全 文 ：中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第3期2005年3月·365·
正交试验优化超高压提取人参中人参皂苷的工艺研究
陈瑞战，张守勤+，王长征
(吉林大学生物与农业工程学院，吉林长春130025)
摘 要：目的研究超高压提取人参中人参皂苷的最佳工艺。方法 采用超高压技术常温提取，正交试验优化，分
光光度法检测人参总皂苷的含量。结果超高压提取人参皂苷的最佳提取工艺参数为：提取溶剂为50％乙醇，固液
比为1：75，提取压力为500MPa，提取时间2min，人参皂苷的得率高达7．76％。结论超高压提取工艺具有提取
效率高、时间短、能耗低、杂质含量少等优点。
关键词：人参；超高压技术；人参皂苷；正交设计
中图分类号：R284．1 文献标识码：B 文章编号：0253—2670(2005)03—0365—04
Optimizingsuperp essureextractingtechniqueforginsenoside
fromPanaxginsengbyorthogonaltest
CHENRui—zhan，ZHANGShou—qin，WANGChang—zheng
(CollegeofBiologyandAgriculturalEngineering，JilinUniversity，Changchun130025，China)
Abstract：ObjectiveTostudythoptimumprocedureofextractinggi senosidefromPanaxginseng
bysuperp essureextractingtechnique(SPET)．MethodsSPETwasusedtoextractginsenosidefromP．
ginsengatthenormaltemperature．Theoptimumextractingprocesswa electedbytheorthogonaltest．
ThecontentsofginsenosideinP．ginsengweredeterminedbyUV—spectrophotometry．ResultsThe
optimumconditionofSPETwasasfollows：whenthesoliddissolvedin50％ethanol，ratioof wP．
ginseng(g)andsolvent(mL)was1：75，thepressurewaskeptat500MPafor2min；thehighyieldof
ginsenosidewasupto7．76％．ConclusionSPEThasaseriesofadvantages，suchashigherefficiency，
shorterextractingt me，andlowerxhaustingenergy，atthesametime，theimpurityislittle，etc．
Keywords：Panaxgi sengC．A．Meyer；superpressureextractingtechnique(SPET)；ginsenoside；
orthogonaldesign
人参PanaxginsengC．A．Meyer为五加科多
年生草本植物，是一种传统的名贵中药材，其活性部
位人参皂苷具有较高的生物活性和药用价值，用于
抗肿瘤、抗心律失常、改善心肌缺血。常用的提取方
法有浸渍法[1]、煎煮[2]、醇回流、超声、微波处理[3]、
超临界CO：萃取[4]。这些方法存在提取时间长、得
率低、能耗大等不足。超高压提取技术是一种全新的
天然产物有效成分提取技术，它是利用100MPa以
上的流体静压力作用于料液上，保压一段时间(几分
钟)，然后迅速卸压，进行分离纯化，达到提取的目
的。为此，本实验将超高压技术应用于人参皂苷的提
取，并采用正交试验对人参皂苷的超高压提取工艺
进行了优化，为天然产物有效成分的提取，提供了一
种新工艺。该工艺具有操作简单、提取得率高、时间
短、杂质含量少、能耗低、环保等优点。
1仪器与材料
DL700超高压等静压机(上海大隆机器厂)，
UV757CRT紫外可见分光光度计(上海分析仪器
厂)，JY92型超声波发生器(宁波新芝生物技术研究
所)，MAll0电子天平(精度0．1mg，上海天平仪器
厂)，RE一52旋转蒸发器(上海安亭电子仪器厂)，
DZKW--C恒温水浴祸，TGL一16B型离心机(上海
安亭科学仪器厂)。
人参产于抚松县万良镇，经吉林省药品检验所
鉴定；人参皂苷Re对照品由中国药品生物制品鉴
定所提供，批号：110704—200216；乙醇、甲醇、正丁
醇、三氯甲烷、冰醋酸、高氯酸、香草醛均为分析纯。
2方法与结果
2．1样品处理：样品(人参干根)干燥，粉碎过40目
