全 文 ：第９卷第１期
２０１１年１月
生 物 加 工 过 程
ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｐｒｏｃｅｓｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏｌ．９Ｎｏ．１
Ｊａｎ．２０１１
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－３６７８．２０１１．０１．００４
收稿日期：２０１０－０８－０１
基金项目：安徽高等学校省级自然科学重点研究项目（ＫＪ２０１０Ａ０７５）；安徽科技学院稳定人才项目（ＺＲＣ２００７１３０）
作者简介：易克传（１９６９—），男，安徽凤阳人，副教授，研究方向：农产品加工工艺与设备，Ｅｍａｉｌ：ｙｉｋｅｃｈｕａｎ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ
连续逆流提取机及其在绞股蓝皂苷
提取工艺中的应用
易克传，曾其良，徐淑亮
（安徽科技学院 工学院，凤阳 ２３３１００）
摘 要：简述了中草药连续逆流提取机的基本结构和工作原理。以水为溶媒、绞股蓝为原料，进行绞股蓝有效成分
的提取试验。以绞股蓝水溶出物和总皂苷为目标物，考察提取温度、液料比和提取时间等因素对提取得率的影响，
并通过Ｌ９（３
３）正交实验设计，对提取工艺进行优选。采用中草药连续逆流提取机提取绞股蓝有效成分的最佳工艺
条件：提取溶剂温度 ８０℃，料液比 １∶３５（ｇ／ｍＬ），提取时间 ５０ｍｉｎ；所得提取物得率为 ３３９５％，总皂苷得率
为８９％。
关键词：逆流提取；绞股蓝；皂苷
中图分类号：ＴＳ２０１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７２－３６７８（２０１１）０１－００１５－０４
Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃｏｕｎｔｅｒｃｕｒｒｅｎｔｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔｕｓｅｄｉｎ
ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｅｘｔｒａｃｔｉｏｎＧｙｐｅｎｏｓｉｄｅｓ
ＹＩＫｅｃｈｕａｎ，ＺＥＮＧＱｉｌｉａｎｇ，ＸＵＳｈｕｌｉａｎｇ
（ＣｏｌｅｇｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＡｎｈｕｉＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｅｎｇｙａｎｇ２３３１００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｓｓｅｎｔｉａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃｏｕｎｔｅｒｃｕｒｅｎｔｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔｏｎ
Ｃｈｉｎｅｓｅｈｅｒｂａｌｍｅｄｉｃｉｎｅｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｎｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｅｆｅｃｔｉｖｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆＧｙｎｏｓｔｅｍｍａ
ｐｅｎｔａｐｈｙｌｕｍＭａｋｉｎｏｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｂｙｗａｔｅｒａｓｓｏｌｖｅｎｔａｎｄＧ．ｐｅｎｔａｐｈｙｌｕｍＭａｋｉｎｏａｓｓｔｕｆ．Ｔｈｅｋｅｙｆａｃｔｏｒｓｉｎ
ｆｌｕｅｎｃｉｎｇｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｙｉｅｌｄｏｆｗａｔｅｓｏｌｕｂｉｌｅｍａｔｅｒａｎｄｓａｐｏｎｉｎｓ，ｗｈｉｃｈｉｎｃｌｕｄｉｎｇｅｘｔｒａｃｔｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｒａｔｉｏ
