全 文 ：Central South Pharmacy. December 2014, Vol. 12 No. 12　中南药学 2014 年 12 月 第 12 卷 第 12 期
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（收稿日期：2014-04-20；修回日期：2014-05-30）
　　珠子参为五加科植物珠子参 Panax japonicas C.A.
Mey. var. major（Burk.）C. Y. Wu et K.M. Feng或羽叶三七
Panax japonicas C. A. Mey. var. bipinnatifi dus（Seem）C. Y.
Wu et K. M. Feng的干燥根茎，其主要有效成分为皂苷
类，皂苷类成分具有补肺、养阴、活络、止血的功效 [1]。
经测定竹节参皂苷Ⅳ a对照品在 60%乙醇中的溶解度为
30.16 g·L－ 1 ，在水中的溶解度为 10.53 g·L－ 1 ，本课
题组曾对其用乙醇提取方法进行了考察 [2]，发现乙醇提
取物制成颗粒剂时溶解不完全，有较多不溶物，经测定
此不溶物既包括竹节参皂苷Ⅳ a，也包括其他成分或杂质，
故考虑用水进行提取，虽然水中溶解度低于乙醇，但可
用加大溶媒及多次提取解决，其提取物制成颗粒剂时能
星点设计 -响应面法对珠子参水提工艺优化研究
翟思程，唐志书 *，宋忠兴，王景媛（陕西中医学院 / 陕西省中药资源产业化协同创新中心 / 陕西省中药基础与新药研
究重点试验室，陕西 咸阳 712046）
摘要：目的　优化珠子参水提工艺。方法　以竹节参皂苷Ⅳ a含量为指标，以水倍量、提取时间、提取次数
为因素，采用 3因素 3水平，通过星点设计 -响应面法确定最佳水提工艺。结果　最佳提取工艺为 13倍量水，
提取 3次，每次 90 min。结论　本工艺虽然采用了水煎煮提取，但对于竹节参皂苷Ⅳ a的提取率与乙醇提取
的结果无显著性差别，并且提高了药物在水中的溶解度，为后续的颗粒剂型的研究提供了理论依据，同时对
药材价格及所用溶媒进行了估算，发现采用水煎煮提取可以大大的节省成本，适用于工业化大生产和新药的
开发。
关键词：星点设计 -响应面法；水提工艺；珠子参
中图分类号：R284.2　　　　文献标识码：A　　　　文章编号：1672-2981(2014)12-1196-04
doi:10.7539/j.issn.1672-2981.2014.12.008
Optimization of water extraction of Panacismajoris by central composite
design/response surface method
ZHAI Si-cheng, TANG Zhi-shu*, SONG Zhong-xing, WANG Jing-yuan (Shaanxi University of Chinese Medicine,
Xianyang Shaanxi 712046)
Abstract: Objective To optimize the water extraction of Panacismajoris. Methods Water was used to extract
the active components in Panacismajoris. The content of panax japonicas Ⅳ a was regarded as the evaluation
indicator, optimizing the amounts of water, extraction times and time by central composite design/response surface
methodology. Results The optimum technological condition was extracting 3 times by 13 times of water for 90 min
each time. Conclusion Compared with ethanol extraction, there is no significant difference in decoction of water
extract, while water extract can also reduce the cost, avoid organic solvent pollution, and provide a theoretical basis
for industrial production and the development of new drugs.
