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伍善广1，2，孙建华2，徐 庶2，廖丹葵2，韦藤幼2，陈晓光2，童张法2，*
(1.柳州医学高等专科学校，广西柳州 545006;2.广西大学，广西南宁 530004)
摘 要:研究了微波萃取法和解吸－内部沸腾两步法提取匙羹藤叶中总皂苷的提取工艺，以总皂苷提取率为考察指标，
得到微波辅助提取法最佳工艺为提取时间 8min、微波功率 250W、固液比 1 ∶ 10、乙醇浓度 60%，总皂苷提取率为
97.93%;解吸－内部沸腾两步法最佳工艺为 80%的乙醇解吸 10min，用 55℃的 60%的乙醇减压提取，总皂苷提取率为
89.18%。与传统提取法对比可知，微波辅助提取、解吸－内部沸腾法大大缩短了提取时间，而微波辅助法具有溶剂消
耗小、提取率高的特点。
关键词:匙羹藤，总皂苷，微波，解吸－内部沸腾，提取工艺
Study on different extraction technology of
total saponins from gymnema sylvestre
WU Shan－guang1，2，SUN Jian－hua2，XU Shu2，LIAO Dan－kui2，
WEI Teng－you2，CHEN Xiao－guang2，TONG Zhang－fa2，*
(1.Liuzhou Medical College，Liuzhou 545006，China;
2.Guangxi University，Nanning 530004，China)
Abstract:The microwave and releasing － inner ebullition extraction process of total saponins from gymnema
sylvestre were studied.The microwave－assisted and releasing－ inner ebullition extraction technology was optimized
by orthogonal test with the content of total aponins of gymnema sylvestre as index，respectively.The optimal
microwave－assisted extraction process was as follows:the extraction time was 8min，the microwave power was
250W，the ethanol concentration was 60%，the solid－solvent ratio was 1∶10.In the above conditions，the extraction
yield of total saponins from gymnema sylvestre leaf was 97.93% .The optimized releasing－ inner ebullition extraction
condition was as follows:gymnema sylvestre leaf was moistened with 80% ethanol 10min，then was extracted by
60% ethanol at 55℃ in the under pressure.The extraction yield was 89.18% .As compared with the traditional
extraction method，microwave－assisted and releasing－ inner ebullition extraction method was faster to operate and
the microwave－assisted have higher extraction yield and less solvent consumption.
Key words:gymnema sylvestre;total saponins;microwave;releasing－ inner ebullition method;extraction technology
中图分类号:TS201.1 文献标识码:A 文 章 编 号:1002－0306(2011)05－0312－04
收稿日期:2010－10－21 * 通讯联系人
