青海產小葉黑柴胡總皂苷提取工藝的優選

張丹　陶燕鐸　顏學偉　曹緯國　王剛

摘要：采用單因素試驗與正交試驗相結合優化小葉黑柴胡（Bupleurum smithii Wolff var. parvifolium Shan et Y. Li）總皂苷的提取工藝，考察了提取溫度、提取溶劑pH、乙醇濃度、料液比（g/mL，下同）、提取次數和提取時間對小葉黑柴胡總皂苷得率的影響。結果表明，小葉黑柴胡總皂苷的較優提取工藝條件為料液比1∶10，乙醇濃度80%，提取次數3次，提取時間1.0 h，提取溫度80 ℃，提取溶劑pH為9。該工藝條件下，小葉黑柴胡總皂苷的得率為2.78%。驗證試驗表明該工藝穩定可行，可為小葉黑柴胡的深入研究提供參考。

關鍵詞：小葉黑柴胡（Bupleurum smithii Wolff var. parvifolium Shan et Y. Li）；總皂苷；提取工藝；正交試驗

中圖分類號：R284.2 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）05-1139-03

柴胡為常用中藥之一，中國藥典[1]規定柴胡藥材基源為柴胡（Bupleurum chinense DC.）和狹葉柴胡（Bupleurum scorzonerifdium Willd.），近年來柴胡藥材需求量較大，資源緊張，導致柴胡藥材價格不斷攀升，急需擴大藥用資源。小葉黑柴胡（Bupleurum smithii Wolff var. parvifolium Shan et Y. Li）主要分布于青海、寧夏、甘肅、山西和內蒙古等地，資源量較大，為青海、寧夏等地商品柴胡的主流品種[2]。其皂苷類成分與柴胡相似[3]，重慶醫科大學中藥化學成分研究組前期研究表明小葉黑柴胡中柴胡皂苷a的含量可達到0.5%以上[4]，遠高于藥典柴胡藥材的標準，具有較大的開發利用價值。

本研究擬建立小葉黑柴胡中柴胡總皂苷的較優提取工藝，為純化制備高純度的小葉黑柴胡總皂苷奠定基礎，提高小葉黑柴胡的生產附加值，以達到對高原特色生物資源深度開發利用的目的。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 原料與試劑 小葉黑柴胡（購于青海西寧，經中國科學院西北高原生物研究所梅麗娟副研究員鑒定為小葉黑柴胡（Bupleurum smithii Wolff var. parvifolium Shan et Y. Li）。

柴胡皂苷a標準品（中國藥品生物制品鑒定所提供，批號：110777-200507）；香蘭素、甲醇、95%乙醇、冰醋酸、正丁醇、高氯酸等均為分析純。

1.1.2 儀器與設備 UV-1800型分光光度計（上海箐華科技儀器有限公司）；數顯三用恒溫水浴箱（江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司）；旋轉蒸發儀（上海亞榮生化儀器廠）；F-80型高速粉碎機（金壇市金城國勝實驗儀器廠）；AL204型電子分析天平（瑞士梅特勒-托利多）。

1.2 方法[5-8]

1.2.1 標準品溶液的制備 精密稱取柴胡皂苷a標準品9.6 mg，置10 mL容量瓶中，加甲醇溶解并定容至刻度，搖勻即得。

1.2.2 供試品溶液的制備 精密稱取小葉黑柴胡粗粉5.0 g，置具塞三角瓶中，加入80%乙醇溶液100 mL，稱定質量，浸泡過夜后超聲提取60 min，冷卻至室溫后稱重，用80%乙醇溶液補足減失的質量，搖勻后過濾，精密量取續濾液10 mL濃縮至干后，加甲醇溶解、轉移至10 mL容量瓶并定容，作為供試品溶液。

1.2.3 最大吸收波長的測定 取柴胡皂苷a標準品溶液和供試品溶液各0.2 mL，分別置10 mL具塞比色管中，揮發干溶劑后，各加入0.2 mL 5%香草醛-冰醋酸溶液和0.8 mL高氯酸，搖勻，60 ℃恒溫水浴加熱20 min，取出后置冰水浴中冷卻15 min，再加入5 mL冰醋酸，搖勻，在200～800 nm波長范圍內掃描。

