商陆总皂苷提取工艺研究

张海涛等

摘 要：实验采用乙醇回流提取法提取商陆根中的总皂苷，用紫外分光光度法测定总皂苷含量，以人参皂苷为指标成分，测定波长为540nm，考察乙醇浓度、提取时间、提取温度、料液比对总皂苷提取液浓度的影响。结果表明，乙醇浓度80%，提取温度90℃，提取时间2h，料液比1∶20，商陆总皂苷提取液浓度分别达到最大值。以乙醇浓度（A）、提取温度（B）、提取时间（C）3个对皂苷提取影响较大的因素，以总皂苷提取率为指标设计正交实验，3个因素对商陆总皂苷提取液浓度的影响大小为：C>B>A，提取工艺条件A1B1C2，即乙醇浓度80%、提取温度80℃，提取时间2h，该条件下商陆总皂苷提取液浓度达到最大值0.141mg/g。

关键词：商陆；总皂苷；提取工艺

中图分类号 R284 文献标识码 A 文章编号 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，国内外对商陆皂苷的研究很少，对皂苷的研究主要集中在对人参皂苷的提取及药理作用的研究。皂苷具有多种生物活性，具有抗肿瘤的作用。与传统治疗肿瘤的药物顺钡、紫杉醇相比，从百合科植物中提取的一种虎眼万年青皂苷的抗癌活性比目前临床应用的顺钡、紫杉醇等高100倍，且对人体的正常细胞几乎没有毒性，所以皂苷有望成为一种新的抗癌药物[1]。本文以永州商陆为原料，从乙醇浓度、提取温度、提取时间、不同料液比等影响因素研究了商陆中皂苷的最佳提取工艺。

1 材料与方法

1.1 实验材料、仪器及试剂

1.1.1 主要实验材料 商陆根采自湖南科技学院五食堂后山，将商陆根洗刷干净，再用刀将其切碎，然后放入干燥箱里烘干至恒重，后用植物粉碎机将其粉碎，过80目筛，放实验室干燥处室温保存备用。

1.1.2 主要实验试剂 乙醇，正丁醇，皂苷标准品，甲醇，香草醛，冰醋酸，高氯酸。以上试剂皆为分析纯。

1.1.3 主要仪器 紫外可见分光光度计，泰仕特仪器有限公司；JA3003电子天平，上海精密仪器仪表有限公司；R201D-Ⅱ旋转蒸发仪，上海精密仪器仪表有限公司；SHB-Ⅲ型循环水多用真空泵，上海凌科实业发展有限公司；分样筛，湖南长沙思科仪器纱筛厂；HH三用恒温水箱，江苏国胜实验仪器厂；新型电热恒温鼓风干燥箱，宁波江南仪器厂；索氏提取器，上海极恒实业有限公司。

1.1.4 其它实验试剂的配制 5%香草醛-冰醋酸溶液：准确称取5g香草醛，放入100mL烧杯中加冰醋酸充分溶解后，转入100mL容量瓶中用冰醋酸定容至刻度。75%乙醇：准确量取78.94mL95%乙醇，倒入100mL容量瓶中用蒸馏水定容至刻度。70%、80%、85%、90%乙醇用类似方法配置。

1.2 总皂苷含量的测定

1.2.1 标准曲线的制作 精密称取干燥恒重的皂苷标准品10.1mg，置于10mL容量瓶中，加甲醇溶解并稀释，定容至刻度，制成质量浓度为1.01mg/mL标准溶液。精密吸取标准溶液0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL，置10mL具塞试管中，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，摇匀，再于60℃水浴加热15min，然后放置于冰水浴中冷却10min，最后加入冰醋酸5mL，摇匀，以同法平行处理的空白溶剂为空白对照，在540nm处测定吸光度。以吸光度为纵坐标，标准溶液浓度为横坐标，绘制标准曲线，计算标准液浓度与吸光度的回归方程。