筛，按1：40加三氯甲烷回流3h脱脂，回收溶剂，
收稿日期：2004—05—10
基金项目：吉林省科委科技发展重要资助项目(20011109—6)
作者简介：陈瑞战(1967一)，男，山东胶南人，副教授，博士研究生，主要从事天然药物有效成分提取研究。
*通讯作者Tel：(0431)5094123E—mail：sqzhang@email．jlu．edu．cn
万方数据
·366· 中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第3期2005年3月
残渣挥干溶剂，备用。
2．2人参皂苷提取：精确称取已脱脂的人参干粉末
0．5g，准确加入一定量的溶剂，密封混匀，按预先设
计的高压参数处理，离心，取一定体积上清液，用分
光光度法测量吸光度(A)值。
2．3人参皂苷的测定
2．3．1标准曲线的制备：精确称取人参皂苷Re对
照品6．2mg，加甲醇定容至25mL，精确量取对照
品溶液0．10、0．20、0．30、0．40、0．50、0．60mL于具
塞试管中，加热挥干溶剂，分别加0．2mL5％香草
醛一冰醋酸、0．8mL高氯酸，于60。C水浴中加热15
min，加入5mL冰醋酸，冷却至室温。以溶剂作空
白，在400～700nm扫描，最大吸收波长为550nm。
在550am处测A值，得人参皂苷Re质量浓度y
(mg／mL)与吸光度值A的回归方程：y一0．033A，
，．一0．9994。
2．3．2样品测定：精确量取上述待测样0．2mL于
具塞试管中，加热挥干溶剂，分别加0．2mL5％香
草醛一冰醋酸、0．8mL高氯酸，于60℃水浴中加热
15min，加入5mL冰醋酸，冷却至室温，以溶剂作空
白，在550nm处测A值，计算人参皂苷提取收率y。
Y=0．0198XAX普×去×，00％
A为吸光度值，y为溶液总体积，V。为检测时所取溶液体
积，m为人参样品质量
2．4单因素试验及结果
2．4．1溶剂的选择：精确称取0．5g已脱脂样品4
份，分别准确加水25mL、甲醇25mL、50％乙醇25
mL、水饱和正丁醇25mL，密封混匀，加压500
MPa，保压2min，取上层液离心，在550nm处测定
A值，计算提取得率(表1)。要快速、高效的从人参
固体粉末中把人参皂苷提取出来，同时尽可能减少
杂质的溶出，超高压提取首先需要选择一种合适的
溶剂。常用来提取人参皂苷的溶剂有水、甲醇、乙醇、
正丁醇(水饱和)等。不同的溶剂对人参皂苷的溶出
率不一样，提取工艺条件也不一样。乙醇具有提取得
率最高、无毒、易回收等特点。因此，选择乙醇作为超
高压提取的溶剂。
2．4．2溶剂体积分数的选择：精确称取0．5g已脱
脂样品5份，分别准确加入10％、25％、75％、90％
乙醇25mL(料液比为1：100)密封，加压500
MPa，保压2min、取上层液离心，在550nm处测定
A值，计算提取得率(表2)。
提取溶剂乙醇的体积分数的大小，影响人参皂
苷的溶出率，同时也影响细胞的结构变化。选择合适
的溶剂体积分数，可以提高得率。当乙醇体积分数增
大时，人参皂苷的提取得率增大。而乙醇体积分数为
90％时，人参皂苷的提取收率明显降低。因此，选择
乙醇的最佳体积分数为30％～70％。
表1超高压提取人参皂苷的不同溶剂选择
Table1 Ginsenosideind fferentsolventsbySPET
溶剂 收率／％
水
50％乙醇
甲醇
正丁醇
5．68
7．14
5．93
6．90
表2超高压提取人参皂苷的乙醇体积分数
Table2 Ginsenosideatd fferentcO centratiOns
ofethanolbySPET
乙醇体积分数／％ 收率／％
10
30
50
70
90
2．4．3固液比的选择：精确称定0．5g已脱脂样品
5份，分别准确加入70％乙醇5mL(固液比1：lO)
12．5mL(固液比1：25)、25mL(固液比1：50)、
37．5mL(固液比1：75)、50mL(固液比1：100)密
封，加压500MPa，保压2min，取上层液离心，在
550nm处测定A值，计算提取收率(表3)。可以看
出当固液比在1：10～1：100，随着固液比的增加，
人参皂苷的提取收率逐渐增加。但考虑到有效成分
提取分离的后处理的工作量以及经济性。选择最佳
固液比范围为1：25～l：75。
表3超高压提取人参皂苷的不同固液比
Table3 Ginsenosideind fferentatiosof olid
andsolventbySPET
固液比 收率／％
2．4．4压力的选择：精确称定0．25g已脱脂样品5
份，分别准确加入70％乙醇25mL(固液比1：
100)，密封混匀，加压50、200、350、500、650MPa，保
压2min、取上层液离心，在550nm处测定A值，计
算提取收率(表4)。压力是超高压提取人参皂苷的
