文冠果種仁總皂苷的提取純化及其抗氧化活性

王　珂, 張志宇, 趙茜茜, 鄧　紅, 劉俊義

(陜西師范大學 食品工程與營養(yǎng)科學學院， 陜西 西安 710119)

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文冠果種仁總皂苷的提取純化及其抗氧化活性

王珂, 張志宇, 趙茜茜, 鄧紅*, 劉俊義

(陜西師范大學 食品工程與營養(yǎng)科學學院， 陜西 西安 710119)

摘要：研究了超聲波輔助提取文冠果種仁中總皂苷的工藝條件，并探討了大孔樹脂分離純化總皂苷的參數(shù)以及文冠果總皂苷的體外抗氧化活性。以乙醇為提取劑，通過單因素和正交實驗考察了提取劑濃度、提取溫度、料液比、超聲功率對總皂苷提取的影響。結(jié)果表明：乙醇的體積分數(shù)70%、提取溫度50℃、料液比1∶20、超聲功率140 W時，提取物中總皂苷含量最高，達2.69%。采用XAD-16大孔樹脂分離純化文冠果種仁總皂苷，其最佳條件為：靜態(tài)吸附與解吸時間分別是12 h和4 h，洗脫劑乙醇的體積分數(shù)70%；上樣液密度0.12 mg/mL(pH=4)，上樣流速10 mL/min，上樣液體積與柱體積比1.5，純化后的總皂苷濃度有較大提高。以Vc作對照，研究文冠果種仁總皂苷的抗氧化活性，結(jié)果表明其還原能力和對羥自由基的清除作用高于Vc，清除DPPH自由基和對自由基的能力比Vc要弱。

關(guān)鍵詞:文冠果種仁；總皂苷；提??；純化；抗氧化活性

MR subject classification: 62J12

文冠果(Xanthocerassorbifoliabunge)為無患子科文冠果屬，是中國特有的珍稀木本油料植物，在北方各省分布區(qū)域較廣，其種仁中的油脂含量高達55%～70%[1-2]。研究顯示[3-24]，文冠果的果實、根莖、枝干、葉片、果皮、花器等部位含有大量的具有不同生物活性的成分，可以提取具有抗炎、改善記憶、防治心血管疾病、抗腫瘤、抗病毒、抗 HIV 等多種功效的藥物，具有非常好的經(jīng)濟價值。

文冠果種仁除脂肪酸含量高外，還含有皂苷、甾醇、植物堿、維生素等多種化學成分[8]。目前，種仁中的油脂主要用作食用油及生產(chǎn)生物柴油[9-10]，其油渣一般為廢棄物，油渣具有很高藥用價值的皂苷類活性物質(zhì)則未被利用。植物中皂苷的主要功能是防御病原體和害蟲，而最具藥用價值的是它們具有抗氧化、抗病毒、降低膽固醇等多種生物活性[11-12]，但不同來源和類型的皂苷物質(zhì)其抗氧化等生物活性和作用機制有很大不同[13-15]。

文冠果種仁皂苷在其種仁中含量較少，且結(jié)構(gòu)復雜，這些因素使得皂苷提取和純化的難度較大。然而，近年來超聲波輔助提取在天然產(chǎn)物中的應用可以有效地縮短提取時間和提高效率。其次，大孔吸附樹脂因理化性質(zhì)穩(wěn)定、對有機物的選擇性好而越來越多地應用于中草藥成分的分離純化，有很好的吸附和分離性能[16-17]。

鑒于皂苷功效顯著，而已有的對文冠果皂苷的研究幾乎都是針對文冠果殼、果皮[6,18]所進行的，對文冠果種仁的相關(guān)研究還很少，種仁中是否存在新的皂苷物質(zhì)還不可知，尤其是種仁冷榨油后餅粕的再利用幾乎是空白。本文以人參皂苷為標準品，通過正交實驗考察了超聲波輔助法提取文冠果種仁餅粕粉中總皂苷的主要影響因素，探討了最佳提取參數(shù)，并進一步利用大孔樹脂分離純化粗皂苷，探討了幾種常用樹脂的吸附與解吸特性，選擇其中對文冠果種仁皂苷有良好吸附性能的樹脂，考察主要因素對吸附與解吸效果影響的大小，確定其純化的最佳條件，分析了純化后的文冠果總皂苷的體外抗氧化活性，從而為文冠果資源的綜合利用和天然抗氧化產(chǎn)品的開發(fā)提供實驗依據(jù)。

1材料與方法

1.1實驗材料與試劑

材料：文冠果籽，購于陜西省楊凌金山農(nóng)業(yè)科技有限公司。

試劑：石油醚、乙醇、冰醋酸、高氯酸、磷酸等均為分析純，香草醛、氫氧化鈉、抗壞血酸(Vc)、鐵氰化鉀、三氯乙酸(TCA)、FeCl3、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、四氮唑藍(NBT)、過氧化氫、FeSO4等購于西安森博化玻儀器供應站。人參皂苷(標準品)為色譜純，購于Sigma公司。XAD-16樹脂、X-5樹脂、AB-8樹脂等樹脂均購于西安藍曉科技新材料股份有限公司。

