专利名称：山药皮中薯芋皂苷的提取方法
技术领域：
本发明涉及一种山药皮中薯芋皂苷的提取方法。
背景技术：
山药(Chinese Yam)，又名薯芋，是薯芋科(Dioscoreaceae)、薯芋属(Dioscorea) 中能够形成地下肉质块茎(根状茎)的栽培种(野生种)。一年或多年生蔓生草本植物，主要 分布于江西、浙江、湖南、湖北、河南、云南和四川等地。山药作为药食两用的食品，除富含 淀粉和人体必需的8种氨基酸等营养成分外，还含有多种具有优异生理和生物活性的黏液 多糖、多酚氧化酶、留体化合物。留体激素类药物在临床上有广泛的用途，它具有抗炎、抗过 敏、抗肿瘤、解毒等药理作用，结构与薯芋皂苷元(Diosgenin)相近，所以薯芋皂苷元是合 成甾体激素药物的起始原料；薯芋皂苷(Dioxcin)属于留体皂苷，由留体母核和二个鼠李 糖、一个葡萄糖结合在一起，在合适的水解条件下(加酸加热和酶解)可水解成薯芋皂苷 元。药理研究结果表明，山药薯芋留体皂苷元具有降血脂、抗血小板凝集、改善心肌缺血、抗 衰老、抗菌消炎、抗肿瘤等作用。人们在食用山药时将山药皮作为生活垃圾丢弃，污染了环 境，浪费了资源。
发明内容
针对现有情况，本发明的目的在于提供一种有效的山药皮中薯芋皂苷的提取方 法。为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案一种山药皮中薯芋皂苷的提取方 法，其特征在于包括以下步骤(1)将山药皮洗净、干燥后，粉碎成山药皮粉；(2)将经步 骤(1)处理后的山药皮粉与乙醇水溶液混合制得山药皮粉乙醇水溶液，所述乙醇水溶液的 乙醇-水体积百分比为20%至100%，所述山药皮粉乙醇水溶液的山药皮粉-乙醇水溶液的 料液比为l:5g/mL至l:25g/mL;(3)将经步骤(2)后的山药皮粉乙醇水溶液进行超声处理；将经步骤(3)后的山药皮粉乙醇水溶液在20°C至100°C环境温度下回流4至8小时进 行提取得到提取液；(5)将步骤(4)后的提取液进行过滤、溶剂回收，得到薯芋皂苷。本发明优选的所述山药皮粉乙醇水溶液的山药皮粉-乙醇水溶液的料液比为 1:8.80 g/mL。本发明优选的所述乙醇水溶液的乙醇-水体积百分比为83. 43%。本发明优选的所述环境温度为63. 56 V。本发明优选的所述步骤(4)回流6小时。本发明山药皮中薯芋皂苷的提取方法，能够有效的提取作为生活垃圾丢弃的山药 皮中的皂苷，提高了资源利用率，并减少了环境的污染。
图1为薯芋皂苷标准曲线图；图2为不同料液比对薯芋皂苷提取率的影响曲线图； 图3为浸提温度对薯芋皂苷提取率的影响曲线图； 图4为乙醇体积分数对薯芋皂苷提取率的影响曲线图； 图5为浸提时间对薯芋皂苷提取率的影响曲线图； 图6为Y=f(Xl，X2)的响应面曲面图； 图7为Y=f(X1,X3)的响应面曲面图； 图8为Y=fO(2，X3)的响应面曲面图。
具体实施例方式试剂的配制
1、薯芋皂苷对照液称取薯芋皂苷对照品5.0 mg,加甲醇溶解，转入50mL容量瓶中， 用甲醇稀释至刻度。2、5%的香草醛冰醋酸液称取0. 50 g香草醛，溶解于IOmL冰醋酸中。薯芋皂苷标准曲线制作
分别移取薯芋皂苷对照液0，0.4，0.8，1.2，1.6和2.0 mL置于具塞试管内，挥干 溶齐U，再分别加5%香草醛冰醋酸溶液0. 2 mL和高氯酸0. 8 mL,混勻、密塞，置60°C恒温水 浴中显色15min，取出后立即以冰水冷却5 min,各加入冰醋酸5. 0 mL，摇勻，静置lOmin， 以试剂空白为参比，用UV-722型分光光度计于波长M4 nm处测其吸光度。以薯芋皂苷浓 度C为横坐标，吸光度A为纵坐标，绘制薯芋皂苷标准曲线如图1所示。薯芋皂苷浓度在 0-0. 2mg/ mL之间，吸光度测定值与浓度之间呈良好的线性关系，谷胱甘肽浓度的标准曲线 方程为A=2. 2019C+0. 0135，R^=O. 9977。从图中可看出线性回归系数为0. 9977，线性显著， 所以可以作为吸光度来求薯芋皂苷浓度。山药皮中薯芋皂苷提取与测定 提取方法
