马铃薯中龙葵素提取工艺研究

梅慧玲，李 炜，邓玲聪，谭 进，刘圣琳，王伟军，张 薇*

（1湖南农业大学东方科技学院，长沙410128；2湖南农业大学理学院，长沙410128）

马铃薯中龙葵素提取工艺研究

梅慧玲1，李 炜1，邓玲聪1，谭 进1，刘圣琳1，王伟军2，张 薇2*

（1湖南农业大学东方科技学院，长沙410128；2湖南农业大学理学院，长沙410128）

龙葵素是马铃薯植株和块茎中普遍含有的一类甾族生物碱配糖衍生物。实验以马铃薯块茎为原料探讨其龙葵素的提取工艺条件。用乙醇法在70℃下回流以及55℃旋转蒸发提取马铃薯龙葵素，比较研究不同浓度乙醇、不同提取时间的龙葵素提取率。应用乙腈-磷酸为流动相梯度洗脱，流速0.8 m L/min，在Eclipse XDB-C18反相柱上，对提取的龙葵素样品进行HPLC分析。结果表明，最佳的提取条件为在70℃下用75%的乙醇回流5 h，提取率达到389.90mg/100 g。

马铃薯；龙葵素；提取工艺；HPLC分析

马铃薯中含有许多甾族生物碱，例如龙葵素等，可使马铃薯免受昆虫和微生物的侵害。有鉴于此类物质对人体正常组织和器官的潜在危害和对某些疾病特别是多种类型肿瘤的广谱治疗功效，人们在很早便开始对此类生物碱的毒性效应进行了大量的基础研究。目前，许多研究已经证实，某些甾族生物碱如龙葵素不但对伤口愈合、抗炎性反应等具有一定的治疗功效，还可通过不同的机制抑制多种肿瘤的生长，并可通过促进正常上皮细胞的迁移等作用发挥抗癌功效，因而已被广泛用于相关的临床应用研究［1～5］。也正因此，深入探讨源于各种茄科植物特别是来源丰富的马铃薯内的甾族生物碱提纯物或合成糖苷生物碱的抗病毒和抗肿瘤活性，已经被公认为是一个兼具研究应用价值和市场开发前景的重要研究方向。本实验采用乙醇法［4～9］，在不同浓度乙醇及不同提取时间下从马铃薯的薯芽、薯皮中提取龙葵素，用高效液相色谱测定提取出的龙葵素含量［10～12］，探索出适合临床医学抗肿瘤研究马铃薯龙葵素的最优提取条件。

1 实验材料与方法

1.1 实验材料与仪器

试剂：α-茄碱标准品，纯度≥94.5%，购自长沙璐非试剂经营部；各种浓度乙醇（AR），无水乙醇（AR）99.7%。

材料：马铃薯，购自某生鲜市场，贮存于有光照、室温条件下作发芽处理。

仪器：RE52-98型旋转蒸发器（上海亚荣生化仪器厂）；BCD-257SL海尔冰箱（青岛海尔股份有限公司）；HPG-280-BX型光照培养箱；安捷伦1200series高效液相色谱仪（Agilent科技有限公司）。

1.2 实验方法

1.2.1 不同乙醇浓度及回流时间提取方法的比较

取茎发绿、发芽处理过的马铃薯数个，以薯芽、薯皮（2～3 mm）为测试样品。洗净，切碎，置于恒温烘箱中（60℃）干燥24 h，干燥完全后用微型植物粉碎机粉碎成粉末，备用。

（1）不同乙醇浓度试验。分别准确称取50 g样品，将其分别置于250 m L的圆底烧瓶中，分别加入浓度（体积分数）75%、80%、85%、90%、95%乙醇和无水乙醇100 mL在70℃条件下回流5 h，冷却后抽滤，将滤液于旋转蒸发仪上在55℃条件下旋转蒸发至浸膏状，密封后于冰箱中4℃下静置。

（2）不同回流时间实验。分别准确称取50 g样品，将其分别置于250 mL的圆底烧瓶中，加入75%（体积分数）的乙醇100 mL在70℃条件下分别回流2、3、4、5和6 h，冷却后抽滤，将滤液于旋转蒸发仪上在55℃条件下旋转蒸发至浸膏状，密封后于冰箱中4℃下静置。

以上实验各重复3次。

1.2.2 马铃薯中α-茄碱含量的测定（HPLC）

（1）色谱条件。Agilent 1200 series高效液相色谱仪（Agilent科技有限公司）；色谱柱：Eclipse XDB -C18，4.6*250 mm，5μm；流动相：乙腈—磷酸（磷酸体积分数0.5%），乙腈与磷酸的体积比26∶74；流速：0.800 mL/min；检测波长：205 nm；柱温：30℃。

（2）标准曲线绘制。取α-茄碱标准品不同梯度含量，经0.45μm膜过滤，进样20μL，在上述色谱条件下进行HPLC分析，测定α-茄碱吸收峰保留时间和峰面积。以α-茄碱含量—吸收峰面积作标准曲线，计算回归方程。

（3）马铃薯中α-茄碱含量的测定。分别准确称取不同提取方法所得的样品，用少量无水乙醇溶解后，定容。分别进样20μL，在上述色谱条件下进行HPLC分析，测定α-茄碱吸收峰保留时间和峰面积，计算出α-茄碱的含量。