Key words: response surface method; water extraction; Panacismajoris
基金项目：国家自然科学基金项目（No. 81373978）。
作者简介：翟思程，男，硕士研究生，主要从事中药新剂型与新工艺研究，E-mail：490659529@qq.com *通讯作者 :唐志书，男，教
授，主要从事中药新剂型与新工艺研究，E-mail：tzs6565@163.com
中南药学 2014 年 12 月 第 12 卷 第 12 期　Central South Pharmacy. December 2014, Vol. 12 No. 12
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得到无沉淀溶液，且从生产成本和安全性方面考虑均有
工业生产价值，因此采用星点设计 -响应面法，以竹节
参皂苷Ⅳ a含量为指标，以水为溶媒，优选出珠子参中
竹节参皂苷Ⅳ a水煎煮提取的工艺条件，现报道如下。
1　仪器与试药
　　日立 LC-7000A双泵系统液相色谱仪（日本日立公
司）；旋转蒸发仪 RE-3000（上海亚荣生化仪器厂）；
SB-3200D超声波清洗机（上海新芝生物技术研究所）；
AR1140 Mettler Toledo万分之一电子天平 [梅特勒 -托利
多仪器（上海）有限公司 ]；珠子参药材（产地为陕西太白，
购于宝鸡向源 饮片厂，经陕西中医学院生药教研室王继
涛老师鉴定为珠子参的根茎）；乙腈、甲醇为色谱纯；
水为蒸馏水；竹节参皂苷Ⅳ a对照品（中国食品药品检
定研究院，批号：111861-201102，纯度≥ 77.6%）。
2　方法与结果
2.1　单因素试验考察
　　通过文献报道 [3-8]和预试验，选择对工艺影响较大的
因素，分别对提取时间、水倍量、提取次数进行考察，
并确定相关水平（见表 1）。
表 1　星点设计因素水平表
Tab 1　Level and factor of extract technology by central
composite design
水平
（level）
提取时间（extract
time）/min
水倍量（times of
water）/倍
提取次数（extract
times）/次
－ 1 45 10 1
0 60 12 2
1 90 14 3
柱温：30 ℃，进样量：10 μL。
2.2.2　对照品溶液的制备 精密称取竹节参皂苷Ⅳ a对照
品 8.45 mg，置于 10 mL量瓶中，用 60%乙醇溶解，定
容至刻度，用 0.22 μm微孔滤膜过滤，取续滤液，由于
对照品纯度为 77.6%，所以得到 0.655 7 mg·mL－ 1 的对
照品溶液。
2.2.3　供试品溶液的制备 精密吸取样品各 1 mL，置 10
mL量瓶中，加 60%乙醇定容，摇匀，用 0.22 μm微孔滤
膜过滤，取续滤液，即得。
2.2.4　标准曲线的绘制 分别精密吸取“2.2.2”项下对
照品溶液 5、7、12、15、18 μL，测定峰面积（Y），以
竹节参皂苷Ⅳ a对照品进样量（X，μg）为横坐标，峰
面积为纵坐标，得标准曲线：Y＝ 106X＋ 4.149×104
（r＝ 0.999 7），线性范围为 3.27 9～ 11.80 μg。
2.2.5　精密度试验 精密吸取 14号供试品溶液重复进样
6次，测定峰面积，计算 RSD为 0.62%，结果表明仪器
精密度良好。
2.2.6　稳定性试验 取 14号供试品溶液，在放置 0、
12、24 h后精密吸取 10 μL进样，测定其峰面积值，计
算 RSD为 0.43%，结果表明供试品溶液 24 h内基本稳定。
2.2.7　重复性试验 取 14号样品，按“2.2.3”项下方
法制备 6份供试品溶液，分别测定其含量，平均含量为
26.3 mg·g－ 1，RSD为 0.59%，结果表明本方法具有良
好的重复性。
2.2.8　加样回收试验 取 14号样品 0.5 mL，共 6份，加
对照品 50 μg，按“2.2.3”项下方法制备样品，测定含量，
平均回收率为 97.5%，RSD为 0.34%，结果表明本方法回
收率良好。
2.3　星点设计 -响应面优化与试验结果
2.3.1　试验设计 根据单因素考察结果，以 Box-Behnken
中心组合设计为原理，以提取时间、水倍量、提取次数 3
个因子为自变量（分别以 X1、X2、X3表示），每个因素
设 3水平，用代码－ 1、0、1来表示，代码所代表的实
际操作物理量见表 1。以竹节参皂苷Ⅳ a含量为响应值设
