張海濤等

摘 要：實(shí)驗(yàn)采用乙醇回流提取法提取商陸根中的總皂苷，用紫外分光光度法測定總皂苷含量，以人參皂苷為指標(biāo)成分，測定波長為540nm，考察乙醇濃度、提取時(shí)間、提取溫度、料液比對(duì)總皂苷提取液濃度的影響。結(jié)果表明，乙醇濃度80%，提取溫度90℃，提取時(shí)間2h，料液比1∶20，商陸總皂苷提取液濃度分別達(dá)到最大值。以乙醇濃度（A）、提取溫度（B）、提取時(shí)間（C）3個(gè)對(duì)皂苷提取影響較大的因素，以總皂苷提取率為指標(biāo)設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)，3個(gè)因素對(duì)商陸總皂苷提取液濃度的影響大小為：C>B>A，提取工藝條件A1B1C2，即乙醇濃度80%、提取溫度80℃，提取時(shí)間2h，該條件下商陸總皂苷提取液濃度達(dá)到最大值0.141mg/g。

關(guān)鍵詞：商陸；總皂苷；提取工藝

中圖分類號(hào) R284 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2015）18-37-04

Study on the Extraction Technology of Total Saponins from Radix Phytolaccae

Zhang Haitao1，2 et al.

（1Hunan Agricultural University，Changsha 410000，China；2Hunan University of Science and Engineering，Yongzhou 425000，China）

Abstract：In the experiment，the total saponins from the Pokeweeds root were extracted by the ethanol reflux extraction method. The content of total saponins was determined by ultraviolet spectrophotometry.The wavelength was 540nm. Take ginseng saponins as index，the effects of ethanol concentration，extraction time，extraction temperature，ratio of material to liquid on the extraction of total saponins were studied. Results showed that 80% ethanol concentration，extraction temperature of 90℃，extraction time 2h，solid to liquid ratio of 1∶20，total saponins from Pokeweeds root extract concentration reached the maximum value. The influences of ethanol concentration（A），extraction temperature（B），extraction time（C）to saponin extraction were most obviously. Taking total saponins extraction rate as index to desig northogonal experiment，the influence of three factors on the saponin extraction were C>B>A.The extraction technology conditions was A1B1C2，namely 80% ethanol concentration，extraction temperature of 80℃，extraction time 2h. In the conditions，the total saponin extraction solution concentration reached a maximum value of 0.141mg/g.

Key words：Radix Phytolaccae；Total saponins；Extraction process

目前，國內(nèi)外對(duì)商陸皂苷的研究很少，對(duì)皂苷的研究主要集中在對(duì)人參皂苷的提取及藥理作用的研究。皂苷具有多種生物活性，具有抗腫瘤的作用。與傳統(tǒng)治療腫瘤的藥物順鋇、紫杉醇相比，從百合科植物中提取的一種虎眼萬年青皂苷的抗癌活性比目前臨床應(yīng)用的順鋇、紫杉醇等高100倍，且對(duì)人體的正常細(xì)胞幾乎沒有毒性，所以皂苷有望成為一種新的抗癌藥物[1]。本文以永州商陸為原料，從乙醇濃度、提取溫度、提取時(shí)間、不同料液比等影響因素研究了商陸中皂苷的最佳提取工藝。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料、儀器及試劑

1.1.1 主要實(shí)驗(yàn)材料 商陸根采自湖南科技學(xué)院五食堂后山，將商陸根洗刷干凈，再用刀將其切碎，然后放入干燥箱里烘干至恒重，后用植物粉碎機(jī)將其粉碎，過80目篩，放實(shí)驗(yàn)室干燥處室溫保存?zhèn)溆谩?/p>

