李 倩 饒力群 王輔恒 楊 華 鄺瑋琦
(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410128)
羅漢果苷V提取條件優(yōu)化研究
李 倩 饒力群 王輔恒 楊 華 鄺瑋琦
(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410128)
建立羅漢果苷V的最佳提取工藝。采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)考察提取溶劑濃度、提取時(shí)間、提取溫度、料液比對(duì)羅漢苷V的影響。結(jié)果表明,羅漢果苷V的最佳提取工藝條件:以濃度為50%的乙醇溶液作為提取劑,回流時(shí)間為120min,物料比為1∶15(m∶V),回流溫度為60℃。該條件下羅漢果苷V的提取率可達(dá)到72%。
羅漢果;羅漢果苷V;最佳提取工藝;高效液相色譜
羅漢果(corsvenor momordica fruit)為葫蘆科多年生草質(zhì)藤本植物羅漢果的果實(shí),其干燥果實(shí)為圓形或長(zhǎng)圓形。羅漢果皂甙是其強(qiáng)甜味的非糖物質(zhì)三萜類(lèi)成分之一,具有3個(gè)比較突出的特點(diǎn):① 甜度高,熱量低,是糖尿病患者和肥胖者的理想的食品;② 具有較強(qiáng)的保健功能,如:提高免疫功能、保護(hù)肝臟、降血糖血脂、抗氧化等作用;③ 無(wú)毒性,安全系數(shù)高。迄今為止,研究者已從羅漢果果實(shí)中分離并鑒定出了幾種羅漢果單體皂苷,分別是:羅漢果苷Ⅳ(mogrosideⅣ)、羅漢果苷 V (mogroside V)、羅漢果苷Ⅲ (mogrosideⅢ)、羅漢果苷ⅡE(mogrosidⅡE)、羅漢果苷ⅢE(mogrosideⅢE)、羅漢果苷Ⅵ(mogrosideⅥ)、羅漢果苷 A (mogroside A)、羅漢果新苷(neomogroside)、賽門(mén)苷Ⅰ(siamensideⅠ)、11-氧化羅漢果甙(11-oxomogroside)、羅漢果二醇苯甲酸脂(mogroester)等葫蘆烷三萜苷類(lèi)化合物[1]。其中羅漢果苷V是一種葫蘆烷四環(huán)三萜化合物,分子式為C60H102O29·2H2O,24位連接了5個(gè)糖基[2],含量為1%,具有甜度高、熱量低、熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn),可作為天然甜味劑開(kāi)發(fā)的物質(zhì)之一[3-5]。
前人[6-8]曾采用水煮法、浸漬法和超聲波輔助提取法提取羅漢果總皂苷,但未見(jiàn)對(duì)羅漢果苷V進(jìn)行提取的相關(guān)報(bào)道。本試驗(yàn)對(duì)羅漢果苷V的熱回流提取工藝進(jìn)行研究,以確定其最佳提取工藝。
羅漢果干果:產(chǎn)于廣西桂林;
羅漢果苷V對(duì)照品:純度98%,西格瑪奧德里奇公司;
乙醇、正丁醇:分析級(jí),天津市大茂化學(xué)試劑廠;
甲醇:色譜級(jí),湖南化工研究院精細(xì)化工研究所;
乙腈:分析級(jí),上海德正化工有限公司。
電熱水浴鍋:WB-2000,上海浦東物理光學(xué)儀器廠;
旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:RE-52AA,上海亞榮生化儀器廠;
高效液相色譜儀:Agilent 1100,安捷倫科技有限公司;
1.3.1 提取方法 稱(chēng)取羅漢果干果粉末5.00g,放入圓底燒瓶中,用乙醇回流提取,提取液過(guò)濾除渣后濃縮至干,用少量水溶解后正丁醇萃取,減壓濃縮至浸膏狀,甲醇溶解并定容至50mL。
1.3.2 羅漢果苷V提取條件的單因素試驗(yàn)
(1)乙醇濃度對(duì)提取效果的影響:根據(jù)1.3.1方法,料液比為1∶20(m∶V),提取時(shí)間120min,提取溫度80℃,提取次數(shù)為2次,乙醇濃度分別設(shè)為50%,60%,70%,80%,90%。通過(guò)比較提取率,考察不同提取溶劑濃度對(duì)羅漢果苷V提取效果的影響。
(2)料液比對(duì)提取效果的影響:根據(jù)1.3.1方法,提取時(shí)間120min,提取溫度為80℃,乙醇濃度為70%,提取次數(shù)為2次,料液比設(shè)為1∶10,1∶15,1∶20,1∶25,1∶30(m∶V)。通過(guò)比較提取率,考察不同料液比對(duì)羅漢果苷V提取效果的影響。
(3)提取溫度對(duì)提取效果的影響:根據(jù)1.3.1方法,料液比為1∶20(m∶V),乙醇濃度為70%,提取時(shí)間120min,提取次數(shù)為2次,提取溫度分別設(shè)為50,60,70,80,90℃。通過(guò)比較提取率,考察不同提取溫度對(duì)羅漢果苷V提取效果的影響。
(4)提取時(shí)間對(duì)提取效果的影響:根據(jù)1.3.1方法,料液比為1∶20(m∶V),乙醇濃度為70%,提取溫度為80℃,提取次數(shù)為2次,提取時(shí)間分別為60,90,120,150,180min。通過(guò)比較提取率,考察不同提取時(shí)間對(duì)羅漢果苷V提取效果的影響。
1.3.3 羅漢果苷V提取條件的正交試驗(yàn) 在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以提取時(shí)間、乙醇濃度、料液比、提取溫度為試驗(yàn)因子,以羅漢果苷V提取率為考察指標(biāo),優(yōu)化羅漢果苷V的提取工藝條件。