计 3因素 3水平共 17个试验点的响应面分析试验，以随
机次序进行。其中 13～ 17为 5次重复的中心点试验，
用来考察模型的误差。称取 50 g珠子参，加水煎煮，采
用表 2下的条件提取，定容至 250 mL量瓶中，即得样品
溶液，结果见表 2。
2.3.2　试验结果 试验以竹节参皂苷Ⅳ a含量为因
变量对各因素进行二项拟合，使用 Design-Expert
8.0 软 件， 二 项 式 拟 合 复 相 关 系 数 r2 ＝ 0.993 5，
P＜ 0.000 1，方差分析结果见表 3。可以看出，各因素中
一次项、二次项差异均有统计学意义，说明各具体试验
因子对效应值的影响不是简单的线性关系。所以选择二
项式拟合模型为成功模型，失拟项 P值为 0.183 9＞ 0.05，
没有统计学意义，因此实测值和预测值基本吻合，有较
好的预测作用。拟合结果为：Y＝－ 173.1＋ 0.666 8X1
＋ 23.55X2＋ 12.84 X3＋ 0.032 22 X1X2＋ 0.125 56X1X3＋
0.662 5X2X3－ 7.684×10－ 3X12－ 1.085X22－ 5.465X32。
　　把因变量与其中任意 2个因素拟合为三维曲面图，
以拟合的目标函数为数学模型，绘制因变量等高线图
和响应面图（见图 1）。从图 1响应面分析表明，最
2.1.1　提取时间的考察 称取珠子参药材 8份，每份 50 g，
各加 10倍量水，分别在不同提取时间（10、15、20、
30、45、60、90、120 min）条件下煎煮 2次，滤过，合
并提取液，浓缩，定容至 250 mL量瓶中，测定竹节参皂
苷Ⅳ a的含量。结果表明，在 10～ 120 min内竹节参皂
苷Ⅳ a的含量随提取时间的增加含量增多，但 60～ 120
min变化不明显，考虑到工业化大生产，为节省成本，选
用 45、60、90 min。
2.1.2　水倍量的考察 称取珠子参药材 6份，每份 50 g，
分别加 6、8、10、12、14、16倍量水，煎煮 2次，每
次煎煮 90 min，滤过，合并提取液，浓缩，定容至 250
mL量瓶中，测定竹节参皂苷Ⅳ a的含量。结果表明，
竹节参皂苷Ⅳ a的含量随着溶剂倍量的变大而增多，但
12～ 16倍量基本无变化，故选用 10、12、14倍量。
2.1.3　提取次数考察 取珠子参药材 4份，每份 50 g，
各加入 12倍量水，分别提取 1、2、3、4次，每次 90
min，滤过，合并提取液，浓缩，定容至 250 mL量瓶中，
测定竹节参皂苷Ⅳ a的含量。结果表明，竹节参皂苷Ⅳ a
的含量随着提取次数的增加而增多，但提取 3次和提取 4
次的样品含量差异无统计学意义，考虑到工业化大生产
和节省成本的原则，故选用 1次、2次、3次。
2.2　珠子参中竹节参皂苷Ⅳ a分析方法的建立 [9]
2.2.1　色谱条件 [10] 色谱柱：Hypersil ODS C18 柱（5
μm，4.0 mm×150 mm）；流动相：乙腈 -0.2%磷酸溶液
（35 ：65）；检测波长 203 nm；流速：1.0 mL·min－ 1；
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表 3　方差分析表
Tab 3　Analysis of variance
方差来源（variance） SS df MS F P 显著性（sig.）
模型 1 106.50 9 122.94 119.27 ＜ 0.000 1 ***
X1-提取时间 289.20 1 289.20 280.56 ＜ 0.000 1 ***
X2-水倍量 32.40 1 32.40 31.43 0.000 8 **
X3-提取次数 438.08 1 438.08 425.00 ＜ 0.000 1 ***
X1X2 8.41 1 8.41 8.16 0.024 5
*
X1X3 31.92 1 31.92 30.97 0.000 8
**
X2X3 7.02 1 7.02 6.81 0.034 9
*
X1
2 63.71 1 63.71 61.81 0.000 1 **
X2
2 79.31 1 79.31 76.94 ＜ 0.000 1 ***
X3
2 125.75 1 125.75 122.00 ＜ 0.000 1 ***
残差 7.22 7 1.03
失拟项 4.81 3 1.60 2.66 0.183 9
误差 2.41 4 0.60
总离差 1 113.72 16
注（Note）：*** P＜ 0.000 1，** P＜ 0.001，* P＜ 0.05.
