全 文 :现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2010, Vol.26, No.6
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闪式提取法提取龙牙楤木中总皂苷的工艺研究
刘娟 1,徐倩 1,赵旭伟 2
(1.佳木斯大学药学院,黑龙江佳木斯 1540072)(2.齐齐哈尔医学院第一附属医院,黑龙江齐齐哈尔 161041)
摘要:优选龙牙楤木总皂苷的最佳提取工艺。采用闪式提取法提取龙牙楤木总皂苷,运用正交实验法对影响总皂苷提取率的条
件进行优化,采用比色法进行含量测定。确定最佳工艺为用 70%乙醇,180 V 提取电压,提取 90 s。该工艺简单,迅速,提取率高,
可用于龙牙楤木中总皂苷的提取。
关键词: 楤龙牙 木;总皂苷;闪式提取法;正交设计
文章篇号:1673-9078(2010)6-622-624
Extraction of Total Saponins in Aralia elata Seem by
Herbal Flash Extractor
LIU Juan1, XU Qian1, ZHAO Xu-Wei2
(1.The College of Pharmacy of Jiamusi University, Jiamusi 154007, China)
(2.The First Affiliated Hospital of Qiqihar Medical University, Qiqihar 161041, China)
Abstract: The conditions for the extraction of total saponin from Aralia elata Seem were optimized using Herbal flash extractor. The
contents of saponins from Aralia elata Seem were determined by colourmetric method. Orthogonal experiments showed that the best extraction
conditions were as follows: the alocohol concentration of 70%, extraction voltage of 180 volts and extraction time of 90 seconds. This method
was simple and fast, with high extracting rate.
Key words: Aralia elata Seem; total saponins in Aralia elata seem; herbal flash extractor; orthogonal test
龙牙楤木(Aralia elata Seem.A.mandshurica Max)
为五加科楤木属植物,别名辽东楤木、刺老鸦,产于
我国东北、朝鲜、苏联、日本等地。据《本草纲目》
记载有除风疾、治水瘤、补腰肾、壮筋骨等作用[1]。
味辛、平, 有小毒。具补气安神,强精滋肾,去风除
湿,活血止痛,健胃利水之功。主治神经衰弱,风湿
性关节炎,糖尿病,胃痉挛,便秘,外伤出血,肝炎
等。其化学成分有皂苷类化合物、黄酮类化合物、挥
发油类化合物和氨基酸等[2~4],其中皂苷为主要化学成
分。
闪式提取器是根据组织破原理科学设计而成的一
种新型提取器,其主要原理是在适当溶剂存在下,利
用高速机械剪切力和超动分子渗滤技术,迅速破坏植
物细胞组织;同时高速旋转的刀刃使内外刀刃之间产
生涡流负压;并能产生相当于超声波 1/60 的振动,这
些都可使组织细胞内部的化学成分(或有效成分)与
溶剂充分接触,使有效成分快速溶解转移,在很短时
收稿日期:2010-01-29
作者简介:刘娟(1949-),教授,硕士研究生导师,研究方向为中药鉴定与
开发
间内达到内外溶解平衡,达到提取的目的[5,6]。本文的
研究内容是,使用闪式提取器提取龙牙楤木中的总皂
苷,通过正交实验确定最佳提取工艺。
1 材料与方法
1.1 药材
龙牙楤木(采自于黑龙江省东方红地区,经生药
教研室刘娟教授鉴定为正品)。
1.2 仪器和药品试剂
JHBE-50S 闪式提取器(北京鑫耐科技发展有限
