全 文 ：!#$
超声辅助溶剂法
提取珠子参总皂苷工艺的研究
沈! 玥，丁元贺!
（东北农业大学，黑龙江哈尔滨 !##$#）
摘% 要：采用超声辅助溶剂法提取珠子参总皂苷，以皂苷产率为评价指标，用正交实验对超声提取工艺进行了优化，确
定超声波提取最佳工艺条件为：超声波提取温度 #&、功率 $##’、提取时间 ()、料液比 !*$#。结果表明，超声辅助溶
剂法的提取效果优于传统溶剂法，超声波提取具有提取时间短、提取率高、纯度高、无污染等特点。
关键词：正交实验，超声辅助，珠子参皂苷，提取
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中图分类号：AB(#!+!% % % % 文献标识码：4% % % % 文 章 编 号：!##(,#$#C（(##D）#E,#($!,#$
收稿日期：(##E,!(,!F% !通讯联系人
作者简介：沈玥（!DFE,），女，讲师，硕士，主要从事有机化学和食品化
学的研究。
基金项目：黑龙江省教育厅科技攻关项目（G4#CH#!,H）。
% % 珠 子 参（ !#$ %&’#()*+ @+4+I1=+<2/+J2K./
（L8/M+）是五加科人参属植物，产于东喜马拉雅至我
国西部山区。化学研究表明，珠子参主要有效成分
为皂苷类，其中包括竹节参苷!（即人参皂苷 N.，
7)6M83103832O.;6!，56;31;.36P1 N.），竹节参苷、
2、2 甲酯（ 7)6M83103832O.;6;、2、2 J1/)=9
1301/），人参皂苷 N?!、N7、NP、N1、N5!、N5(，三七皂
苷 N!、N(（;.0.56;31;.36P13 N!、N(），珠子参苷 N!、
N(（J2K./.36P13 N!、N(），(#,#,葡萄糖基人参苷 NQ
（(#,#,5987.56;31;.36P1 NQ），齐墩果酸,$,#,#,R,
（C,甲酯）吡喃葡萄糖醛酸苷，齐墩果酸,(E,#,R,吡
喃葡萄糖苷［!］。药理研究表明，珠子参总皂苷具有扩
血管、降血压、抗炎、增强免疫功能、抗脑缺血、促进
骨髓造血功能、保护髓外造血功能、保肝、抗肿瘤等
作用［(，$］。目前，皂苷的提取方法主要有：有机溶剂萃
取法、酸解法、酶解法、反向逆流高效色谱法、大孔树
脂吸附法、柱层析法、高速离心法、醇沉淀法、超临界
萃取法等［H S C］。本文首次提出用超声辅助溶剂法来
提取珠子参根茎中的皂苷，采用 TD（$
H）正交实验设
计方案，以珠子参总皂苷产率为评价指标，对珠子参
总皂苷的超声波提取条件进行了优化，确立了珠子
参总皂苷的最佳提取条件，为珠子参总皂苷的工业
化生产提供了实验依据。
>! 材料与方法
>?>! 材料与仪器
珠子参根茎；无水乙醇、冰醋酸、乙酸乙酯、高氯
酸、甲醇、正丁醇、香草醛、硫酸等% 均为分析纯。
紫外分光光度计% 北京普析通用仪器有限责任
公司；N,(# 旋转蒸发仪 % 上海申胜生物有限责任
公司；4T!#H 电子分析天平 % 瑞士梅特勒一托利多
公司；UVD(,(R 超声波细胞粉碎机 % 宁波新芝生物
科技股份有限公司。
>?@! 实验方法
!+(+!% 工艺流程% 珠子参根茎捣碎超声波提取减
压过滤旋转蒸发乙酸乙酯萃取皂苷提取液E#W甲醇
溶解定容-X4,D 大孔树脂层析柱梯度洗脱减压蒸馏
除去甲醇和水珠子参皂苷提取物
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2009.08.004
!!#
!##$ 珠子参皂苷含量的测定方法$ 采用紫外分光
光度法（%&）对珠子参皂苷含量及纯度进行分析。
