全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2009, 36 (1) : 141 - 146
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2008 - 05 - 26; 修回日期 : 2008 - 12 - 15
基金项目 : 国家 ‘863’计划项目 (2004AA247010)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: zblaaa@1631com)
茄子果实中α -茄碱提取方法的研究
周宝利 13 , 李志文 1 , 丁昱文 1 , 刘　翔 2 , 叶雪凌 1
(1 沈阳农业大学园艺学院 , 沈阳 110161; 2 天津大学农业与生物工程学院 , 天津 300072)
摘 　要 : 以茄子品种 ‘辽茄七号 ’果实为试验材料 , 设计了单因素试验和正交试验 , 采用高效液相色
谱法对不同提取方式、不同超声波提取条件下茄子果皮和果肉中α - 茄碱的含量进行测定。结果表明 : 采
用超声波提取法时 , 茄子果实中α -茄碱的提取量最高 , 提取前后α - 茄碱性质保持不变。优化的超声波
提取条件为 : 以料液比为 1∶10的 70%甲醇为提取剂 , 在 50 ℃下提取 60 m in。测得果皮中α - 茄碱平均提
取量为 01107 mg·g- 1 , 相对标准偏差 ( RSD ) 为 1180% ( n = 5) , 果肉中 α - 茄碱平均提取量为 01620
mg·g- 1 , RSD为 1129% ( n = 5) , 平均回收率为 9810% , RSD为 1123% ( n = 3) , 说明该方法的提取率和
精密度高 , 稳定性好 , 合理可行。
关键词 : 茄子 ; 果实 ; α -茄碱 ; 超声波提取
中图分类号 : S 64111　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2009) 0120141206
Extraction M ethod ofα2solan ine in Eggplan t Fru it
ZHOU Bao2li13 , L I Zhi2wen1 , D ING Yu2wen1 , L IU Xiang2 , and YE Xue2ling1
(1 College of Horticulture, Shenyang A gricu ltura l U niversity, Shenyang 110161, Ch ina; 2 College of A griculture and B ioengineer2
ing, T ian jin U niversity, T ianjin 300072, China)
Abstract: Single2factor and orthogonal experiments were conducted to establish a rap id and efficient ex2
traction method ofα2solanine from eggp lant peel and sarcocarp of eggp lant fruit. D ifferent extraction methods
were evaluated for their efficiency. The content ofα2solanine in the extractswas determ ined by HPLC. Results
showed that the most efficient extraction was obtained when ultrasonic wave was used. Parameters affecting the
extraction efficiency of the ultrasonic wave were further op tim ized. The op tim ized p rocedure was to m ix the
smashed material with 70% methanol (1∶10) and then to app ly ultrasonic2wave to the m ixture for 60 m in at
50 ℃. W ith the use of the op tim ized method, the average content ofα2solanine extracted from peel and sarco2
carp was 01107 mg·g- 1 and 01620 mg·g- 1 with RSD ( relative standard deviation) = 1180% ( n = 5) and
1129% ( n = 5) , respectively, and the average recovery rate was 9810% with a RSD of 1123% ( n = 3). Re2
sult analysis indicated that the extraction method established in our study was good in extraction rate, accuracy
and rep roducibility and was app licable in the extraction ofα2solanine from eggp lant fruit.