1.2主要儀器與實驗設(shè)備

紫外可見分光光度計(722型)：上海光譜儀器有限公司；電子天平(JA2003型)：上海精科天平有限公司；數(shù)顯超聲波清洗器(KQ-200KDE型)：昆山市超生儀器有限公司；Rotavapor R-215旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(G4B21972A3704B型):瑞士步琪BUCHI公司；全波長酶標儀(SpectraMax 190)：美國熱電公司；浸沒式振蕩器(SHZ-A型)：上海浦東物理光學儀器廠；Waters Breeze高效液相色譜儀(HPLC)：美國Waters公司。

1.3實驗內(nèi)容與方法

1.3.1總皂苷的提取步驟將文冠果籽人工破殼，取種仁粉碎(孔徑380~850 μm)，冷榨取油后粉碎餅粕粉(過篩孔徑250 μm)，在60℃條件下用石油醚按1∶10(g∶mL)的料液比進行加熱回流提取，共提取油脂3次；真空抽濾提取液，將脫脂后的物料置于60 ℃的烘箱中干燥至恒重，即獲得文冠果種仁脫脂粉；以乙醇作為提取溶劑，按一定比例加入脫脂粉進行超聲輔助提?。惶崛∫赫婵粘闉V，得到的濾液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，剩余物用一定量的去離子水復溶后作為總皂苷提取液。每個實驗重復3次，取平均值。

1.3.2皂苷的定性分析

(1) 將少量樣品溶于水，劇烈震蕩，觀察有無泡沫產(chǎn)生及持續(xù)時間，同時用人參皂苷Re和蒸餾水作陽性和陰性對照。

(2) Liebermann反應。將少量樣品溶于乙酸酐中，加濃硫酸數(shù)滴，觀察顏色變化。

(3) 沉淀反應。三萜皂苷的水溶液加入硫酸銨等中性鹽類即生成沉淀。取少量樣品溶于水，加入硫酸銨，觀察是否有沉淀產(chǎn)生。

1.3.3總皂苷的測定 以人參皂苷為標準品，采用分光光度法[19-20]測定取提取液中總皂苷的含量。

(1) 標準曲線的繪制。稱取干燥恒重的人參皂苷Re 10 mg，用3～5 mL的無水乙醇溶解，然后轉(zhuǎn)入25 mL的容量瓶里，再加入無水乙醇定容至刻度，充分搖勻，即得質(zhì)量濃度為0.4 mg/mL的標品溶液。

吸取人參皂苷Re標品溶液5份(即0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mL)，分別加入10 mL的磨口試管中，置于水浴中使溶劑揮發(fā)完全，然后加入新鮮配制的香草醛冰醋酸溶液0.2 mL(體積分數(shù)5%)和高氯酸0.8 mL，再次放于70 ℃水浴中，15 min后取出加冰醋酸5 mL搖勻，靜置15 min，立即用分光光度計在546 nm吸收波長處測量。標準曲線方程為A=1.032X+0.001 7(R2=0.999 8)，得到標準曲線如圖1所示。

圖1　人參皂苷Re標準曲線

(2) 樣品液中總皂苷的測定。按同樣的方法處理不同條件下的取提取液1 mL，用紫外分光光度計在546 nm處測量吸光度值，按標準曲線方程計算總皂苷的含量，以考察各因素對提取效果的影響。

1.3.4總皂苷提取實驗設(shè)計根據(jù)相關(guān)文獻[21-22]和預實驗結(jié)果，以文冠果種仁總皂苷含量為實驗目標，考察提取劑體積分數(shù)、提取料液比、超聲功率、提取溫度對總皂苷提取率的影響；采用L9(34)正交實驗確定最佳提取工藝條件，實驗的因素水平表如表1所示。

表1　總皂苷提取L9(34)正交實驗因素與水平表

1.3.5總皂苷的分離純化

(1) 樹脂預處理。實驗選取了文獻中常用的幾種樹脂(見表2)，取15～20 g樹脂置于500 mL錐形瓶中，在30 ℃的恒溫震蕩箱中，先用體積分數(shù)95%的乙醇密封浸泡12 h；后用去離子水沖洗樹脂直至不含乙醇，再用體積分數(shù)5%的氫氧化鈉溶液浸泡3 h，后用去離子水沖洗至中性，再次用體積分數(shù)5%的鹽酸浸泡3 h，最后用去離子水洗至中性，備用。

表2　六種大孔樹脂的基本性能參數(shù)

(2) 樹脂靜態(tài)吸附、解吸性能的測定。取100 mL的錐形瓶3個，分別加入已處理好的樹脂，再加入25 mL文冠果種仁皂苷提取液，置于恒溫震蕩箱(溫度30 ℃，轉(zhuǎn)速60 r/min)中進行震蕩吸附，時間12 h即達吸附平衡；精密移取1 mL上層液，測得其吸光度(A)值并根據(jù)圖1查得總皂苷的濃度，按(1)—(3)式分別計算靜態(tài)吸附量、吸附率和解析率：

吸附量=(C0-C)V/Vs；

(1)