公司);757 型紫外-可见分光光度计(上海精密科学有
限公司);电子分析天平(上海恒平科学仪器有限公
司);KQ5200 超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公
司);微波炉(海尔 HR-7853IC);旋转蒸发仪(R206,
上海申生科技有限公司)。
齐墩果酸标准品(中国药品生物制品检定所,批
号 110773-200611);甲醇(色谱纯,天津市科密欧化
学试剂有限公司);高氯酸(分析纯,天津市北方化玻
采购销售中心);无水乙醇,乙醚,氯仿,石油醚,乙
酸乙酯等均为分析纯。
DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2010.06.005
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1.3 正交试验因素-水平的确定
根据相关文献资料和预试验,以乙醇浓度(%)、提
取电压(V)和提取时间(s)为考察因素,每个因素选择3
个水平,以总皂苷的提取率作为考察指标。选用L9(34)
正交表进行试验,各因素及水平(见表1),正交试验设
计方案(见表2)。方差分析结果(见表3)。
1.4 总皂苷含量测定
1.4.1 标准曲线的绘制
精密称取105 ℃干燥至恒重的齐墩果酸标准品
0.108 mg,以无水乙醇为溶剂,定容至10 mL容量瓶中,
配置成0.01 mg/mL的齐墩果酸标准溶液。精密吸取齐
墩果酸标准溶液0.0、0.1 mL、0.2 mL、0.3 mL、0.4 mL、
0.5 mL、0.6 mL、0.7 mL加入具塞试管中,挥干溶剂,
先加入新制5%香草醛-冰乙酸0.2 mL,再加入0.8 mL
高氯酸溶液,在70 ℃水浴中加热15 min,取出,流水
冷却10 min,使之反应完全。加入4.0 mL乙酸乙酯,
摇匀,随行试剂作空白,在560 nm处测定吸光度。以
齐墩果酸标准溶液的浓度(C)为横坐标,以吸光度(A)
为纵坐标,做线性回归得标准曲线Y=4.5977X
+0.0023,r=0.9992(n=5)结果表明:齐墩果酸在0.0108
mg/mL~0.0756 mg/mL范围内呈良好的线性关系。
1.4.2 样品含量测定方法
取龙牙楤木叶粉末2.0 g,加入20倍体积的80%乙醇
溶液,于90 ℃回流提取1 h,重复3次,合并提取液定
容至100 mL。精密吸取样品溶液20 mL加入石油醚脱脂
后,减压蒸馏至干,加10 mL蒸馏水溶解,用水饱和正
丁醇萃取4次(30、30、30、30),合并正丁醇部分,
用正丁醇饱和水洗涤,减压浓缩至干,残渣用甲醇定
容至50 mL,制成样品液。精密量取样品溶液,置于冰
水浴中的试管中,依标准曲线制备方法,测定吸光度,
平行3次计算总皂苷含量。
总皂苷含量计算公式:
%100250)mg/mg(%/ ××= 实测药材质量
样品溶液中浓度总皂苷
1.5 不同方法提取龙牙楤木总皂苷工艺的比较
1.5.1 乙醇回流提取法
精密称取龙牙楤木粉末2.0 g,3份,分别置于圆底
烧瓶中,加甲醇回流提取6 h,合并提取液,并回收溶
剂,得到的浸膏分别用10倍量蒸馏水溶解,蒸馏瓶用
少量蒸馏水洗涤,合并到分液漏斗中,用饱和过的正
丁醇萃取4次(30,30,30,30),合并正丁醇萃取液。
加入约1/2量的蒸馏水减压浓缩至干,残渣用甲醇溶解,
移至50 mL的容量瓶,加甲醇定容,摇匀备用。
1.5.2 超声波提取法
取3份样品,分别置于锥形瓶中,加甲醇(20 mL/
次)用超声波处理3次,每次10 min,合并提取液,以
下步骤同1.5.1。
1.5.3 微波提取法
取3份样品,分别置于锥形瓶中,加80%乙醇(20
mL/次)用微波低火提取3次,每次1 min,合并提取液,
以下步骤同1.5.1。
1.5.4 闪式提取
取 3 份样品,加 10 倍量 80%乙醇,闪式连续提
取 3 次,每次 1.5 min 合并提取液,抽滤,加压回收
干燥,备用。
2 结果与分析
2.1 不同提取方法对龙牙楤木皂苷提取率的影响
采用4种方法即回流提取法、超声波法、微波法、
闪式提取法以相同溶剂80%乙醇提取龙牙楤木皂苷,在
相同处理条件下,各组龙牙楤木得率相差不明显。回
流提取、超声波、微波提取法、闪式提取法龙牙楤木
皂苷含量分别为4.18%、4.41%、4.58%、5.11%,但所
用的时间却相差较大。其中,回流提取时间为6 h,超