(1)将山药皮洗净、干燥后，粉碎成山药皮粉；(2 )将经步骤(1)处理后的山药皮粉与乙 醇水溶液混合制得山药皮粉乙醇水溶液，所述乙醇水溶液的乙醇-水体积百分比为20%至 100%,所述山药皮粉乙醇水溶液的山药皮粉-乙醇水溶液的料液比为1 5g/mL至1 25g/mL ；
(3)将经步骤(2)后的山药皮粉乙醇水溶液进行超声处理；(4)将经步骤(3)后的山药皮粉 乙醇水溶液在20°C至100°C环境温度下回流4至8小时进行提取得到提取液；(5)将步骤
(4)后的提取液进行过滤、溶剂回收，得到薯芋皂苷。样品溶液配制及其含量测定
称取山药皮粉5g进行上述提取方法后得到的薯芋皂苷，用甲醇溶解，定容转移到50 mL的容量瓶中。准确吸取1 mL置于试管内，挥干溶剂，加入5%的香草醛冰醋酸溶液0. 2 mL 和高氯酸0.8 mL，混勻。置于60 °C恒温水浴锅中显色15 min，取出立即用冰水冷却5 min, 加入冰醋酸5.0 mL，摇勻，静置10 min，以试剂空白为对照，用UV-722型分光光度计测波长 544 nm处的吸光度。通过薯芋皂苷标准曲线得出样品液浓度C，计算提取率(以山药皮粉 M质量计)。薯芋皂苷提取率=(CX 50/M) X 100% 单因素试验选取溶剂、料液比、浸提温度、乙醇体积分数、浸提时间5个单因素，确定其适宜的范围。1、不同溶剂对提取率影响
称取5 g山药皮粉5份，超声处理后进行回流，分别加入体积分数为80%的乙醇、乙醚、 石油醚、丙酮、四氯化碳溶液100 mL，摇勻。在60 °C下回流6 h。60 °C回流时，石油醚与四氯化碳山药形成黏稠物无法抽滤，不能固液分离，提取 效果不好。结果表明山药薯芋皂苷乙醇比乙醚和丙酮等好，可能是极性刚好满足薯芋皂苷 的溶出，所以本试验选用乙醇。2、不同料液比对提取提取率影响
称取5 g山药皮粉5份，超声处理后进行回流，分别加入体积分数为80%的乙醇溶液， 料液比分别为1 :5，1 :10，1 :15，1 :20，1 :25，摇勻。在60 °C下回流6h。试验结果表明，料液比为1:5 1:15之间随着料液比的增加，提取率明显增大，料 液比为1:15 1:20提取率增加效果不明显。因此从提取效果、减小容积用量、降低浓缩负 荷三方面考虑，溶剂用量不宜过大。从图2中可以看出，提取率随着料液比增加而增加，但 是增加平缓。另外乙醇量太大不仅增加成本，而且给后面浓缩步骤带来不便。3、不同浸提温度对提取率影响
称取5 g山药皮粉5份，超声处理后进行回流，分别加入体积分数为80%的乙醇溶液 100 mL，摇勻。分别在 20、40、60、80、100 °C下回流 6 h。20 V 60°C之间随着温度的上升提取率明显增加，温度越高，分子运动越剧烈， 扩散速度越快，而且促进薯芋皂苷的溶出，提取效果越好，但是温度过高，薯芋皂苷提取率 也会降低。原因是山药中活性成分被破坏，而且杂质的溶出量会增加，所以薯芋皂苷提取率 会下降。另外，温度过高，乙醇挥发越快，会造成乙醇的损失。从图3中可以看出，70 V 100 °C之间提取率反而下降，温度越高提取率却越低，因此温度选为60 °C。4、不同乙醇体积分数对提取率影响