吸附率=(C0-C)/C0×100%。

(2)

式中：C0為上樣液中總皂苷的質(zhì)量濃度；C為吸附后的樣液中總皂苷的質(zhì)量濃度；V為樣液體積；Vs為樹脂體積。

解析率=C1×V1/((C0—C)V)×100%。

(3)

式中：C1為解吸液中總皂苷的質(zhì)量濃度；V1為解吸液的體積；C0、C、V與(1)、(2)式含義相同。

6種樹脂的靜態(tài)解吸性能比較。按照(2)的方法實驗，當吸附達到平衡后，將充分吸附了總皂苷的樹脂濾出，加入體積分數(shù)70%的乙醇30 mL，置于30℃，轉(zhuǎn)速為60 r/min的恒溫震蕩箱中進行解吸，震蕩4 h達到解吸平衡，繪制靜態(tài)解吸曲線?？疾觳煌瑵舛纫掖紝馕Ч挠绊懠安煌琾H值上樣液、不同濃度上樣液對吸附效果的影響。解吸率的計算見(3)式。

大孔樹脂靜態(tài)吸附的動力學特征。取從6種樹脂中篩選出的某種預處理樹脂4 g置于100 mL錐形瓶中，加入總皂苷提取液25 mL(質(zhì)量濃度0.12 mg/mL)，置于恒溫震蕩箱(30℃，60 r/min)中進行吸附，在吸附時間分別為2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、12.0、14.0 h后吸取上層清液1 mL，測定吸光度計算吸附量，即可繪制靜態(tài)吸附曲線。

(3) 選定樹脂的動態(tài)吸附、解吸實驗。取實驗篩選出的樹脂進行濕法裝柱，按照不同的上樣流速和上樣量條件進行實驗，收集各流出液，測定吸光度計算皂苷的吸附率和解吸率，以確定選定樹脂的最佳吸附參數(shù)。

1.3.6高效液相色譜法分析大孔樹脂分離純化后的總皂苷采用高效液相色譜儀對經(jīng)過XAD-16分離純化后的總皂苷進行分析，色譜分析的條件如下：色譜柱，Agilent C18柱(4.6 mm×250 mm,5 μm)；流動相，以乙腈為流動相a，以水為流動相b，按表3進行梯度洗脫；柱溫: 30 ℃；流速：1.0 mL/min；檢測波長：205 nm；進樣量：20 μL。

表3　液相色譜的梯度洗脫程序

1.3.7文冠果總皂苷抗氧化活性的研究

(1) 還原能力測定。參考文獻[13]進行還原能力的測定。取各濃度的文冠果種仁皂苷溶液1.0 mL，加入pH值為6.6的磷酸緩沖液2.5 mL和質(zhì)量分數(shù)1%的鐵氰化鉀2.5 mL，混勻，于50 ℃下水浴20 min，然后加質(zhì)量分數(shù)10%的TCA溶液2.5 mL，混勻，以3 000 r/min離心10 min。取上清液2.0 mL，放入另一個管中，加2.0 mL蒸餾水和0.5 mL質(zhì)量分數(shù)0.1%的FeCl3溶液，混勻，室溫靜置10 min，然后于700 nm處測其吸光值，吸光值越大表示還原能力越強。

(2) DPPH 自由基抑制率的測定。參考文獻[14]進行DPPH 自由基抑制率的測定。取不同濃度的文冠果種仁皂苷溶液各1.0 mL，分別加入1 mmol/L DPPH·溶液3.0 mL，黑暗室溫靜置30 min，于517 nm處測定吸光值。用Vc作為陽性對照，各提取物對 DPPH 的抑制率可用式(5)計算。

抑制率=(A0-A樣)/A0×100%。

(5)

式中：A樣代表皂苷溶液的吸光值；A0代表陰性對照的吸光值。

(3) 清除羥自由基能力的測定。參考文獻[13-14]進行羥自由基清除能力的測定。往10 mL離心管中依次加入1 mL文冠果種仁皂苷溶液，濃度均為 6 mmol/L的FeSO4溶液、水楊酸-乙醇溶液及H2O2溶液各1 mL，置于37 ℃的水浴1 h后，在510 nm處測定其吸光度值。用蒸餾水代替文冠果種仁皂苷溶液做陰性對照，用蒸餾水代替過氧化氫溶液做本底對照。清除率用式(6)計算。

清除率=(1-Aj/Ai)×100%。

(6)

式中：Aj代表皂苷溶液的吸光值；Ai代表陰性對照的吸光值。

(4) 清除超氧陰離子作用的測定。參考文獻[13-14]進行清除羥超氧陰離子作用的測定。往試管中依次加入NBT溶液1 mL， NADH 溶液1 mL，文冠果種仁皂苷溶液1 mL，以及PMS溶液0.4 mL，混和均勻后再靜置5 min，在560 nm處測其吸光度值。用蒸餾水代替文冠果種仁皂苷溶液做陰性對照，用Vc代替文冠果種仁皂苷溶液做陽性對照。清除率用式(7)計算。

清除率=(A0-A樣)/A0×100%。

(7)

