全 文 ：泡沫分离绞股蓝粗提液中绞股蓝皂苷的工艺研究①
王　琳, 吴兆亮3 , 赵艳丽, 李　佥, 胡春凤
(河北工业大学 生物工程系, 天津　300132)
摘　要: 目的　研究泡沫分离法分离绞股蓝粗提液中皂苷的工艺。方法　利用泡沫分离法对绞股蓝粗提液中的皂
苷进行分离, 以回收率和富集比为指标确定最佳分离工艺。结果　最佳分离工艺为粗提液皂苷质量浓度为 3121ΛgömL、气体流速 30 mL öm in、塔装液量 110 mL、pH 值 910 时, 皂苷回收率为 49120% , 富集比可达 41511。结论　
泡沫分离法是分离绞股蓝粗提液中皂苷的简单、有效方法。
关键词: 绞股蓝; 绞股蓝皂苷; 泡沫分离
中图分类号: R 284. 2; R 286102　　　文献标识码: A 　　　文章编号: 0253- 2670 (2008) 02- 0203- 04
Technology of extracting gypenoside from crude H erba Gynos temm ae P en tap hy lli
solution by foam ing separa tion
W AN G L in, W U Zhao2liang, ZHAO Yan2li, L IQ ian, HU Chun2feng
(D epartm ent of B ioengineering, H ebei U niversity of T echno logy, T ian jin 300132, Ch ina)
Abstract: Objective　To study the m ethod of ex tract ing the gypeno side from crude H erba Gy nostem 2
m ae P en tap hy lli so lu t ion1M ethods　T he gypeno side w as ex tracted from crude H erba Gy nostem m ae P en ta2
p hy lli so lu t ion by foam ing separa t ion1 T he op t im um condit ion s w ere ob ta ined th rough calcu la t ing the re2
covery ra te and en richm en t ra t io1 Results　U nder the op t im um condit ion s: the concen tra t ion of the
gypeno side in crude H erba Gy nostem m ae P en tap hy lli so lu t ion w as 3121 ΛgömL , the gas flow rate w as 30
mL öm in, the vo lum e of the so lu t ion w as 110 mL , and pH value w as 910 as w ell, the recovery ra te of
gypeno side w as 49120% and the en richm en t ra t io cou ld reach 415111 Conclusion　Foam separa t ion is a
simp le and effect ive m ethod of ex tract ing gypeno side from crude H erba Gy nostem m ae P en tap hy lli so lu t ion1
Key words: H erba Gy nostem m ae P en tap hy lli; gypeno side; foam ing separa t ion
　　绞股蓝为葫芦科绞股蓝属长梗绞股蓝Gy nos2
tem m a long ip es C1 Y1 W u ex C1 Y1 W u et S1 K1
Chen 的全草, 其中的皂苷类物质为其活性成分。皂
苷是一类结构复杂的双亲性大分子苷类化合物, 具
有重要的生理活性[1, 2 ]。传统的皂苷的提取方法主要
是水提法和醇提法, 这些方法存在耗时长、溶剂耗费
量大、易污染环境、分离成本高及在提取过程中有效
成分损失严重等缺点, 收率一般在 30% 左右[3 ]。泡
沫分离法具有操作工艺简单、对环境不产生污染、设
备投资和操作费用低等优点, 收率可达 49% [4 ]。根
据绞股蓝皂苷是一类生物表面活性物质的特性, 本
实验提出采用泡沫分离法提取绞股蓝粗提液中皂苷
的工艺研究, 以探索泡沫吸附分离技术应用于绞股
蓝粗提液中成分分离的新途径。
1　仪器、试剂与材料
　　752 型紫外可见分光光度计 (上海精密科学仪
器有限公司) ; 高速离心机 (北京医用离心机厂) ; 表
面张力仪 (承德实验机厂) ; 泡沫分离塔 (内径 35
mm , 高 500 mm , 自制)。
　　人参皂苷R b1 (中国药品生物制品检定所) ; 其
他试剂为分析纯, 水为去离子水; 绞股蓝购于天津敬
医堂大药房, 经廊坊师范大学生命科学学院王建普
教授鉴定。
2　方法与结果
211　绞股蓝粗提液的制备: 取绞股蓝 20 g, 加入蒸
馏水 600 mL 浸泡一夜 (18 h 左右) , 加热煮沸 30
