1、荔枝核中总皂苷的提取试验研究王玉芝 1 于天霞 2 ，王嘉滨 3黑龙江省质量监督检测研究院【摘要】目的：本文以荔枝核为原料，采用乙醇浸提和超声波辅助提取法对荔枝核中总皂苷进行提取试验的研究，以人参 Rg1 为标准品，采用香草醛-高氯酸比色法，并使用正交试验法进行工艺的优化设计。方法：乙醇浸提法选用浸提时间、液固比、温度、乙醇浓度作为影响因素，超声波辅助提取法选超声波提取时间、液固比、乙醇浓度作为影响因素。结果：乙醇浸提法提取皂苷的最佳工艺参数提取时间为 3h，液固比 221，提取温度80，乙醇浓度 70%，此条件下总皂苷含量为 1.714%。超声波辅助提取皂苷的最佳工艺参数为提取时间 50mi
2、n，液固比 221，乙醇浓度 70%，经验证，在此条件下荔枝核中总皂苷的提取率为 1.818%。结论：超声波辅助提取法的提取效果明显高于乙醇浸提法。【关键词】荔枝核；总皂苷；乙醇；超声波；提取Study on Extraction Process of TotalSaponins from semen litchWang Yu Zhi1 Yu.Tian.Xia2 Wang.Jia.Bin3(The Academy Of Quality Inspection And Research In Heilongjiang Province ,Haerbin 150050)【Abstract】Objec
3、tive:The content on total saponins from semen litchi was estimated by either solvent or ultrasonic wave, used panaxadiol as a standard by 722 spec-trophotometer through the colourimetric method of vanillin perchloric acid . Method: Orthogonal test tables L9(33)and L9(34)were used with the optimum fa
4、ctors of extracting temperature,extracting time,ethanol volume,etc respectively.Extract with ethanol, extraction time, the rate of solution to solid, extraction temperature and ethanol density as the factors affecting extraction ratio were studied.Results: The results showed that the optimal extract
5、ion conditions of solvent are determined as follows:temperature 80,ethanol concentratin 70%,ratio of raw material to liquid 1:22 and extraction time 3 h.The content of total saponins in the crude extract from semen litch is 6.267 %.The optimum conditions of ultrasonic wave were as follows:extraction
6、 time 50min, the rate of solution to solid 122, ethanol density 90%.the best ratio of extraction after extractant optimized with acid is 1.813%. Conclusion:The results showed that ultrasonic wave 2extraction was more efficient than the solvent extraction and shortened the extracting time largely.【Ke