作者简介:伍善广(1974－) ，男，在读博士，研究方向:药物新剂型与新
技术。
基金项目:广西壮族自治区科技攻关项目(桂科攻 0718002－4) ;广西
大学校级项目(X081039)。
匙羹藤为萝摩科匙羹藤属，分布在广西、广东、
福建、云南、台湾等地，其叶具怯风止痛、生肌消肿之
功效［1］。匙羹藤主要含有皂甙、萜类、黄酮、多肽、果
胶、生物碱等成分，近年研究发现匙羹藤叶具有独特
的降血糖、抗龋和抑制甜味等作用，其中皂甙类化合
物匙羹藤酸(gymnemic acid)是其主要活性成分，为
系列三萜皂苷类化合物［2］。有关匙羹藤叶总皂苷的
提取，以往研究主要以传统溶剂浸提法为主［3－5］，一
些新型辅助提取技术如超声辅助提取、微波辅助提
取以及解吸－内部沸腾两步提取均适用于皂苷的提
取［6－8］。本课题组前期采用超声波辅助提取匙羹藤叶
中的匙羹藤总皂苷，总皂苷提取率明显优于传统提
取法［9］。在此基础上，本文采用微波辅助提取法和解
吸－内部沸腾两步提取法提取匙羹藤总皂苷，分别考
察主要因素对总皂苷提取率的影响，优化提取工艺，
并对匙羹藤叶总皂苷的不同提取方法及其效果进行
了比较。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
匙羹藤药材 购于广西武鸣县医药公司，取干
燥叶粉碎、过 40 目筛备用;齐墩果酸标准品 中国
药品生物制品检定所;其他试剂 均为分析纯。
UV－2102PC 型紫外可见分光光度计 尤尼克－
上海仪器有限公司;RE－52AA 旋转蒸发仪 上海亚
荣生化仪器厂;NJL07－3 实验专用微波炉 中国南
京杰全微波设备有限公司;FW100 型高速万能粉碎
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2011.05.043
313
机 天津泰斯特仪器有限公司;解吸－内部沸腾提取
装置 自制。
1.2 实验方法
1.2.1 匙羹藤总皂苷含量测定及提取率的计算 匙
羹藤总皂苷含量测定及总皂苷提取率计算参照本实
验室已建立的方法进行［9］。
1.2.2 微波辅助提取方法工艺研究 准确称取匙羹
藤叶粉末 10.0g，加稀乙醇，浸提过程按一定条件在微
波场中进行，经微波作用一段时间后，提取液经纱布
过滤后浓缩。采用等体积的石油醚萃取三次，每次
3h，收集下层溶液，再用等体积的饱和水的正丁醇萃
取三次，每次 24h，合并正丁醇层，浓缩后烘干。测吸
光值，计算匙羹藤总皂苷提取率。
分别采用单因素和正交实验考察各因素对总皂
苷提取率的影响，确定微波辅助提取匙羹藤总皂苷
的最佳工艺条件。
1.2.3 解吸－内部沸腾两步法提取方法工艺研究
称取匙羹藤叶粉末 5.0g 置烧瓶中，按固液比 1∶15 加
入一定浓度的乙醇溶液，在室温下解吸一定时间，把
提取容器置于与提取温度相同的水浴中，快速加入
与提取温度相同的一定浓度的乙醇溶液，同时减压
至相应压力并提取 2min，提取液按 1.2.2 方法处理并
进行分析，计算匙羹藤总皂苷提取率。
采用正交实验考察各因素对总皂苷提取率的影
响，确定解吸－内部沸腾两步法最佳工艺条件。
2 结果与讨论
2.1 微波法辅助提取法工艺研究
2.1.1 单因素对匙羹藤总皂苷提取率的影响
2.1.1.1 提取时间对匙羹藤总皂苷提取率的影响
乙醇浓度为 50%，固液比 1∶10，微波功率为 300W，改
变微波提取时间，匙羹藤总皂苷提取率的变化趋势
如图 1 所示。在提取时间为 5min 之前，随着微波时
间的增加，总皂苷提取率有所增加，但微波 5min 后
提取率不升反而有所下降。这是由于微波辐射在短
时间内对细胞膜的破碎作用比较大，溶出杂质增多，
导致有效成分溶解度降低;同时由于微波辐射的时
间愈长，已有的有效成分亦可能被破坏，导致提取率
下降。因此，每次微波提取时间为 5min。
图 1 微波时间对匙羹藤总皂苷提取率的影响
2.1.1.2 乙醇浓度对匙羹藤总皂苷提取率的影响
微波提取时间为 5min，固液比 1 ∶ 10，微波功率为
300W，改变乙醇浓度，实验结果如图 2 所示。匙羹藤
总皂苷提取率随乙醇浓度增加而提高;但乙醇浓度
大于 70%时，提取率增长趋于缓慢，考虑到由于乙醇
浓度越高，生产成本越高，因此选择 70%乙醇作为提
取溶剂。
图 2 乙醇浓度对匙羹藤总皂苷提取率的影响
2.1.1.3 微波功率对匙羹藤总皂苷提取率的影响
乙醇浓度为 70%，固液比 1 ∶ 10，微波提取时间为
5min，改变微波功率，结果如图 3 所示。微波功率小
于 300W时，随着功率增大，匙羹藤总皂苷提取率增
大。但是功率超过 300W后，匙羹藤总皂苷提取率反
