商陸總皂苷提取工藝研究

張海濤等

摘 要：實驗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，以人參皂苷為指標成分，測定波長為540nm，考察乙醇濃度、提取時間、提取溫度、料液比對總皂苷提取液濃度的影響。結果表明，乙醇濃度80%，提取溫度90℃，提取時間2h，料液比1∶20，商陸總皂苷提取液濃度分別達到最大值。以乙醇濃度（A）、提取溫度（B）、提取時間（C）3個對皂苷提取影響較大的因素，以總皂苷提取率為指標設計正交實驗，3個因素對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℃，提取時間2h，該條件下商陸總皂苷提取液濃度達到最大值0.141mg/g。

關鍵詞：商陸；總皂苷；提取工藝

中圖分類號 R284 文獻標識碼 A 文章編號 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，國內外對商陸皂苷的研究很少，對皂苷的研究主要集中在對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用的順鋇、紫杉醇等高100倍，且對人體的正常細胞幾乎沒有毒性，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 實驗材料、儀器及試劑

1.1.1 主要實驗材料 商陸根采自湖南科技學院五食堂后山，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，后用植物粉碎機將其粉碎，過80目篩，放實驗室干燥處室溫保存?zhèn)溆谩?/p>

1.1.2 主要實驗試劑 乙醇，正丁醇，皂苷標準品，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，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，江蘇國勝實驗儀器廠；新型電熱恒溫鼓風干燥箱，寧波江南儀器廠；索氏提取器，上海極恒實業(yè)有限公司。

1.1.4 其它實驗試劑的配制 5%香草醛-冰醋酸溶液：準確稱取5g香草醛，放入100mL燒杯中加冰醋酸充分溶解后，轉入100mL容量瓶中用冰醋酸定容至刻度。75%乙醇：準確量取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 標準曲線的制作 精密稱取干燥恒重的皂苷標準品10.1mg，置于10mL容量瓶中，加甲醇溶解并稀釋，定容至刻度，制成質量濃度為1.01mg/mL標準溶液。精密吸取標準溶液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照，在540nm處測定吸光度。以吸光度為縱坐標，標準溶液濃度為橫坐標，繪制標準曲線，計算標準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加入體積分數為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照，在540nm處測定吸光度。

1.3 單因素實驗

1.3.1 乙醇濃度對總皂苷提取的影響 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 提取時間對總皂苷提取的影響 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 不同料液比對總皂苷提取的影響 在一定的提取溫度、乙醇濃度和提取時間下，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 正交實驗 在單因素實驗的基礎上，選取乙醇濃度、提取時間、提取溫度、料液比其中3個對皂苷含量影響較大的因素，以總皂苷含量為特性指標，設計正交實驗，通過正交結果確定商陸總皂苷的最佳提取工藝。

2 結果與分析

2.1 皂苷含量測定的標準曲線 根據1.2.1測定方法，將待測液得到的測定結果用線性回歸方程計算后得到標準曲線。

如圖1所示，根據實驗得到線性回歸方程y=0.5233x+0.003（R2=0.999 3），表明皂苷在質量濃度為0～1.2mg/mL范圍內有良好的線性關系。

2.2 乙醇濃度對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，當乙醇濃度為70%～80%時，商陸總皂苷提取液濃度隨乙醇濃度的提高而增加；當乙醇濃度為80%時，總皂苷提取液濃度達到最大值為0.191mg/g；乙醇濃度在80%～90%時，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，一些親水性的物質例如蛋白質、淀粉、果膠和部分多糖等水溶性的雜質就會溶于乙醇溶劑中，對皂苷提取造成影響；當乙醇濃度偏大時，過高的乙醇濃度會妨礙乙醇向植物細胞中滲透，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，當提取溫度為80～90℃時，商陸總皂苷提取液濃度隨溫度的升高而升高，當提取溫度為90℃時，總皂苷提取液濃度達到最大值0.166mg/g；當提取溫度為90～100℃時，商陸總皂苷提取液濃度隨溫度的升高而降低。這是因為隨著提取溫度的上升皂苷提取率明顯增加，提取溫度越高，皂苷分子運動就越劇烈，皂苷擴散到乙醇的速度就越快，從而促進皂苷的溶出，提取效果越好；當提取溫度過高時，皂苷提取率反而會下降，原因是過高的溫度破壞了商陸中的活性成分，而且會增加雜質的溶出量，導致皂苷提取率下降[3]。所以確定最佳的提取溫度為90℃。