7、y words】 Semen Litchi;total saponins;solvent;ultrasonic wave ;estimation of content荔枝核为无患子科植物荔枝的干燥成熟种子，产于我国西南、华南和东南地区，是我国特有的植物，具有理气、祛寒、止痛等功效。皂苷是荔枝核中的主要成分之一，是一种具有广泛应用价值的天然生物活性物质 1，具有预防高脂血症 2、高血压，抗氧化 3、抗自由基，抑制肿癌细胞生长 4，抑制血小板凝聚，免疫调节 5等作用。是一类很值得开发利用的营养保健、功能疗效性食品添加剂、饲料添加剂 6。本文以荔枝核为原料，使用超声波辅助提取法对荔枝核总皂苷进行提取
8、，选用溶剂浓度、液固比、超声波提取时间作为影响因素，进行正交试验，确定最佳提取工艺参数，并与传统提取方法（乙醇浸提法）进行对比，分析其优越性。通过本课题研究，为荔枝核的开发与利用创造条件。1 材料与方法1.1 试验材料 1.1.1 试验原料 荔枝核 人参皂苷 Rg1 标准品（批号 0703200117）中国药品生物制品检定所1.1.2 试剂名称 规格 生产厂家无水乙醇 分析纯 天津市东丽区天大化学试剂厂甲醇 分析纯 天津市东丽区天大化学试剂厂正丁醇 分析纯 天津市东丽区天大化学试剂厂冰乙酸 分析纯 天津市东丽区天大化学试剂厂高氯酸 分析纯 天津市东方化工试剂厂香草醛 分析纯 天津市东丽区天大化
9、学试剂厂1.1.3 仪器与设备名称 规格型号 生产厂家分析天平 TG-328A 上海实验仪器厂电热恒温水浴锅 HHS 型（功率 1000W）上海博达实业有限公司循环水式多用真空泵 SHB-3 郑州长城科工贸有限公司电子天平 AL204 型 梅特勒-把利多仪器有限公司可见分光光度计 722S 上海精密科学仪器有限公司超声波清洗机 KQ3200（功率 500W）昆山市超声仪器有限公司 旋转蒸发仪 RE-52A 上海亚荣生化仪器厂1.2 试验方法 4荔枝核预处理单因素试验条件 1正交优化提取工艺条件条件 2 条件 4条件 3确定最佳的工艺参数工艺流程：荔枝核干燥粉碎过筛乙醇溶液浸提（或微波辅助浸提）
10、抽滤减压浓缩水饱和正丁醇萃取上清液减压浓缩至干甲醇定容香草醛-高氯酸显色法测吸光度1.2.2 测定波长的选择及标准曲线的绘制1.2.2.1 对照品溶液的制备精密称取人参皂苷 Rg1 标准品 5.0mg，置 50 mL 容量瓶中，加甲醇溶解并稀释至刻度，得到浓度为 0.1mg/ml 的溶液作为对照品贮备液。1.2.2.2 溶液最大吸收波长的确定准确吸取对照品贮备液 l.0ml 于试管中，水浴挥干溶剂，加 5%香草醛-冰醋酸溶液0.2ml，高氯酸 0.8ml，混匀、密塞，置 70恒温水浴中加热 30min，取出立即以冰水冷却15min，加入冰醋酸 5.0ml，摇匀后静置 30min，以试剂作空白，
11、于 450700nm 处测定吸光度，并确定最大吸光度。1.2.2.3 人参总皂苷标准曲线的绘制精密吸取总皂苷对照品溶液 0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7mL 置试管中，挥干溶剂，加入新配制的 5%香草醛冰醋酸溶液 0.2mL，高氯酸 0.8mL，混匀、密塞在70水浴中加热 15min，立即置冰水中冷却 5min，加入冰醋酸 5.0mL 摇匀，放置30min，相应试剂随行空白对对照测吸光值。以人参总皂苷的浓度为横坐标，以其吸光值为纵坐标，绘制标准回归曲线方程。1.2.3 乙醇浸提法与超声波辅助提取法的提取步骤荔枝核经干燥粉碎，过 40 目筛，每次称取 1g 于 100m
12、l 锥形瓶进行单因素实验，乙醇浸提法是按各种设定条件（溶剂浓度、液固比、浸提温度、浸提时间）用乙醇对荔枝核进行水浴浸提，超声波辅助提取是将 1g 样品放于超声波清洗机中按各种设定条件（溶剂浓度、液固比、超声波提取时间）用乙醇对荔枝核进行浸提，然后将提取液过滤浓缩，浓缩液经 15mL 水饱和正丁醇萃取，去除糖、蛋白质等亲水性成分后，上清液浓缩至干，移入容量瓶中用甲醇定容至 20mL，摇匀备用。用香草醛-高氯酸显色法测吸光度，按上述绘制标准曲线方法，测定其含量，再通过正交试验优化试验确定最佳提取条件。1.2.4 荔枝核总皂苷提取率的测定将粗皂苷用甲醇定容至 20ml，吸取 50L 用香草醛-高氯酸