Key words: eggp lant; fruit; α2solanine; ultrasonic wave extraction
α
-茄碱是一种甾体糖苷生物碱 , 是茄子 (Solanum m elongena L. ) 果实中的重要活性成分 ( Eba2
di, 2007) , 具有多种生物活性 , 如强心降压 (杨秀伟 , 2004)、抗癌 (Lee et al. , 2004; 季宇斌 等 ,
2005)、平喘 (张成义 等 , 2002)、镇痛 (汪鋆植和叶红 , 1999) 等。此外 , α - 茄碱还具有抑制植
物病原菌 (A llen & Kuc’ , 1968; Fewell & Roddick, 1993) 和抵御昆虫侵袭 (B irch et al. , 2002) 等
化学生态学 (研究生物间的化学联系及其机制的分支学科之一 ) 作用 (阎凤鸣 , 2001)。因此 , 建立
快速、高效的茄子果实α -茄碱的提取方法对于开发茄子的营养保健功效、探究其化学生态学功能具
园 　　艺 　　学 　　报 36卷
有重要意义。
前人曾采用浸提法 (段光明和宗会 , 1993)、加热回流法 (Jellema et al. , 1981)、混合溶剂搅拌
法 ( Friedman & Dao, 1992) 对马铃薯中的茄碱成分进行提取 , 但是浸提法和加热回流法提取时间
长 , 且长时间加热回流会导致茄碱分解 ; 而搅拌法提取不完全 , 且溶剂成本较高 , 因此 , 这些传统的
提取方法都达不到较高的提取效率。许多研究 ( Ganzler et al. , 1990; 何梅 等 , 2002) 表明利用超
声波、微波辅助提取可以显著缩短植物组织中生物碱的提取时间并增加提取率。对于茄碱的分析测定
方法主要有 , 分光光度法 (霍恭权 等 , 1996)、薄层色谱法 (段光明 等 , 1995) 及高效液相色谱法
( Edwards & Cobb, 1996; Kodamatani et al. , 2005) , 前两种方法由于前处理过程繁琐 , 受杂质影响较
大而导致测定灵敏度降低 ; 而高效液相色谱法由于具有分析速度快、灵敏度高、结果精确等显著优点
而被广泛采用。
迄今为止 , 有关茄子果实中α -茄碱的提取方法的研究国内外报道甚少 , 而采用超声波法提取茄
碱的研究国内外更是未见报道。作者以 ‘辽茄七号 ’茄子品种为试材 , 采用高效液相色谱法作为定
量手段 , 利用超声波提取技术 , 建立快速、高效的茄子果实α -茄碱的提取方法 , 为开展相关的研究
工作提供方法和依据。
1　材料与方法
111　材料
供试品种为 ‘辽茄七号 ’ (由辽宁省农业科学院蔬菜研究所提供 ) , 2007年 2月 1日播种 , 5月
15日定植于沈阳农业大学蔬菜基地塑料大棚内 , 果实达商品成熟后随机取样 , 用去皮刀仔细削去果
皮 , 保证果肉上无残留果皮 , 轻刮削下的果皮内侧以除掉残留在果皮上的果肉 , 果皮和果肉分别于室
外晾干 , 粉碎后过筛得 40目 (孔径 0137 mm ) 粉末 , 置于干燥器内备用。
仪器 : 美国 W aters高效液相色谱仪 , W aters 600E泵 , W aters22487紫外检测器 ; Cray2100 Scan紫
外 —可见分光光度计 ; KQ2250B型超声波清洗器 ; JJ22型组织捣碎匀浆机 ; RE252D型旋转蒸发器 ;
HH26数显恒温水浴锅 ; Thermo台式 pH测量仪 ; 格兰仕微波炉 (可调控多波段功率 , 最大输出功率
为 900 W ) ; 索氏提取器等。
试剂 : α -茄碱标准品 (购自 Sigma公司 , 纯度 95%以上 ) ; 乙腈、甲醇色谱纯 (德国 Merck公
司 ) ; 超纯水 ; 其他试剂均为分析纯。
112　方法
11211　α -茄碱的提取 　精确称取茄子果实 (肉 /皮 ) 粉末 50 g→提取剂 →不同提取方式处理 →抽滤
→滤液置 4 ℃冰箱中放置过夜 →抽滤 →35 ℃旋转蒸发至浸膏 →25 mL 2% HCl溶解浸膏 →浓 HCl调
pH至 215→等体积乙醚萃取 3次 →无水 Na2 CO3调 pH至 1015→产生粗生物碱沉淀 →20 ℃ 10 000 r·
m in - 1离心 30 m in→弃上清液 →用 10 mL 0125% HCl溶解沉淀 →无水 Na2 CO3调 pH至 1015→产生生物
碱沉淀 →20 ℃ 10 000 r·m in - 1离心 30 m in→吹干沉淀 →溶于 10 mL甲醇 →30 ℃超声波 10 m in→抽滤
