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正交试验优选坡柳总皂苷提取工艺



全 文 :农 药
AGROCHEMICALS
第51卷第7期
2012年7月
Vol. 51, No. 7
Jul. 2012
正交试验优选坡柳总皂苷提取工艺
代玉玲,杨美林,秦小萍,刘 琦,范丽娜
(云南农业大学 植物保护学院, 昆明 650201)
摘要:[方法]以坡柳总皂苷含量为评价指标,采用正交试验法筛选坡柳总皂苷的最佳工艺条件。 [结果]坡柳总皂
苷提取的最佳工艺为70%乙醇,提取时间为24 h,间歇提取3次,溶剂体积为原料的6倍。 [结论]优化的提取工艺
科学、合理,可以作为坡柳皂苷的最佳提取方法。
关键词:坡柳种子;总皂苷;提取工艺;正交试验
中图分类号:TQ453.3 文献标志码:A 文章编号:1006-0413(2012)07-0499-02
Optimizing Extraction Technology of Dodonaea viscose
Con-saponin by Orthogonal Test
DAI Yu-ling, YANG Mei-lin, QIN Xiao-ping, LIU Qi, FAN Li-na
(College of Plant Protection, Yunnan Agriculture University, Kunming 650201, China)
Abstract: [Methods] Orthogonal experiment was employed for selecting the optimum process of Dodonaea viscose con-
saponin extraction technology. [Results] D. viscose con-saponin was extracted by 70% alcohol 3 times with 24 h each
time, and the solvent volume was six times of the raw materials. [Conclusions] The optimized extraction condition is
reasonable and scientifi c for extracting D. viscose con-saponin.
Key words: Dodonaea viscose; con-saponin; extraction technology; orthogonal experiment
坡柳Dodonaea viscose(Linn.)又名车桑子、眀油子、透骨
草等。 坡柳种子油可做肥皂,民间用于点灯,叶子清热解毒,
消炎止咳,还可治烫伤,全株用以治风湿[1]。 坡柳皂苷具有很
好的拒食活性。 秦小萍等[2-3]报道了坡柳种子乙醇提取物对
小菜蛾24 h非选择性拒食作用的AFC50值为321.19 mg/L,对
菜青虫的生长发育有影响。 2003年,杨美林等[4]报道坡柳乙
醇提取物对小菜粉蝶4龄幼虫24 h选择拒食作用的AFC50值
为691.6 mg/L,完全拒食作用AFC50值为398.0 mg/L。 付立新[5]
报道了在坡柳种子乙醇提取物中拒食作用活性成分为三萜
类皂苷,有表面活性的作用,可以与其他农药混用增效。 关
于坡柳种子皂苷提取制备工艺的研究,多以含水乙醇为溶
剂进行提取。 为了寻找坡柳皂苷的最佳提取条件,使坡柳皂
苷提取工艺科学化,本文全面考虑提取溶剂含量、固液体积
比、提取次数、提取时间4因素及其交互作用对坡柳皂苷提
取率的影响,用L9(34)正交表安排试验,以分光光度法测定
提取物中坡柳皂苷的含量,探索坡柳总皂苷的最佳提取工
艺,为坡柳皂苷在农业领域的进一步利用提供试验依据。
1 试验材料及仪器
1.1 试验材料
坡柳种子,云南生态技术有限公司;无水乙醇(分析纯),
科密欧试剂厂;蒸馏水,云南农业大学植物保护学院植物
源农药实验室;香草醛(分析纯),成都科龙化工试剂厂;质
量分数98%浓硫酸(分析纯),重庆川东化工有限公司;石油
醚(40~60 ℃),天津化学试剂三厂。
1.2 试验仪器
FZ102型微型粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司),
8200H型超声波清洗仪(上海科勃仪器有限公司),旋转蒸
发仪(上海申生科技有限公司),FA2004型电子分析天平
(上海精科天平仪器厂),HH-2型数显恒温水浴锅(常州国
华电器有限公司),TU.1901双光束紫外分光光度计(北京
普析通用仪器有限责任公司)。
2 试验方法
2.1 原料制备
坡柳种子晾干,于微型粉碎机粉碎后,准确称取100 g
坡柳种子粉碎物,用石油醚脱脂预处理后,再按照正交设
计方法用乙醇进行提取。
2.2 正交试验设计
参照正交试验设计[6]方法,选择乙醇(A)、固液比(B)、提
取次数(C)及提取时间(D)4因素3水平并考虑到各因素间可
能产生交互作用,故选择L9(34)正交表,见表1。
表1 因素水平
水平 A乙醇/% B乙醇用量(固液体积比) C提取次数 D提取时间/h
1 50 1∶4 1 24
2 70 1∶6 2 36
3 90 1∶8 3 48
收稿日期:2012-02-01,修返日期:2012-03-23
作者简介:代玉玲(1985—),女,贵州毕节人,硕士研究生,研究方向:植物源农药开发。 E-mail:331003185@163.com。