1.1.2 主要實(shí)驗(yàn)試劑 乙醇，正丁醇，皂苷標(biāo)準(zhǔn)品，甲醇，香草醛，冰醋酸，高氯酸。以上試劑皆為分析純。

1.1.3 主要儀器 紫外可見分光光度計(jì)，泰仕特儀器有限公司；JA3003電子天平，上海精密儀器儀表有限公司；R201D-Ⅱ旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海精密儀器儀表有限公司；SHB-Ⅲ型循環(huán)水多用真空泵，上海凌科實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司；分樣篩，湖南長沙思科儀器紗篩廠；HH三用恒溫水箱，江蘇國勝實(shí)驗(yàn)儀器廠；新型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，寧波江南儀器廠；索氏提取器，上海極恒實(shí)業(yè)有限公司。

1.1.4 其它實(shí)驗(yàn)試劑的配制 5%香草醛-冰醋酸溶液：準(zhǔn)確稱取5g香草醛，放入100mL燒杯中加冰醋酸充分溶解后，轉(zhuǎn)入100mL容量瓶中用冰醋酸定容至刻度。75%乙醇：準(zhǔn)確量取78.94mL95%乙醇，倒入100mL容量瓶中用蒸餾水定容至刻度。70%、80%、85%、90%乙醇用類似方法配置。

1.2 總皂苷含量的測定

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作 精密稱取干燥恒重的皂苷標(biāo)準(zhǔn)品10.1mg，置于10mL容量瓶中，加甲醇溶解并稀釋，定容至刻度，制成質(zhì)量濃度為1.01mg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液。精密吸取標(biāo)準(zhǔn)溶液0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL，置10mL具塞試管中，于70℃水浴蒸干，精密加入新配制的5%香草醛-冰醋酸溶液0.2mL和高氯酸0.8mL，加塞，搖勻，再于60℃水浴加熱15min，然后放置于冰水浴中冷卻10min，最后加入冰醋酸5mL，搖勻，以同法平行處理的空白溶劑為空白對(duì)照，在540nm處測定吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)液濃度與吸光度的回歸方程。

1.2.2 總皂苷樣品的制備 稱取商陸干粉5g，以料液比為1：10加入體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇，在80℃的提取溫度下，水浴回流提取2次，每次1h，合并提取液。將提取液水浴蒸干，用水溶解殘留物，然后將所得溶液用水飽和正丁醇15mL、10mL、10mL萃取3次，再回收正丁醇液，正丁醇液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸干，殘留物用甲醇溶解并定容至 25mL容量瓶中，過濾，取續(xù)濾液5mL，甲醇定容至25mL容量瓶中，搖勻，作為供試品溶液。

1.2.3 總皂苷含量的測定 精確用移液管吸取0.1ml的供試溶液置于有刻度的試管，于70℃水浴蒸干，精密加入新配制的5%香草醛-冰醋酸溶液0.2mL和高氯酸 0.8mL，加塞，搖勻，再于60℃水浴加熱15min，然后放置于冰水浴中冷卻10min，最后加入冰醋酸5mL，搖勻，以同法平行處理的空白溶劑為空白對(duì)照，在540nm處測定吸光度。

1.3 單因素實(shí)驗(yàn)

1.3.1 乙醇濃度對(duì)總皂苷提取的影響 在80℃的溫度下回流提取，料液比為1∶10的條件下，按1.2.2總皂苷提取液的制備提取總皂苷。乙醇濃度選擇70%、75%、80%、85%、90%，按1.2.3測定總皂苷含量。

1.3.2 提取溫度對(duì)總皂苷提取的影響 在一定的乙醇濃度下，料液比為1∶10的條件下，按1.2.2總皂苷提取液的制備提取總皂苷。提取溫度選擇80℃、85℃、90℃、95℃、100℃，按1.2.3測定總皂苷含量。

1.3.3 提取時(shí)間對(duì)總皂苷提取的影響 在一定的提取溫度和乙醇濃度下，取料液比為1∶10，按1.2.2總皂苷提取液的制備提取總皂苷。提取時(shí)間選擇0.5h、1.0h、1.5h、2.0h、2.5h，按1.2.3測定總皂苷含量。

1.3.4 不同料液比對(duì)總皂苷提取的影響 在一定的提取溫度、乙醇濃度和提取時(shí)間下，按1.2.2總皂苷提取液的制備提取總皂苷，研究料液比對(duì)總皂苷提取影響。料液比選擇為1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30，按1.2.3測定總皂苷含量。