13、显色法测吸光度，计算 1g荔枝核的总皂苷提取率 X，如下所示： 5X=400(A-a)/bM式中，A 为吸光度；M 为样品的质量；a 为常数项；b 为回归直线的系数。1.2.5 正交试验设计考虑到各单因素的交互动态影响，在单因素试验的基础上，又进行了正交试验，确定优化的工艺条件。乙醇浸提法选择提取温度(A) 、乙醇浓度(B)、液固比(C)、浸提时间(D)进行四因素三水平的试验。超声波辅助提取法选择选定液固比(A) 、提取时间(B)、乙醇浓度(C) 三个因素进行三因素三水平的试验。1.2.6 精密度试验方法按照最优条件进行 5 组验证试验，求出总皂苷的平均提取率。2 结果与讨论2.1 测定波长的
14、选择香草醛-高氯酸能与皂苷形成特征性的紫红色，是最常用的皂苷显色法。反应机理是皂苷在强氧化性酸的作用下脱氢，氧化后再与香草醛加成。结果显示，对照液以高氯酸体系显色后，人参皂苷对照品在 560nm 处有最大吸收，故选择 560nm 为测定波长。00.10.20.30.40.50.6450 500 550 600 650 700波 长 （ nm）吸光度（A）图 2-1 皂苷的波长曲线2. 2 皂苷标准曲线的绘制以人参皂苷对照品液浓度为横坐标，吸光度 A 为纵坐标，绘制标准曲线，结果见图 22，求得回归方程为：A=0.0088x+0.0481( 决定系数 R2=0.9989)。表 2-1 荔枝核皂苷
15、对照品与吸收度 A 的对应关系浓度（g ） 10 20 30 40 50 60吸光值 0.134 0.231 0.302 0.401 0.487 0.5746图 2-2 人参总皂苷标准曲线2.3 乙醇浸提法工艺优化2.3.1 正交试验考虑到各单因素的交互动态影响，在单因素试验的基础上，进行了正交试验，确定优化的工艺条件。因此，选择提取温度(A)、乙醇浓度 (B)、液固比(C)、浸提时间(D) 进行四因素三水平的试验。正交试验因素水平见表 2-2，试验方案及结果见表 2-3。表 2-2 正交试验因素水平表因素水平A 温度 B 乙醇浓度% C 液固比 D 浸取时间 h1 60 70181 32 7
16、0 80201 43 80 90221 5表 2-3 正交试验 L9（3 4）数据及分析试验号 A B C D 总皂苷提取率% 吸光度1 1 1 1 1 1.679 0.4062 1 2 2 2 1.231 0.3193 1 3 3 3 1.159 0.3034 2 1 2 3 1.199 0.3125 2 2 3 2 1.581 0.3966 2 3 1 1 1.186 0.3097 3 1 3 2 1.704 0.4238 3 2 1 3 1.540 0.3879 3 3 2 1 1.613 0.403y = 0.0088x + 0.0481R2 = 0.998900.10.20.30.4
17、0.50.60.70 20 40 60 80浓 度 ( g)吸光度7K1 1.356 1.527 1.468 1.624K2 1.322 1.451 1.348 1.374K3 1.619 1.319 1.481 1.299k1 0.452 0.509 0.489 0.541k2 0.441 0.484 0.449 0.458k3 0.539 0.439 0.494 0.433R 0.297 0.208 0.133 0.325由表可知，比较 R 值大小，可以看出影响总皂苷提取因素的顺序为浸提时间提取温度乙醇浓度液固比。其最佳提取条件为 A3B1C3D1，即浸提时间 3h，乙醇浓度 70%，提取
18、温度 80，液固比 221。2.3.2 精密度试验按照最优条件进行了 5 组验证试验，试验结果见表 2-4。表 2-4 精密度试验表试验次数 吸光度 总皂苷提取率 % 平均提取率 % RSD(%)1 0.426 1.7182 0.429 1.7313 0.420 1.6904 0.427 1.7225 0.424 1.7091.714 1.36按荔枝核总皂苷提取率的测定方法，用标准曲线计算其提取率，相对标准偏差(RSD)为1.36%，表明试验结果比较准确。2.4 超声波辅助提取法工艺优化2.4.1 正交试验考虑到各单因素的交互动态影响，在单因素试验的基础上，进行了正交试验，确定优化的工艺条件。
