全 文 ：经验交流 中 国 酿 造
2 0 09年 第 1 2期
总第 3 1 2期 . 97
超声辅助溶剂法提取黑种草子总皂普含量测定及工艺研究
古力伯斯坦 · 艾达 尔’ ,依明江 · 居玛苏皮 ’ , 亚森江 · 阿吉2
l(
.新疆师范大学 生命与化学学院 ,新疆 乌鲁木齐 8 30 5 ;4 2 .新疆克州技工学校 ,新疆 克州 845 3 50)
摘 要 : 采用超声辅助溶剂法提取黑种草籽总皂昔 , 再 以黑种草籽总皂普含量为标准 , 研究超声温度 , 超声功率 , 超声时间对总皂昔
含量的影响。 选用肠 (3 今正交表进行正交试验 , 确定黑种草籽总皂普超声提取的最佳工艺条件为 : 超声温度70 ℃ 。 超声功率80 % , 超声
时间 5 0而 n 。 验证试验测得瘤果黑种草籽总皂普含量为5 .65 % 。
关 键 词 : 黑种草籽 : 皂普 : 超声 :提取
中图分类号 : 0 65 7 . 32 文献标识码 : B 文章编号 : 02 5 4一 50 7 1 ( 2 00 9 ) 1 2一0 0 97 一0 3
E x tr a c it on an d an
a ly s i s o f t o at l s叩曲访 5 fr o m b lac k s e e d iw ht u l加 s oul e 一 a s s iset d s o lve n t et c加 o l o gy
G U L I B O S IT A N
·
A ida
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·
Ju m a s u P i ,
,
Y A SE N 」IAN G · jA i ,
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: E x tr a c tio n o f to ta l s aP o n i
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: 7 0℃ , u latr s o n ie P o w e r : 8 0 % , e x t r a e t io n t im e : 5 0 m i n , u n d e r w h i e h th e e x atr e t io n o f ot t a l
e i n
a
m o
n s aP o
n i n s e o u ld re
a e
h 5 65 %
.
众y w o rds : b la e k s e e d ; s叩o n i n s : u latr s o n ie : e x tr a c t i o n
黑种草籽 (N IG E L L A S A IT V A ) 为新疆维吾尔族和西 子己作为利尿剂和祛风剂使用 。 从中榨取的油可用作治疗
双版纳傣族习用药材 , 维吾尔族名为斯亚旦 ,秋季采收成 哮喘 , 并用于治疗呼吸困难及咳嗽 , 其还用于治疗疥疮 ,特
熟果实 , 除泥沙及果皮 ,晒干 , 得干燥种子入药 。 其性味甘 , 别是儿童疥疮等多种疾病 2[] , 能诱导胰腺癌细胞发生凋
辛 ,温 。功效为利尿 、 补脑肾 、 活血 、 解毒 、 下乳 、 通经 、 止咳 、 亡并抑制癌细胞生长 l3] 。 在沙特阿拉伯及其邻国以家黑种
乌发 、抗衰老 , 常用于胸闷气足 、 乳肿 、 耳呜 、乳汁减少 、 热 草籽的固定油外用于关节痛和强直 ,还用于治疗气管炎气
淋 、 石淋 、 闭经等症 l[] , 黑种草籽在新疆大部分地区都有种 喘和湿疹 。 瘤果黑种草子中有黑种草三糖 、 常春藤皂普元
植 (如吐鲁番 、 善都等 ) 。在新疆大部分药材市场都可买到 , 3一0 一a 一L 一鼠李糖基 一 (l 一 2) 一 a 一 L 一毗喃阿拉伯糖昔 、 常春藤
应用极广 。 目前国外对黑种草籽脂溶性成分的药理部分研 皂普元 3一。 一p一毗喃木糖基 一 (l 一3) 一 a 一 L 一鼠李糖基 一 ( 1一 2) -
究较多 ,而对其化学成分的研究国内外都比较少 。 因此对 a 一 L 一毗喃阿拉伯糖昔 、 蔗糖 、 硬脂酸 、 十六烷酸甘油酷 、 日-
化学成分进行进一步的研究至关重要 。家黑种草籽生长在 谷幽醇 、 胡萝 卜昔 、对轻基苯甲酸 。 黑种草籽除了富含挥发
地中海地区 , 主要产于巴基斯坦 、 埃及等国 。 在埃及 , 其种 油和脂肪酸外 , 还含有黄酮类化合物 、 皂普类化合物 、 生
收稿日期 : 2 0 0 9一 0 8一3 1
作者简介 : 古力伯斯坦 . 艾达尔 l( 9 6 6 一 ) , 女 , 维吾尔族 , 副教授 ,研究方向为中药和民族药研究与开发 口
菌强化发酵工艺和合理调配所生产的宝庆辣椒酱产品富
硒 ,色 、 香 、 味 、 形俱佳 。 因此 , 该工艺是可行的 。
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2 0 0 N 90
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1 2
8 9
.
S e r ial N o
.