1.4 正交實(shí)驗(yàn) 在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取乙醇濃度、提取時(shí)間、提取溫度、料液比其中3個(gè)對(duì)皂苷含量影響較大的因素，以總皂苷含量為特性指標(biāo)，設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)，通過正交結(jié)果確定商陸總皂苷的最佳提取工藝。

2 結(jié)果與分析

2.1 皂苷含量測定的標(biāo)準(zhǔn)曲線 根據(jù)1.2.1測定方法，將待測液得到的測定結(jié)果用線性回歸方程計(jì)算后得到標(biāo)準(zhǔn)曲線。

如圖1所示，根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到線性回歸方程y=0.5233x+0.003（R2=0.999 3），表明皂苷在質(zhì)量濃度為0～1.2mg/mL范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系。

2.2 乙醇濃度對(duì)總皂苷提取液濃度的影響 取5份商陸根粉末，在提取溫度為80℃，以1∶10的料液比，提取時(shí)間為2h及不同的乙醇濃度的條件下，測定總皂苷提取液吸光度值，總皂苷提取液濃度如圖2所示。

從圖2可知，當(dāng)乙醇濃度為70%～80%時(shí)，商陸總皂苷提取液濃度隨乙醇濃度的提高而增加；當(dāng)乙醇濃度為80%時(shí)，總皂苷提取液濃度達(dá)到最大值為0.191mg/g；乙醇濃度在80%～90%時(shí)，商陸總皂苷提取液濃度隨乙醇濃度的提高而降低。原因可能是乙醇濃度偏小時(shí)，一些親水性的物質(zhì)例如蛋白質(zhì)、淀粉、果膠和部分多糖等水溶性的雜質(zhì)就會(huì)溶于乙醇溶劑中，對(duì)皂苷提取造成影響；當(dāng)乙醇濃度偏大時(shí)，過高的乙醇濃度會(huì)妨礙乙醇向植物細(xì)胞中滲透，從而影響皂苷的浸出，使商陸中的皂苷不能較好的滲入到乙醇中[2]。所以確定80%濃度的乙醇為最佳乙醇濃度。

2.3 提取溫度對(duì)總皂苷提取的影響 取5份商陸根粉末，在80%乙醇濃度，料液比1∶10，提取時(shí)間為2h，測定不同提取溫度下總皂苷提取液的吸光度值，總皂苷提取液濃度如圖3所示。

從圖3可知，當(dāng)提取溫度為80～90℃時(shí)，商陸總皂苷提取液濃度隨溫度的升高而升高，當(dāng)提取溫度為90℃時(shí)，總皂苷提取液濃度達(dá)到最大值0.166mg/g；當(dāng)提取溫度為90～100℃時(shí)，商陸總皂苷提取液濃度隨溫度的升高而降低。這是因?yàn)殡S著提取溫度的上升皂苷提取率明顯增加，提取溫度越高，皂苷分子運(yùn)動(dòng)就越劇烈，皂苷擴(kuò)散到乙醇的速度就越快，從而促進(jìn)皂苷的溶出，提取效果越好；當(dāng)提取溫度過高時(shí)，皂苷提取率反而會(huì)下降，原因是過高的溫度破壞了商陸中的活性成分，而且會(huì)增加雜質(zhì)的溶出量，導(dǎo)致皂苷提取率下降[3]。所以確定最佳的提取溫度為90℃。

2.4 提取時(shí)間對(duì)總皂苷提取的影響 取5份商陸根粉末，提取溫度為90℃，料液比為1∶10，80%乙醇提取濃度測定不同提取時(shí)間總皂苷提取液吸光度值，結(jié)果如圖4所示。

