正交實驗法優(yōu)選人參總皂苷提取工藝的研究

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(1.長春中醫(yī)藥大學，吉林 長春 130117；2.吉林工業(yè)大學，吉林 長春 130012；3.吉林大學中日聯(lián)誼醫(yī)院，吉林 長春 130033)

人參是多年生草本植物，為五加科人參屬植物人參(Panax ginseng C.A.Mey.)的干燥根，具有大補元氣，復脈固脫，補脾益肺，生津養(yǎng)血，安神益智的功效[1]。人參皂苷是人參的最主要的活性成分，現(xiàn)代研究表明，人參皂苷具有抗感染、解毒、抗疲勞、抗腫瘤、抗氧化、舒張血管、促進生物合成和抑制血小板凝集等作用 。近年來，由于微波提取和超聲波提取設備簡單，操作簡便，已廣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熱的原理提取植物化學成分的方法，在生產(chǎn)過程中具有安全、節(jié)能、快速、高效、選擇性好的優(yōu)點。超聲波提取法是利用超聲場強化提取天然藥物中活性成分的方法，與常規(guī)溶劑提取相比，超聲波提取具有時間短、產(chǎn)率高、條件溫和的特點[4]。本實驗參考前人對這2種方法的研究，并對其進行改進，選擇出最佳的工藝條件。

1 儀器與試藥

1.1 儀器 微波爐(合肥榮事達三洋電器股份有限公司)；電子分析天平(上海奧豪斯儀器有限公司)；真空干燥箱(上海精宏實驗設備有限公司)；超聲波清洗器(昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司)；722N可見分光光度計(上海精密科學儀器有限公司)

1.2 試藥 人參(產(chǎn)地吉林)；人參皂苷Re標準品(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、高氯酸均為分析純，水為重蒸水。

2 實驗方法

2.1 樣品預處理 將購買的人參磨碎，過120目篩，然后取一定量的人參粉末加入2倍量石油醚，50 ℃超聲提取1 h，減壓抽濾，得到的粗提物放入烘箱干燥；再將烘干后的粉末加入2倍量的石油醚，加熱回流萃取1 h，減壓抽濾后置于烘箱中干燥至恒重，備用。

2.2 人參總皂苷提取方法 精密稱取2 g粗提物,按照正交實驗設計進行操作，將得到提取液干燥，將干燥后提取物加入水飽和正丁醇進行溶解，靜置過夜后，取上清液再次干燥，備用。

2.3 微波提取工藝正交設計 在微波低火的條件下，根據(jù)平行試驗結(jié)果，選取乙醇濃度、提取次數(shù)、提取時間、固液比4個因素作為考察條件，每個因素3個水平，按L9(34)正交表進行實驗,因素水平表，見表1。

表1 微波提取因素水平

2.4 超聲提取工藝正交設計 在超聲溫度45 ℃，超聲功率100 kW的條件下，根據(jù)平行試驗結(jié)果，選取萃取試劑、提取次數(shù)、提取時間、固液比4個因素作為考察條件,每個因素3個水平，按L9(34)正交表進行實驗，見表2。

2.5 人參總皂苷含量的測定

2.5.1 標準曲線的繪制 精密稱取人參皂苷Re 10.01 mg，用甲醇定容于10 mL容量瓶中，使質(zhì)量濃度為1.001 mg/mL，精密吸取此液10、20、40、60、80、100 μL分別置于10 mL刻度試管中，水浴揮干，加入1%香草醛-高氯酸試液0.5 mL，置60 ℃恒溫水浴中加熱15 min后，立即流水冷卻5 min，加入5 mL 77%硫酸，搖勻，以試劑作空白。消除氣泡后，用可見分光光度計在540 nm波長處測量吸光度，繪制標準曲線，得人參皂苷Re對照品濃度X(mg/mL)與吸光度Y之間的回歸直線方程Y=23.095X-0.011 6，r=0.999 7。結(jié)果表明，Re在10.01～100.1 μg范圍內(nèi)，線性關系良好。

表2 超聲波提取因素水平表

2.5.2 樣品含量測定 精密稱取人參皂苷提取物50.55 mg，用甲醇定容于25 mL容量瓶中，使質(zhì)量濃度為2.022 mg/mL，精密吸取此液50 μL置于10 mL刻度試管中,水浴揮干，加入1%香草醛高氯酸試液0.5 mL,置60 ℃恒溫水浴中加熱15 min后，立即流水冷卻5 min加入5 mL 77%硫酸，搖勻，以試劑作空白。消除氣泡后，用可見分光光度計在540 nm波長處測量吸光度。從標準曲線上讀出供試品溶液中人參皂苷Re的量，結(jié)果乘以0.84，即得人參總皂苷量[6]。

3 結(jié)果與分析

3.1 微波提取正交實驗結(jié)果及分析 見表3。

由表3結(jié)果可看出，各因素對皂苷含量影響不均等,按極差R的大小決定各因素的主次順序為：A(乙醇濃度)>B(提取次數(shù))>D(固液比)>C(提取時間)，從而確定最優(yōu)工藝參數(shù)A3B3C3D2，即，70%乙醇，提取4次，每次5 min，固液比為1∶12。

3.2 超聲波提取正交實驗結(jié)果及分析 見表4。

表4 超聲波提取正交實驗結(jié)果

由表4結(jié)果可看出，各因素對皂苷含量影響不均等，按極差R的大小決定各因素的主次順序為:C(提取時間)>A(萃取試劑)>B(提取次數(shù))>D(固液比)，從而確定最優(yōu)工藝參數(shù)A2B3C3D3，即，70%乙醇，提取4次，每次40 min，固液比為1∶15。

3.3 2種提取方法最佳條件提取結(jié)果比較 微波提取法皂苷含量是66.08%，得率為4.18%；超聲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無論從皂苷含量還是得率都優(yōu)于超聲波提取法。

4 結(jié)論

本實驗表明微波提取法為最佳提取方法，其最佳提取工藝為70%乙醇，提取4次，每次5 min，固液比為1∶12。與超聲波提取相比，微波提取具有快速，提取效果好等優(yōu)點。

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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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