1.2.2 总皂苷样品的制备 称取商陆干粉5g，以料液比为1：10加入体积分数为70%的乙醇，在80℃的提取温度下，水浴回流提取2次，每次1h，合并提取液。将提取液水浴蒸干，用水溶解残留物，然后将所得溶液用水饱和正丁醇15mL、10mL、10mL萃取3次，再回收正丁醇液，正丁醇液用旋转蒸发仪蒸干，残留物用甲醇溶解并定容至 25mL容量瓶中，过滤，取续滤液5mL，甲醇定容至25mL容量瓶中，摇匀，作为供试品溶液。

1.2.3 总皂苷含量的测定 精确用移液管吸取0.1ml的供试溶液置于有刻度的试管，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，摇匀，再于60℃水浴加热15min，然后放置于冰水浴中冷却10min，最后加入冰醋酸5mL，摇匀，以同法平行处理的空白溶剂为空白对照，在540nm处测定吸光度。

1.3 单因素实验

1.3.1 乙醇浓度对总皂苷提取的影响 在80℃的温度下回流提取，料液比为1∶10的条件下，按1.2.2总皂苷提取液的制备提取总皂苷。乙醇浓度选择70%、75%、80%、85%、90%，按1.2.3测定总皂苷含量。

1.3.2 提取温度对总皂苷提取的影响 在一定的乙醇浓度下，料液比为1∶10的条件下，按1.2.2总皂苷提取液的制备提取总皂苷。提取温度选择80℃、85℃、90℃、95℃、100℃，按1.2.3测定总皂苷含量。

1.3.3 提取时间对总皂苷提取的影响 在一定的提取温度和乙醇浓度下，取料液比为1∶10，按1.2.2总皂苷提取液的制备提取总皂苷。提取时间选择0.5h、1.0h、1.5h、2.0h、2.5h，按1.2.3测定总皂苷含量。

1.3.4 不同料液比对总皂苷提取的影响 在一定的提取温度、乙醇浓度和提取时间下，按1.2.2总皂苷提取液的制备提取总皂苷，研究料液比对总皂苷提取影响。料液比选择为1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30，按1.2.3测定总皂苷含量。

1.4 正交实验 在单因素实验的基础上，选取乙醇浓度、提取时间、提取温度、料液比其中3个对皂苷含量影响较大的因素，以总皂苷含量为特性指标，设计正交实验，通过正交结果确定商陆总皂苷的最佳提取工艺。

2 结果与分析

2.1 皂苷含量测定的标准曲线 根据1.2.1测定方法，将待测液得到的测定结果用线性回归方程计算后得到标准曲线。

如图1所示，根据实验得到线性回归方程y=0.5233x+0.003（R2=0.999 3），表明皂苷在质量浓度为0～1.2mg/mL范围内有良好的线性关系。

2.2 乙醇浓度对总皂苷提取液浓度的影响 取5份商陆根粉末，在提取温度为80℃，以1∶10的料液比，提取时间为2h及不同的乙醇浓度的条件下，测定总皂苷提取液吸光度值，总皂苷提取液浓度如图2所示。

从图2可知，当乙醇浓度为70%～80%时，商陆总皂苷提取液浓度随乙醇浓度的提高而增加；当乙醇浓度为80%时，总皂苷提取液浓度达到最大值为0.191mg/g；乙醇浓度在80%～90%时，商陆总皂苷提取液浓度随乙醇浓度的提高而降低。原因可能是乙醇浓度偏小时，一些亲水性的物质例如蛋白质、淀粉、果胶和部分多糖等水溶性的杂质就会溶于乙醇溶剂中，对皂苷提取造成影响；当乙醇浓度偏大时，过高的乙醇浓度会妨碍乙醇向植物细胞中渗透，从而影响皂苷的浸出，使商陆中的皂苷不能较好的渗入到乙醇中[2]。所以确定80%浓度的乙醇为最佳乙醇浓度。

2.3 提取温度对总皂苷提取的影响 取5份商陆根粉末，在80%乙醇浓度，料液比1∶10，提取时间为2h，测定不同提取温度下总皂苷提取液的吸光度值，总皂苷提取液浓度如图3所示。