式中：A樣代表皂苷溶液的吸光值；A0代表陰性對照的吸光值。

2結(jié)果與討論

2.1文冠果種仁中總皂苷的定性分析

本實驗的提取物是通過起泡實驗、Liebermann反應實驗、沉淀反應實驗來確定是否為皂苷物質(zhì)，提取物定性分析結(jié)果如以下(1)—(3)所示。

(1)起泡實驗結(jié)果。按照1.3.2(1)方法進行實驗，結(jié)果如表4所示。樣品溶于水震蕩后產(chǎn)生蜂窩狀泡沫，起泡力強，泡沫持久，且不受水質(zhì)硬度的影響，說明提取物與對照組人參Re有相似性質(zhì)。

表4　文冠果皂苷定性泡沫實驗結(jié)果

+代表產(chǎn)生泡沫量的多少。

(2)Liebermann反應實驗結(jié)果。將少量樣品溶于乙酸酐中，加濃硫酸數(shù)滴，溶液呈紫紅色，表明提取物可能含有三萜類皂苷化合物。

(3)沉淀反應實驗結(jié)果。取三萜皂苷標品的水溶液加入硫酸銨等中性鹽類即生成沉淀。取少量提取物樣品溶于水，加入硫酸銨，有絮狀沉淀產(chǎn)生，表明本實驗獲得的文冠果種仁提取物為三萜皂苷類化合物。

2.2文冠果種仁中總皂苷超聲輔助提取的單因素實驗結(jié)果

提取劑濃度、提取料液比、超聲功率、提取溫度對文冠果種仁中總皂苷含量的影響分別見圖2—5。

圖2　乙醇濃度對提取液中皂苷含量的影響

圖3　料液比對提取液中皂苷含量的影響

由圖2—5可以看出，隨著乙醇濃度的增加總皂苷含量有先增大后有減小趨勢；料液比小于1∶15時總皂苷含量隨料液比增大而增加，大于1∶15則增長趨于平穩(wěn)；溫度對總皂苷含量的影響與乙醇濃度的基本相似；超聲功率小于120 W時總皂苷含量隨功率增大而增加，大于120 W時總皂苷含量減小。單因素實驗顯示，在乙醇體積分數(shù)60%、料液比1∶15、溫度50 ℃、超聲功率120 W時總皂苷含量均較高。

圖4　溫度對提取液中三皂苷含量的影響

圖5　超聲功率對提取液中皂苷含量的影響

2.3超聲輔助提取總皂苷的正交實驗結(jié)果

在單因素條件的基礎(chǔ)上，以提取劑乙醇的濃度、料液比、超聲處理時間及功率為主要實驗因素，采用L9(34)正交實驗對提取條件進行優(yōu)化，實驗結(jié)果與級差分析如下表4所示，方差分析見表5。

表4　總皂苷提取的正交實驗結(jié)果與級差分析

表5　總?cè)圃碥仗崛l件正交實驗的方差分析結(jié)果

注：P≤0.0001。經(jīng)過重復實驗，由L9(34)正交實驗結(jié)果的極差分析可得最佳提取條件為：A3B2C3D3，即提取劑體積分數(shù)為70%，超聲溫度為50°，料液比為1∶20，超聲功率為140 W。根據(jù)方差分析結(jié)果可知，4個因素的作用均高度顯著，而因素對實驗指標影響的主次順序為料液比(C)>提取劑濃度(A)>提取溫度(B)>超聲功率(D)，這與極差分析結(jié)果一致。由于最佳提取條件未出現(xiàn)在表4中，所以在最佳提取條件下進行提取的驗證實驗，得到文冠果種仁中總?cè)圃碥召|(zhì)量分數(shù)為2.69%。

2.4樹脂的選擇及XAD-16樹脂靜態(tài)吸附性能實驗結(jié)果

2.4.16種樹脂的靜態(tài)吸附性能的測定對6種不同樹脂采用搖床震蕩的方法進行靜態(tài)吸附實驗，各樹脂的吸附率和解吸率的變化如圖6所示。

圖6 不同樹脂吸附能力比較

結(jié)果顯示，吸附量和解吸率較高的樹脂是XAD-16和D-101樹脂，這兩種樹脂的極性相似，但通過驗證實驗發(fā)現(xiàn)，XAD-16樹脂的吸附率和解吸量均在D-101之上，所以采用XAD-16樹脂進行皂苷的分離純化。

2.4.2 XAD-16樹脂靜態(tài)吸附與解吸曲線取已處理好的XAD-16樹脂4 g于100 mL錐形瓶中，加入皂苷液25 mL，置于恒溫震蕩箱(30 ℃，60 r/min)中進行吸附，每隔兩小時測其吸附量，繪制曲線，如圖7所示。

將充分吸附了文冠果種仁總皂苷的XAD-16樹脂濾出，放在濾紙上吸干樣品液，然后加入70 mL乙醇溶液(體積分數(shù)70%)于錐形瓶中，置于恒溫震蕩箱(60 r/min)中震蕩4 h，靜置后吸取樣液1 mL，測定洗脫液中總皂苷的含量，計算其解析率，繪制解吸曲線，如圖8所示。

