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(wú)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(wú)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(wú)患子不含有毒成分,對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染。它的無(wú)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(wú)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(wú)患子皂苷的提取實(shí)驗(yàn)探究是一項(xiàng)重要的工藝。無(wú)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。
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(wú)水乙醇(95%)等。
1.2.1 無(wú)患子的粗提取
分別稱取野生、栽培無(wú)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(wú)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(wú)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(wú)患子皂苷精產(chǎn)品。
圖1 無(wú)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(méi)有純的無(wú)患子皂苷,所以選擇與無(wú)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(wú)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(wú)患子皂苷粉末的吸光度。
本實(shí)驗(yàn)使用的野生無(wú)患子果實(shí)的樹(shù)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(wú)患子樹(shù)木。而栽培無(wú)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(wú)患子種植基地,此基地是2012年開(kāi)始種植。
表2 無(wú)患子果樹(shù)的地理數(shù)據(jù)
分別隨機(jī)選取天然的、栽培的無(wú)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(wú)患子果實(shí)的物理數(shù)據(jù)
從表2知無(wú)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(wú)患子從種植年限還是樹(shù)齡、樹(shù)徑和樹(shù)高都比野生無(wú)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(wú)患子果實(shí))兩者的密度相差不大,但是栽培無(wú)患子比野生無(wú)患子質(zhì)量要重一些,直徑也要大。
表4 無(wú)患子原始果皮的皂苷測(cè)量
各稱取栽培和野生無(wú)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(wú)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(wú)患子果皮中的皂苷含量略高于栽培種植的無(wú)患子。
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(guò)濾后得到的濾渣;按照“1.2.3”的實(shí)驗(yàn)步驟,先稱取無(wú)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(guò)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(wú)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(wú)患子的皂苷提取率高于野生無(wú)患子的,固液比1:10的提取率高于1:6的提取率。
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(guò)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(wú)患子的萃取及萃取后皂苷測(cè)量
(1) 貴州本地分布有不少的野生無(wú)患子樹(shù)且樹(shù)齡長(zhǎng)久,說(shuō)明本地地理、氣候等滿足無(wú)患子的自然生長(zhǎng)條件。通過(guò)與人工栽培的無(wú)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(wú)患子比野生無(wú)患子質(zhì)量、直徑要大,但野生無(wú)患子皂苷含量比栽培種植的無(wú)患子的皂苷含量要高。
(2)無(wú)患子皂苷提取工藝研究得出在無(wú)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。