而会随之减小，而当微波功率从 200W增至 300W，匙
羹藤总皂苷提取率增加不明显。所以，选择微波功
率为 200W左右为宜。
图 3 微波功率对匙羹藤总皂苷提取率的影响
2.1.1.4 固液比对匙羹藤总皂苷提取率的影响 乙
醇浓度为 70%，微波功率为 200W，微波提取时间为
5min，改变固液比，匙羹藤总皂苷提取率的变化如图
4 所示。由结果可知，匙羹藤总皂苷的提取率随固液
比的增大而增大，当固液比大于 1∶15 时，提取率增加
不明显，故选择固液比为 1∶15 左右为宜。
图 4 固液比对匙羹藤总皂苷提取率的影响
2.1.2 正交实验结果及工艺验证 根据单因素考察
的结果，以总皂苷提取率为考察指标，选取微波时间
(A)、微波功率(B)、乙醇浓度(C)和固液比(D)按表
1 所示正交表 L9(3
4)进行实验，实验结果见表 1，方
差分析见表 2。
由表 1 的极差 R 值及表 2 的方差分析 F 值可
知，微波辅助提取法中各因素对总皂苷提取率影响
的主次顺序为 A ＞ B ＞ D ＞ C。又由方差分析可知，提
取时间有显著性差异(P ＜ 0.05) ，为主要影响因素，
乙醇浓度对总皂苷提取率影响最小。由于乙醇浓度
为次要因素，随着乙醇浓度的增加，总皂苷提取率变
化不大，从效益和能源方面考虑乙醇浓度选择 60%。
314
因此，最佳提取工艺条件可选择 A3B3C1D1，即提取时
间 8min、功率 250W、固液比 1∶10、乙醇浓度 60%。
表 1 正交实验结果
实验号
A提取
时间
(min)
B微波
功率
(W)
C乙醇
浓度
(%)
D固液比
(g /mL)
总皂苷
提取率(%)
1 1(2) 1(150) 1(60) 1(1∶10) 85.59
2 1 2(200) 2(70) 2(1∶15) 86.30
3 1 3(250) 3(80) 3(1∶20) 87.95
4 2(5) 1 2 3 89.29
5 2 2 3 1 91.19
6 2 3 1 2 90.79
7 3(8) 1 3 2 93.87
8 3 2 1 3 97.11
9 3 3 2 1 98.53
k1 86.613 89.583 91.163 91.770
k2 90.423 91.533 91.373 90.320
k3 96.503 92.423 91.003 91.450
R 9.890 2.840 0.370 1.450
表 2 方差分析
方差来源 离差平方和 自由度 F值 F* 显著性
A 149.295 2 42.876 19 *
B 12.660 2 3.636 19
C 0.207 2 0.059 19
D 3.482 2 1.000 19
E 3.482 2
注:F0. 01(2，2)= 99;F0. 05(2，2)= 19。
取 3 份匙羹藤叶粉末，每份 10.0g，按优选方案
A3B3C1D1 的工艺进行验证实验。结果，匙羹藤总皂
苷的平均提取率为 97.93%，RSD = 2.39%，表明该工
艺稳定可行。
2.2 解吸－内部沸腾两步提取法工艺研究
根据预实验结果，以总皂苷提取率为考察指标，
选取解吸液乙醇浓度(A)、解吸时间(B)、提取液乙
醇(C)和提取温度(D)按表 3 所示正交表 L9(3
4)进
行实验，实验结果见表 3，方差分析见表 4。
表 3 正交实验结果
实验号
A解吸液
乙醇浓度
(%)
B解吸
时间
(min)
C提取液
乙醇浓度
(%)
D提取
温度
(℃)
总皂苷
提取率
(%)
1 1(40) 1(10) 1(0) 1(40) 69.92
2 1 2(20) 2(30) 2(55) 80.01
3 1 3(30) 3(60) 3(70) 79.08
4 2(60) 1 2 3 79.70
5 2 2 3 1 75.79
6 2 3 1 2 76.51
7 3(80) 1 3 2 89.18
8 3 2 1 3 79.50
9 3 3 2 1 83.51
k1 76.337 79.600 75.310 76.407
k2 77.333 78.433 81.073 81.900
k3 84.063 79.700 81.350 79.427
R 7.726 1.267 6.040 5.493
由表 3 的极差 R 值及表 4 的方差分析 F 值可
知，两步法各因素影响的主次顺序为 A ＞ C ＞ D ＞ B。
又由表 4 方差分析可知解吸液浓度有显著性差异(P
＜ 0.05) ，影响最大，解吸时间影响最小。由于解吸时
间为次要因素，随着解吸时间的增加，总皂苷提取率
变化不大，从效率和经济方面综合考虑选择解吸