m in, 冷却至室温, 4 500 röm in 离心 10 m in, 取上清
液减压滤过, 定容至 500 mL , 相当于每毫升粗提液
中含绞股蓝 40m g。
212　绞股蓝皂苷的测定
21211 标准曲线的绘制[5 ]: 精密称取人参皂苷R b1 5
m g 于 2 mL 量瓶中, 加蒸馏水溶解稀释至刻度, 分
·302·中草药　Ch inese Traditiona l and Herbal D rugs　第 39 卷第 2 期 2008 年 2 月
① 收稿日期: 2007203229
作者简介: 王　琳 (1981—) , 女, 河北廊坊人, 硕士, 研究方向为生物分离工程及生物发酵工程。E2m ail: w anglin810325@ 1631com3 通讯作者　吴兆亮　T el: (022) 26564304　E2m ail: zhao liangw u@ 1631com
别取 0、5、10、15、20、25 ΛL , 用香草醛2冰醋酸法显
色, 用紫外分光光度计在 545 nm 波长下测定吸光
度, 绘制标准曲线, 得线性方程A = 01014 04 C , r=
01996, 线性范围: 0～ 25 ΛgömL。
21212　测定: 取实验中的溶液, 测定吸光度, 依线性
方程得出皂苷质量浓度, 然后进行各项计算。
213　工艺衡量指标的确定: 根据泡沫分离的特点,
采用两个参考指标: 回收率和富集比衡量工艺。
　　回收率= (泡沫液中皂苷的质量浓度×泡沫液的体积) ö
(粗提液中皂苷的质量浓度×粗提液的体积)×100%
　　富集比= 泡沫液中皂苷的质量浓度ö粗提液中皂苷的质
量浓度
214　影响工艺参数的考察
21411　pH 值的影响: 取 500 mL 绞股蓝粗提液, 加
相同体积蒸馏水稀释, 测定, 计算得其中绞股蓝皂苷
的质量浓度为 41274 ΛgömL。将绞股蓝粗提液分装
在 5 个小烧杯中, 用盐酸和氢氧化钠分别调节 pH
710、810、910、1010、1110 (由于绞股蓝皂苷在酸性条
件下易分解、不稳定, 而在 pH 8～ 9 时较稳定[6 ]) , 室
温下用表面张力测定仪测其表面张力, 结果见图 1。
可见溶液的表面张力随着 pH 值的变化而变化, pH
值 9 时表面张力值最低, 此时原料液的起泡性能最
好, 适于进行泡沫分离。所以选取泡沫分离操作时的
pH 值在 910 左右。
pH 值
图 1　pH 值对溶液表面张力的影响
F ig11　Effects of pH value on solution surface ten sion
21412　粗提液质量浓度的影响: 取 500 mL 绞股蓝
粗提液, 分别稀释至不同质量浓度, 测其表面张力和
吸光度, 结果见图 2。
可以看出随着原料液质量浓度的增大, 表面张
力逐渐减小。粗提液表面活性的大小可以通过表面
张力值反映出来, 表面张力值小则表面活性较高。又
由于若表面活性物质的质量浓度高于临界胶束浓
度, 该物质便会在溶液中及溶液表面形成胶团或半
胶团, 从而影响泡沫分离的效果。由图 2 得绞股蓝皂
苷溶液的临界胶束浓度为 12111 ΛgömL , 所以选择
皂苷ö(Λg·mL - 1)
图 2　提取液质量浓度对溶液表面张力的影响
F ig12　Effects of concen tration on solution
surface ten sion
进料质量浓度应小于此值。
　　绞股蓝粗提液稀释至不同质量浓度, 分别在
20 ℃, pH 9, 气速 30 mL öm in, 塔装液量均为 110
mL 情况下进行泡沫分离, 测定吹出的泡沫液体积
及其粗提液和泡沫液的吸光度, 计算富集比和回收
率, 见图 3。
皂苷ö(Λg·mL - 1)
图 3　提取液质量浓度对泡沫分离的影响
F ig13　Effects of concen tration on foam ing separation
　　可见在温度、pH 值、气速和装液量相同的条件
下, 富集比随粗提液质量浓度增大而下降, 回收率随
粗提液质量浓度增大而上升。这是由于随粗提液质
量浓度的增大, 形成的气泡变小, 从而总的气液界面
面积增大, 且小气泡在液相主体中的上升速度减慢,
这样有利于皂苷在气泡上的吸附。此时泡沫层中小
气泡较稳定, 不易聚并破裂从而使得泡沫的持液量
增大, 故导致富集比下降同时回收率上升。而在实际
生产中既希望能得到较高的回收率又要有较大的富
集比, 故需要综合考虑这两个指标选取适当的粗提
液质量浓度。根据实验情况, 选取泡沫分离操作时粗
提液质量浓度为 2185～ 7112 ΛgömL。
21413 　气速的影响: 取皂苷质量浓度为 5120
·402· 中草药　Ch inese Traditiona l and Herbal D rugs　第 39 卷第 2 期 2008 年 2 月
ΛgömL 绞股蓝粗提液, 在室温 20 ℃、pH 值为 910、
塔装液量为 88 mL 情况下, 以 20、30、40、60、80、
100、120 mL öm in 的气速下进行泡沫分离, 量出泡
沫液的体积, 测定泡沫液的吸光度, 计算回收率和富
集比, 结果见图 4。
气体流速ö(mL ·m in- 1)
图 4　气体流速对泡沫分离的影响