ｏｆｌｉｑｕｉｄｔｏｓｏｌｉｄａｎｄｅｘｔｒａｃｔｉｎｇｔｉｍｅｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄｅｓｉｇｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ
ｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｃｏｎｄｉｔｉｏｎｗｅｒｅａｓｆｏｌｏｗｓ：ｌｉｑｕｉｄｔｏｓｏｌｉｄｒａｔｉｏ１∶３５，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ８０℃，ｔｉｍｅ５０
ｍｉｎ．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｓｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａｎｄｔｈｅｙｉｅｌｄｏｆｅｘｔｒａｃｔｗａｓ３３９５％ ａｎｄｔｈｅｙｉｅｌｄｏｆｇｙｐｅｎｏｓｉｄｅｓｗａｓ８．９％．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｕｎｔｅｒｃｕｒｅｎｔｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ；Ｇｙｎｏｓｔｅｍｍａｐｅｎｔａｐｈｙｌｕｍ；ｓａｐｏｎｉｎｓ
从中草药中提取有效成分的传统方法有温浸
法、蒸煮法、回流法等，这些方法不仅耗时长，有效
成分提取率低，而且操作复杂［１］。近年来，利用新
的技术和设备，如热回流提取、ＣＯ２超临界萃取、大
孔树脂吸附、微波提取、超声波提取等方法已经被
用于中草药有效成分的提取上，虽然有效成分得率
提高了，但提取效率和生产量不高，不能适应工业
化生产的要求［２－５］。
本文通过对中草药有效成分提取方法和工艺
的研究，将超声波与动态逆流提取技术结合起来，
开发出连续逆流提取机，以期提取绞股蓝有效
成分。
１ 连续逆流提取机结构与工作原理
连续逆流提取机主要由动力装置、进料装置、
提取装置、超声波发生装置、排渣装置等部分组
成［６］，如图１所示。
中草药提取就是使其有效成分透过细胞膜渗
１—进料装置；２—提取筒；３—螺旋推进器；４—超声波发生器具；５—排渣装置
图１ 超声波强化逆流提取机结构
Ｆｉｇ．１ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｗａｖｅｄｙｎａｍｉｃｃｏｕｎｔｅｒｃｕｒｒｅｎｔｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
出，而无效成分仍留在细胞组织中以便除去，提取
过程一般包括湿润、渗透、解析、溶解、扩散和置换
等相互关联的环节。采用水浴浸提实质上就是物
料中的溶质由固相传递到液相的传质过程，即溶质
从质量浓度高的一侧向质量浓度低的一侧渗透，其
渗透力来源于液态提取溶剂和固态物料组织内有
效成分的质量浓度差，质量浓度差越大，其扩散传
质的动力越大，有效成分浸出速率越大。所以要达
到快速完全地提取出物料中的有效成分，就必须经
常更新固液两相界面层，使两相的质量浓度差保持
在较高的水平。
连续逆流提取机是通过机械强制手段推送中
草药原料与溶剂做相对运动，使药料沿溶质浓度梯
度由高向低通过各溶剂，而溶剂则沿溶质浓度梯度
逆向由低到高通过各药料，使中草药中的有效成分
始终处于较高的质量浓度梯度中；同时通过超声波
的空穴和机械振动的辅助强化作用，破坏物料组织
细胞，加速其有效成分进入溶剂的速度，从而缩短
有效成分从物料内部迁移至表面的时间，以实现提
取过程中物料与溶剂中有效成分的快速平衡，达到
提高有效成分提取率的目的。
２ 提取试验
２．１ 材料与仪器
绞股蓝，湖北省咸丰县绿缘富硒绞股蓝有限公
司，经安徽农业大学岳鹏翔教授鉴定为葫芦科植物
绞股蓝 ＧｙｎｏｓｔｅｍｍａｐｅｎｔａｐｈｙｌｕｍＭａｋｉｎｏ的全草，属
甜味型绞股蓝；人参皂苷 Ｒｂ１对照品，中国药品生