1.2.4 線性關系的考察 分別精密量取柴胡皂苷a標準品溶液0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8 mL，置10 mL具塞比色管中，按照“1.2.3”操作顯色，以第1管做空白對照，于“1.2.3”確定的最大吸收波長下分別測定其吸光度，計算線性回歸方程。

1.2.5 小葉黑柴胡總皂苷含量的測定 精密量取供試品溶液0.5 mL置于10 mL具塞比色管中，按照“1.2.3”方法顯色后，于“1.2.3”確定的最大吸收波長下測定其吸光度，并依據線性回歸方程計算樣品中總皂苷的含量。

1.2.6 單因素試驗

1）考察提取溫度對小葉黑柴胡總皂苷得率的影響。稱取小葉黑柴胡粗粉3份，每份約5.0 g，置圓底燒瓶中各加入40 mL 80%的乙醇溶液，分別在70、80、90 ℃ [9]下各回流提取3次，每次1.0 h。合并3次提取液，濃縮至干，加甲醇溶解、轉移并定容至100 mL容量瓶中，過濾，取續濾液按照“1.2.5”方法測定并計算樣品中總皂苷的含量。

2）考察提取溶劑pH對小葉黑柴胡總皂苷得率的影響。稱取小葉黑柴胡粗粉3份，每份約5.0g，置圓底燒瓶中各加入40 mL 80%的乙醇溶液，分別用濃度為30%的氨水調整其pH為7.0、8.0、9.0，于80 ℃水浴下各回流提取3次，每次1.0 h。合并3次提取液，濃縮至干，加甲醇溶解、轉移并定容至100 mL容量瓶中，過濾，取續濾液按照“1.2.5”方法測定并計算樣品中總皂苷的含量。

1.2.7 正交試驗 選取影響小葉黑柴胡總皂苷提取效果的乙醇濃度（A）、料液比（B）（g/mL，下同）、提取次數（C）及提取時間（D）作為考察因素，提取溫度與提取溶劑pH的設定依據“1.2.6”試驗結果，以小葉黑柴胡總皂苷的得率為考察指標，選用L9（34）正交試驗考察各因素對小葉黑柴胡總皂苷提取效果的影響。正交試驗因素與水平見表1。

1.2.8 驗證試驗 分別精密稱取3份小葉黑柴胡藥材，每份20.0 g，依據單因素試驗與正交試驗結果優選的工藝條件提取小葉黑柴胡總皂苷，測定并計算其含量。

2 結果與分析

2.1 最大吸收波長的確定

依據“1.2.3”操作，結果標準品和供試品溶液顯色后均在612 nm處有較大吸收，因此選擇612 nm為測定波長。

2.2 線性關系的考察

依據“1.2.4”測定結果，以吸光度值A為縱坐標，以標準品溶液濃度C為橫坐標計算，求得回歸方程：A=2.195 C+0.129，r=0.999 2，線性范圍為0.096～0.768 mg/mL。

2.3 小葉黑柴胡總皂苷含量測定結果

依據“1.2.5”操作，結果測得小葉黑柴胡藥材中總皂苷的含量為2.81%。

2.4 單因素試驗結果與分析

2.4.1 提取溫度對小葉黑柴胡總皂苷得率的影響 按照“1.2.6”項下提取溫度對柴胡總皂苷提取的影響試驗操作并測定，70、80、90 ℃ 3個提取溫度條件下，小葉黑柴胡總皂苷的得率分別為1.70%、2.24%和1.56%，由此可見提取溫度對小葉黑柴胡總皂苷的得率影響較大，其中80 ℃為較優提取溫度。

2.4.2 提取溶劑pH對小葉黑柴胡總皂苷得率的影響 試驗結果表明，在提取溶劑pH分別為8、9、10 的條件下，小葉黑柴胡總皂苷的得率分別為2.44%、2.48%和2.39%，由此可見提取溶劑pH也是影響小葉黑柴胡總皂苷提取效果的因素之一，其中提取溶劑pH為9時提取效果較好。

2.3 正交試驗結果與分析

按照“1.2.7”正交試驗設計，以柴胡總皂苷的得率為考察指標，優選小葉黑柴胡總皂苷提取工藝條件，其結果見表2，方差分析結果見表3。

由表2極差分析結果可知，各因素的主次順序為C、B、D、A，表明提取次數對小葉黑柴胡總皂苷提取效果的影響最大。小葉黑柴胡總皂苷提取的較優工藝條件組合為A3B3C3D1，結合單因素試驗結果，得小葉黑柴胡總皂苷較優提取工藝為：料液比1∶10，乙醇濃度80%，提取次數3次，提取時間1.0 h，提取溫度80 ℃，提取溶劑pH為9。由表3方差分析結果可知，因素C作用顯著，其他因素作用不顯著，與極差分析結果相同。