→滤液过 0145μm滤膜备用。
11212　α -茄碱的定性和定量方法 　α -茄碱的定性采用紫外可见分光光度计扫描一段波长范围内的
最大吸收峰 , 然后用高效液相色谱仪测定保留时间与标准样品比对 ; 制作标准曲线 , 采用外标法定
量。
标准曲线的制作 : 精确称取α -茄碱标准品 30 mg, 以少量甲醇溶解后定容至 10 mL容量瓶中 ,
得到浓度为 3 mg·mL - 1的α -茄碱标准溶液。分别取标准溶液 50、100、200、400、600、800、1 000
μL, 以甲醇定容至 1 mL (相当于浓度分别为 0115、0130、0160、1120、1180、2140、3100 mg·
mL - 1 )。在上述色谱条件下进样 10μL, 以α -茄碱的浓度为横坐标 , 峰高为纵坐标 , 绘制标准曲线。
241
　1期 周宝利等 : 茄子果实中α -茄碱提取方法的研究 　
回归方程为 : Y = 1189 ×105 X - 5146 ×103 , r2 = 019992 ( n = 7)。α - 茄碱在 0115～3 mg·mL - 1的范
围内线性关系良好。
液相色谱条件 : 采用 W aters Nova2pak C18色谱柱 ( 150 ×319 mm , 4μm ) ; 流动相为乙腈 - 0105
mol·L - 1 KH2 PO4 (体积比 70∶30) ; 流速为 017 mL·m in - 1 ; 检测波长 205 nm; 柱温 25 ℃; 进样量
10μL。
11213　不同提取方式对α -茄碱的提取效果试验 　根据上述提取流程 , 以料液比为 1∶10的 70%甲醇
为提取剂 , 分别采用浸提法、振荡法、索氏提取法、微波法、超声法进行提取 , 以 10倍体积的四氢
呋喃 ∶水 ∶乙腈 (5∶3∶2) 为提取剂采用搅拌法提取。其中浸提、振荡 30 ℃ 12 h, 索氏提取 80 ℃ 6 h,
微波辐射使用 900 W的输出功率处理 3 m in, 超声 20 Hz, 30 ℃, 40 m in, 室温下匀浆机中搅拌 40
m in。再使用高效液相色谱仪测定α -茄碱含量。
11214　α -茄碱提取条件正交试验 　在单因素试验的基础上 , 采用 L9 (3) 4正交试验设计 , 考察超声
波提取剂、提取时间、提取温度、料液比对α -茄碱提取量的影响 , 确定较优的茄碱提取条件。
11215　加标回收试验 　精确称取已知茄碱含量的 ‘辽茄七号 ’果实 (果肉 +果皮 ) 粉末 3份 , 每份
50 g, 分别加入 2 mg·mL - 1的α -茄碱标准品溶液 1、115、2 mL, 即加标浓度为 0104、0106、0108
mg·mL - 1 , 按照最佳提取条件进行提取、定容 , 再使用高效液相色谱仪测定α -茄碱含量。
11216　数据统计 　采用 DPS 7105统计软件进行方差分析 , 以 Excel软件计算并转化为表格。
2　结果与分析
211　α -茄碱的最佳检测波长
将α -茄碱的标准品甲醇溶液在分光光度计
上在 190～400 nm波段进行扫描 , 得到α - 茄碱
光谱图 , 最大吸收峰所对应的波长即为α - 茄碱
最佳检测波长。
由图 1可知 , α - 茄碱在 205 nm附近有最大
吸收峰。因此 , 选择 205 nm为α -茄碱的最佳检
测波长。
图 1　α -茄碱的 190～400 nm光谱扫描图
F ig. 1　190 - 400 nm scann ing spectrogram ofα2solan ine
212　不同提取方式对茄子果实中α -茄碱的提取效果
由表 1可知 , 在 6种提取方式中 , 以超声提取法对于茄子果肉和果皮中α - 茄碱的提取效果最
好 , 提取量显著高于其它方式。微波提取法提取效果次之 , 提取量亦显著高于后几种提取方式。而相
对于超声波法、微波法 , 后几种传统提取方法提取效果明显较差。
表 1　不同提取方式对茄子果实中α - 茄碱的提取效果
Table 1　Effect of d ifferen t extraction m ean s ofα2solan ine in eggplan t fru it
提取方式
Extraction means
果肉中α - 茄碱提取量 / (mg·g - 1 )
Extraction amount ofα2solanine in sarcocarp 果皮中α -茄碱提取量 / (mg·g - 1 )Extraction amount ofα2solanine in peel
