摘要:通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,選擇微波功率、提取次數(shù)、提取時間、料液比4個因素優(yōu)化微波法提取無患子(Sapindus mukorossi Gaertn.)中皂苷的工藝條件。結(jié)果表明,最佳工藝條件為微波功率0檔、提取次數(shù)4次、提取時間75 s、料液比1∶6。提取次數(shù)對皂苷的含量影響最大。在優(yōu)化試驗(yàn)條件下,無患子皂苷的提取率為81.04%。
關(guān)鍵詞:無患子(Sapindus mukorossi Gaertn.);皂苷;微波提??;正交試驗(yàn)
中圖分類號:R284.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:0439-8114(2013)20-5026-02
Optimization of Microwave Assisted Extraction of Saponin from Soapberry
ZHENG Xiu-yu,WU Hai-hua,CHEN Yun
(School of Chemistry and Chemical Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)
Abstract: Orthogonal experiment was carried out to investigate four influential factors including the microwave power, extraction times, extraction time and the material-liquid ratio of microwave assisted extraction of saponin from soapberry(Sapindus mukorossi Gaertn.). The results showed that the optimum conditions were microwave power 0 level, extraction times 4, extraction time 75 s, the material-liquid ratio 1∶6. Extraction times significantly affect the extraction yield of saponin. The extraction yield of saponin was 81.04% under the optimal conditions.
Key words: soapberry(Sapindus mukorossi Gaertn.); saponin; microwave extraction; orthogonal experiment
無患子(Sapindus mukorossi Gaertn.)俗稱油患子、肥珠子、肥皂樹、洗手果等,系落葉喬木,主產(chǎn)于東南亞各國,我國的長江流域、南部各省及海南島等地區(qū)[1]。無患子的主要化學(xué)成分為無患子皂苷 (sapindus saponin),具有良好的起泡性和去污性能,可殺菌、止癢,且芳香純正,可作為天然表面活性物質(zhì)用于天然洗發(fā)香波及各種潔膚護(hù)膚化妝品中[2-4]。無患子皂苷還具有降血壓、抗真菌、殺蟲等多種生物活性[5-7]。我國具有豐富的無患子資源,對具有特殊生物活性的無患子進(jìn)行開發(fā)利用,尋求有效的無患子皂苷提取分離工藝具有重要的理論和實(shí)際意義。
相比于傳統(tǒng)的提取方法,微波提取具有操作簡單、萃取速度快、萃取時間短、減少熱不穩(wěn)定性物質(zhì)的降解、對萃取物有較高的選擇性等特點(diǎn),在皂苷類、多糖類、有機(jī)酸類、生物堿類、黃酮類、色素精油等中藥有效成分的提取方面顯現(xiàn)出很大的應(yīng)用潛力及良好的發(fā)展前景[8-11]。本文通過正交試驗(yàn)法,以微波功率、料液比、提取時間、提取次數(shù)為考察因素,以皂苷含量為考察指標(biāo),確定微波法提取無患子皂苷的最佳工藝,以期為無患子皂苷的提取分離提供參考。
1 材料與方法
1.1 材料
2012年3—6月在華南理工大學(xué)進(jìn)行試驗(yàn)。
無患子藥材來自福建;齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)品購于南京都萊生物科技有限公司(供含量測定用);甲醇(廣東光華科技股份有限公司);高氯酸(天津市鑫源化工有限公司);香草醛(天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司);冰醋酸(江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司)。以上化學(xué)藥劑均為分析純。
1.2 儀器
微波爐(WP700L17);紫外可見分光光度計(jì)(UV-2450,日本島津公司);分析天平(北京賽多利斯天平有限公司);電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海申賢恒溫設(shè)備廠)。
1.3 方法
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 精確稱取齊墩果酸對照品100 mg,置于100 mL容量瓶中,加入適量甲醇定容至刻度,搖勻,即得1.0 mg/mL的對照品溶液。
分別吸取對照品溶液20、40、80、120、160、200、240 μL置于10.0 mL的具塞試管中,熱風(fēng)揮干溶劑,吸取配制的顯色劑(5%香草醛-冰醋酸溶液)0.4 mL和氧化劑高氯酸1.6 mL到試管中,用冰醋酸定容,搖勻,得到2、4、8、12、16、20、24 μg/mL系列濃度的對照品溶液,依次進(jìn)樣,采用紫外可見分光光度計(jì)在553 nm波長處測定其吸光度。回歸方程為y=46.908 x-0.005 2,r=0.999 6,線性范圍2~24 μg/mL。
1.3.2 無患子皂苷的提取 采用L9(34)正交試驗(yàn)微波提取無患子皂苷,選取微波功率、提取次數(shù)、提取時間和料液比來優(yōu)化試驗(yàn)條件,各因素和相應(yīng)的水平如表1所示。每次稱取已粉碎的無患子30.0 g,置于微波盒內(nèi),提取完畢后,精確吸取15 μL的提取液于10 mL具塞試管中,加入顯色劑和氧化劑,用冰醋酸定容,即得供試品溶液。以未加入標(biāo)準(zhǔn)溶液的試劑作空白。根據(jù)齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)曲線對其吸光度進(jìn)行校正,求得供試品溶液的濃度,再結(jié)合稀釋倍數(shù)與濾液體積,求得該工藝條件下的萃取液中無患子皂苷的含量。
提取率=■×100%。
2 結(jié)果與分析
2.1 微波提取無患子皂苷的正交試驗(yàn)結(jié)果
為了優(yōu)化微波提取無患子皂苷的工藝條件,以無患子作為研究對象,以皂苷的含量作為考查指標(biāo)進(jìn)行正交試驗(yàn)。以無患子皂苷提取率為指標(biāo),正交試驗(yàn)結(jié)果及相應(yīng)的方差分析列于表2、表3。從表2、表3可看出,4個影響因素對于無患子皂苷含量的影響大小次序?yàn)樘崛〈螖?shù)、提取時間、微波功率、料液比,最優(yōu)組合為A1B2C2D3,即用微波功率為0檔,料液比為1∶6,提取時間為75 s, 提取次數(shù)為4次,在此工藝條件下提取效果最佳。
2.2 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果
取3份藥材,按照已確定的最佳提取工藝條件(即微波功率為0檔,料液比為1∶6,提取時間為75 s, 提取次數(shù)為4次)進(jìn)行提取。結(jié)果顯示在本試驗(yàn)所得最佳提取工藝條件下,無患子皂苷的提取率分別為80.10%、79.75%、83.26%,平均值為81.04%,標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.054%,均高于正交試驗(yàn)中各組合的提取率。驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果表明,優(yōu)選的提取工藝條件可行。
3 小結(jié)
本試驗(yàn)采用微波水提取無患子皂苷的過程中,提取次數(shù)對皂苷的提取率影響最大。在微波功率為0檔,料液比為1∶6,提取時間為75 s,提取次數(shù)為4次的優(yōu)化條件下,皂苷的提取率最高,均值為81.04%。
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