2 结果与分析

2.1 马铃薯龙葵素的测定方法（HPLC）

2.1.1 色谱的定性分析

采用保留时间对照法确定α-茄碱吸收峰的位置。准确称取0.0100 gα-茄碱标准品，用少量无水乙醇溶解后，定容于50 mL容量瓶中。在上述色谱条件下，进样20μL，得到α-茄碱标准品色谱图（图1）。

图1 α－茄碱标准品色谱图Fig.1 HPLC Chromatogram of standardα－solanine

2.1.2 标准曲线的绘制

准确称取0.0017 gα-茄碱标准品，用少量无水乙醇溶解后，定容于10 mL容量瓶中，得到浓度为0.17μg/μL的α-茄碱标准溶液。将标准液分别稀释10、102、103及104倍，再从高浓度至稀浓度分别进样，在上述色谱条件下进行HPLC分析，确定α -茄碱保留时间和峰面积。

表1 高效液相色谱法测得的不同浓度α－茄碱保留时间与峰面积Table 1 Relationship betweenα－solanine contents and apex area of HPLC

以α-茄碱稀释倍数（x）为横坐标，吸收峰面积（y，uV*s）为纵坐标，绘制标准曲线，得回归方程y＝316736x＋675713，其相关系数为R2＝0.9418。

2.2 不同方法龙葵素提取率的比较

2.2.1 不同乙醇浓度提取的比较

分别用不同浓度乙醇，从马铃薯薯芽与薯皮样品50 g（干重）中提取出龙葵素样品，用高效液相色谱分析测定其中α-茄碱的含量，测定结果如表2。

表2 不同浓度乙醇的龙葵素提取率Table 2 Extraction rate of solanine w ith different ethanol concentration

从表2可见，在6种不同浓度乙醇溶剂中，以75%乙醇的提取效果最好，提取率为389.25 mg/100 g。

2.2.2 不同回流时间提取的比较

从表3可见，回流5 h，对马铃薯龙葵素的提取效果最好，提取率达到389.90 mg/100 g。

表3 不同回流时间的龙葵素提取率Table 3 extraction rate under different reflux time

对实验结果进行显著性分析，p＝0.03478，差异显著。

3 讨论

本实验以龙葵素为目标产物，比较了不同浓度乙醇和不同回流时间提取马铃薯龙葵素的效果。研究发现，用75%浓度的乙醇回流5 h龙葵素提取率最高，达到了389.90 mg/100 g，与文献［13］的提取率511.0 mg/100 g相差不远。通过实验研究，确定了一种安全又简便地从马铃薯中提取出龙葵素的方法，即乙醇提取法，该法适合于提取马铃薯各部位中的龙葵素。与之前所使用的一些方法需要用到硫酸或者氨水等试剂相比，本实验所得龙葵素没有其他有毒物质，少量残留的乙醇也对细胞没有什么大的影响。

马铃薯中的龙葵素在不同生育时期、不同部位的含量是不同的，在组织细胞中的分布也是不同的，品种间也有差异，马铃薯芽中的龙葵素含量最高，所以主要是从马铃薯芽中提取龙葵素。我国是马铃薯生产大国，作为龙葵素原料的资源十分丰富，可以结合马铃薯植株的打顶、抹芽、掐花、摘果等生产措施，从芽（包括块茎萌发芽）、花、幼果和茎叶中提取龙葵素。块茎加工的副产品薯皮、薯渣也是提取龙葵素的重要原料，这样可以废物利用，起到绿色环保的作用。

［1］ 张 薇，熊兴耀，李 霞.马铃薯中龙葵素的提取方法［J］.湖南农业大学学报，2006，32（6）：665-667.

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［7］ Bushway RJ，Barden ES，Bushway AW.The mass extraction of potato glycoalkaloids blossoms［J］.Amer Potato J，1980，57：175.

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Study about Extracting Technology of Solanine in Potato

MEIHuiling1，LIWei1，DENG Lingcong1，TAN Jin1，LIU Sheng lin1，WANG Weijun2，ZHANG Wei2*
（1 Orient Science and Technology College，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；2 Science College，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China）

Solanine is a steroidal alkaloid glycosides derivatives which is generally contained in potato plants and tubers.Potato tuber was used as experimentalmaterial to study the extraction technology of solanine.Solanine was extracted by ethanolmethod at70℃for reflux and at55℃for rotary evaporation.The extraction rate of solaninewasmeasured under different concentration of ethanol and different extraction time，respectively.Gradient elution has been done by using acetonitrile phosphoric acid under flow rate of 0.8mL/min.The solanine sample was analyzed by HPLC detection by using E-clipse XDB-C18 reversed-phase column.Experiment results showed that the optimum extraction condition was at 70℃with 75%ethanol concentration for 5 hours reflux.The extraction ratewas389.90mg/100 g.

potato；solanen；extraction；HPLC analysis

S532；R284.2

A

1001-5280（2017）03-0310-03 DO I：10.16848/j.cnki.issn.1001-5280.2017.03.21

2017- 01- 15

梅慧玲（1995-），女，Email：675035780＠qq.com。*通信作者：张薇，教授，主要从事应用化学和天然产物化学研究，Email：zhangwei6261＠hotmail.com。

湖南省自然科学基金（11JJ3029）；湖南省教育厅一般项目（编号160）；湖南农业大学东方科技学院大学生研究性学习和创新性实验计划项目（DFCXY201457）。