乙醇加熱回流提取麻渣中總皂苷的實(shí)驗(yàn)條件研究

莫偉文，葉婉桂，杜建喜

（1.湛江中醫(yī)學(xué)校，廣東 湛江 524094；2.廣東海洋大學(xué)，廣東 湛江 524088）

乙醇加熱回流提取麻渣中總皂苷的實(shí)驗(yàn)條件研究

莫偉文1，葉婉桂1，杜建喜2

（1.湛江中醫(yī)學(xué)校，廣東 湛江 524094；2.廣東海洋大學(xué)，廣東 湛江 524088）

目的 為此次課題做好前期研究工作，確定皂苷提取的最佳條件。方法 采用乙醇加熱回流提取劍麻總皂苷，通過大孔吸附樹脂的純化，以膽固醇沉淀法為定性依據(jù)，研究乙醇濃度、水浴溫度、提取次數(shù)、提取時(shí)間對(duì)提取率的影響。結(jié)果 通過正交試驗(yàn)確定了最佳實(shí)驗(yàn)條件：提取次數(shù)為2次，乙醇濃度為95%，水浴溫度為100℃，提取時(shí)間為2 h。結(jié)論 本次實(shí)驗(yàn)為從麻渣提取皂苷的工業(yè)化生產(chǎn)提供了可靠的理論數(shù)據(jù)，也進(jìn)一步完善了此次課題的前期研究?jī)?nèi)容。

麻渣；皂苷；乙醇濃度；水浴溫度；提取次數(shù)；提取時(shí)間

皂苷是由甾類化合物或三萜類化合物衍生的寡糖苷[1]，具有降血糖、降血脂、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)等多種生物活性[2～4]。劍麻，是一種在我國(guó)雷州半島地區(qū)普遍種植的經(jīng)濟(jì)作物，它的纖維可廣泛用于漁業(yè)、航海、工礦、運(yùn)輸以及生活用品上，而劍麻抽取纖維后所得的麻渣則含有大量的皂苷成分[5，6]。本課題的研究方向是將麻渣中的皂苷提取分離出來并甲基化，提高皂苷的脂溶性，增加口服吸收度，改變?nèi)梭w的代謝途徑。本次實(shí)驗(yàn)是此次課題的前期研究，主要是為了確定能提取到較高含量劍麻總皂苷的實(shí)驗(yàn)條件，以進(jìn)一步完善此次課題前期研究?jī)?nèi)容。

1材料與原理

1.1實(shí)驗(yàn)材料

麻渣，采自廣東省雷州市英利鎮(zhèn)東方紅第一纖維廠。

1.2主要試劑與儀器

D101大孔吸附樹脂（東鴻化工有限公司）；膽固醇（AR，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；甲基叔丁基醚（AR，天津市大茂化學(xué)試劑廠）；乙醇（AR，廣州市化學(xué)試劑廠）；FC104型電子天平（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（上海亞榮生化儀器廠，RE—52A）；層析柱（3cm×100cm，加工定制）。

1.3實(shí)驗(yàn)原理

1.3.1劍麻總皂苷的提取 甾體皂苷不易結(jié)晶，是一類極性較強(qiáng)的化合物，易溶于熱水和醇。甲醇和乙醇是溶劑法中最常使用的溶劑，乙醇加熱回流提取法是目前廣泛采用的提取方法，具有成本低、條件要求不高等特點(diǎn)，非常適合工業(yè)化生產(chǎn)。故本次實(shí)驗(yàn)采用乙醇加熱回流提取法。

1.3.2劍麻總皂苷的純化 利用大孔吸附樹脂可以有選擇性地吸附天然藥物提取液中的有效成分，然后調(diào)整洗脫劑進(jìn)行梯度洗脫，從而達(dá)到純化的目的。本次實(shí)驗(yàn)采用的是非極性大孔吸附樹脂D101[7，8]。

1.3.3 劍麻總皂苷的精制[1,9]利用膽固醇與皂苷可形成難溶于水的分子復(fù)合物的性質(zhì)與其他水溶性成分分離，然后將此沉淀干燥后，放入連續(xù)回流提取器中用乙醚提取膽固醇，殘留物即為較純的皂苷。此法專屬性強(qiáng)，可作為劍麻總皂苷的定性依據(jù)。由于乙醚易燃易爆，甲基叔丁基醚性質(zhì)穩(wěn)定，亦有高效快速溶解膽固醇的能力[10]，故本次實(shí)驗(yàn)提取膽固醇時(shí)可用甲基叔丁基醚代替。

2實(shí)驗(yàn)方法

2.1劍麻總皂苷的提取

將采樣回來的麻渣置于－50℃冰柜中保存。先稱取200 g樣品，放入2 L的圓底燒瓶?jī)?nèi)，加入設(shè)定好濃度的乙醇溶液至完全可以浸泡樣品即可，于設(shè)定好的溫度水浴恒溫至設(shè)定好的時(shí)間，所得提取液用紗布過濾，收集濾液。再次按設(shè)定好的次數(shù)重復(fù)上述操作。最后將濾液合并，減壓濃縮至無醇味，待用。

2.2劍麻總皂苷的純化[5]

將上述濃縮液裝樣至D101大孔樹脂柱里（3cm×100cm），先用蒸餾水洗脫至無色為止，再依次用200 ml 2%NaOH溶液、400 ml 25%乙醇溶液洗脫，最后用1 200 ml 85%乙醇溶液洗脫，并收集此洗脫液。將收集的洗脫液減壓濃縮至無醇味，再將濃縮液置于冰箱的冷藏室中，隔夜，取出，離心，收集沉淀，于105℃烘干，即得劍麻總皂苷粗品。