19、因此，选择选定液固比 (A)、提取时间(B)、乙醇浓度(C)三个因素进行三因素三水平的试验。正交试验因素水平见表 2-5，试验方案及结果见表 2-6。表 2-5 正交试验因素水平表因素水平A 液固比 B 提取时间 min C 乙醇浓度%1 181 40 702 201 50 803 221 60 90表 2-6 正交试验 L9（3 3）数据及分析试验号 A B C 总皂苷提取率% 吸光度1 1 1 1 1.322 0.3392 1 2 2 1.727 0.42883 1 3 3 1.686 0.4194 2 1 2 1.722 0.4275 2 2 3 1.754 0.4346 2 3 1 1
20、.517 0.3827 3 1 3 1.795 0.4438 3 2 1 1.813 0.4479 3 3 2 1.736 0.430K1 1.578 1.613 1.551K2 1.664 1.765 1.728K3 1.781 1.646 1.745k1 0.526 0.538 0.517k2 0.555 0.588 0.576k3 0.594 0.549 0.582R 0.203 0.152 0.194由表可知，比较 R 值大小，可以看出影响总皂苷提取因素的顺序为：液固比乙醇浓度提取时间。其最佳提取条件为 A3B2C3，即浸提时间 50min，乙醇浓度 90%，液固比 221。2.4.2
21、 精密度试验按照最优条件进行了 5 组验证试验，试验结果见表 2-7。表 2-7 精密度试验试验次数 吸光度 总皂苷提取率（%） 平均提取率（ %）RSD(%)1 0.447 1.8132 0.446 1.8093 0.447 1.8134 0.451 1.8315 0.449 1.8221.818 1.42按荔枝核总皂苷提取率的测定方法，用标准曲线计算其提取率，相对标准偏差(RSD)为 1.42%，表明试验结果比较准确。2.5 两种提取方法的比较本章对乙醇回流提取法和超声波提取法进行了系统深入的研究，以下对这两种提取方法的优化工艺进行对比，结果见表 2-82-8 超声波提取法与乙醇浸提法的比
22、较比较对象 超声波辅助提取法 乙醇浸提法总皂苷提取率 1. 818% 1.714%时间消耗 周期短（50min） 周期长（180min） 能源消耗 能耗低（0.42KW） 能耗高(3KW)3 结论9通过正交试验及对试验结果进行的分析，确定了醇提的最佳工艺条件为提取时间为3h，液固比 221，提取温度 80，乙醇浓度 70%，其中对总皂苷提取率影响的各个因素中，浸提时间对提取率的影响最大，液固比对提取率的影响最小。经验证，在此条件下荔枝核中总皂苷的提取率为 1.714%。超声波辅助提取的最佳工艺参数为提取时间为50min，液固比 221，乙醇浓度 90%，其中对总皂苷提取率影响的各个因素中，液固
23、比对提取率的影响最大，超声波提取时间对提取率的影响最小。经验证，在此条件下荔枝核中总皂苷的提取率为 1.818%。同时超声波辅助提取法提取周期短，需要 50min，能耗低，0.42KW ；醇提取法提取周期长，需要 180min，能耗高，3KW。通过以上验证不难得出结论超声波辅助提取法从提取率、能耗、周期等各方面都优于乙醇回流提取法。参考文献：1苏汉材.荔枝全身都是宝J. 高州市侨办广东高州 1998, 7 (2): 160-1642宁正祥,彭凯文等.营养学报J.2006,18(2):150-1623郁利平.食物的抗氧化作用M. 中国免疫学杂志,1992,2(3):1914徐长福,杨艳萍.绞股兰
24、总皂苷与阿霉素、5- 氟尿嘧啶联用的抑瘤效果J.西安医科大学学报, 1996, 17 (2): 170-1745Shiraiwa MComposition and structure of“group A saponin”in soy bean seedJAgric Biol chem1991, 55(2):315-3226王章存,刘卫东.皂苷一具有研究开发价值的天然活性物质 J.食品科学, 1996,16 (2):3作者简介：王玉芝(1966-),女，汉族，高工，1988 年毕业于齐齐哈尔大学，主要从事分析化学工作。邮箱 电话： 15146629205，通讯地址：哈尔滨市道外区南通大街 25 号，邮编：150050