物制品检定所；甲醇、高氯酸、冰醋酸、香草醛等均
为分析纯。
ＪＷＦＣ １６万能粉碎机，河南省荥阳宏乐机械厂；
Ｒ ２０１型旋转蒸发器，北京长安科学仪器厂；动态连
续逆流提取机，江苏丹阳制药机械厂；Ｂ ２９０喷雾干
燥机，瑞士 ＢＵＣＨＩ公司；ＡＥＬ １６０电子天平、ＵＶ
２６５型分光光度计，日本岛津公司；ＤＺＣ ４０３型真空
干燥箱，天津天宇机电仪器有限公司。
２．２ 实验方法
２．２．１ 绞股蓝提取物及其总皂苷的测定方法
１）绞股蓝中提取物的测定
经喷雾干燥的绞股蓝提取物在恒温条件下称
质量，得提取物干粉质量。干粉与绞股蓝原料相比
计算出提取物提取得率ｗ０。
ｗ０＝ｍ（干粉）／ｍ（绞股蓝）×１００％ （１）
２）提取物中总皂苷含量的测定
标准曲线的绘制按文献［７－８］的方法：精密称
取人参皂苷 Ｒｂ１标准品１０ｍｇ，加入 ５ｍＬ容量瓶
中，用醇溶解稀释至刻度，摇匀，得到质量浓度为
２ｍｇ／ｍＬ的标准溶液。精密吸取标准溶液 １００μＬ
置于１０ｍＬ具塞试管中。精密加入５％香草醛冰醋
酸溶液０４ｍＬ，高氯酸１６ｍＬ，密封，摇匀，于６０℃
水浴中保温１５ｍｉｎ后取出，立即放入水浴中冷却至
室温。加入 １０ｍＬ冰醋酸，摇匀，置于比色皿中，
４００～６００ｎｍ波长扫描，发现在５５０ｎｍ处有最大吸
收，故确定检测波长为５５０ｎｍ。精密吸取标准溶液
５０、１００、１５０、２００、２５０μＬ置于６个１０ｍＬ具塞试管
中，在５５０ｎｍ处分别测定吸收值，空白试剂为参照，
６１ 生 物 加 工 过 程 第９卷
测得数据如表１所示。
表１ 人参皂苷Ｒｂ１标准品吸光度
Ｔａｂｌｅ１ ＡｂｓｏｒｂａｎｃｅｏｆｓｔａｎｄａｒｄＧｉｎｓｅｎｏｓｉｄｅＲｂ１
ρ／
（μｇ·ｍＬ－１）
０ １０ ２０ ３０ ４０ ５０
吸光度 ０ ０１２６ ０２５８ ０３８２ ０４９８０６２４
以溶液的吸光度值 Ａ和皂苷质量浓度 Ｙ
（μｇ／ｍＬ）为最小二乘法作线性回归处理，得标准曲
线方程：Ｙ＝８０２４９Ａ－０２５４（Ｒ＝０９９９８）。
试样总皂苷的测定：精密称取所得干粉试样适
量ｍ（ｍｇ），制成６０ｍｇ／ｍＬ的甲醇溶液，摇匀。精密
吸取以上溶液 ０１０ｍＬ，加入 １５ｍＬ具塞试管内。
以下操作同标准曲线制法，在同一条件下测定吸光
度，代入回归方程可求出皂苷含量 ρ１（ｍｇ／ｍＬ），计
算出试样中皂苷纯度Ｐ和皂苷提取得率ｗ１。
Ｐ＝
ρ１×Ｖ
ｍ ×１００％
ｗ１＝Ｐ×ｗ０
式中：Ｐ为皂苷纯度（％）；ｗ１为皂苷提取得率（％）；
ρ１为皂苷含量（ｍｇ／ｍＬ）；Ｖ为提取物试样制成的标
准溶液体积（ｍＬ）；ｍ为试样质量（ｍｇ）。
２．２．２ 提取方法
同一试验做３组，取平均值。在常规水浴提取
试验的基础上，以提取温度、料液比和提取时间为
参数各选取３个水平，在连续逆流提取机上进行正
交提取实验，因素与水平见表２。
表２ 正交实验的因素与水平［Ｌ９（３
３）］
Ｔａｂｌｅ２ Ｆａｃｔｏｒｓａｎｄｌｅｖｅｌｓｉｎｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ［Ｌ９（３
３）］
水平 Ａ温度／℃
Ｂ料液比／
（ｇ·ｍＬ－１）
Ｃ时间／
ｍｉｎ
１ ６０ １∶３０ ４０
２ ７０ １∶２５ ５０
３ ８０ １∶３５ ６０
３ 结果与分析
以提取物和皂苷得率为指标，按表２设计的因
素与水平进行提取实验，每次投料１０ｋｇ，结果及极
差分析分别见表３和表４。
由表３可知：最佳的提取工艺条件为 Ａ３Ｂ３Ｃ２，
在实际应用中可以作为较佳的提取工艺，即提取溶
剂温度为８０℃，料液比为１∶３５（ｇ／ｍＬ），提取时间
为５０ｍｉｎ；由表４可知：采用超声波逆流提取机提取
绞股蓝皂苷时，各因素对绞股蓝提取物和皂苷提取
得率影响的主次顺序是 Ａ、Ｂ、Ｃ，即提取温度、料液
比、提取时间。
表３ 正交实验结果
Ｔａｂｌｅ３ Ｒｅｓｕｌｔｓｏｆｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
实验号
因素
Ａ Ｂ Ｃ
提取物得率／
％
皂苷得率／
％
１ １ １ １ ２０４５ ５４９
２ １ ２ ２ ２３９１ ６４２
３ １ ３ ３ ２２３４ ６００
４ ２ １ ２ ２４８１ ６６６
５ ２ ２ ３ ２６６９ ７１７