2.3劍麻總皂苷的精制

注：本文系廣東省中醫(yī)藥管理局科研基金2014年資助課題建設(shè)中醫(yī)藥強(qiáng)省立項(xiàng)資助科研課題（20141299）

取上述粗品用適量乙醇溶解后，用絹布過濾，收集濾液。將濾液倒入飽和的膽固醇乙醇溶液500 ml中，于40℃水浴，不斷攪拌，約30分鐘后，停止攪拌。待冷卻至室溫后，將溶液連同沉淀一起倒入布氏漏斗中，抽濾，所得濾渣依次用適量蒸餾水、無水乙醇、乙醚沖洗。濾渣于105℃烘干，待用。將濾渣裝入500 ml的圓底燒瓶?jī)?nèi)，再倒入250 ml的甲基叔丁基醚，于55℃水浴回流2小時(shí)，放冷，將不溶物與回流液一起倒入布氏漏斗中，抽濾，所得濾渣即為劍麻總皂苷純品。濾渣于60℃烘干，置干燥皿內(nèi)，隔夜，取出，精密稱定。

2.4劍麻總皂苷提取率計(jì)算公式

3結(jié)果與討論

3.1單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1.1乙醇濃度對(duì)提取率的影響 按2.1的方法分別采用65%、75%、85%、95%的乙醇溶液，在水浴溫度為90℃，提取時(shí)間為2小時(shí)，提取次數(shù)為2次的條件下進(jìn)行粗提；按2.2的方法純化；按2.3的方法精制；最后按2.4的公式計(jì)算提取率。結(jié)果見圖1。

圖1 乙醇濃度對(duì)提取率的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，隨乙醇濃度的升高，總皂苷的提取率升高。3.1.2水浴溫度對(duì)提取率的影響按2.1的方法，分別采用70℃、80℃、90℃、100℃的水浴溫度，在乙醇濃度為75%，提取時(shí)間為2小時(shí)，提取次數(shù)為2次的條件下進(jìn)行粗提；按2.2的方法純化；按2.3的方法精制；最后按2.4的公式計(jì)算提取率。結(jié)果見圖2。

圖2　溫度對(duì)提取率的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，隨溫度的升高，總皂苷的提取率升高。

3.1.3提取時(shí)間對(duì)提取率的影響 按2.1的方法，分別采用1 h、2 h、3 h、4 h的提取時(shí)間，在乙醇濃度為75%，水浴溫度為90℃，提取次數(shù)為2次的條件下進(jìn)行粗提；按2.2的方法純化；按2.3的方法精制；最后按2.4的公式計(jì)算提取率。結(jié)果見圖3。

圖3 時(shí)間對(duì)提取率的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，隨時(shí)間的增加，總皂苷的提取率升高。但2 h之后，提取率增幅降低，3 h與4 h提取率幾乎持平。

3.1.4提取次數(shù)對(duì)提取率的影響按2.1的方法，分別采用1次、2次、3次、4次的提取次數(shù)，在乙醇濃度為75%，水浴溫度為90℃，提取時(shí)間為2 h的條件下進(jìn)行粗提；按2.2的方法純化；按2.3的方法精制；最后按2.4的公式計(jì)算提取率。結(jié)果見圖4。

圖4 提取次數(shù)對(duì)提取率的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，隨提取次數(shù)的增加，總皂苷的提取率升高。從1次到2次的增幅最大，但2次以后，提取率的增幅降低。

3.2正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

本次實(shí)驗(yàn)考察4個(gè)因素，其水平確定如下：

A：乙醇濃度A1=75%，A2=85%，A3=95%

B：水浴溫度B1=80℃，B2=90℃，B3=100℃

C：提取時(shí)間C1=1 h，C2=2 h， C3=3 h

D：提取次數(shù)D1=1次，D2=2次，D3=3次

故選擇L9（34）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，按2.4的公式計(jì)算總皂苷提取率，得正交結(jié)果（見表1）。

表1　L9（34）正交試驗(yàn)結(jié)果

由正交試驗(yàn)結(jié)果可以看出：極差R由大到小的順序是D﹥A﹥B﹥C，說明在乙醇加熱回流過程中各因素對(duì)劍麻總皂苷提取率影響大小順序是：提取次數(shù)﹥乙醇濃度﹥溫度﹥時(shí)間。由綜合平均值越大，水平越優(yōu)，各因素最優(yōu)水平組合在一起就是最佳水平組合，得D2A3B3C2，即提取次數(shù)為2次，乙醇濃度為95%，水浴溫度為100℃，時(shí)間為2 h。

4結(jié)論

在麻渣用醇提法提取總皂苷過程中主要影響因素是提取次數(shù)，其次是乙醇濃度、水浴溫度，最后是提取時(shí)間。最佳組合是：提取次數(shù)為2次，乙醇濃度為95%，水浴溫度為100℃，提取時(shí)間為2 h。本次研究確定了運(yùn)用乙醇加熱回流提法能得到較高含量劍麻總皂苷的最佳實(shí)驗(yàn)條件，同時(shí)也完善了課題前期研究?jī)?nèi)容，為今后研究工作的開展奠定了基礎(chǔ)。

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