無患子皂苷的提取工藝初步研究*

王路艷，楊滿花，冉清連，何承麗，郭蓉蓉，王 玨，周駿宏

(黔南民族師范學(xué)院磷化工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 都勻 558000)

無患子叫洗手果，在東南亞各國(guó)、我國(guó)的臺(tái)灣省及淮河以及我們貴州都有著大量的分布。它的果核不僅可以制成佛珠作為裝飾品，又有著極高的含油率，是一種新型的制備生物柴油的原料；此外，無患子有著十分重要的醫(yī)學(xué)價(jià)值，能夠用于白帶和痔瘡等疾病的醫(yī)治；更因無患子不含有毒成分，對(duì)環(huán)境沒有污染。它的無患子的果皮富含了大量的皂苷，這種皂苷擁有良好的洗滌和去污的功能，并且野生的無患子皂苷還可以添加到各種清潔護(hù)膚化妝品中，非常受廣大女性的歡迎；所以無患子皂苷的提取實(shí)驗(yàn)探究是一項(xiàng)重要的工藝。無患子皂苷的提取方法主要有兩種：一是水提法，二是有機(jī)溶劑法；本實(shí)驗(yàn)我們主要采用有機(jī)溶劑法，研究出提取皂苷得率最高的方法。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 儀器與藥品

分光光度計(jì)，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，電子天平，萬(wàn)能粉碎機(jī)，恒溫磁力攪拌器，布氏漏斗，抽濾機(jī)，錐形瓶，容量瓶，分液漏斗等。

正丁醇，齊墩果酸，香草醛-冰醋酸水溶液，濃硫酸，甲醇,無水乙醇(95%)等。

1.2 實(shí)驗(yàn)步驟

1.2.1 無患子的粗提取

分別稱取野生、栽培無患子果皮粉碎成粉末，將其加入三頸燒瓶中，再加入一定量的無水乙醇溶液或者蒸餾水混合，在60 ℃[1]下磁力攪拌1 h，取出三頸燒瓶靜置15 min后，倒出上清液；用循環(huán)真空泵進(jìn)行抽濾，取濾液，重復(fù)此操作2次；合并2次的抽濾液，盛裝在2000 mL的燒杯中；并且烘干其濾渣。隨后將濾液放在80 ℃[1]，60 r/min的條件下分3次進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，待蒸干濾液為粘稠狀的棕黃色的膠狀物為止；將蒸發(fā)所得的皂苷粗產(chǎn)物進(jìn)行稱量。

1.2.2 無患子粗提取液的萃取

稱取粗產(chǎn)品皂苷原液在燒杯中，加入熱水溶解，在60 ℃水浴鍋中加熱10 min，一邊加熱一邊用玻璃棒進(jìn)行攪拌；隨后在分液漏斗中加入溶解液后再加入正丁醇進(jìn)行萃取，(正丁醇與粗產(chǎn)品皂苷為一定比例)待分層后(下層為含水層，上層為萃取皂苷層)取出上層；在第一次萃取后下層含水層再倒入分液漏斗中，用正丁醇最大程度萃取，分離后將上層皂苷與第一次萃取的裝進(jìn)同一容器中；取兩個(gè)干燥250 mL圓底燒瓶，稱重并記錄質(zhì)量，將旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為60 r/min，溫度為80 ℃，冷凝器調(diào)節(jié)為-10 ℃下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)；最后得到無患子皂苷精產(chǎn)品。

圖1 無患子萃取工藝流程圖

1.2.3 皂苷的測(cè)定

(1)標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

由于沒有純的無患子皂苷，所以選擇與無患子皂苷結(jié)構(gòu)類似的齊墩果酸[2-4]為標(biāo)準(zhǔn)品。利用比色分析法制作齊墩果酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程。吸光度與質(zhì)量濃度的關(guān)系：A=Km，其中m是齊墩果酸的質(zhì)量濃度。

表1 齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)品的吸光度測(cè)量

圖2 齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)品的標(biāo)準(zhǔn)曲線

齊墩果酸稱取50 mg，分別取0、0.10、0.20、0.40、0.80、1.20 mL的齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)溶液與6個(gè)具塞試管中，烘干甲醇，分別加入5%香草醛冰醋酸溶液0.2 mL，加濃硫酸0.8 mL，60 ℃水浴加熱15 min，流水冷卻，再分別加入5 mL的冰醋酸溶液，紫外光分光光度計(jì)在520 nm波長(zhǎng)下測(cè)吸光度，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖2所示。

(2)皂苷含量的測(cè)定

稱取一定質(zhì)量的待測(cè)樣品，用甲醇溶解定容至50 mL的容量瓶中。取三組一定體積的無患子溶解液于3個(gè)具塞試管中，分別加入5%香草醛冰醋酸溶液0.2 mL，加濃硫酸0.8 mL，60 ℃水浴加熱15 min，流水冷卻，再分別加入5 mL的冰醋酸溶液，采用分光光度計(jì)測(cè)量，得無患子皂苷粉末的吸光度。