!##!$ 标准品溶液配制$ 准确称取齐墩果酸标准
样品 #’()，用 *’+甲醇溶解并定容于 !’’(, 容量
瓶，摇匀，待用。
!###$ 显色反应$ 采用芳香醛-硫酸显色反应。待
测液中分别加入 ’.(, /+香草醛溶液和 !0(,高氯
酸，加塞于 1’2水浴加热反应 !/(34，流水冷却，摇
匀，待测。
!##5$ 标准曲线的绘制$ 分别用微量进样器吸取
标准液 ’!、’#、’5、’.、’/(, 至 !’(, 容量瓶中，用
*’+甲醇溶液稀释至刻度，加显色剂，摇匀。以 *’+
甲醇溶液加显色剂作参比。选择最大吸收波长
0#’4( 下测定吸光度，绘制标准曲线。回归得线性
方程为 6 7 !.##58 9 ’’’1:（;# 7 ’:::0），其中：8
为吸光度值；6为测试液浓度。结果表明皂苷浓度与
吸光度之间有良好的线性关系。
!#5$ 珠子参皂苷产率和提取率的测定$ 计算公式
如下：
皂苷产率（+）7实验中皂苷提取量 <原料量 = !’’+
皂苷提取率（+）7皂苷产率 <皂苷理论含量
! 结果与讨论
!#$ 单因素实验
通过单因素实验，分别考察超声提取温度、时
间、功率及料液比等单因素对珠子参皂苷产率的影
响，每个因素的各水平重复 5 次，结果取平均值。
#!!$ 超声提取温度对皂苷产率的影响$ 见图 !。
图 !$ 超声提取温度对皂苷产率的影响
由图 ! 可知，随着温度升高皂苷产率总的趋势
是上升，在 /’2时产率达到最高，如继续升温产率反
而呈下降趋势。温度升高增大了皂苷在溶剂中的溶
解度，故产率增加，但温度继续升高，当超过 /’2时，
皂苷中的活性成分被破坏，杂质溶出量增加。而且
甲醇沸点较低，温度过高，溶剂消耗急剧加大，成本
费用增加。因此选取超声提取温度：.’、/’、0’2为
正交实验的 5 个水平。
#!#$ 超声提取时间的影响$ 见图 #。由图 # 所示，
当提取时间在 ’/> 时，皂苷产率较低，仅为 .15+。
当时间延长至 !>时皂苷产率明显提高为 /#!+，超
过 !>后，产率随时间延长变化趋于平缓。虽然 #>
的皂苷产率比 !>略高为 ’0!+，但随着时间的延长
5>的皂苷产率反而比 #>的低。结果显示：超声提取
时间的延长，珠子参组织中大量细胞被破坏，导致细
胞中大量易溶物流出，混入提取液中，使提取液中杂
质增多，粘度增加，从而影响皂苷的产率。综合分
析：选取 !、!/、#>为正交实验的 5 个水平。
图 #$ 超声提取时间对皂苷产率的影响
#!5$ 超声提取功率的影响$ 超声提取功率对珠子
参皂苷产率的影响见图 5。由图 5 可知，超声功率越
大，皂苷产率最高，当超过 .’’?以后，产率增加较为
平缓。/’’?比 .’’?产率仅高 ’’#+，因此选 5’’、
.’’、/’’?为正交实验的 5 个水平。
图 5$ 超声提取功率对皂苷产率的影响
#!.$ 料液比的影响$ 料液比对珠子参皂苷产率的
影响结果如图 . 所示。结果表明，随着溶剂量的增
加，皂苷产率随之增加，但总趋势增加较为缓慢，考
虑溶剂用量大，费用会增加，故选料液比 !@#’、!@5’、
!@.’为正交实验 5 个水平。
图 .$ 超声提取料液比对皂苷产率的影响
!#! 正交实验结果
根据单因素实验结果，以珠子参皂苷产率为考
察指标选取超声温度、时间、功率及料液比为考察因
素，每个因素设计 5 个水平，进行 . 因素 5 水平正交
实验，实验水平设计见表 !。通过正交实验对珠子参
皂苷的提取工艺参数进行优化，结果分析见表 #、
表 5。
表 !$ 正交实验因素水平表
水平
因素
8超声温度
（2）
A时间
（>）
6超声功率
（?）
B料液比
（)·(, -!）
!