圖7 XAD-16樹脂靜態(tài)吸附曲線

圖8 XAD-16樹脂靜態(tài)解吸曲線

由圖7可知，XAD-16在8 h內(nèi)能快速吸附皂苷物質(zhì)，8 h后吸附速率變慢，靜態(tài)吸附12 h后達到平衡狀態(tài)，吸附量為0.48 mg/g。由圖8可得，在3.5 h時樹脂已經(jīng)解吸平衡，4 h時解吸量基本不變，所以后續(xù)實驗將充分吸附樹脂的樣液解吸4 h。

2.4.3乙醇濃度對解吸效果的影響將吸附飽和的XAD-16樹脂置于100 mL錐形瓶中用不同濃度的乙醇水溶液解吸，繪制乙醇濃度與解吸率的關(guān)系曲線，如圖9所示。

圖9　乙醇濃度對XAD-16樹脂解吸效果的影響

由圖9可知，隨著乙醇濃度的增加，XAD-16樹脂的解吸率隨之增加，乙醇體積分數(shù)70%時達到最大；但當乙醇體積分數(shù)大于70%時解吸率則下降，表明乙醇溶液體積分數(shù)為70%時接近文冠果種仁皂苷的極性，XAD-16樹脂的解吸效果比較好，因此采用體積分數(shù)70%的乙醇溶液作為本皂苷的洗脫劑。

2.4.4上樣液的 pH值對吸附效果的影響文冠果種仁皂苷因結(jié)構(gòu)上羥基的存在顯弱酸性，所以，在酸性條件下，皂苷多以分子形式存在，更易被吸附。不同pH的上樣液吸附效果如圖10所示。結(jié)果顯示，上樣液pH在4附近時，吸附量最大，因此在后續(xù)實驗中，將pH調(diào)至4。

圖10　上樣液的不同pH值對XAD-16吸附效果的影響

2.4.5上樣液濃度對吸附效果的影響不同濃度的上樣液對吸附結(jié)果的影響不同，濃度過高時，樹脂接觸表面皂苷分子過多，影響了皂苷分子在樹脂內(nèi)部的擴散；濃度過低時，選擇性低，比較耗時。不同上樣液濃度對吸附效果的影響結(jié)果如圖11所示。

圖11　上樣液質(zhì)量濃度對吸附效果的影響

由圖11可知，隨著上樣液濃度的增加，吸附量先增加后減少，低濃度時，選擇性比較低，高濃度時，樹脂容易堵塞，因此選擇0.12 mg/mL比較合適。

2.5XAD-16樹脂的動態(tài)吸附性能實驗結(jié)果

2.5.1不同流速對動態(tài)吸附效果的影響采用不同的進樣流速將質(zhì)量濃度為0.12 mg/mL，pH=4的皂苷粗體液通過恒流泵泵入裝有XAD-16樹脂的層析柱中，收集不同流速下的流出液并計算動態(tài)吸附率(%)，然后，以體積分數(shù)為70%的乙醇為解吸劑，在不同流速下通過恒流泵泵入層析柱中，收集不同流速下的流出液并計算解吸率，流速對動態(tài)吸附和解吸效果的變化曲線如圖12所示。

圖12　樣液流速對動態(tài)吸附和解吸效果的影響

由圖12可以看出，吸附率和解吸率隨溶液流速的增加呈現(xiàn)下降的趨勢。上樣時皂苷液流速快，部分皂苷分子來不及被樹脂吸附而流出層析柱，同樣，洗脫液流速快，部分洗脫液未與樹脂孔內(nèi)的皂苷分子接觸就流出層析柱，吸附率和解吸率在小于10 mL/min時下降較慢，而超過10 mL/min時吸附率和解吸率下降較快，因此綜合考慮，選擇上樣流速為10 mL/min。

2.5.2不同上樣液體積對動態(tài)吸附效果的影響采用10 mL/min的流速將質(zhì)量濃度為0.12 mg/mL，pH=4的不同體積的文冠果種仁皂苷粗體液通過恒流泵泵入裝有XAD-16樹脂的層析柱中，收集流出液并計算動態(tài)吸附率(%)，然后，以體積分數(shù)為70%的乙醇為解吸劑，在通過恒流泵泵入層析柱中，收集不同流出液并計算解吸率，流速對動態(tài)吸附和解吸效果的變化曲線如圖13所示。

圖13　上樣液體積與柱體積比對動態(tài)吸附

由圖13可知，隨著上樣液體積的增加，吸附率和解吸率均增加，上樣液體積與柱體積比小于1.5時，樹脂不能充分吸附皂苷，導致吸附率和解吸率均較低，上樣液體積與柱體積比大于1.5時，吸附率和解吸率變化不大，這是因為上樣液體積較大，樹脂已經(jīng)吸附飽和，大量樣液未被樹脂吸附而直接流出層析柱，因此，選取上樣液體積與柱體積比為1.5時較合適。