通讯作者:秦小萍(1976—),女,副教授,主要从事生物农药研究。 E-mail:qxp99@163.com。
·科研与开发·
500 第51卷农 药 AGROCHEMICALS
2.3 总皂苷的测定
参照油茶皂角苷的纯化与含量测定 [7]以及皂荚总皂
甙的纯化与含量测定[8],预试验通过210~700 nm全波长扫
描,发现坡柳总皂苷在550 nm处有最大吸收。 准确称取坡
柳总皂苷样品1.000 g,用蒸馏水定容至50 mL配成质量浓
度为20 g/L的母液,取母液4.0、3.5、3.0、2.5、2.0、1.5、1.0 mL
分别加入到容量瓶中加蒸馏水定容至50 mL,配制成1600、
1400、1200、1000、800、600、400 mg/L系列梯度溶液。 取以
上溶液各0.5 mL,分别加入0.5 mL已配制好的香草醛溶液,
设空白对照,冷却后再加入4 mL配制好的硫酸溶液。 混合
物置于60 ℃水浴15 min并冷却后进行测量。 曲线方程为
y=0.0013x+0.0947,r 2=0.9956。
准确称取坡柳乙醇提取物0.1 g,溶于5 mL蒸馏水
中,配成1/50溶液,取1/50溶液4 mL加入50 mL蒸馏水
中配成1600 mg/L溶液。 操作测定方法同标准曲线测定
方法,每处理3次重复。
2.4 数据处理
试验数据采用Excel 2003与SPSS 16.0统计软件进行
方差分析。
3 结果与分析
3.1 正交试验结果
以坡柳总皂苷的得率作为提取工艺的考察条件。 由正
交试验结果的极差直观分析(见表2)可知:影响提取效果的
因素顺序为C(提取次数)>A(溶剂质量浓度)>B(提取时
间)>D(固液体积比),提取次数和乙醇体积分数为显著性
影响因素,乙醇溶剂量为次要影响因素。 由于提取时间为不
显著影响因素,综合考虑,为节省能源和时间,提取时间为
24 h。 因此最佳提取条件为A2B2C3D1。 即乙醇70%,提取时
间为24 h,提取3次,固液体积比为1∶6。
表2 L9(34)正交试验结果
序列号 A B C D 总皂苷质量分数/%
1 1 1 1 1 0.643
2 1 2 2 2 2.363
3 1 3 3 3 4.119
4 2 1 2 3 1.507
5 2 2 3 1 8.822
6 2 3 1 2 4.107
7 3 1 3 2 2.503
8 3 2 1 3 1.589
9 3 3 2 1 1.230
K1 2.375 1.551 2.113 3.565
K2 4.812 4.258 1.700 2.991
K3 1.773 3.152 5.148 2.405
R 3.038 2.707 3.448 1.160
3.2 方差分析结果
表3中各因素F值均大于临界值19,P值均小于0.001,
各处理因素结果差异显著。 因素C、A最为明显,与极差结
果一致。 得出的最优方案是试验设计的5号。
表3 方差分析表
因素 偏差平方和 自由度 F值 F临界值 P
A 46.583 2 99.176 19.000 0.0001
B 33.348 2 70.999 19.000 0.0001
C 63.821 2 135.875 19.000 0.0001
D 6.056 2 12.893 19.000 0.0005
误差E 4.2273 8
注:F0.05(2,2)=19.00。
3.3 验证试验结果
对得出的最佳提取方案进行工艺验证。 3个重复得出
的总皂苷提取率分别为8.00%、8.85%、9.43%。 结果表明:
验证试验结果与正交试验结果相近,所确定的提取工艺基
本稳定、合理可行、可操作性强,可作为坡柳总皂苷的最佳
提取工艺。
4 结论与讨论
以总皂苷得率为考察指标,采用正交设计法,对坡柳
总皂苷提取工艺进行优选,得出最佳提取工艺为70%乙
醇,提取时间为24 h,提取次数为3次,固液体积比为1∶6。
本试验采用比色法测定总皂苷含量,具有快捷、准确
的特点,但由于显色剂的用量、温度、时间等均对测定结果
影响较大,因此显色时间和温度应严格控制,加入硫酸时
和测定吸收值前,试管一定要置于冰水浴中并及时进行测
定,尽量排除干扰。
参考文献:
[1] 李时珍. 本草纲目精译[M]. 北京: 北京科学技术文献出版社,
1992.
[2] 秦小萍, 赵红艳, 杨美林. 坡柳种子提取物对菜青虫取食和生长
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[3] 秦小萍, 赵红艳, 杨美林. 坡柳种子提取物对小菜蛾的拒食活
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[4] 杨美林, 周天雄, 顾芳. 瑞香狼毒和坡柳提取物对小菜粉蝶幼虫
的拒食活性测定[J]. 云南农业大学学报, 2003, 18(4): 354-357.
[5] 付立新. 坡柳种子中拒食活性成分的分离、鉴定和含量测定(硕
士论文)[D]. 昆明: 云南农业大学, 2010.
[6] 杨德. 试验设计与分析[M]. 北京: 中国农业出版社, 2002.
[7] 屈姝存, 唐明远. 油茶皂角苷的纯化与含量测定[J]. 湖南农业大
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[8] 陈边峰. 皂荚总皂甙的纯化与含量测定[J]. 中草药, 1995(8):
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责任编辑:李新