鄭林祿 馬 強 陳 峰 張振興 馬宏儒

（1.寧德師范學院化學與材料學院；2.福建省特色生物化工材料重點實驗室；3.寧德師范學院教育與藝術學院 福建寧德 352100）

近年來開發(fā)綠色產(chǎn)品和保護環(huán)境的意識逐漸成為主流，無患子皂苷作為天然的清潔品，天然表面活性劑，能起到殺菌止癢和降壓降脂的功效，成分易降解，而且對消費者的身體無毒無害，重新引起人們的重視。此外，無患子皂苷在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等領域也有廣泛的應用[1-3]。

無患子皂苷的提取方法較多，但常規(guī)方法由于提取步驟多、耗時長、能耗高，易引起環(huán)境和安全問題，因此其提取方法有待進一步優(yōu)化[4]。本實驗室在無患子皂苷提取方面做了各種有益的探究，包括采用復合酶法提取無患子總皂苷[4，5]，積累了大量經(jīng)驗。基于表面活性劑特有的雙親分子結(jié)構(gòu)在皂苷提取過程中能降低原料與溶劑之間的界面張力，增加固液接觸面積，從而使溶劑分子更易滲入植物細胞組織中[6]。此外，表面活性劑對皂苷的增溶具有促進作用，能加快組織內(nèi)擴散速度。故本文嘗試用醇提-表面活性劑協(xié)同法提取無患子總皂苷，提高無患子總皂苷的提取率。

一、實驗部分

（一）試劑與儀器。無患子果皮粉（福建源華生物科技有限公司）；十二烷基磺酸鈉(SDS)：分析純，深圳泰達化工有限公司甲醇：化學純，高氯酸、冰醋酸、石油醚、齊墩果酸、正丁醇、香草醛等其它試劑均為分析純，天津市致遠化學試劑有限公司。紫外-可見分光光度計：UV-2100，北京瑞利分析儀器公司；循環(huán)水式多用真空泵：SHZ-D，河南省予華儀器有限公司；超級恒溫水浴及機械攪拌器：HH-501，金壇市杰瑞爾電器有限公司。

（二）無患子總皂苷提取率的測定。無患子總皂苷提取率按如下公式計算：

（三）工藝實驗方法。實驗方法主要參考文獻[4]進行，乙醇濃度、表面活性劑（SDS）用量、提取溫度和提取時間對無患子總皂苷的提取率均有不同程度的影響。為進一步優(yōu)化表面活性劑協(xié)同法提取無患子總皂苷的工藝參數(shù)，在單因素實驗的基礎上，以無患子總皂苷提取率為評價依據(jù)，按L9(34)設計進行正交實驗（見表1）。

表1 正交實驗設計因素水平表

二、結(jié)果與討論

（一）單因素實驗結(jié)果分析。

1.乙醇濃度對皂苷提取率的影響。準確稱取2.00g的無患子粉5份，分別加入10mL濃度為65%、70%、75%、80%、85%的乙醇溶劑，加入10mL0.7%的表面活性劑、提取溫度為60℃、提取時間為2.0h，將提取后的溶液過濾，選用顯色靈敏的香草醛-高氯酸反應進行顯色，以齊墩果酸為對照品，用UV-2100紫外-可見分光光度計進行測定，探究乙醇濃度對無患子總皂苷提取率的影響，結(jié)果見圖1。

圖1 乙醇濃度對皂苷提取率的影響

由圖1可知總皂苷提取率先隨乙醇濃度（在75%以內(nèi)）的增大而提高。原因是皂苷主要成分為三萜皂苷類和倍半萜糖苷類化合物，屬于弱極性化合物，易溶于弱極性溶液，當乙醇濃度較小時，無法將弱極性的三萜皂苷類和倍半萜糖苷類皂苷類化合物轉(zhuǎn)移到提取液中。隨著乙醇濃度的進一步增大，其他雜質(zhì)組分也隨之溶出，使得提取率反而下降，故最佳乙醇濃度為75%。

2.表面活性劑（SDS）用量對提取率的影響。準確稱取2.00g的無患子粉5份，分別加入10mL含量為0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%的表面活性劑（SDS）、加入10mL濃度為75%的乙醇溶劑、提取溫度為60℃、提取時間為2.0h，將提取后的溶液過濾，選用顯色靈敏的香草醛-高氯酸反應進行顯色，以齊墩果酸為對照品，用UV-2100紫外-可見分光光度計進行測定，探究表面活性劑（SDS）用量對無患子總皂苷提取率的影響，結(jié)果見圖2。