声波提取时间为30 min,微波提取时间为3 min,闪式
提取1.5 min。从提取时间及能源损耗等方面比较,闪
式提取方法操作简单快捷,能耗相对较低。
2.2 正交实验
选择乙醇浓度(A)、提取电压(B)、提取时间(C)
三个因素,采用 L9(34)正交表进行正交实验,每次提
取粉碎的龙牙楤木叶 20 g。因素水平表见表 1,结果
见表 2。
表1 因素水平表
Table 1 Factors and levels of the orthogonal test
水平 A (乙醇浓度/%) B (提取电压/V) C (提取时间/s)
1 70 120 30
2 80 150 60
3 90 180 90
由表 2 可知因素 B 的极差最小,因素 A 的极差最
大。说明因素 B 对本实验的影响最小,因素 A 对本实
验的影响最大。以总皂苷的提取率为综合评价指标,
采用 SPSS17.0 数据处理系统进行方差分析。其结果见
表 3。
由表 3 可知,A 的显著值为 0.022(0.01
说明 A 项具有显著性差异。B 的显著值为 0.537
(P>0.10),说明 B 项没有统计学意义。C 项的显著值
为 0.098(0.05
正交试验结果、直观分析及方差分析结果可见各因素
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对皂苷提取率影响的顺序为:A>C>B。
表2 L9(34)正交设计试验的结果
Table 2 Results of the L9(34) orthogonal test for total saponin
exaction from Aralia elata Seem
水平 A B C 误差 提取率(%)
1 1 1 1 1 73.30
2 1 2 2 2 76.63
3 1 3 3 3 84.39
4 2 1 2 3 71.15
5 2 2 3 1 73.85
6 2 3 1 2 71.00
7 3 1 3 2 66.05
8 3 2 1 3 55.38
9 3 3 2 1 58.25
K1 78.107 70.167 66.560 68.467
K2 72.000 68.362 68.677 71.227
K3 59.893 71.213 74.763 70.307
R 18.214 2.851 8.203 2.760
表3 SPSS分析结果
Table 3 SPSS variance analysis of the results
方差来源 平方和 自由度 均方 F 值 显著值
校正模型 634.624a 6 105.771 17.852 0.054
截距 44100.000 1 44100.000 7443.289 0.000
A 515.588 2 257.794 43.511 0.022
B 10.213 2 5.107 0.862 0.537
C 108.822 2 54.411 9.184 0.098
误差 11.850 2 9.184
总和 44746.473 9
校正总和 646.473 8
注:a 离差平方和=0.982;调整后离差平方和=0.927。
综上分析可知:本提取试验的影响因素中,A 因
素即乙醇浓度对本实验有显著性影响,C 因素对结果
有一定的影响,B 因素对本实验无显著性影响。且影
响次序为:A>C>B,同时结合表 2 所得分析结果,可
以确定最佳试验条件为 A1B3C3。即在 70%的乙醇,提
取电压为 180 V,提取时间为 90 s 有最佳的提取效果。
以正交实验得到的最佳提取条件进行 3 次提取,
结果皂苷的提取率分别为:84.48%,84.88%,84.35%,
平均为:84.56%。结果表明正交实验得到的最佳提取
条件具有很好的重现性。
3 结论
应用闪式提取器进行龙牙楤木中皂苷的提取时,
需将龙牙楤木的叶片粉碎,否则叶片较大附着在刀片
上不利于粉碎。为了闪式提取器的安全使用,提取电
压不宜超过200 V,单次提取时间不宜超过1 min。
通过实验得到了皂苷提取的最佳工艺条件,即用
70%的乙醇,提取电压为180 V,提取时间为90 s。皂苷
的提取率为84.56%。该方法简单、迅速、能最大限度
保护植物有效成分,不会受热破坏,提取率高,节约
能源和试剂,可以用于皂苷的提取。
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