2.6XAD-16樹脂對文冠果總皂苷的純化效果

吸取XAD-16純化后的文冠果總皂苷20 μL，高效液相色譜分析得到的分析結(jié)果如圖14所示，其具體成分及結(jié)構(gòu)需要采用液質(zhì)聯(lián)用、制備色譜及核磁共振等技術(shù)手段才能進一步確定。

通過樹脂純化，文冠果種仁提取物中皂苷的質(zhì)量濃度由原來的0.12 mg/mL 提高到0.38 mg/mL。

圖14　文冠果總皂苷純化后的HPLC色譜圖

2.7文冠果種仁總?cè)圃碥湛寡趸钚詫嶒灲Y(jié)果

2.7.1文冠果種仁總皂苷的還原能力按照1.3.7(1)方法進行實驗，并與常用抗氧化劑Vc進行比較，文冠果種仁總皂苷的還原能力實驗結(jié)果見圖15。

由圖15可知，還原能力隨文冠果種仁總皂苷濃度的增大呈上升趨勢，與Vc的趨勢相同，且測得相同濃度的文冠果皂苷分光度示數(shù)比Vc分光度示數(shù)大，說明文冠果皂苷的還原能力強于Vc。

2.2文冠果種仁總皂苷清除DPPH自由基的能力

按照1.3.7(2)方法進行實驗，并與常用抗氧化劑Vc進行比較，文冠果種仁總皂苷清除DPPH自由基的能力實驗結(jié)果見圖16。

圖15　文冠果種仁總皂苷及Vc的還原力

圖16　文冠果種仁總皂苷及Vc對DPPH自由基的清除能力

由圖16可得，隨著文冠果皂苷濃度的增大，文冠果皂苷對DPPH自由基的清除能力也逐步增加，與Vc的清除作用相同。當清除率達到50%時，文冠果皂苷的半清除率質(zhì)量濃度IC50大于Vc，可見文冠果總皂苷清除DPPH自由基的能力小于Vc。

2.3文冠果種仁總皂苷對羥自由基的清除作用

按照1.3.7(3)方法進行實驗，并與常用抗氧化劑Vc進行比較，文冠果種仁總皂苷清除羥自由基的能力實驗結(jié)果見圖17。

由圖17可得，文冠果種仁總皂苷對羥自由基的清除作用隨著濃度的增大而增大，當文冠果皂苷質(zhì)量濃度為0.3~1.4 mg/mL時，其對羥自由基的清除作用低于同濃度的Vc，當文冠果皂苷質(zhì)量濃度大于1.4 mg/mL時，其對羥自由基的清除作用大于同濃度的Vc。

2.4文冠果種仁總皂苷對O2-自由基的清除作用

圖17　文冠果種仁總皂苷及Vc對羥自由基的清除作用

圖18　文冠果種仁總皂苷及Vc對自由基的清除作用

3結(jié)論

以乙醇為提取劑，超聲輔助提取文冠果種仁總皂苷的最佳條件：提取劑體積分數(shù)70%，超聲溫度50 ℃，料液比1∶20(g∶mL)，超聲功率140 W；在此條件下文冠果種仁中總皂苷質(zhì)量分數(shù)達2.69%。

XAD-16樹脂對文冠果種仁總皂苷有較好的吸附效果，其最佳純化條件為：靜態(tài)吸附時間12 h，靜態(tài)解吸時間4 h，洗脫劑乙醇體積分數(shù)70%，上樣液pH=4，上樣液質(zhì)量濃度0.12 mg/mL，上樣流速10 mL/min，上樣液體積與柱體積1.5。

以XAD-16樹脂為分離樹脂，以體積分數(shù)為70%的乙醇為洗脫劑，可將文冠果種仁總皂苷比較有效地純化，皂苷質(zhì)量濃度可由0.12 mg/mL提高到0.38 mg/mL。

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〔責任編輯宋軼文〕

陜西師范大學科技工作“十三五”展望

“十三五”是陜西師范大學全面深化綜合改革，積極推進“雙一流”大學建設(shè)，加快實現(xiàn)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型和高水平大學建設(shè)的關(guān)鍵時期。未來五年，陜西師范大學將始終堅持以服務國家戰(zhàn)略需求為牽引，以高層次人才團隊建設(shè)為突破口，以高水平科技平臺為支撐，以高水平成果產(chǎn)出為目標，以提升科技創(chuàng)新能力為核心任務，逐步深化科研管理體制機制改革，使學?？萍紕?chuàng)新能力達到新的高度，科研實力和水平顯著提高，以更有彰顯力的科技成就譜寫陜西師范大學2020科學研究新篇章。

一、堅持改革創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展 積極產(chǎn)出高水平原創(chuàng)性科技成果

以優(yōu)勢學科及科研基地為依托，充分發(fā)揮陜西師范大學的學科特色，以提高學術(shù)質(zhì)量為出發(fā)點，以強化支撐條件建設(shè)和促進資源統(tǒng)籌協(xié)調(diào)為手段，積極探索協(xié)同創(chuàng)新的新模式與新機制，產(chǎn)出高質(zhì)量科技成果。到2020年，在優(yōu)勢學科領(lǐng)域產(chǎn)生一批具有一定國際、國內(nèi)影響力的科研成果，實現(xiàn)科技獎勵數(shù)量與質(zhì)量的全面提升，切實增強陜西師范大學在國內(nèi)高校中的科研實力與學術(shù)影響力。