超声波提取法 U ltrasonic wave extraction 01542 aA 010901 aA
微波提取法 M icrowave extraction 01432 bB 010764 bB
搅拌提取法 Stirring extraction 01363 cC 010432 cC
回流提取法 Soxhlet extraction 01358 cC 010422 cC
振荡提取法 O scillation extraction 01343 dC 010405 cC
浸提法 Extraction 01192 eD 010114 dD
　　注 : 表中同列不同小写字母代表 5%水平下差异显著 , 不同大写字母代表 1%水平下差异显著。
Note: D ifferent small letters in the same column indicate significant difference at 5% level, and different cap ital letters indicate significant
difference at 1% level.
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园 　　艺 　　学 　　报 36卷
213　超声波提取条件正交试验
由表 2可知 , 提取剂的种类、提取温度、提取时间、料液比对茄子果肉和果皮中α - 茄碱的提取
效果影响大小的顺序是 : 提取剂 (A ) > 料液比 (D ) > 提取时间 (B ) > 提取温度 (C)。方差分析
结果表明 , 最佳的超声波条件处理组合为 A1 B3 C3 D3 , 即以 10倍体积的 70%甲醇为提取剂在 50 ℃条
件下超声提取 60 m in, 果肉和果皮中α - 茄碱提取量均最高 , 分别为 01626 mg·g- 1和 01107 mg·
g- 1 , 均显著高于其它处理组合。说明该提取条件对于茄子果肉和果皮中的α - 茄碱均有较好的提取
效果。
表 2　茄子果肉和果皮中α - 茄碱超声波提取条件试验结果
Table 2　Results of ultra son ic wave extraction exper im en t ofα2solan ine in eggplan t sarcocarp and peel
处理
Treatment
A
提取剂
Solvent
B
时间 /m in
Time
C
温度 /℃
Temperature
D
料液比 / ( g∶mL - 1 )
Material to liquid
α
- 茄碱提取量 / (mg·g - 1 )
Extraction amount ofα2solanine
果肉 Sarcocarp ( S) 果皮 Peel( P)
1 A1 B1 (40) C1 (30) D1 (1∶8) 015240 bB 010867 cC
2 A1 B2 (50) C2 (40) D2 (1∶9) 015540 bB 010958 bB
3 A1 B3 (60) C3 (50) D3 (1∶10) 016260 aA 011070 aA
4 A2 B1 C2 D3 013860 cD 010776 dD
5 A2 B2 C3 D1 011470 dD 010535 f EF
6 A2 B3 C1 D2 011580 dD 010547 eE
7 A3 B1 C3 D2 011390 dD 010395 gF
8 A3 B2 C1 D3 011510 dD 010458 eE
9 A3 B3 C2 D1 010635 eE 010220 hG
RS 014540 010708 010528 011390 - -
R P 010608 010067 010044 010228 - -
　　注 : A1: 70% 甲醇 ; A2: 70% 乙醇 ; A3: 甲醇∶氯仿 (2∶1)。表中同列不同小写字母代表 5%水平下差异显著性 , 不同大写字
母代表 1%水平下差异显著性。
Note: A1: 70% methanol; A2: 70% ethanol; A3: Methanol: Choroform (2∶1) . D ifferent small letters in the same column indicate signifi2
cant difference at 5% level, and different cap ital letters indicate significant difference at 1% level.