F ig14　Effects of gas f low rate on foam ing separation
　　可见随着气速的增大, 皂苷富集比缓慢下降, 回
收率缓慢上升。这主要是由于低气速时, 气泡数量
少, 分离介质少, 同时推动泡沫层上升动力小, 泡沫
在柱中停留时间长, 泡沫层排水充分, 因此泡沫相持
液量少, 故富集比较大、回收率较低; 随着气速增大,
单位体积溶液分离介质增多, 皂苷分子吸附到气液
两相界面的几率增多, 推动泡沫层上升动力增强, 泡
沫在柱中停留时间缩短, 泡沫层持液量增多, 故回收
率上升, 但富集比下降。综合考虑两个指标, 选取泡
沫分离操作气速为 30 mL öm in 左右。
21414　装液量的影响: 取皂苷质量浓度为 5134ΛgömL 绞股蓝粗提液, 分别将 40、67、88、110、130、
152 mL , pH 值为 910 的绞股蓝粗提液以 30
mL öm in的气速对其进行泡沫分离, 量出泡沫液的
体积, 测定泡沫液的吸光度, 计算不同装液量时的回
收率和富集比, 结果见图 5。
　　可见 pH 值、气速及料液浓度恒定的条件下, 塔
装液量越大, 回收率就越高且最终增加缓慢、富集比
就越小。这是由于塔装液量越大, 气泡在液层中的停
留时间就越长, 液膜上吸附的皂苷就越多, 回收率就
越高。而当皂苷在液膜上的吸附接近饱和时, 装液量
的增加不再使液膜上吸附的皂苷显著增加, 此时回
收率的增加趋势趋于平缓。在塔高一定的情况下液
层深度增大, 泡沫层的高度就减小, 泡沫在泡沫层中
的排液时间就会缩短, 从而使得泡沫间夹带的液量
增大, 富集比减小。根据实际情况选取泡沫分离操作
时塔装液量为 67～ 110 mL。
塔装液量ömL
图 5　装液量对泡沫分离的影响
F ig15　Effects of solution volume
on foam ing separation
215 绞股蓝最佳泡沫分离条件的正交试验优选: 在
单因素考察试验的基础上, 选取 pH 值、粗提液浓
度、气速、装液量 4 个因素, 做 4 因素 3 水平的正交
试验, 结果见表 1。
表 1　正交试验优选泡沫分离的结果
Table 1　Results of orthogonal test for foam ing separation
试验号 pH 值 气体流速ö(mL ·m in- 1)塔装液量ömL 皂苷ö(Λg·mL - 1)回收率ö% 富集比
1 　8 　20 　67 3121 3613 81111
2 8 30 88 4185 3610 31014
3 8 40 110 6149 4912 11692
4 9 20 88 6149 4111 31143
5 9 30 110 3121 4912 41511
6 9 40 67 4185 4710 31000
7 10 20 110 4185 3517 31145
8 10 30 67 6149 6113 21648
9 10 40 88 3121 4316 31200
K 1 4015 3717 4812 4310
K 2 4518 4818 4012 3916
K 3 4619 4616 4417 5015
R 614 1111 810 1019
K 1 41272 41800 41586 51274
K 2 31551 31391 31119 31053
K 3 21998 21631 31116 21494
R 11274 21169 11470 21780
　　综合考虑回收率和富集比两个指标, 得到泡沫
分离粗提液中绞股蓝皂苷的最佳操作条件为: 粗提
液皂苷质量浓度为 3121 ΛgömL、气速 30 mL öm in、
装液量 110 mL、pH 值 910。
216　最佳分离条件的验证试验: 皂苷质量浓度为
3121 ΛgömL 的绞股蓝粗提液, 在pH 值为 910、装液
量为 110 mL、气速为 30 mL öm in 的条件下进行泡
沫分离, 测定泡沫液吸光度及体积, 计算得回收率为
49120% , 富集比为 41511。
·502·中草药　Ch inese Traditiona l and Herbal D rugs　第 39 卷第 2 期 2008 年 2 月
参考文献:
[ 1 ]　刘绣华, 陈伯森, 汪汉卿 1 皂甙分离和结构鉴定研究进展[J ]1
化学研究, 1997, 8 (3) : 282341
[ 2 ]　魏　决 1 优质绞股蓝及其产品研制[ J ]1 饮料工业, 2001, 4
(5) : 382431
[ 3 ]　韩　丽, 苏艳桃, 杨　明, 等 1 泡沫分离技术在皂苷分离中应
用的探讨[J ]1 世界科学技术—中医药现代化, 2004, 6 (6) : 602621[4 ]　齐　荣, 余兆祥, 李佟茗 1 泡沫分离技术及其发展现状 [ J ]1辽宁化工, 2004, 33 (9) : 51725221[ 5 ]　卫志贤, 冉　敏, 李宝璋, 等 1 绞股蓝皂甙在D 101 树脂上的吸附研究[J ]1 化学工程, 1998, 26 (5) : 582611[ 6 ]　陈　悦, 李远志, 于　新 1 绞股蓝成分的提取及提取液稳定性研究[J ]1 广州食品工业科技, 2002, 18 (1) : 72101
川芎油的气相色谱指纹图谱研究①
李秋怡, 宋　恬, 干国平, 王光忠, 刘焱文
(湖北中医学院, 湖北 武汉　430061)