2.4 驗證試驗結果

依據“1.2.8”項下操作，按照“1.2.5”項下測定，結果測得小葉黑柴胡總皂苷的得率分別為2.75%、2.81%和2.78%，平均為2.78%，表明該工藝穩定可行。

3 小結與討論

由于影響柴胡皂苷類成分提取的因素較多，本試驗采取單因素試驗與正交試驗相結合考察了提取溫度、提取溶劑pH、乙醇濃度、料液比、提取次數和提取時間等因素對小葉黑柴胡總皂苷得率的影響，確定了小葉黑柴胡總皂苷的較優提取工藝為料液比1∶10，乙醇濃度80%，提取次數3次，提取時間1.0 h，提取溫度80 ℃，提取溶劑pH為9。對該工藝條件進行了驗證試驗，小葉黑柴胡總皂苷的得率為2.78%，表明該工藝穩定可行，可為小葉黑柴胡的進一步開發利用提供依據。分析正交試驗中各因素對小葉黑柴胡總皂苷提取的影響可知，提取次數對其影響最大，其次單因素考察時發現提取溫度對其影響較大，與正交試驗中隨提取時間增長小葉黑柴胡總皂苷的得率反而下降的結果相吻合，可能與柴胡皂苷類成分在高溫條件下不穩定有關，因此在生產過程中需引起重視。與已知其他研究結果[9-11]相比較，青海產小葉黑柴胡中總皂苷的含量明顯高于其他地區柴胡中總皂苷的含量，可能與青藏高原特殊的生態環境有關，高原生態條件苛刻，藥用植物生長緩慢，相關次生代謝產物含量較高。前期研究也表明小葉黑柴胡與柴胡及狹葉柴胡中皂苷類成分相似，同時小葉黑柴胡為西北地區商品柴胡的主流品種之一，資源量豐富，具有較大的開發價值，可深入研究。

參考文獻：

[1] 國家藥典委員會.中國藥典（2010版），Ⅰ部[S].北京：中國醫藥科技出版社，2010.263.

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[3] 王英華，刑世瑞，羽野芳生，等.小葉黑柴胡中皂苷類成分的研

究[J].中國中藥雜志，1998，23（2）：96-98.

[4] 曹緯國，陶燕鐸，張有金，等.青海產小葉黑柴胡中皂苷類成分的含量分析[J].中國現代應用藥學，2012，29（4）：323-326.

[5] 趙 磊，劉本亮，吳福祥，等.柴胡提取工藝的研究[J].中藥材，2004，27（10）：764-766.

[6] 肖功勝，楊 云，孫維英，等.柴胡有效成分提取工藝的研究[J].時珍國醫國藥，2008，19（8）：1829-1830.

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[8] 劉 偉，董誠明，范 婷，等.正交試驗法優選柴胡中柴胡皂苷提取工藝[J].中國醫院藥學雜志，2008，28（16）：1350-1352.

[9] 王 鵬，賈凌云，孫啟時，等.不同產地柴胡中柴胡皂苷的含量測定[J].沈陽藥科大學學報，2004，21（3）：193-195.

[10] 王 鵬，王玉生，劉 斌.不同產地柴胡中總皂苷及柴胡皂苷a含量測定[J].中國藥物與臨床，2008，8（3）：228-229.

[11] 李媛媛，秦雪梅，王玉慶，等.柱前衍生化法評價不同品種和產地柴胡藥材和飲片的質量[J].中國中藥雜志，2008，33（3）：237-240.