佳提取工艺条件为：提取时间 83～ 90 min，水倍量
12.6～ 13.2倍，提取次数 2.6～ 3.0次。
表 2　珠子参竹节参皂苷 Ⅳ a水提工艺星点设计及结果
Tab 2 Water extract for central composite design and results for
panax japonicas Ⅳ a of Panacismajoris
No.
提取时间
（extraction
time）/min
水倍量
（times of
water）/倍
提取次数
（extraction
times）/次
竹节参皂苷Ⅳ a
（panax japonicas
Ⅳ a）/mg·g－ 1
1 45 10 2 11.8
2 90 10 2 19.4
3 45 14 2 13.2
4 90 14 2 26.6
5 45 12 1 5.3
6 90 12 1 13.2
7 45 12 3 14.4
8 90 12 3 33.6
9 67.50 10 1 8.2
10 67.50 14 1 9.3
11 67.50 10 3 20.4
12 67.50 14 3 26.8
13 67.50 12 2 25.2
14 67.50 12 2 26.4
15 67.50 12 2 25.8
16 67.50 12 2 27.1
17 67.50 12 2 25.4
　 通过 Design-Expert 8.0软件分析，最佳提取工艺条件
为：提取时间 90 min，水倍量 13.1倍，提取次数 3次。
考虑到工业生产的实际情况，故把提取的工艺暂定为 13
倍量水提取 3次，每次 90 min。
2.3.3　验证试验　按照“2.3.2”项下最佳工艺进行验证
试验（n＝ 3），测得竹节参皂苷Ⅳ a平均含量为 34.32
mg·g－ 1，预测含量为 34.18 mg·g－ 1，计算 RSD为 0.2%，
实测值与预测值之间相差不大。结果表明所建立的数学
模型具有良好的预测性，所选工艺条件重现性良好。
2.4　珠子参水提物在水中的溶解度考察
　　分别称取珠子参水提物粉末 1、2、3、4、5 g，各
加入 50 mL水溶解，超声 3 h，滤过，测定滤液中竹节
参皂苷Ⅳ a的溶解度分别为 3.6、5.7、8.7、13.5、14.1
g·L－ 1，发现第 4、5组中的竹节参皂苷Ⅳ a含量已达
饱和，对第 4组做平行试验（n＝ 5），计算溶解度，
取平均值，经测定珠子参水提物中的竹节参皂苷Ⅳ a在
水中的溶解度为 13.8 g·L－ 1。
　　结果表明，珠子参水提物中的竹节参皂苷Ⅳ a在水
中的溶解度高于竹节参皂苷Ⅳ a对照品在水中的溶解度，
可能为珠子参水提物中含有增加竹节参皂苷Ⅳ a在水中
图 1 两两交互作用对竹节参皂苷Ⅳ a影响的等高线图和响应面图
Fig 1 Contour and 3D surface for interaction of panax japonicas Ⅳ a by
any 2 of the 3 factors
14.0
13.0
12.0
11.0
10.0
3.00
2.50
2.00
1.50
1.00
3.00
2.50
2.00
1.50
1.00
10.0 11.0 12.0 13.0 14.0
45.0 54.0 63.0 72.0 81.0 90.0
45.0 54.0 63.0 72.0 81.0 90.0
B
水
倍
量
B水倍量
A提取时间
A提取时间
竹节参皂苷
C
提
取
次
数
C
提
取
次
数
A提取时间
A提取时间
B水倍量
B水倍量
C提取次数
C提取次数
竹
节
参
皂
苷
竹
节
参
皂
苷
竹
节
参
皂
苷
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
35.0
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5
35.0
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5
45
54
63
72
81
90
10
11
12
1
3
14
14 13 12 11 10
3.0 2.5 2.0 1.5 1.0
3.0 2.5 2.0 1.5 1.0
45
54
63
72
81
90
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溶解度的伴生物质 [11]。
3　讨论