一个重要参数，其大小影响皂苷的溶解平衡速率和
细胞的破坏程度[6]。可见，随着提取压力的升高，提
取收率逐渐增加。在100～500MPa时，两者呈线性
正相关关系。当压力达到600MPa时，提取收率有
万方数据
中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第3期2005年3月·367·
表4超高压提取人参皂苷的不同压力收率比较
Table4 Ginsenosideatd fferentpressuresbySPET
压力／MPa 收率／％
100
200
300
400
500
600
所降低。由此可以得到最佳压力为：100～500MPa。
2．4．5提取时间的选择：在超高压提取过程中，提
取时间也是一个重要参数。在相同条件下，结果见图
1。由于提取过程中压力较高，溶剂能够在极短的时
间渗透到细胞内部，且人参皂苷能够快速达到溶解
平衡，因此提取时间较短(几分钟)。可以看到延长提
取时间并不能明显增加人参皂苷的提取收率。
图l不同提取时间对提取收率的影响
Fig．1Effectofdifferentextractingtimesonyield
2．5正交试验结果与数据分析：在单因素试验的基
础上，按照尽量减少试验次数和寻求设计最优的原
则，选择提取压力(A)、溶剂体积分数(B)和固液比
(C)作为因素，每个因素各取3个水平，正交试验方
案及结果见表5。
表5 L，(34)正交试验设计方案及结果
Table5 L·(34)orthogonaltestandresults
试验号 A／MPa B／％ C／(g·mLl)收率y／％
1 100 30 25 7．14
2 100 50 50 7．21
3 100 70 75 7．36
4 300 30 75 7．23
5 300 50 25 7．42
6 300 70 50 7．15
7 500 30 50 7．81
8 500 50 75 7．57
9 500 70 25 7．25
七1 21．61 22．18 21．8l
七z 21．80 22．20 22．17
正3 Z2．63 21．76 22．16
Rl 7．20 7．39 7．27
Rz 7．27 7．40 7．38
R3 7．54 7．25 7．39
R 0．30 0．15 ．0．12
优水平 A3 B2 C3
主次因素 A，B，C
最优组合 A382C3
追加试验 AaB2C3 7．76“一3)
结果表明，各因素对人参皂苷提取收率影响大
小为：A(提取压力)>B(溶剂体积分数)>C(固液
比)；最佳试验方案为A。B：C。，即提取压力500
MPa、溶剂体积分数为50％、固液比1：75、提取时
间2min；追加试验结果表明最高提取收率为
7．76％。
2．6重现性试验：取同一批次的脱脂样品，按照优
化出的最优条件，进行5次平行试验，结果人参皂苷
的提取收率为7．70％，RSD为1．4％(规=5)。
2．7不同提取方法的比较：常用来提取人参皂苷的
方法有多种，不同的提取方法、收率和提取工艺不
同。为此，对超高压与其他提取方法用同一批次样
品，进行了比较，结果见表6。从实验结果看，超高压
提取较乙醇回流，人参皂苷的提取收率提高了
27％，但提取时间是乙醇回流的0．8％。因此超高压
提取，具有收率高、时间短、能耗低、效益高等优点。
表6不同提取工艺的比较
Table6 Comparisonofvariousextractingtechniques
3讨论
3．1人参皂苷的超高压最佳提取工艺参数：提取压
力500MPa、溶剂体积分数为50％、固液比l：50、
提取时间为2min；最高提取收率为7．76％。为天然
产物有效成分的提取提供了一种新工艺。
3．2 与传统提取法相比，超高压提取具有下列优
点：①提取时间短、得率高：超高压提取人参皂苷收
率比传统乙醇回流提取方法增加25％，但提取时间
为2min，是乙醇回流的1oA；②能耗低：超高压提取
过程中在升压阶段溶液体积压缩(压缩量较小)，消
耗一部分能量，在保压和卸压过程都没有能量的消
耗，也没有能量的传递，超高压提取能耗的能量只有
回流提取的1％左右；③常温提取：超高压提取过程
中，溶液在被压缩时产生的热量较少，基本可以维持
在室温下进行，因此人参皂苷不会因热效应损失和
降低活性；④杂质含量少：实验中发现超高压提取液
中杂质含量明显低于水煮的，且提取液澄清度、稳定
性也远远高于水煮；⑤该提取工艺操作简单，机械化
程度高，适宜于现代化大生产，为人参皂苷工业化生
产提供了一种新技术。
3．3超高压提取过程中，由于压力较高，大大加快
万方数据
·368· 中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第3期2005年3月
了浸润过程和溶质扩散过程，使人参基块内部毛细