2 13 C h i
n a Br e w in g
E xP e r ie n e e Ee xhan g e s
物碱类化合物等有机化合物 l4j , 黑种草籽化学成分中的
总皂昔除用作药物外 ,还可 以作为高级化妆品和食品添加
剂 (如作为抗菌剂 、 抗氧化剂 、 发泡剂等 ) 在化妆品和食品
工业中具有广泛应用 , 但目前国内外对瘤果黑种草籽皂普
提取的研究报道很少 。 因此 , 开展对瘤果黑种草籽皂昔提
取工业的研究具有十分重要的现实意义 。 超声提取技术
主要是利用超声波的空化作用加速植物有效成分的提取 ,
同时超声波的次级效应也有利于提取 。 超声波提取皂普
具有省时 、 节能 、 提取率高等优点阎 。 本研究采用超声波溶
剂法提取黑种草籽总皂昔 , 以总皂昔含量为标准确定了最
佳工业条件 。
1 材料与方法
1
.
1 材料
瘤果黑种草籽 : 市购 ;七叶皂普 gR l对照品 (生物药品 ) ;
新疆大学生命科学学院生物所提供 ;无水乙醇 、 乙醚 、 甲醇 、
正丁醇 、 香草醛 、冰乙酸 、高氯酸等均为分析纯试剂 。
HW S 1 2
一电热恒温水浴锅 , R E 一52 A 旋转蒸发器 (上海
亚荣生化仪器厂 ) , A 2L 04 一电子天平 , 7 2 1E 分光光度计 ,
J Y 92
一
ZD超声波粉碎器 (宁波新芝生物科技股份有限公司 ) 。
1
.
2 方法
1
.
2
.
1 样品的制备
将黑种草籽粉碎过筛后经乙醚脱脂 ,准确称取处理过
的脱脂瘤果黑种草籽粉 3 9于 s o m L烧杯中 , 加入60 % vo l乙醇
45 m L
, 在一定的温度功率等条件下超声提取一定时间 ,取
出抽滤 , 将滤液减压浓缩后用水饱和的正丁醇萃取过夜 ,
收集正丁醇层 ,然后减压浓缩干燥得粗皂昔产品 。
1
.
.2 2 黑种草籽总皂普含量的测定方法 (香草醛一高氯酸法 )
最大波长的确定 : 精密称取干燥至恒重的七叶皂普对
照品gR l 39 . 2 l m g 加甲醇溶解定容至 sm L , 摇匀 , 作为对
照品 。 精密吸取对照品溶液 .0 sm L于具塞试管中 ,水浴挥
去溶剂 。 加入新配制的5%香草醛一冰乙酸溶液 .0 2m L , 高氯
酸 .0 s m L , 在 60 ℃水浴中加热 15 m in , 流水冷却 , 加冰醋酸
sm L
, 摇匀 , 放置 ZOm in , 在波长 4 8 0一 s o ln 处扫描 , 同时甲
醇溶液作空白对照 。 对照品的吸光度值最大处即为最大
吸收波长处 。
标准 曲线的绘制 : 分别精密吸取对照品溶液 0 . 3m L 、
0
.
5 m L
、
.0 7 m L
、
0
.
9 n 1 L
、
1
.
l m L
、
1
.
3m L于具塞试管中 ,其余步
骤同12 2 ,然后在最大吸收波长处测定吸光度值 , 同时甲醇
溶液作空白对照 。 以七叶皂普浓度为横坐标 ,吸光度值为
纵坐标 ,绘制标准曲线 。
总皂昔含量测定 : 瘤果黑种草籽总皂昔样品用甲醇溶
解于 s m L容量瓶中 ,定容至刻度 , 准确吸取 0 . 2 m L于具塞试
管中 , 其余步骤同 1 . 2 . 2 。
总皂昔含量的计算方法 :
总皂” (o)/ 喻碧聂矗纂〔暮鑫星 X `0o/
2 结果与分析
2
.
1 最大吸收波长的确定
由图1可以看出 ,对照品七叶皂普 R gl 在波长58 5nm 处
有最大吸光度值 , 因此确定最大吸收波长为58 8mn 。
.2 2 绘制标准曲线
通过实验结果绘制得到标准曲线 (图2) , 得吸光度值 y
与皂普浓度 x 恤留m L ) 之间的回归方程为=y .0 3 6 7x 一 .0 0 0 32
(卜0 9 9 9 2 ) 。
= ( )
.
3 6 7x
一
0
.
0 0 3 2
2 = 0
.
99 86
一 系列 1— 线性 (系列助
ù
O亡3ù4内j
J二,八目…nU00
恻铡架督
一
0
.
1 q o
,
5 - 一5
浓度八 Ign · m L 一 , )
图 2 黑种草籽总皂昔标准曲线
F ig u er 2
.
S ta n d a rd e u vr e o f s a Po n in f or m b la e k s e e d s
超声辅助提取单因素试验 : 选择超声温度 、 超声功率 、
超声时间等因素考察对提取物总皂普含量的影响 , 以确定
相关因素及其范围 。
.2 2
.