1.2.8 驗證試驗 分別精密稱取3份小葉黑柴胡藥材，每份20.0 g，依據單因素試驗與正交試驗結果優選的工藝條件提取小葉黑柴胡總皂苷，測定并計算其含量。

2 結果與分析

2.1 最大吸收波長的確定

依據“1.2.3”操作，結果標準品和供試品溶液顯色后均在612 nm處有較大吸收，因此選擇612 nm為測定波長。

2.2 線性關系的考察

依據“1.2.4”測定結果，以吸光度值A為縱坐標，以標準品溶液濃度C為橫坐標計算，求得回歸方程：A=2.195 C+0.129，r=0.999 2，線性范圍為0.096～0.768 mg/mL。

2.3 小葉黑柴胡總皂苷含量測定結果

依據“1.2.5”操作，結果測得小葉黑柴胡藥材中總皂苷的含量為2.81%。

2.4 單因素試驗結果與分析

2.4.1 提取溫度對小葉黑柴胡總皂苷得率的影響 按照“1.2.6”項下提取溫度對柴胡總皂苷提取的影響試驗操作并測定，70、80、90 ℃ 3個提取溫度條件下，小葉黑柴胡總皂苷的得率分別為1.70%、2.24%和1.56%，由此可見提取溫度對小葉黑柴胡總皂苷的得率影響較大，其中80 ℃為較優提取溫度。

2.4.2 提取溶劑pH對小葉黑柴胡總皂苷得率的影響 試驗結果表明，在提取溶劑pH分別為8、9、10 的條件下，小葉黑柴胡總皂苷的得率分別為2.44%、2.48%和2.39%，由此可見提取溶劑pH也是影響小葉黑柴胡總皂苷提取效果的因素之一，其中提取溶劑pH為9時提取效果較好。

2.3 正交試驗結果與分析

按照“1.2.7”正交試驗設計，以柴胡總皂苷的得率為考察指標，優選小葉黑柴胡總皂苷提取工藝條件，其結果見表2，方差分析結果見表3。

由表2極差分析結果可知，各因素的主次順序為C、B、D、A，表明提取次數對小葉黑柴胡總皂苷提取效果的影響最大。小葉黑柴胡總皂苷提取的較優工藝條件組合為A3B3C3D1，結合單因素試驗結果，得小葉黑柴胡總皂苷較優提取工藝為：料液比1∶10，乙醇濃度80%，提取次數3次，提取時間1.0 h，提取溫度80 ℃，提取溶劑pH為9。由表3方差分析結果可知，因素C作用顯著，其他因素作用不顯著，與極差分析結果相同。

2.4 驗證試驗結果

依據“1.2.8”項下操作，按照“1.2.5”項下測定，結果測得小葉黑柴胡總皂苷的得率分別為2.75%、2.81%和2.78%，平均為2.78%，表明該工藝穩定可行。

3 小結與討論

由于影響柴胡皂苷類成分提取的因素較多，本試驗采取單因素試驗與正交試驗相結合考察了提取溫度、提取溶劑pH、乙醇濃度、料液比、提取次數和提取時間等因素對小葉黑柴胡總皂苷得率的影響，確定了小葉黑柴胡總皂苷的較優提取工藝為料液比1∶10，乙醇濃度80%，提取次數3次，提取時間1.0 h，提取溫度80 ℃，提取溶劑pH為9。對該工藝條件進行了驗證試驗，小葉黑柴胡總皂苷的得率為2.78%，表明該工藝穩定可行，可為小葉黑柴胡的進一步開發利用提供依據。分析正交試驗中各因素對小葉黑柴胡總皂苷提取的影響可知，提取次數對其影響最大，其次單因素考察時發現提取溫度對其影響較大，與正交試驗中隨提取時間增長小葉黑柴胡總皂苷的得率反而下降的結果相吻合，可能與柴胡皂苷類成分在高溫條件下不穩定有關，因此在生產過程中需引起重視。與已知其他研究結果[9-11]相比較，青海產小葉黑柴胡中總皂苷的含量明顯高于其他地區柴胡中總皂苷的含量，可能與青藏高原特殊的生態環境有關，高原生態條件苛刻，藥用植物生長緩慢，相關次生代謝產物含量較高。前期研究也表明小葉黑柴胡與柴胡及狹葉柴胡中皂苷類成分相似，同時小葉黑柴胡為西北地區商品柴胡的主流品種之一，資源量豐富，具有較大的開發價值，可深入研究。

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[11] 李媛媛，秦雪梅，王玉慶，等.柱前衍生化法評價不同品種和產地柴胡藥材和飲片的質量[J].中國中藥雜志，2008，33（3）：237-240.