#
5
.’
/’
0’
!
!/
#
5’’
.’’
/’’
!@#’
!@5’
!@.’
!#
表 ! #$（%
&）正交实验结果与分析
实验号 ’ ( ) * 皂苷产率
（+）
, , , , , &-,.%
! , ! ! ! &-./,
% , % % % &-$,&
& ! , ! % %-$01
0 ! ! % , 0-/,0
. ! % , ! 0-%,!
1 % , ! ! %-10&
2 % ! % % &-%&%
$ % % , , &-01&
3, &-00$ %-$02 &-./. &-02&
3! &-1., &-.0% &-%11 &-20.
3% &-!!& &-$%% &-0., &-&/0
4 /-0%1 /-$10 /-!!$ /-,1$
表 % 正交实验方差分析表
方差来源 平方和 自由度 均方 5值 显著性
’
(
)
*
误差
/-&&%
,-0,%
/-/22
/-/0.
/-//!
!
!
!
!
2
/-2&&
!-22!
/-,.2
/-,/1
&-&./
&-&./
&-&./
&-&./
!
!!
综合以上分析结果，四个因素 4 值大小的排列
顺序为：( 6 ’ 6 ) 6 *，时间（(）因素影响最显著，温
度（’）因素影响次之，功率（)）因素和料液比（*）因
素对皂苷产率影响不显著，3 值最大越有利于皂苷
的提取，由此分析得：超声波提取珠子参皂苷最佳条
件为 ’!(%),*!，即超声温度为 0/7，超声时间为 !8，
功率为 %//9，料液比为 ,:%/，皂苷产率为 0-%,!+。
!#$ 对比实验
分别按照超声辅助溶剂法和传统溶剂法的正交
实验所确定的最佳工艺条件来提取珠子参总皂苷，
然后对比这两种方法的提取效果和提取时间，对比
结果如表 & 所示。
表 & 超声辅助溶剂法和传统溶剂法的
提取效果及时间对比表
工艺参数 超声辅助溶剂法 传统溶剂法
产率（+） 0-%,! %-&/0
提取时间（8） ! 0
由表 & 可知，超声提取的最好效果优于传统的
溶剂提取法，而且超声提取能在较短的时间内促进
溶剂的提取过程，从节能、经济的角度来看，具有省
时、高效、节省资源等优点。
#$ 结论
#% 通过单因素和正交实验，考查各因素对珠子参
总皂苷产率的影响，确定最佳提取工艺条件为：超声
温度 0/7，超声时间 !8，超声功率 %//9，料液比
,:%/。
#! 各因素对皂苷提取效果均有影响，通过方差分
析可知超声时间、超声温度对皂苷产率影响显著，超
声功率和料液比影响次之。
## 对比实验结果证明，利用超声辅助溶剂法提取
珠子参总皂苷产率为 0-%,!+，比传统溶剂法提取的
产率高 ,-$/1+，而且提取时间也缩短了 %8。因此，
超声辅助溶剂提取法优于传统的溶剂提取法。
#& 超声波提取工艺具有省时、高效、节省资源等优
点，可以说是一项符合可持续发展，且有利于环保的
“绿色技术”。随着人们对超声波提取工艺的进一步
了解，其应用前景将更加广阔，有望成为一个崭新的
方法。
参考文献
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化学工业出版社，!//0-,$!-
［!］王本祥 -现代中药药理与临床［;］-天津：科技翻译出版
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