　　本试验采用水作为溶媒提取珠子参饮片中的竹节参
皂苷Ⅳ a，提取率可达 34.32 mg·g－ 1，虽然没有乙醇超
声提取法的提取率高，但是通过前期对药材和所用溶媒
价格的估算，采用水煎煮提取法可以大大的节省生产成
本，并且在生产过程中可以有效地避免有机溶剂的污染，
操作简便，可以有效地增加药物中有效成分在水中的溶
解度，有利于人体的吸收，从而提高药物在体内的生物
利用度，为后续颗粒剂型的制备提供了理论依据。
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（收稿日期：2014-09-07；修回日期：2014-10-14）
茶枯饼中茶皂素苷元提取工艺的研究
干丽，何桂霞 *，李嘉滢，蔡帧艳，刘赫男（湖南中医药大学药学院，长沙 410208）
摘要：目的　探索茶枯饼中茶皂素苷元的提取工艺。方法　通过单因素试验和正交试验，研究了提取工艺对
茶皂素苷元提取率的影响。结果　在不同的水解条件下，提取率不同。确定了最佳提取工艺参数：液料比为
20 ：1（mL ：g），含 2.0 mol·L－ 1硫酸的 70%乙醇溶液，在 100 ℃水浴中加热回流，提取 5 h，茶皂素苷
元平均得率为 10.80%。结论　该方法简便，可行，茶皂素苷元得率较高。
关键词：茶枯饼；茶皂素苷元；正交试验；提取工艺
中图分类号：R284.2　　　　文献标识码：A　　　　文章编号：1672-2981(2014)12-1199-03
doi:10.7539/j.issn.1672-2981.2014.12.009
Extraction technology of tea saponin aglycone from tea oil cakes
GAN Li, HE Gui-xia*, LI Jia-ying, CAI Zhen-yan, LIU He-nan (Hunan University of Traditional Chinese Medicine,
Changsha 410208)
Abstract: Objective To explore the extraction technology of tea saponin aglycone from tea oil cakes. Methods
The effective factors on the yield of tea saponin aglycone were evaluated with single factor and orthogonal test to
determine the optimum extraction. Results The extraction rate was different under different hydrolysis conditions. The
optimum conditions were as follows: the ratio of liquid to solid was 20 ：1 (mL ：g), heated to reflux at 100 ℃ for 5 h in
70% ethanol with 2.0 mol·L － 1 sulfuric acid, and the average yield of tea saponin aglycone was 10.80%. Conclusion
The method is simple and practical with high yield of tea saponin aglycone.
Key words: tea oil cake; tea saponin aglycone; orthogonal test; extraction technology
基金项目：湖南省中医药管理局中医药科研计划项目（No.201261）；湖南省普通高校教学改革研究项目（No.湘教通 [2012]401号 -207）；
湖南省“十二五”中药学重点学科资助；湖南中医药大学“十二五”药物分析学校级重点学科资助。
作者简介：干丽，女，在读硕士研究生，主要从事天然药物化学研究，E-mail：1228534369@qq.com 　*通讯作者：何桂霞，女，教授，
硕士研究生导师，主要从事天然药物化学研究，E-mail：412422047@qq.com
　　油茶（Camellia oleifera Abel）系山茶科（Theaceae） 山茶属（Camellia Linn）植物，为多年生木本油料作物，