摘　要: 目的　建立川芎油气相色谱指纹图谱的研究方法, 以控制其质量。方法　进样口温度为 250 ℃, 检测器温
度为 250 ℃, 载气为氮气, 体积流量为 2 mL öm in, 采用程序升温对 10 批川芎油的气相色谱进行分析, 并采用 GC2
M S 联用技术鉴定其指纹特征峰, 并对指纹图谱进行相似度分析。结果　60 m in 内川芎油成分出峰完全。建立的川
芎油指纹图谱共标定了 13 个特征峰, 相似度高。结论　本方法精密度、重现性、稳定性好, 油中各成分分离较好, 所
建立的指纹图谱可作为川芎油的质量控制依据。
关键词: 川芎油; 气相色谱; 指纹图谱
中图分类号: R 286102　　　文献标识码: A 　　　文章编号: 0253- 2670 (2008) 02- 0206- 03
GC F ingerpr in ts of L igus ticum chuanx iong essen tia l o il
L I Q iu2yi, SON G T ian, GAN Guo2p ing, W AN G Guang2zhong, L IU Yan2w en
(H ubei Co llege of T radit ional Ch inese M edicine, W uhan 430061, Ch ina)
Abstract: Objective　To estab lish the m ethod of the GC fingerp rin ts fo r L ig usticum chuanx iong es2
sen t ia l o il and its quality con tro l1 M ethods　T he temperatu re a t bo th feed in let and detecto r w as 250℃,
the carrier gas w as n it rogen, and the flow rate w as 2 mL öm in. GC of the essen t ia l o il in ten batches of L 1
chuanx iong w as analyzed by adop t ing temp ratu re p rogramm er and the fingerp rin t peak s w ere iden t if ied by
GC2M S1 Results　To set up the GC fingerp rin ts fo r L 1 chuanx iong essen t ia l o il, 13 peak s w ere m arked
ou t a ltogether and the GC fingerp rin ts w ere analyzed by sim ilarity analysis1 Conclusion　T he m ethod is of
h igh degree of p resion, rep roducib ility, and stab ility1 T he reso lving of each componen t in the essen t ia l o il
is good1 T he estab lished fingerp rin ts cou ld be u sed as one of the quality con tro l index fo r L 1 chuanx iong
essen t ia l o il1
Key words: L ig usticum chuanx iong Ho rt1 essen t ia l o il; GC; fingerp rin t
　　川芎为伞形科藁本属植物川芎 L ig usticum
chuanx iong Ho rt1 的干燥根茎, 具有行气活血, 祛风
止痛之功效。川芎油为川芎的主要有效部位, 含有藁本
内酯、阿魏酸、苯酞类等, 具有抑制血小板聚集, 降低血
小板表面活性, 增加冠状动脉流量等作用[1, 2 ]。在对不
同来源川芎样品的主要化学成分比较分析的基础上,
本实验采用 GC 法对其指纹图谱进行研究, 以期为川
芎油的质量标准的建立及其质量控制提供依据。
1　仪器与试药
　　HA —221—40—11—C 型超临界 CO 2 萃取装
置 (江苏南通华安公司) , 日本岛津 GC 14C 型气相
色谱仪, 氢焰离离子化检测器 (F ID ) , CLA SS GC10
色谱工作站。
　　阿魏酸对照品 (批号 073329910) 由中国药品生
物制品检定所提供, 试剂均为分析纯。
　　川芎药材共 10 批, 分别购自全国各地, 经湖北
中医学院中药鉴定教研室吴和珍博士鉴定均为川芎
L 1 chuanx iong Ho rt1 的干燥根茎。
·602· 中草药　Ch inese Traditiona l and Herbal D rugs　第 39 卷第 2 期 2008 年 2 月
① 收稿日期: 2007206204
基金项目: 武汉市科技局专项资金资助项目 (20056005130001)
作者简介: 李秋怡 (1982—) , 男, 湖北随州人, 湖北中医学院硕士研究生在读, 研究方向为中药及其制剂有效成分的研究。
T el: (027) 61044945　E2m ail: lqyxyx2001@ 1631com