從圖4可知，當(dāng)提取時(shí)間為0.5～2.0h時(shí)，商陸總皂苷提取液濃度隨提取時(shí)間的增加而增加，當(dāng)提取時(shí)間為2.0h時(shí)，總皂苷提取液濃度達(dá)到最大值0.217mg/g；當(dāng)提取時(shí)間為2.0～2.5h時(shí)，商陸總皂苷提取液濃度隨提取時(shí)間的增加反而減少。一般情況下，隨著提取時(shí)間的延長，原料中的皂苷組分會(huì)逐漸擴(kuò)散到溶劑中去，當(dāng)延長到一定時(shí)間后，溶解于溶劑中的皂苷組分達(dá)到一定濃度后，皂苷的溶解速度會(huì)變慢；當(dāng)提取時(shí)間過長時(shí)，原料中的雜質(zhì)的溶出量會(huì)增加，從而導(dǎo)致皂苷提取率的下降[3]。所以確定最佳的提取時(shí)間為2.0h。

2.5 料液比對(duì)總皂苷提取的影響 取5份商陸根粉末，提取溫度為90℃，提取時(shí)間2h，80%乙醇濃度，測定不同料液比條件下總皂苷提取液的吸光度值，結(jié)果如圖5所示。

從圖5可知，當(dāng)料液比為1∶10～1∶20時(shí)，商陸總皂苷提取液濃度隨料液比的提高而升高，當(dāng)料液比為1∶20時(shí)，商陸總皂苷提取液濃度達(dá)到最大值0.166mg/g；當(dāng)料液比為1∶20～1∶30時(shí)，商陸總皂苷提取液的濃度隨料液比的提高反而減少。這是因?yàn)樯剃懺碥仗崛∈枪桃禾崛?，該提取過程中的推動(dòng)力是濃度差。所用溶劑的用量越大，商陸皂苷在溶劑與物料之間的濃度差就越大，從而有利于提高皂苷在溶劑與物料之間的傳質(zhì)速率，減少殘?jiān)械脑碥蘸?。?dāng)所用劑量過大時(shí)，超過一定的界限時(shí)，溶劑量過多不利于溶質(zhì)與溶劑間的充分循環(huán)交換，從而導(dǎo)致提取率下降[4]。所以確定總皂苷提取液濃度最佳的提取料液比為1∶20。

2.6 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果 在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取乙醇濃度、提取時(shí)間、提取溫度3個(gè)對(duì)皂苷提取影響較大的因素，以總皂苷提取率為特性指標(biāo)，設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表1所示。

從表1可知，各因素對(duì)商陸總皂苷提取液濃度的影響大小為：C>B>A，即提取時(shí)間對(duì)提取液濃度的影響最大，其次為提取溫度，乙醇濃度對(duì)提取液濃度的影響最小。因此，最佳提取工藝條件為A1B1C2，既乙醇濃度為80%，提取溫度80℃，提取時(shí)間為2.0h，在該條件下商陸總皂苷提取液濃度達(dá)到0.141mg/g。結(jié)果充分表明優(yōu)化出的最佳條件穩(wěn)定可靠。

3 結(jié)論

采用單因素試驗(yàn)考察了提取溫度、提取時(shí)間、乙醇濃度、料液比等因素對(duì)商陸中總皂苷提取液的影響。通過3因素（提取溫度、提取時(shí)間、乙醇濃度）3水平（溫度：80℃、85℃、90℃；時(shí)間：1.0h、1.5h、2.0h；乙醇濃度：80%、85%、90%）正交實(shí)驗(yàn)，確定總皂苷提取液濃度的最佳提取條件為乙醇濃度80%、提取溫度80℃、提取時(shí)間為2.0h，在此條件下商陸總皂苷提取液濃度達(dá)到0.141mg/g，試驗(yàn)結(jié)果與姜立春[5]等對(duì)桔?？傇碥仗崛」に嚨膬?yōu)化研究確定桔?？傇碥盏臐舛葹?.135mg/g和洪奎[6]等對(duì)王不留行總皂苷提取工藝優(yōu)選確定王不留行總皂苷的最佳提取工藝提取的總皂苷濃度為0.090 1mg/g相比較，本商陸總皂苷提取工藝從商陸中提取總皂苷的效果良好，完全可行，值得推廣。

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