1 1. 838 4
t 2 2. 117 2 2. 136 7 1. 789 8 2. 356 8
t 3 2. 087 8 1. 952 5 1. 846 2 1. 644 0
Rj 0. 483 1 0. 386 8 0. 413 3 0. 712 8
Sj 0. 440 1 0. 260 2 0. 301 2 0. 814 7
表 8 方差分析结果
Tab. 8  Resul ts of variance analysis
方差
来源
变差
平方和 S
自由度
均方 F值 P
A 0. 440 1 2 0. 220 5 0. 540 2 > 0. 05
B 0. 260 2 2 0. 130 1 0. 319 4 > 0. 05
C 0. 301 2 2 0. 150 6 0. 369 7 > 0. 05
误差 0. 814 7 2 0. 407 35
  注: F 0. 95= 19. 00,F0. 99= 91. 01
3 讨论
本研究以野木瓜总皂苷含量为评价指标 ,对比
研究了闪式提取、乙醇回流提取和超声波提取 3种
31第 3期              宋发军 ,等: 野木瓜藤茎部位总皂苷闪式提取工艺                
方法对野木瓜藤茎部位总皂苷的提取效果 .较之乙
醇回流提取法和超声波提取法 ,闪式提取为一种高
效、快速提取野木瓜藤茎部位总皂苷的方法 .本研究
采用正交实验对总皂苷的闪式提取工艺进行优化 ,
得出最佳提取工艺为: 50倍量 50%的乙醇闪式提取
2 min为宜 . 在优化过程中 ,选取的三因素均无显著
性意义 ,这很可能是因为皂苷提取液未经正丁醇萃
取 ,提取液中所含糖类物质干扰所致 [8 ] .希望本研究
中出现的这一现象对于以后的实验有一定程度的参
考价值 .
闪式提取方法的省时、应用范围广、高效节能、
操作简单、利于环保等优点将在中药和天然产物的
提取工艺中越来越受到人们的关注 [ 9] .
参 考 文 献
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32                  中南民族大学学报 (自然科学版 ) 第 29卷