1.3.4 分析方法
(1)HPLC檢測(cè)條件:色譜柱為 Hypersil ODS柱(250mm ×416mm,5μm);流動(dòng)相為乙腈∶水 (23∶77,V∶V);檢測(cè)波長(zhǎng)為203nm;流速為0.8mL/min,柱溫35℃。
(2)標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作:精密稱(chēng)取羅漢果苷V對(duì)照品0.001g,置5mL容量瓶中用流動(dòng)相定容,配成濃度為0.2mg/mL的儲(chǔ)備液。分別稀釋成200,160,120,80,40,16,8mg/L,分別進(jìn)樣20μL,記錄相應(yīng)的峰面積。以峰面積(mAU)為縱坐標(biāo),羅漢果苷V進(jìn)樣量(μg)為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
(3)供試品中羅漢果苷V含量的測(cè)定:精密稱(chēng)取5.000g羅漢果干燥粉末,置于圓底燒瓶中,100mL 50%乙醇回流提取1h,過(guò)濾,合并濾液,減壓濃縮,流動(dòng)相定容至50mL。采用上述HPLC檢測(cè)條件,進(jìn)樣20μL,記錄峰面積,羅漢果苷V的提取率按式(1)計(jì)算
式中:
y—— 提取率,%;
m樣品——粗提物中羅漢果苷V的含量,g;
m總——原材料中羅漢果V的含量,g。
2.1.1 羅漢果苷V對(duì)照品含量測(cè)定 羅漢果苷V的標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1所示,其標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=191.24x(R2=0.993 6)。線性考察結(jié)果表明,羅漢果苷V進(jìn)樣量在1.600~40.000μg范圍內(nèi)峰面積和進(jìn)樣量線性關(guān)系良好。如圖2所示,羅漢果苷V的出峰時(shí)間為10.039min。
圖1 標(biāo)準(zhǔn)曲線圖Figure 1 The standard graph
圖2 羅漢果苷V對(duì)照品HPLC圖譜Figure 2 HPLC chromatogram of mogroside V standard simple
2.1.2 供試品中的羅漢果苷V的含量 由圖3可知,在10.097min處有一羅漢果苷V吸收峰,與圖2羅漢果苷V對(duì)照品出峰時(shí)間幾乎一致,峰型完整。利用面積外標(biāo)法得到羅漢果苷V的含量為0.096%。
圖3 羅漢果供試品溶液HPLC圖譜Figure 3 HPLC chromatogram of corsvenor momordica fruit extraction
2.2.1 乙醇濃度 由表1可知,隨著乙醇濃度的增大,對(duì)羅漢果苷V的提取率也隨之升高,但濃度達(dá)到70%時(shí),提取率開(kāi)始下降,這說(shuō)明皂苷雖然易溶于乙醇,但并不是乙醇濃度越高越好。所以選擇50%,60%,70%的乙醇濃度為3個(gè)水平,進(jìn)行正交試驗(yàn)。
表1 乙醇濃度對(duì)羅漢果苷V提取率的影響Table 1 Effort of different concentration of alcohol on mogroside V extraction
2.2.2 料液比 由表2可知,隨著料液比的增加羅漢果苷V的提取率升高,當(dāng)大于1∶25(m∶V)時(shí)提取率開(kāi)始下降。所以選擇1∶15,1∶20,1∶25(m∶V)為3個(gè)水平,進(jìn)行正交試驗(yàn)。
表2 料液比對(duì)羅漢果苷V提取率的影響Table 2 Effort of different material fluid ratio on mogroside V extraction
2.2.3 提取溫度 由表3可知,隨著提取溫度的升高,羅漢果苷V的提取率增加,這是由于溫度的增加加快了皂苷的溶解擴(kuò)散速度,增大了在溶劑中的溶解度。當(dāng)溫度達(dá)到80℃,提取率趨于平緩。繼續(xù)加溫,羅漢果苷V提取率略有下降。由于60℃ 和90℃ 提取效率相差不大,基于提取成本考慮,選擇60,70,80℃ 為3個(gè)水平,進(jìn)行正交試驗(yàn)。
2.2.4 提取時(shí)間 由表4可知,隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng),羅漢果苷V的提取率增加。當(dāng)時(shí)間增加到120min后,提取率逐漸平穩(wěn),這是由于隨著時(shí)間的增加,羅漢果苷V逐漸被提取出來(lái),2h可將羅漢果苷V基本提取完全。因此選擇90,120,150min為3個(gè)水平,進(jìn)行正交試驗(yàn)。
為了優(yōu)化羅漢果苷V的提取條件,本試驗(yàn)在上述單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行四因素三水平的正交試驗(yàn),因素和水平見(jiàn)表5,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。
表3 提取溫度對(duì)羅漢果苷V提取率的影響Table 3 Effort of different temperature on mogroside V extraction