1 超声温度选择
\ ,
了04
,乙门é06/n目,ù,`伪,--11nUnùnU00CO
测侧采督
刀石万4320CUO
测恻卡多
0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 10 0 0
彼长 / n1
图 1 七叶皂昔 ( R g l) 的吸收曲线
Fig u re 1
.
Ab s o pr tio n e u vr e of a e s e in at e R g l
4 0 50 6 0 7 0 8 0
温度 /℃
图 3 超声温度对提取效果的影响
F ig u er 3
.
Ef e c t o f te m Pe ar tu re o n e Xt ar tC io n fe ie ac y
由图 3可见 , 随着温度的升高 ,总皂昔含量增大 ,温度
经验交流 中 国 酿 造
2 00 9年 第 2 1期
总第 2 1 3期 . 9 9。
达到60 ℃时 , 总皂普的含量最高 ,温度再升高总皂普含量
呈下降趋势 。 原因是随温度升高增大了皂昔在溶剂中的
溶解度 , 同时提取夜的豁度减少 。扩散系数增加 , 促使提取
速度加快 , 从而提高了提取物的含量 , 但温度再升高 ,活性
成分易别破坏 , 杂质的溶出量增加 ,给后续操作带来不便 ,
且成本费用增大 。 因此 ,超声提取温度 以60 ℃为宜 。
2
.
2
.
2 超声功率选择
单因素试验的基础上 ,确定以超声温度 、超声功率 、超声
时间3个因素选用 L g (3今正交表进行正交试验 ,对结果进行方
差分析和显著性检验 (附表 ) 。
附表 超声辅助提取工艺条件正交试验结果
A t ta e h e d ta b le
.
O rt h o g o n a l e x P e r im e n t a l d e s ig n
试验 号 A 超声温度 /℃ B 超声功率 /% C 超声时间m/ in 总皂昔含量 /%
5193484
气ù尸、
5
4
一
5 5
5
.
6 5
亡、nU气ù八ùǎU032脱1
测侧架督
功率 /%
图4 超声功率对提取效果的影响
F ig u re 4
. 任月e ot of u ltar s o n ie Po we r o n e Xt ar e tio n e f ie a e y
均值 1
均值2
均值3
优水平
I (5 0 )
l
l
2 (6 0 )
2
2
3 (7 0 )
3
3
4
.
7 8 7
4
一
9 0 3
5
,
3 3
A
3
1 ( 7 0 )
2 ( 8 0 )
3 ( 9 0 )
1
2
3
l
2
3
4
.
8 6
5
.
13
5
.
0 3
B
,
2 ( 4 0 )
l ( 3 0 )
3 ( 5 0 )
2
3
l
1
2
3
4
.
5 6 6 7
5
.
0 4 3 3
5
.
4 1
C
:
由图4可见 ,超声功率从40 %增大至60 % 时 , 总皂昔含
量增大幅度较大 , 超过60 %后含量下降 。 原因是随着超声
功率的提高 , 加强了胞内物质的释放 , 扩散及溶解 , 从而提
高了提取物的含量 ,随着超声功率的进一步提高 ,瘤果黑
种草籽中杂质容出 ,从而降低了总皂普的含量 。
2
.
.2 3 超声时间选择
由试验 (附表 ) 结果可知 ,皂营的最佳提取工艺为超声
温度 70 ℃ ,超声功率 80 %超声时间5 0m in 。 各种因素对提取
效果影响的主次顺序依次为超声时间 > 超声温度 > 超声
功率 。
3 结论
3
.
1 按照定量方法试验结果绘制标准曲线 ,得吸光度值 y与
皂昔浓度泛 间的回归方程为: =y .03 6 7 x 一 0 .0 0 32 护.0 9 9 92) 。
3
.
2 各因素对提取效果影响的主次顺序依次为超声时间 >
超声温度 > 超声功率 。
3
.
3 通过单因素和正交试验 ,考虑各因素对总皂普含量的
影响 , 黑种草籽超声提取的最佳工艺条件为超声温度 70 ℃ ,
超声功率80 % , 超声时间 5 0m in 。
3
.
4 黑种草籽总皂昔的含量为 5 . 65 % 。
理铡架督
时间 / m i n
图5 超声时间对提取效果的影响
F ig u er 5
.
E f e e t o f t im e o n e Xt ar Ct io n e f ie a e y
由图5可见 ,超声时间在 o m in 一S Om in 时 , 细胞 的破裂
越来越完全 , 因而总皂昔含量也随之增大 ; 继续延长时间 ,
植物组织中大量细胞破裂 , 导致细胞内大量不溶物及较多
的豁液质等混入提取液中 , 使溶液中杂质增多 ,勃度增大 ,
从而增大了传质阻力 , 影响了有效成分的溶出 。 因此 , 超
声提取时间4 0m in 为宜 。
.2 3 超声辅助提取正交试验
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