从图3可知，当提取温度为80～90℃时，商陆总皂苷提取液浓度随温度的升高而升高，当提取温度为90℃时，总皂苷提取液浓度达到最大值0.166mg/g；当提取温度为90～100℃时，商陆总皂苷提取液浓度随温度的升高而降低。这是因为随着提取温度的上升皂苷提取率明显增加，提取温度越高，皂苷分子运动就越剧烈，皂苷扩散到乙醇的速度就越快，从而促进皂苷的溶出，提取效果越好；当提取温度过高时，皂苷提取率反而会下降，原因是过高的温度破坏了商陆中的活性成分，而且会增加杂质的溶出量，导致皂苷提取率下降[3]。所以确定最佳的提取温度为90℃。

2.4 提取时间对总皂苷提取的影响 取5份商陆根粉末，提取温度为90℃，料液比为1∶10，80%乙醇提取浓度测定不同提取时间总皂苷提取液吸光度值，结果如图4所示。

从图4可知，当提取时间为0.5～2.0h时，商陆总皂苷提取液浓度随提取时间的增加而增加，当提取时间为2.0h时，总皂苷提取液浓度达到最大值0.217mg/g；当提取时间为2.0～2.5h时，商陆总皂苷提取液浓度随提取时间的增加反而减少。一般情况下，随着提取时间的延长，原料中的皂苷组分会逐渐扩散到溶剂中去，当延长到一定时间后，溶解于溶剂中的皂苷组分达到一定浓度后，皂苷的溶解速度会变慢；当提取时间过长时，原料中的杂质的溶出量会增加，从而导致皂苷提取率的下降[3]。所以确定最佳的提取时间为2.0h。

2.5 料液比对总皂苷提取的影响 取5份商陆根粉末，提取温度为90℃，提取时间2h，80%乙醇浓度，测定不同料液比条件下总皂苷提取液的吸光度值，结果如图5所示。

从图5可知，当料液比为1∶10～1∶20时，商陆总皂苷提取液浓度随料液比的提高而升高，当料液比为1∶20时，商陆总皂苷提取液浓度达到最大值0.166mg/g；当料液比为1∶20～1∶30时，商陆总皂苷提取液的浓度随料液比的提高反而减少。这是因为商陆皂苷提取是固液提取，该提取过程中的推动力是浓度差。所用溶剂的用量越大，商陆皂苷在溶剂与物料之间的浓度差就越大，从而有利于提高皂苷在溶剂与物料之间的传质速率，减少残渣中的皂苷含量。当所用剂量过大时，超过一定的界限时，溶剂量过多不利于溶质与溶剂间的充分循环交换，从而导致提取率下降[4]。所以确定总皂苷提取液浓度最佳的提取料液比为1∶20。

2.6 正交实验结果 在单因素实验的基础上，选取乙醇浓度、提取时间、提取温度3个对皂苷提取影响较大的因素，以总皂苷提取率为特性指标，设计正交实验，结果如表1所示。

从表1可知，各因素对商陆总皂苷提取液浓度的影响大小为：C>B>A，即提取时间对提取液浓度的影响最大，其次为提取温度，乙醇浓度对提取液浓度的影响最小。因此，最佳提取工艺条件为A1B1C2，既乙醇浓度为80%，提取温度80℃，提取时间为2.0h，在该条件下商陆总皂苷提取液浓度达到0.141mg/g。结果充分表明优化出的最佳条件稳定可靠。

3 结论

采用单因素试验考察了提取温度、提取时间、乙醇浓度、料液比等因素对商陆中总皂苷提取液的影响。通过3因素（提取温度、提取时间、乙醇浓度）3水平（温度：80℃、85℃、90℃；时间：1.0h、1.5h、2.0h；乙醇浓度：80%、85%、90%）正交实验，确定总皂苷提取液浓度的最佳提取条件为乙醇浓度80%、提取温度80℃、提取时间为2.0h，在此条件下商陆总皂苷提取液浓度达到0.141mg/g，试验结果与姜立春[5]等对桔梗总皂苷提取工艺的优化研究确定桔梗总皂苷的浓度为0.135mg/g和洪奎[6]等对王不留行总皂苷提取工艺优选确定王不留行总皂苷的最佳提取工艺提取的总皂苷浓度为0.090 1mg/g相比较，本商陆总皂苷提取工艺从商陆中提取总皂苷的效果良好，完全可行，值得推广。

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