2.4 提取時間對總皂苷提取的影響 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間總皂苷提取液吸光度值，結果如圖4所示。

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

2.5 料液比對總皂苷提取的影響 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，結果如圖5所示。

從圖5可知，當料液比為1∶10～1∶20時，商陸總皂苷提取液濃度隨料液比的提高而升高，當料液比為1∶20時，商陸總皂苷提取液濃度達到最大值0.166mg/g；當料液比為1∶20～1∶30時，商陸總皂苷提取液的濃度隨料液比的提高反而減少。這是因為商陸皂苷提取是固液提取，該提取過程中的推動力是濃度差。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速率，減少殘渣中的皂苷含量。當所用劑量過大時，超過一定的界限時，溶劑量過多不利于溶質與溶劑間的充分循環(huán)交換，從而導致提取率下降[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 正交實驗結果 在單因素實驗的基礎上，選取乙醇濃度、提取時間、提取溫度3個對皂苷提取影響較大的因素，以總皂苷提取率為特性指標，設計正交實驗，結果如表1所示。

從表1可知，各因素對商陸總皂苷提取液濃度的影響大小為：C>B>A，即提取時間對提取液濃度的影響最大，其次為提取溫度，乙醇濃度對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℃，提取時間為2.0h，在該條件下商陸總皂苷提取液濃度達到0.141mg/g。結果充分表明優(yōu)化出的最佳條件穩(wěn)定可靠。

3 結論

采用單因素試驗考察了提取溫度、提取時間、乙醇濃度、料液比等因素對商陸中總皂苷提取液的影響。通過3因素（提取溫度、提取時間、乙醇濃度）3水平（溫度：80℃、85℃、90℃；時間：1.0h、1.5h、2.0h；乙醇濃度：80%、85%、90%）正交實驗，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℃、提取時間為2.0h，在此條件下商陸總皂苷提取液濃度達到0.141mg/g，試驗結果與姜立春[5]等對桔?？傇碥仗崛」に嚨膬?yōu)化研究確定桔梗總皂苷的濃度為0.135mg/g和洪奎[6]等對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。

參考文獻

[1]劉接卿.商陸有效成份的分離及其體外抗腫瘤活性的研究[D].長春：吉林大學，2006.

[2]吳祥庭，朱濤，鄭巧敏，等.響應面法優(yōu)化山藥皮中皂苷提取的研究[J].中國糧油學報，2011，26（6）：91-95.

[3]黃素梅，王敬文，杜孟浩，等.無患子總皂苷的提取工藝研究[J].安徽農業(yè)科學，2010，38（1）：345-346.

[4]張翠.無患子總皂苷制備工藝研究[D].無錫：江南大學，2012.

[5]姜立春，尹煥平，阮期平，等，桔?？傇碥仗崛」に嚨膬?yōu)化研究[J].江蘇農業(yè)科學，2009（6）：355-356.

[6]洪奎，陳小鳳，馮磊，等，王不留行總皂苷提取工藝優(yōu)選[J].中國實驗方劑學雜志，2014，20（7）：27-29.

[7]張新宇，張笛，王琳，等.絞股藍皂苷提取純化工藝研究進展[J].食品工業(yè)科技，2014（18）：378-381.

[8]陳志紅，李一澍，盧國杰，等，知母總皂苷提取分離方法研究[J].應用化工，2008，37（8）：841-843.

[9]馬妮，高明菊，崔秀明，等，三七皂苷成分的超聲波提取研究[J].時珍國醫(yī)國藥，2005，16（9）：854-855.

[10]許漢英，梁春，商明磊，等，人參中總皂甙的超聲波快速提取方法研究[J].理化檢驗-化學分冊，2012，38（12）：625-626.

[11]Zhao Wang，Jiangbin Zhou，Yong Ju，et al.Effects of two sap-onins extracted from the polygonatum zanlanscianse on thehuman leukemia（HL-60）cells[J].Biol Pharm Bull，2001，24（2）：159-162.

[12]馬杰.商陸皂苷的化學成分及2010版《中國藥典》商陸質量標準的修訂研究[D].西安：西北大學，2010.

[13]詹十音.商陸總皂苷提取工藝研究[J].醫(yī)學導報，2011，30（5）：646-648.

[14]周超群，周佩.人參皂苷Rd的研究進展[J].中草藥，2009，40（5）：832-836. （責編：張宏民）