214　最佳提取条件验证及加标回收率的测定
分别称取茄子果皮、果肉样品粉末各 5份 , 每份 50 g, 按以上得到的最佳提取条件进行提取、测
定并计算 RSD。结果测得果皮中α -茄碱平均含量为 01107 mg·g- 1 , RSD为 118% ( n = 5)。果肉中
α
-茄碱平均含量为 01620 mg·g- 1 , RSD为 1129% ( n = 5)。表明最佳提取条件下α -茄碱提取量稳
定 , 重现性好。
加标回收试验结果 (表 3) 表明 , α -茄碱的平均回收率为 9810% , RSD为 1123% ( n = 3)。说
明该提取方法精密度和提取率均较高 , 适用于茄子果实中α -茄碱的提取。
表 3　α - 茄碱的加标回收试验结果
Table 3　Results of recovery test ofα2solan ine
样品含量 / (mg·g - 1 )
Samp le content
加标量 / (mg·g - 1 )
Added content
检出量 / (mg·g - 1 )
Detected content
回收率 /%
Recovery efficiency
平均回收率 /%
Average recovery efficiency
相对标准偏差 /%
RSD
01727 010400 01741 9616 9810 1123
01722 010600 01773 9819
01713 010800 01781 9815
3　讨论
前人在进行马铃薯茄碱提取的过程中多采用 C18柱进行除糖和脱色处理 ( Friedman & Levin 1992;
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　1期 周宝利等 : 茄子果实中α -茄碱提取方法的研究 　
Edwards & Cobb, 1996) , 在处理的过程中会有部分茄碱洗脱不出来而损失掉 , 从而导致回收率降低。
本文在提取过程中通过冷冻后抽滤除糖、离心法脱色 , 从而减少了茄碱的损失 , 提高了茄碱回收率。
本试验中微波处理使用的微波炉最大输出功率为 900 W (常用微波炉最大输出功率 ) , 并可以精
确调节不同的输出功率及时间 , 这保证了辐射总量的可控性 ; 在同一台仪器上对同样的物质使用同样
的输出功率进行微波辐射处理 , 其辐射总量与辐射时间成线性关系 (张兆镗和钟若青 , 1988) , 本试
验中微波辐射功率和处理时间都是恒定的 , 这保证了辐射总量的稳定性。
有研究表明 (严伟 等 , 2002) , 提取植物中天然有效成分的过程是将其从组织细胞中释放出来 ,
超声空化产生的瞬间高压造成生物细胞壁及整个生物体破裂 , 同时超声波产生的振动作用加强了胞内
物质的释放、扩散及溶解。超声波和微波均可以使细胞破碎而释放出胞内的物质 , 同时使细胞之间振
动摩擦产生热量。其二者的主要区别在于 : 微波辐射没有降温措施 , 使被处理材料温度很快升高。而
超声波处理是在水中进行 , 并具有温度调节装置 , 可以使试材维持在较稳定的温度条件下 (夏金虹
和唐郁生 , 1998; 张冶和马涛 , 2006)。本试验结果表明 , 超声波提取所得茄子果实中α - 茄碱的提
取量显著高于微波提取 , 这可能由于微波辐射产生的高温导致α - 茄碱的分解 , 从而降低了提取量。
而超声波温度恒定 , 既促进了α -茄碱的溶出又不会造成其高温分解 , 所以提取量较高。此外 , 加标
回收试验结果表明 , 经超声提取后α -茄碱加标回收率较高 , 稳定性好 , 说明超声波并未导致α - 茄
碱理化性质发生改变。由此可见 , 超声提取法更适合于茄子果实中α -茄碱的提取。
本试验结果表明 , 利用 70%甲醇为溶剂 , 对茄子果实中 α - 茄碱的提取效果较好 , 显著优于
70%乙醇及甲醇 ∶氯仿 (2∶1)。这可能由于茄碱在植物体中多以盐的形式存在 (段光明和冯彩芹 ,
1992) , 加入一定比例的水可使提取溶剂极性增加 , 使茄碱都以盐的形式被提出 , 而乙醇和甲醇氯仿
混合液的极性减小 , 导致提取量降低。
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