2 結(jié)果與討論

2.1 無患子樹的物理性質(zhì)

本實(shí)驗(yàn)使用的野生無患子果實(shí)的樹木，是位于貴州省安順市鎮(zhèn)寧縣六馬鎮(zhèn)的一顆近100年的野生無患子樹木。而栽培無患子果實(shí)則是選擇貴州省獨(dú)山縣上司鎮(zhèn)的一個(gè)栽培無患子種植基地，此基地是2012年開始種植。

表2 無患子果樹的地理數(shù)據(jù)

分別隨機(jī)選取天然的、栽培的無患子果實(shí)各100顆(連皮帶子)作為代表進(jìn)行簡(jiǎn)單的測(cè)量，電子天平稱量其重量；再?gòu)倪@100顆中隨機(jī)挑選10顆用游標(biāo)卡尺測(cè)其直徑，利用密度儀測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)，并運(yùn)用相關(guān)公式計(jì)算出密度。

表3 無患子果實(shí)的物理數(shù)據(jù)

從表2知無患子的地理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得知，雖然兩者的經(jīng)緯度差不多，但是栽培無患子從種植年限還是樹齡、樹徑和樹高都比野生無患子要少很多；再結(jié)合表格3(二者都是從中隨機(jī)挑選的無患子果實(shí))兩者的密度相差不大，但是栽培無患子比野生無患子質(zhì)量要重一些，直徑也要大。

2.2 無患子果皮的皂苷測(cè)量

表4 無患子原始果皮的皂苷測(cè)量

各稱取栽培和野生無患子原始果皮粉末84.40 mg、80.80 mg；用甲醇溶解定容至50 mL的容量瓶中。取三組1 mL無患子溶解液于3個(gè)具塞試管中，分別加入5%香草醛冰醋酸[5]溶液0.2 mL，濃硫酸0.8 mL，60 ℃水浴加熱15 min，流水冷卻，再分別加入5 mL的冰醋酸溶液，測(cè)得吸光度；代入標(biāo)準(zhǔn)曲線求得皂苷含量。

由數(shù)據(jù)分析可知，野生無患子果皮中的皂苷含量略高于栽培種植的無患子。

2.3 無患子皂苷的粗提取

分別采取1:6與1:10的固液比[6]在95%乙醇提取劑作用下，按照上述“1.2.1”的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行粗提取，最后將旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)過濾后得到的濾渣；按照“1.2.3”的實(shí)驗(yàn)步驟,先稱取無患子粗提的濾渣進(jìn)行溶解定容，再量取顯色劑加入再進(jìn)行測(cè)量，得到濾渣的吸光度；通過計(jì)算和代入圖1的標(biāo)準(zhǔn)曲線和標(biāo)準(zhǔn)方程計(jì)算出其皂苷含量，并反推出粗提取后無患子皂苷粗產(chǎn)品中的皂苷含量及皂苷提取率，具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表5所示。

從表5可看出，栽培無患子的皂苷提取率高于野生無患子的，固液比1:10的提取率高于1:6的提取率。

2.4 皂苷的萃取及測(cè)量

將上述粗提取的粗產(chǎn)品皂苷，按照“1.2.2”的萃取方法萃取，然后將萃取后得到的精華皂苷，稱取一定質(zhì)量，按照“1.2.3”的實(shí)驗(yàn)步驟先稱精華皂苷產(chǎn)品進(jìn)行溶解定容，量取顯色劑加入再進(jìn)行測(cè)量，得到濾渣的吸光度；再通過計(jì)算和代入圖1的標(biāo)準(zhǔn)曲線和標(biāo)準(zhǔn)方程計(jì)算出其皂苷含量，具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表6所示。

從表6可看出，萃取比為1:12時(shí)萃取物的皂苷含量最高，達(dá)到56.67%。

表6 無患子的萃取及萃取后皂苷測(cè)量

3 結(jié) 論

(1) 貴州本地分布有不少的野生無患子樹且樹齡長(zhǎng)久，說明本地地理、氣候等滿足無患子的自然生長(zhǎng)條件。通過與人工栽培的無患子果實(shí)的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)二者的果實(shí)的密度相差不大，但是栽培無患子比野生無患子質(zhì)量、直徑要大，但野生無患子皂苷含量比栽培種植的無患子的皂苷含量要高。

(2)無患子皂苷提取工藝研究得出在無患子果皮比95%乙醇提取劑為1:6的情況下粗提取的皂苷含量最高，粗提取與萃取溫度為80 ℃最佳，皂苷提取率可以達(dá)到67.27%。采用正丁醇進(jìn)一步對(duì)粗品萃取可以獲得皂苷含量達(dá)到56.67%的固態(tài)高皂苷含量的精品。