孑L内快速充满溶剂，提高了有效成分的传质速度。在
短时间(小于2min)内人参基块内部的溶液浓度与
外面周围介质浓度即可达到平衡。这样细胞就处于
高渗透压的介质(提取溶剂乙醇)中，在泄压过程中，
介质压力急速降低，细胞内外渗透压差迅速增大，从
而导致细胞破碎；同时在高压作用下，细胞骨架、细
胞膜等结构以及化学键发生变化，这样细胞内有效
成分与提取溶剂充分接触，因此缩短了提取时间、提
高了提取收率。
3．4超高压不会影响生物小分子的结构，但能够影
响蛋白质、核酸、脂质、淀粉等生物大分子的立体结
构，使蛋白质变性、淀粉糊化、酶失活、细菌等微生物
灭活[7]，因此超高压技术有待于进一步的深入研究。
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猪苓多糖长循环脂质体的制备
王凯平，张 玉，张俊
(华中科技大学同济医学院药学院，湖北武汉430030)
摘 要：目的 研究猪苓多糖长循环脂质体的制备方法，并对其质量进行控制。方法 用氯仿注入合并硫酸铵梯度
法制备猪苓多糖长循环脂质体，并采用紫外一Sephadex法测定脂质体中猪苓多糖的含量和包封率。结果猪苓多糖
长循环脂质体平均粒径为100nm，药物包封率为55．3％。结论用氯仿注入合并硫酸铵梯度法可制得包封率高、
粒径小的猪苓多糖长循环脂质体。紫外一Sephadex法测定该脂质体的包封率准确性高、重现性好、简便易行。
关键词：猪苓多糖；长循环脂质体；包封率；紫外一Sephadex法
中图分类号：R286．02 文献标识码：B 文章编号：0253～2670(2005)03—0368一03
PreparationofPolyporusumbellatuspolysaccharideslongcirculatingliposomes
WANGKai—ping，ZHANGYU，ZHANGJun
(SchoolfPharmacy，TongjiMedicalCo lege，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430030，China)
Abstract：ObjectiveTopreparethPolyporusumbellatuspolysaccharides(PUPS)longcirrculating
liposomes(LCLs)andtostudythequalitycontrolofPUPSLCLs．MethodsThePUPSLCLswere
preparedbychloroforminfusionc mbinedwiththeammoniumsulphategradientme hod．Thecontenta d
encapsulationeff ciencyofPUPSinLCLsweredeterminedbyUV—Sephadexmethod．ResultsMean
diameterofthePUPSLCLswas100nm，withthencapsulationefficiencyof55．3％．ConelusionThe
LCLswithhighencapsulationefficiencya dsmallparticlesizecouldbepreparedbychloroforminfusion
combinedwiththeammoniumsulphategradientme hod．UV—SephadexmethodiSsuitableforthequality
controlofPUPSLC：Lsandtheresultsarereliable．
Keywords：Polyporusumbellatuspolysaccharides(PUPS)；longcirculatingliposomes(LCLs)；
encapsulationeff ciency；UV—Sephadexmethod
猪苓Polyporusumbellatus(Pers．)Fries系多
孑L菌科多孑L菌属猪苓的菌核。从猪苓中提取的猪苓
收稿日期：2004—05—06
多糖具有抑制肿瘤生长，增强荷瘤动物及肿瘤病人
机体免疫功能的作用Ⅲ。脂质体是目前降低药物毒
万方数据
正交试验优化超高压提取人参中人参皂苷的工艺研究
作者： 陈瑞战， 张守勤， 王长征， CHEN Rui-zhan， ZHANG Shou-qin， WANG Chang-zheng
作者单位： 吉林大学生物与农业工程学院,吉林,长春,130025
刊名： 中草药
英文刊名： CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年，卷(期)： 2005,36(3)
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