正交实验法优选人参总皂苷提取工艺的研究

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(1.长春中医药大学，吉林 长春 130117；2.吉林工业大学，吉林 长春 130012；3.吉林大学中日联谊医院，吉林 长春 130033)

人参是多年生草本植物，为五加科人参属植物人参(Panax ginseng C.A.Mey.)的干燥根，具有大补元气，复脉固脱，补脾益肺，生津养血，安神益智的功效[1]。人参皂苷是人参的最主要的活性成分，现代研究表明，人参皂苷具有抗感染、解毒、抗疲劳、抗肿瘤、抗氧化、舒张血管、促进生物合成和抑制血小板凝集等作用 。近年来，由于微波提取和超声波提取设备简单，操作简便，已广泛用于植物有效成分的提取[2-5]。微波提取法是利用微波加热的原理提取植物化学成分的方法，在生产过程中具有安全、节能、快速、高效、选择性好的优点。超声波提取法是利用超声场强化提取天然药物中活性成分的方法，与常规溶剂提取相比，超声波提取具有时间短、产率高、条件温和的特点[4]。本实验参考前人对这2种方法的研究，并对其进行改进，选择出最佳的工艺条件。

1 仪器与试药

1.1 仪器 微波炉(合肥荣事达三洋电器股份有限公司)；电子分析天平(上海奥豪斯仪器有限公司)；真空干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)；超声波清洗器(昆山禾创超声仪器有限公司)；722N可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司)

1.2 试药 人参(产地吉林)；人参皂苷Re标准品(成都曼思特生物科技有限公司)；石油醚、甲醇、乙醇、正丁醇、香草醛、高氯酸均为分析纯，水为重蒸水。

2 实验方法

2.1 样品预处理 将购买的人参磨碎，过120目筛，然后取一定量的人参粉末加入2倍量石油醚，50 ℃超声提取1 h，减压抽滤，得到的粗提物放入烘箱干燥；再将烘干后的粉末加入2倍量的石油醚，加热回流萃取1 h，减压抽滤后置于烘箱中干燥至恒重，备用。

2.2 人参总皂苷提取方法 精密称取2 g粗提物,按照正交实验设计进行操作，将得到提取液干燥，将干燥后提取物加入水饱和正丁醇进行溶解，静置过夜后，取上清液再次干燥，备用。

2.3 微波提取工艺正交设计 在微波低火的条件下，根据平行试验结果，选取乙醇浓度、提取次数、提取时间、固液比4个因素作为考察条件，每个因素3个水平，按L9(34)正交表进行实验,因素水平表，见表1。

表1 微波提取因素水平

2.4 超声提取工艺正交设计 在超声温度45 ℃，超声功率100 kW的条件下，根据平行试验结果，选取萃取试剂、提取次数、提取时间、固液比4个因素作为考察条件,每个因素3个水平，按L9(34)正交表进行实验，见表2。

2.5 人参总皂苷含量的测定

2.5.1 标准曲线的绘制 精密称取人参皂苷Re 10.01 mg，用甲醇定容于10 mL容量瓶中，使质量浓度为1.001 mg/mL，精密吸取此液10、20、40、60、80、100 μL分别置于10 mL刻度试管中，水浴挥干，加入1%香草醛-高氯酸试液0.5 mL，置60 ℃恒温水浴中加热15 min后，立即流水冷却5 min，加入5 mL 77%硫酸，摇匀，以试剂作空白。消除气泡后，用可见分光光度计在540 nm波长处测量吸光度，绘制标准曲线，得人参皂苷Re对照品浓度X(mg/mL)与吸光度Y之间的回归直线方程Y=23.095X-0.011 6，r=0.999 7。结果表明，Re在10.01～100.1 μg范围内，线性关系良好。

表2 超声波提取因素水平表

2.5.2 样品含量测定 精密称取人参皂苷提取物50.55 mg，用甲醇定容于25 mL容量瓶中，使质量浓度为2.022 mg/mL，精密吸取此液50 μL置于10 mL刻度试管中,水浴挥干，加入1%香草醛高氯酸试液0.5 mL,置60 ℃恒温水浴中加热15 min后，立即流水冷却5 min加入5 mL 77%硫酸，摇匀，以试剂作空白。消除气泡后，用可见分光光度计在540 nm波长处测量吸光度。从标准曲线上读出供试品溶液中人参皂苷Re的量，结果乘以0.84，即得人参总皂苷量[6]。

3 结果与分析

3.1 微波提取正交实验结果及分析 见表3。

由表3结果可看出，各因素对皂苷含量影响不均等,按极差R的大小决定各因素的主次顺序为：A(乙醇浓度)>B(提取次数)>D(固液比)>C(提取时间)，从而确定最优工艺参数A3B3C3D2，即，70%乙醇，提取4次，每次5 min，固液比为1∶12。

3.2 超声波提取正交实验结果及分析 见表4。

表4 超声波提取正交实验结果

由表4结果可看出，各因素对皂苷含量影响不均等，按极差R的大小决定各因素的主次顺序为:C(提取时间)>A(萃取试剂)>B(提取次数)>D(固液比)，从而确定最优工艺参数A2B3C3D3，即，70%乙醇，提取4次，每次40 min，固液比为1∶15。

3.3 2种提取方法最佳条件提取结果比较 微波提取法皂苷含量是66.08%，得率为4.18%；超声波提取法皂苷含量是64.54%，得率是3.50%。由此表明微波提取法无论从皂苷含量还是得率都优于超声波提取法。

4 结论

本实验表明微波提取法为最佳提取方法，其最佳提取工艺为70%乙醇，提取4次，每次5 min，固液比为1∶12。与超声波提取相比，微波提取具有快速，提取效果好等优点。

[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典[M].北京：中国医药科技出版社，2010：8.

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[3]Huang W，Xue A，Niu H，et al.Optimised ultrasonic-assisted extraction of flavonoids from Folium eucommiae and evaluation of antioxidant activity in multi-test systems in vitro[J].Food Chemistry，2009，114(3)：1147-1154.

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[5]Tsuyoshi I，Shuntaro T，Kazunori O，et al.Isolation of hesperidin from peels of thinned Citrus unshiu fruits by microwave-assisted extraction[J].Food Chemistry，2010，123(2)：542-547.