圖2 表面活性劑（SDS）用量對皂苷提取率的影響

由圖2可知表面活性劑（SDS）用量在0.5%到0.8%區(qū)間時，總皂苷提取率隨SDS用量的增加而增大，當表面活性劑（SDS）用量超過0.8%，總皂苷提取率隨SDS用量的增大反而降低，這是由于SDS用量的不斷增大，形成膠束數(shù)量也相繼增多，對總皂苷的增溶作用增強。當濃度達到0.8%時，提取率最大，此后SDS的增溶作用基本不變，提取率會出現(xiàn)下降趨勢，這說明SDS對提取液中的雜質(zhì)也有一定的增溶作用，使得提取率降低[7]。故表面活性劑（SDS）用量為0.8%最佳。

3.提取溫度對提取率的影響。準確稱取2.00g的無患子粉5份，加入10mL濃度為75%的乙醇溶劑和10mL含量為0.8%的表面活性劑、分別在水浴溫度為40℃、50℃、60℃、70℃、80℃的條件下進行提取、提取時間為2.0h，將提取后的溶液過濾，選用顯色靈敏的香草醛-高氯酸反應進行顯色，以齊墩果酸為對照品，用UV-2100紫外-可見分光光度計進行測定，探究提取溫度對無患子總皂苷提取率的影響，結(jié)果見圖3。

圖3 提取溫度對皂苷提取率的影響

由圖3可知總皂苷提取率在70℃以內(nèi)隨提取溫度的升高而升高；當水浴溫度從70℃改變到80℃，無患子總皂苷的提取率卻反而稍有下降，這是由于高溫使得乙醇揮發(fā)速率加快從而導致皂苷含量減少，并且高溫可能使皂苷類化合物結(jié)構(gòu)受到破壞，進而產(chǎn)率下降。因此最佳提取溫度為70℃。

4.最佳提取時間的選擇。準確稱取2.00g的無患子粉5份，加入10mL濃度為75%的乙醇溶劑和10mL含量為0.8 %的表面活性劑、提取溫度為70℃，無患子皂苷的提取時間分別設定為1.0h、1.5h、2.0h、2.5h、3.0h，將提取后的溶液過濾，選用顯色靈敏的香草醛-高氯酸反應進行顯色，以齊墩果酸為對照品，用UV-2100紫外-可見分光光度計進行測定，探究提取時間對提取率的影響，結(jié)果見圖4。

圖4 提取時間對皂苷提取率的影響

由圖4得出：前期總皂苷的提取率隨提取時間的增大而提高，提取時間為2.0h皂苷提取率達到最大，隨著提取時間的延長提取率基本不變，原因可能是原料無患子中的皂苷已基本被提取出來，所以后期時間對總皂苷提取率影響不大。從提取效率的角度考慮，最佳的工藝提取時間為2.0h。

（二）正交實驗優(yōu)化結(jié)果分析。

由無患子總皂苷提取率的正交實驗結(jié)果表2可知，醇提-表面活性劑協(xié)同法提取無患子總皂苷的影響因素主次順序為：表面活性劑用量＞提取時間＞乙醇濃度＞提取溫度。表面活性劑協(xié)同提取法提取總皂苷最佳工藝條件為A2B2C3D2，即乙醇濃度為75%，表面活性劑（SDS）用量為0.8%，水浴溫度為70℃，提取時間為2.5h。

表2 無患子總皂苷提取的正交實驗結(jié)果表

（三）工藝驗證實驗。稱取無患子粉7.98g，根據(jù)正交實驗得到的最佳乙醇濃度、表面活性劑（SDS）用量、水浴溫度、提取時間等工藝條件進行提取、純化，干燥為粉末狀，得到無患子總皂苷質(zhì)量為5.58g，皂苷提取率為69.93%。比單獨乙醇提取法的提取率（58.30 %）[8]提高了11.63%，說明表面活性劑SDS對皂苷的提取有增溶促進作用。

三、結(jié)語

通過單因素和正交實驗探究醇提-表面活性劑協(xié)同法提取無患子總皂苷的最優(yōu)提取工藝為：乙醇濃度75%、表面活性劑SDS用量為0.8%、提取溫度為70℃、提取時間為2.5h。在該條件下無患子中總皂苷的提取率為69.93%，表面活性劑與乙醇在提取無患子皂苷的工藝中具有協(xié)同效應，能有效提高總皂苷的提取率，比傳統(tǒng)乙醇提取法的提取率提高了11.63%。