表4 提取時(shí)間對(duì)羅漢果苷V提取率的影響Table 4 Effort of different time on mogroside V extraction
表5 正交試驗(yàn)因素與水平表Table 5 Foctors and levels of orthodoxy
表6 羅漢果苷V提取的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 6 Orthogonal design and result of the extraction of mogroside V
由表6可知,采用回流提取法提取羅漢果苷V,影響提取率的因素主次為A>C>B>D,最優(yōu)組合為A2B1C1D1,即乙醇的濃度為50%,料液比為1∶15(m∶V),提取溫度為60℃,提取時(shí)間為120min。
本試驗(yàn)采用HPLC法測(cè)定羅漢果干果中羅漢果苷V的含量,方法簡(jiǎn)便,結(jié)果可靠。采用有機(jī)溶劑乙醇回流提取的方法,通過(guò)對(duì)羅漢果干果的回流提取過(guò)程中影響有效成分的因素進(jìn)行考察,分別對(duì)乙醇濃度,料液比、提取溫度以及提取時(shí)間做單因素的水平試驗(yàn),然后采用正交試驗(yàn)對(duì)提取工藝條件進(jìn)行最優(yōu)化。試驗(yàn)結(jié)果表明,最佳提取參數(shù):采用回流提取,乙醇濃度50%,料液比1∶15(m∶V),提取溫度60℃,提取時(shí)間120min,在該條件下進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明羅漢果苷V的提取率達(dá)到72%,說(shuō)明該提取條件有效可行。
1 李典鵬.廣西特產(chǎn)植物羅漢果的研究與應(yīng)用[J].廣西植物,2000(20):270~271.
2 Jakinovich W,Jr Moon,Choi Y H.Evaluation of plant extracts for sweetness using the Mongolian gerbil[J].Natural Products,1990(53):190~195.
3 黎海彬,王邕.羅漢果化學(xué)成分和應(yīng)用的研究[J].食品研究與開(kāi)發(fā),2006,12(2):85~87.
4 高山林,汪紅.羅漢果皂苷含量的檢測(cè)方法[J].天然產(chǎn)物的研究與開(kāi)發(fā),2001,13(2):36~39.
5 梁成欽,蘇小建,李俊.羅漢果苷V的薄層檢測(cè)研究[J].飲料工業(yè),2005,8(4):44~66.
6 李俊,陸程,李殷青.用正交法對(duì)羅漢果糖甙提取的工藝研究[J].化學(xué)世界,1999,40(2):92~941
7 鞠偉,程云燕,張健.羅漢果研究概況綜述[J].廣西輕工業(yè),2001(4):4~6.
8 楊祖金,鐘理,謝小霞,等.超聲波法強(qiáng)化提取羅漢果皂甙的工藝研究[J].中國(guó)藥材,2007,30(8):1 019~1 021.
Studies on the optimum extraction technology of mogroside V in corsvenor momordica fruit
LI Qian RAO Li-qun WANG Fu-h(huán)eng YANG Hua KUANG Wei-qi
(College of Bioscience and Biotechnology,Hunan Agriculture University,Changsha,Hunan410128,China)
Established the optimum extraction technology of mogrosideⅤ that was extracted from corsvenor momordica fruit.The effects of the alcohol concentration,extraction times,temperature,material-liquid ratio were investigated by oneway and orthogonal experiment.The optimum parameter of extraction had been determined that the concentration of ethanol is 50%,the multiple of ethanol to material is 1∶15(m∶V),extraction time is 120min and extraction temperature is 60℃.By this way,the rate of extraction was 72%.
corsvenor momordica fruit;mogroside V;optimum extraction technology;HPLC
10.3969/j.issn.1003-5788.2011.04.012
湖南省教育廳重點(diǎn)科技項(xiàng)目(編號(hào):09A039)
李倩(1985-),女,湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士研究生。E-mail:liqian1985116@sina.com
饒力群
2011-04-16