1.2.8 驗證試驗 分別精密稱取3份小葉黑柴胡藥材，每份20.0 g，依據單因素試驗與正交試驗結果優選的工藝條件提取小葉黑柴胡總皂苷，測定并計算其含量。

2 結果與分析

2.1 最大吸收波長的確定

依據“1.2.3”操作，結果標準品和供試品溶液顯色后均在612 nm處有較大吸收，因此選擇612 nm為測定波長。

2.2 線性關系的考察

依據“1.2.4”測定結果，以吸光度值A為縱坐標，以標準品溶液濃度C為橫坐標計算，求得回歸方程：A=2.195 C+0.129，r=0.999 2，線性范圍為0.096～0.768 mg/mL。

2.3 小葉黑柴胡總皂苷含量測定結果

依據“1.2.5”操作，結果測得小葉黑柴胡藥材中總皂苷的含量為2.81%。

2.4 單因素試驗結果與分析

2.4.1 提取溫度對小葉黑柴胡總皂苷得率的影響 按照“1.2.6”項下提取溫度對柴胡總皂苷提取的影響試驗操作并測定，70、80、90 ℃ 3個提取溫度條件下，小葉黑柴胡總皂苷的得率分別為1.70%、2.24%和1.56%，由此可見提取溫度對小葉黑柴胡總皂苷的得率影響較大，其中80 ℃為較優提取溫度。

2.4.2 提取溶劑pH對小葉黑柴胡總皂苷得率的影響 試驗結果表明，在提取溶劑pH分別為8、9、10 的條件下，小葉黑柴胡總皂苷的得率分別為2.44%、2.48%和2.39%，由此可見提取溶劑pH也是影響小葉黑柴胡總皂苷提取效果的因素之一，其中提取溶劑pH為9時提取效果較好。

2.3 正交試驗結果與分析

按照“1.2.7”正交試驗設計，以柴胡總皂苷的得率為考察指標，優選小葉黑柴胡總皂苷提取工藝條件，其結果見表2，方差分析結果見表3。

由表2極差分析結果可知，各因素的主次順序為C、B、D、A，表明提取次數對小葉黑柴胡總皂苷提取效果的影響最大。小葉黑柴胡總皂苷提取的較優工藝條件組合為A3B3C3D1，結合單因素試驗結果，得小葉黑柴胡總皂苷較優提取工藝為：料液比1∶10，乙醇濃度80%，提取次數3次，提取時間1.0 h，提取溫度80 ℃，提取溶劑pH為9。由表3方差分析結果可知，因素C作用顯著，其他因素作用不顯著，與極差分析結果相同。

2.4 驗證試驗結果

依據“1.2.8”項下操作，按照“1.2.5”項下測定，結果測得小葉黑柴胡總皂苷的得率分別為2.75%、2.81%和2.78%，平均為2.78%，表明該工藝穩定可行。

3 小結與討論

由于影響柴胡皂苷類成分提取的因素較多，本試驗采取單因素試驗與正交試驗相結合考察了提取溫度、提取溶劑pH、乙醇濃度、料液比、提取次數和提取時間等因素對小葉黑柴胡總皂苷得率的影響，確定了小葉黑柴胡總皂苷的較優提取工藝為料液比1∶10，乙醇濃度80%，提取次數3次，提取時間1.0 h，提取溫度80 ℃，提取溶劑pH為9。對該工藝條件進行了驗證試驗，小葉黑柴胡總皂苷的得率為2.78%，表明該工藝穩定可行，可為小葉黑柴胡的進一步開發利用提供依據。分析正交試驗中各因素對小葉黑柴胡總皂苷提取的影響可知，提取次數對其影響最大，其次單因素考察時發現提取溫度對其影響較大，與正交試驗中隨提取時間增長小葉黑柴胡總皂苷的得率反而下降的結果相吻合，可能與柴胡皂苷類成分在高溫條件下不穩定有關，因此在生產過程中需引起重視。與已知其他研究結果[9-11]相比較，青海產小葉黑柴胡中總皂苷的含量明顯高于其他地區柴胡中總皂苷的含量，可能與青藏高原特殊的生態環境有關，高原生態條件苛刻，藥用植物生長緩慢，相關次生代謝產物含量較高。前期研究也表明小葉黑柴胡與柴胡及狹葉柴胡中皂苷類成分相似，同時小葉黑柴胡為西北地區商品柴胡的主流品種之一，資源量豐富，具有較大的開發價值，可深入研究。

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