６ ２ ３ １ ２８２１ ７５７
７ ３ １ ３ ２５２８ ６７９
８ ３ ２ １ ３０３９ ８１６
９ ３ ３ ２ ３３９５ ９１２
表４ 极差分析结果
Ｔａｂｌｅ４ Ｒｅｓｕｌｔｓｏｆｒａｎｇｅａｎａｌｙｓｉｓ
目标物 因素 水平１ 水平２ 水平３ 极差
提取物
得率／％
Ａ ６６８４ ７９７１ ８９６２ ２２７８
Ｂ ７０５４ ８０９９ ８４５０ １３９６
Ｃ ７９０５ ８２６７ ７４３１ ８３６
皂苷得率／％
Ａ １７９１ ２１４０ ２４０７ ６１６
Ｂ １８９４ ２１７５ ２２６９ ３７５
Ｃ ２１２２ ２２２０ １９９６ ２２４
以实验结果验证：精确称取２０００ｋｇ绞股蓝干
叶粗粉，按最优化条件进行提取实验，共做３组，得
到绞股蓝提取物平均提取得率为３３９５％，皂苷得
率为８９％（传统提取工艺为６６％［９］），提取物中
皂苷纯度为２６８５％，接近正交实验表中最高的一
组，说明该工艺稳定可行。
４ 结 论
采用连续逆流技术提取绞股蓝皂苷，最佳工艺
条件：提取溶剂温度８０℃，料液比１∶３５（ｇ／ｍＬ），提
取时间５０ｍｉｎ；提取物的得率可达３３９５％，总皂苷
的提取得率为 ８９％，提取物中的皂苷纯度可达
２６８５％，均高于传统提取方法。连续逆流提取机适
７１ 第１期 易克传等：连续逆流提取机及其在绞股蓝皂苷提取工艺中的应用
用于以溶剂提取中草药有效成分，与传统工艺相
比，具有提取得率高、工艺简单、操作方便、能进行
连续生产的特点，适用于工业化生产。
参考文献：
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与今后发展设想［Ｊ］．医药工程设计杂志，２００２，２３（１）：３４．
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食品与机械，２００８，２４（１）：
櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒
７５７７．
国内简讯
利用基因组工程改良多拉菌素工业生产菌株及其产业化的应用
阿维菌素衍生的第三代基因工程药物多拉菌素是目前世界上效果最好、最有开发潜力的抗寄生虫新
药。但是，该产品长期为国外垄断，国内制药企业买不到生产菌株。中国科学院上海生命科学研究院植物
生理生态研究所与浙江海正药业集团公司联合攻关，构建了有序排列的除虫链霉菌的基因组文库，通过对
阿维菌丝工业菌株进行基因敲除，获得了产生多拉菌素的基因工程菌株。通过进一步的基因组工程、合成
生物学、基因组改组，获得了多个效价和组分有显著改良的菌株。目前，该基因工程菌株生产多拉菌素达中
试水平（３０ｔ），发酵效价为１２００ｍｇ／Ｌ，具备大规模工业生产的水平。
生物新材料给力“美丽产业”
整形外科的发展需要材料做扶持，整形外科最重要的内容为组织移植，而组织移植的成功与否，关键因
素就是材料的好坏。生物材料组成及结构与人体组织相似，不会与人体发生排斥，无安全隐患；生物相容性
及组织相容性的最优化，使注入的生物材料能与人体组织长合，诱导再生性修复；良好的生物力学顺应性使
得生物材料能够顺乎人体生理曲线，使整形后更加真实自然；植入生物材料后，还能在原位征集机体自我修
复机制，释放及输送生长因子及种子细胞，诱导人体组织再生。作为替代人体组织的生物材料，在以恢复外
形、美观与功能为目的的整形外科领域里，将发挥其越来越重要的作用与价值。
“生物医药成果驿站”正式启用
由北京生物技术和新医药产业促进中心组织和开发的“生物医药成果驿站”信息系统于新生命网站正
式启用。“成果驿站”是北京科技成果产业化情报系统的重要组成部分，旨在支持生物医药领域成果转化与
承接平台工作，汇聚优秀的生物医药领域成果资源，实现重大科技成果转化落地中的信息化管理，实时、全
面掌握成果的最新动态。目前，驿站拥有中药、生物药、医疗器械、关键技术等成果１０００余项，拥有涵盖技
术、药政管理、知识产权及市场运作等领域专家１０００余名，能够根据需求，为成果开展市场前景、技术可行
性、风险分析等方面进行技术经济评价。此外，成果驿站还为用户提供了信息填报、成果检索、政策查询、一
对一洽谈预约、在线评价等功能。
（文伟河）
８１ 生 物 加 工 过 程 第９卷