10min，最优工艺条件确定为 A3B1C3D2，即最佳工艺
条件为:用 80%的乙醇解吸 10min，用 55℃的 60%的
乙醇减压提取。
表 4 方差分析
方差来源 离差平方和 自由度 F值 F* 显著性
A 105.988 2 4.381 4.32 *
B 2.976 2 0.123 4.32
C 69.774 2 2.884 4.32
D 45.414 2 1.877 4.32
E 48.39 4
注:F0. 10(2，4)= 4.32;F0. 05(2，4)= 6.94。
取 3 份匙羹藤叶粉末，每份 5.0g，按优选方案
A3B1C3D2 的工艺进行验证实验。结果，匙羹藤总皂
苷的平均提取率为 89.18%，RSD = 2.63%，表明该工
艺稳定可行。
2.3 几种不同提取方法提取匙羹藤总皂苷的效果
比较
按最优微波辅助提取法及解吸－内部沸腾两步
法提取工艺条件提取匙羹藤总皂苷，与超声及传统
的提取工艺［9］比较结果见表 5。以提取总时间考虑，
超声法、微波辅助提取法及解吸－内部沸腾两步法与
传统方法相比都大大缩短了提取时间，而微波辅助
提取法所需时间最短;从单位提取溶剂消耗比较，亦
是微波辅助提取法最小，其它三种方法则一样;比较
总皂苷提取率，微波辅助提取法最好，解吸－内部沸
腾两步法的提取率与传统方法相比差别不大。综上
所述，采用微波辅助法提取相对其他几种方法，不仅
匙羹藤总皂苷的提取率提高，而且可大大缩短提取
时间，降低溶剂消耗量。
表 5 几种不同提取匙羹藤总皂苷方法的比较
提取方法
提取总
时间
(min)
单位提取
溶剂消耗
(mL /g)
总皂苷
提取率
(%)
传统提取法 320 15 89.62
超声提取法 30 15 93.87
微波辅助提取法 8 10 97.93
解吸－内部沸腾两步法 12 15 89.18
3 结论
分别采用微波辅助提取法及解吸－内部沸腾两
步法提取匙羹藤总皂苷，得到两种提取匙羹藤总皂
苷的最佳工艺。其中微波辅助提取的最佳工艺条件
为:提取时间 8min、微波功率 250W、固液比 1∶10、乙
醇浓度 60%，总皂苷提取率为 97.93%。解吸－内部
沸腾两步法最佳工艺为:80%的乙醇解吸 10min，用
55℃ 的 60% 的乙醇减压提取，总皂苷提取率为
89.18%。与传统提取法比较，微波辅助提取法不仅
大大缩短了提取时间，单位提取溶剂消耗也是几种
提取方法中最少的，且总皂苷提取率最高。而解吸－
内部沸腾两步法仅仅缩短了提取时间，提取率与传统
提取方法差别不大，可见微波辅助提取法具有提取
(下转第 318 页)
318
著，因此各具体实验因子对响应值的影响不是简单
的线性关系;R2 = 0.9436，表明回归方程能够很好地
模拟真实的曲面。因此，回归方程可以较好的描述
各因素与响应值之间的真实关系。
2.2.3 响应面交互及优化 根据表 3 回归分析结果，
作出响应曲面图，如图 5～图 7，从图中可知，酶用量
和酶解时间是影响脱苦率的主要因素，两者交互作
用高度显著，曲面较陡;酶解温度对其影响较小，与
酶用量和酶解时间的交互都不显著，曲面相对较平
滑。由等值线图可知，拟合面脱苦率最高值存在，即
各因素都有一个对应的最适值。
图 5 酶用量与酶解温度的交互影响
图 6 酶用量与酶解时间的交互影响
图 7 酶解温度与酶解时间的交互影响
可以利用回归方程确定最佳酶解工艺条件，最
佳工艺为:酶用量 1.42g /L，酶解温度 40.79℃，酶解时
间 101.40min。采用上述优化工艺参数进行柚皮苷酶
对金桔汁的脱苦，考虑到实际操作的便利，将工艺参
数修正为:酶用量 1.4g /L，酶解温度 41℃，酶解时间
101min。在此酶解条件下重复三次实验，平均脱苦
率为 48.23%，与预测值 48.17%相比，其相对误差为
1.2%。因此采用响应面分析法得到的柚皮苷酶对金
桔汁的脱苦工艺条件准确可靠。
3 结论
以金桔为原料，选择柚皮苷酶对金桔汁的脱苦
率为指标，在单因素实验的基础上，采用响应曲面法
对柚皮苷酶的脱苦工艺进行研究，确定最佳脱苦工
艺为:酶用量 1.4g /L(酶活力为 414U /g) ，酶解温度
41℃，酶解时间 101min，pH 为金桔原汁 pH。在此酶
解条件下，脱苦率达到 48.23%。
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2006.
(上接第 314 页)
时间最短、单位提取溶剂消耗最小、提取率最高的优
点，具有良好的应用前景。
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