瞄準國家重大戰(zhàn)略需求，聚焦國際學科發(fā)展前沿，加強科研布局和重大項目組織策劃，積極開展以國家和地方需求為導向的應用技術(shù)和基礎(chǔ)性研究。到2020年，在基礎(chǔ)研究方面形成更多優(yōu)勢領(lǐng)域，在應用研究方面形成更多特色和亮點，在原創(chuàng)性研究與關(guān)系國家和地方經(jīng)濟社會發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域取得更多突破，力爭科研經(jīng)費在“十二五”基礎(chǔ)上翻一番，使學校承擔國家重點重大科研任務的能力顯著提升，在國家科技創(chuàng)新體系中占有更為重要的地位。

二、發(fā)揮科技創(chuàng)新平臺支撐作用 推動高水平人才和團隊建設(shè)

進一步加強對已有重點實驗室(工程中心)的建設(shè)，從管理體制、運行機制和梯隊建設(shè)等方面入手，切實發(fā)揮科技創(chuàng)新平臺在人才培養(yǎng)、團隊建設(shè)以及科研方向凝練方面的導向作用，圍繞國家基礎(chǔ)性、前瞻性、戰(zhàn)略性、系統(tǒng)性的科研任務，不斷提高自主創(chuàng)新能力。到2020年，教育部國際合作聯(lián)合實驗室取得突破；新建一批國家級重點實驗室(工程實驗室)及省部級重點實驗室(研究中心)，基本實現(xiàn)學校特色優(yōu)勢領(lǐng)域高層次創(chuàng)新平臺的全覆蓋。

以“三英人才計劃”和相關(guān)配套政策為依托，以高水平科技平臺為支撐，通過優(yōu)化資源配置，促進青年拔尖科技人員快速成長，形成一批層次清晰、梯隊合理、富有活力的創(chuàng)新團隊，實現(xiàn)個體優(yōu)勢向整體優(yōu)勢的轉(zhuǎn)變。到2020年，培育一批國家杰出青年基金獲得者、優(yōu)秀青年基金獲得者及省部級以上創(chuàng)新團隊，并且在國家自然科學基金委創(chuàng)新研究群體數(shù)量上有所突破，形成科研活力四射、杰出人才輩出的新局面。

三、推進產(chǎn)學研用協(xié)同創(chuàng)新 提升科技成果轉(zhuǎn)化與社會服務能力

建設(shè)好各類協(xié)同創(chuàng)新中心，做到“一落實一創(chuàng)新”，即加快落實已簽訂的戰(zhàn)略合作協(xié)議，完善對接機制，強化運行機制，積極產(chǎn)出高水平的科技成果；積極拓展與科研院所、政府機構(gòu)、企事業(yè)單位的溝通合作，精心策劃、申報、組織開展多層面、全方位的協(xié)同創(chuàng)新項目，建立更多具有強大科技活力的協(xié)同創(chuàng)新中心。到2020年，形成以政府機構(gòu)、企事業(yè)為聯(lián)合體、市場為導向的校企合作模式和科技創(chuàng)新體系，形成有利于科技成果轉(zhuǎn)化和推廣的中介科技服務體系，形成基礎(chǔ)研究、應用研究、科技開發(fā)、成果推廣和技術(shù)轉(zhuǎn)移為內(nèi)容的產(chǎn)學研用協(xié)同運行體系，使學校的科學研究具有更加鮮明的特色和優(yōu)勢，贏得更加廣闊的發(fā)展空間和更多的發(fā)展機遇。

以國家宏觀導向和發(fā)展布局為指導，注重科技成果的轉(zhuǎn)化與保護，按照《陜西師范大學科技成果轉(zhuǎn)化實施暫行辦法》，理順標志性成果轉(zhuǎn)化運用的體制機制，逐步構(gòu)建起以《陜西師范大學知識產(chǎn)權(quán)保護管理辦法》為基礎(chǔ)的知識產(chǎn)權(quán)規(guī)范化管理體系。將學校科學研究與社會經(jīng)濟發(fā)展緊密聯(lián)系起來，積極參與國家發(fā)展規(guī)劃：新一輪西部大開發(fā)、關(guān)中-天水經(jīng)濟區(qū)規(guī)劃、“一帶一路”建設(shè)和西安國際化大都市建設(shè)等，到2020年，建成從成果培育申請到推廣轉(zhuǎn)化為一體的技術(shù)轉(zhuǎn)移平臺和服務體系，形成高校的科技成果轉(zhuǎn)化新模式，充分發(fā)揮學校在西部地區(qū)，尤其是在陜西省社會經(jīng)濟發(fā)展中的作用，顯著提升陜西師范大學服務地方經(jīng)濟社會發(fā)展的能力，使之成為學校服務社會的鮮亮名片。