称取5 g山药皮粉5份，超声处理后进行回流，分别加入体积分数为20、40、60、80、100% 的乙醇溶液，摇勻。在60 °C下回流6 h。当乙醇体积分数为20 80之间，提取率随之上升，原因是乙醇体积分数偏小时， 一些亲水性物质如蛋白质、果胶、淀粉和部分多糖等水溶性杂质就会溶于溶剂中，对提取率 造成影响。当乙醇体积分数偏大时，妨碍乙醇向植物细胞渗透，影响浸出，使山药中的皂苷 不能较好的渗入乙醇中。从图4中可以看出，提取率随着乙醇体积分数的增加而增加，当乙 醇体积分数为80%时，提取率最大，乙醇体积分数到了 100%时，提取率又减小。因此乙醇体 积分数选80%。5、浸提时间对提取率影响
称取5 g山药皮粉5份，超声处理后进行回流，分别加入体积分数为80%的乙醇溶液， 摇勻。在60°C下回流4、5、6、7、8 h。4 h 6 h之间，提取率有所上升，回流时间不足时，固液接触不充分，薯芋皂苷没 有从山药中较好的渗入乙醇中，影响提取率；6 h 8 h之间，提取率变化不大，回流时间过 长时，提取率基本不变。从图5中可以看出，随着回流时间增加，薯芋皂苷提取率也增加，6 h时提取率最大，7 h后提取率又略有减小。因此回流时间选为6 h。
响应面分析试验
根据Box-Behnken的中心组合试验设计原理，综合单因素试验结果，由于浸提时间对 薯芋皂苷提取率影响不大，所以选取提取料液比、温度和乙醇体积分数对薯芋皂苷提取率 影响的三个因素，分别以XI，X2，X3代表，每 ，1进行编码(表1)，以薯芋皂苷提取率为响应值(Y)表1 响应面试验设计表
权利要求
1.一种山药皮中薯芋皂苷的提取方法，其特征在于包括以下步骤(1)将山药皮洗 净、干燥后，粉碎成山药皮粉；(2)将经步骤(1)处理后的山药皮粉与乙醇水溶液混合制得 山药皮粉乙醇水溶液，所述乙醇水溶液的乙醇-水体积比为20%至100%，所述山药皮粉乙醇 水溶液的山药皮粉-乙醇水溶液的料液比为l:5g/mL至l:25g/mL ； (3)将经步骤(2)后的 山药皮粉乙醇水溶液进行超声处理；(4)将经步骤(3)后的山药皮粉乙醇水溶液在20°C至 100°C环境温度下回流4至8小时进行提取得到提取液；(5)将步骤(4)后的提取液进行过 滤、溶剂回收，得到薯芋皂苷。
2.根据权利要求1所述的山药皮中薯芋皂苷的提取方法，其特征在于所述山药皮粉 乙醇水溶液的山药皮粉-乙醇水溶液的料液比为1:8. 80 g/mL。
3.根据权利要求1或2所述的山药皮中薯芋皂苷的提取方法，其特征在于所述乙醇 水溶液的乙醇-水体积比为83. 43%。
4.根据权利要求3所述的山药皮中薯芋皂苷的提取方法，其特征在于所述环境温度 为 63. 56 "C。
5.根据权利要求1或2或4所述的山药皮中薯芋皂苷的提取方法，其特征在于所述 步骤(4)回流6小时。
全文摘要
本发明涉及一种山药皮中薯芋皂苷的提取方法，其特征在于包括以下步骤(1)将山药皮洗净、干燥后，粉碎成山药皮粉；(2)将经步骤(1)处理后的山药皮粉与乙醇水溶液混合制得山药皮粉乙醇水溶液，所述乙醇水溶液的乙醇-水体积百分比为20%至100%，所述山药皮粉乙醇水溶液的山药皮粉-乙醇水溶液的料液比为1:5g/mL至1:25g/mL；(3)将经步骤(2)后的山药皮粉乙醇水溶液进行超声处理；(4)将经步骤(3)后的山药皮粉乙醇水溶液在20℃至100℃环境温度下回流4至8小时进行提取得到提取液；(5)将步骤(4)后的提取液进行过滤、溶剂回收，得到薯芋皂苷。本发明技术方案，具有有效提取山药皮中薯芋皂苷的效果。
文档编号C07J71/00GK102093463SQ20111000888
公开日2011年6月15日 申请日期2011年1月17日 优先权日2011年1月17日
发明者吴祥庭 申请人:温州大学