四、深化機制體制綜合改革 營造和諧健康誠信的學術(shù)氛圍

以創(chuàng)新和質(zhì)量為導向，優(yōu)化科研管理機制體制，完善科技評價和獎勵制度體系，建立以科技成果創(chuàng)造性、研究水平、服務國家能力以及對人才培養(yǎng)貢獻程度為導向的評價激勵機制。堅持分類評價、目標管理，采取資源配置與績效考核相結(jié)合的激勵模式，充分調(diào)動廣大科研人員的積極性。進一步推進科研管理信息化建設(shè)，落實院校三級管理模式，規(guī)范科研經(jīng)費的使用，實現(xiàn)科研活動全過程監(jiān)管。到2020年，形成崇尚創(chuàng)新、科學合理、重在實效的分類考核和評價體系，校園內(nèi)形成專注科研、積極向上的學術(shù)氛圍。

通過建立完善的監(jiān)督和懲戒機制，加強學風和學術(shù)道德建設(shè)。與學校其他相關(guān)部門協(xié)同合作，突出科研誠信，杜絕學術(shù)不端行為，弘揚嚴謹務實的科學精神和治學態(tài)度，進一步營造鼓勵創(chuàng)新、寬容失敗的創(chuàng)新文化氛圍。到2020年，在學校形成良好的學術(shù)生態(tài)和民主寬松的學術(shù)風氣，各學科研究質(zhì)量與水平邁上一個新的臺階。

五、推進學術(shù)交流 提升科學研究國際化水平

以推進“111引智計劃”為契機，全面整合我校優(yōu)勢學科資源，強化校內(nèi)已有高水平團隊及人才儲備。按照《高等學校學科創(chuàng)新引智基地管理辦法》制定我校的實施計劃與細則，做好政策保障。以資源配置為導向，搭建學科創(chuàng)新引智基地，提升學校對高端人才的吸引力和競爭實力。加強與國際一流大學學術(shù)骨干的交流合作，鼓勵和支持有能力的教師“走出去”，積極參與雙邊、多邊和區(qū)域性的國際合作與交流，尋找雙方研究領(lǐng)域的共通點，開展高水平的合作研究和學術(shù)交流。支持各科研團隊積極爭取和承辦本學科領(lǐng)域有影響、高水平的學術(shù)交流活動，推動不同學科團隊的合作與創(chuàng)新，力爭在跨學科領(lǐng)域涌現(xiàn)出更多創(chuàng)新成果。到2020年，在陜西師范大學形成以高水平學術(shù)交流、科技合作為主流的學術(shù)活動氛圍，力爭在優(yōu)勢研究領(lǐng)域取得一批能夠引領(lǐng)科技前沿的學術(shù)成就。

(科技處 吳曉軍)

Extraction and purification of total saponins from kernel ofXanthocerassorbifoliabunge seed and its antioxidant activity

WANG Ke, ZHANG Zhiyu, ZHAO Xixi, DENG Hong*, LIU Junyi

(School of Food Engineering and Nutritional Science, Shaanxi Normal University,Xi′an 710119, Shaanxi, China)

Abstract:The extraction process for total saponins from kernel of Xanthoceras sorbifolia bunge seed were studied with ultrasound-assisted method. The separation and purification technology of total saponins from kernel of Xanthoceras sorbifolia bunge seed were discussed with macroporous resin, and its antioxidative activity of total saponins in vitro also was investigated. Firstly, using ethanol as extraction agent, the effect of the extract concentration and temperature, solid-liquid ratio, ultrasonic power on the total saponins extracting ratio were investigated by single factor and orthogonal experiments. The results show that: under the condition of the ethanol concentration of 70%, extraction temperature of 50 ℃, solid-liquid ratio of 1∶20, ultrasonic power of 140 W, the total content of saponins will get the highest ratio of 2.69%. Using XAD-16 macroporous resin to separated and purified the total saponins of Xanthoceras sorbifolia, the optimum conditions were as follows: the static adsorption and desorption time was 12 h and 4 h, eluent ethanol concentration is 70%, sample solution concentration is 0.12 mg/mL(pH=4), sample flow velocity is 10 mL/min, the proportion of sample volume and column volume is 1.5. The total saponins content of Xanthoceras sorbifolia was increased after saponin compounds was purified. Finally, using Vc as a control substance, the antioxidant activity of total saponins from kernel of Xanthoceras sorbifolia bunge seed was researched. The experimental results showed that the reducing power and hydroxy radical scavenging effect of total saponins was stronger than Vc, and the abilities of scavenging DPPH free radical and scavenging superoxide was less than Vc.

Keywords:kernel of Xanthoceras sorbifolia bunge seed; total saponins; extraction; purification; antioxidative activity

中圖分類號：TS201.1

文獻標志碼：A

*通信作者：鄧紅，女，副教授，博士。E-mail:hongdeng@snnu.edu.cn

基金項目：陜西省自然科學基金(2013JM4036); 農(nóng)業(yè)部產(chǎn)業(yè)體系項目(CARS-28)

收稿日期：2015-06-16

doi:10.15983/j.cnki.jsnu.2016.02.125

文章編號：1672-4291(2016)02-0116-09

第一作者： 王珂，女，碩士研究生，研究方向為食品化學。E-mail: moran20112@163.com