罗汉果甜甙分离提取新工艺的研究

的 300 倍，且具有清热止咳、化痰、润肺等功效， 已被广泛应用于药品、食品和保健品领域。
近年来，中草药提取方法主要有超临界法、 微波法、超声法和闪提法等。其中的闪式提取法 是中药提取的一项新技术，其原理是在适当溶剂
收稿日期： 2010-05-21
＊ 通讯作者
基金项目： 广西科学技术厅自然科学基金项目(0728259)。
摘要： 目的：为提高罗汉果甜甙生产效率和产品的质量(纯度)，利用闪式提取法改进传统超声波
法和微波法提取罗汉果甜甙的生产工艺。方法：通过正交试验优选罗汉果甜甙最佳分离提取工
艺，并利用高效液相(HPLC)检测方法，检定纯化后的甜甙样品纯度。结果：最佳闪式提取条件：
物料加 18 倍量水, 温度 40 ℃，提取时间 7 min 甜甙最佳提取率为 8.77%；获得的罗汉果甜甙的
(1.School of Biological Science and Medical Engineering, Beijing University of Aeronautics & Astronautics, Beijing 100191; 2.Guangxi Beihang Institute of Engineering and Technology,
提取物与应用
食品科技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
2010 年 第 35 卷 第 12 期
罗汉果甜甙分离提取新工艺的 研究
杨 晔 1， 荣 龙 1*， 王志滨 2， 荣永海 1 (1.北京航空航天大学生物与医学工程学院，北京 100191；
2.广西北航工程技术研究院，南宁 530022)
Nanning 530022)
Abstract: Object: To increase extract efficacy and purity of mogrosides by improving the ultrasonic and
microwave extraction technology of producing mogrosides. Methods: Flash extraction conditions were examined by an orthogonal test design, and the purity was determined by HPLC. Results: The optimum extraction conditions were as follows: added 18 folds amount of water and extracted for 7 min at 40 ℃, and more than 92% purity of mogrosides were obtained. Conclusion: A novel efficient technology of producing mogrosides was established.
由图 3 可知，甜甙提取率随着提取时间的增 长而增加。而当提取时间超过 7 min 之后提取率无 明显增加。 2.1.4 提取电压对罗汉果甜甙提取率的影响
12
提取率/%
8
4
0 100 110 120 130 140 150 160 170
提取电压/V 图 4 提取电压对甜甙提取率的影响
由图 4 可知，随着提取电压的增加，甜甙提 取率的变化并不明显。进而选择耗能最少的 110 V 电压作为提取电压即可。
液 200 μL，依标准曲线方法测定罗汉果甜甙含量， 计算甜甙提取率(提取率(%)=测定甜甙质量/原料质 量×100)。
1.5 罗汉果甜甙的 HPLC 法测定 1.5.1 色谱条件 色谱柱：Waters SunFire C18(4.6 mm×150 mm，5 μm)；流动相：水(A)和乙腈(B)，采 用梯度洗脱 ，0～40 min，5%～68% B；柱温：室 温；检测波长 203 nm；体积流量 1.0 mL/min；进 样量 15 μL。 1.5.2 供试品溶液的配制 精密称取本研究精制 的罗汉果甜甙样品和桂林思特新技术公司罗汉果 甜甙样品各 50 mg，置于 10 mL 容量瓶，加甲醇溶 解并定容至刻度，摇匀，即得 5 mg/mL 罗汉果甜 甙样品溶液。 1.5.3 对照品溶液的配制 精密称取罗汉果甜甙 Ⅴ标准品 10 mg，置于 10 mL 容量瓶，加甲醇溶解 并定容至刻度，摇匀，即得 1 mg/mL 罗汉果甜甙 Ⅴ对照品溶液。 1.5.4 线性关系的考察 将罗汉果甜甙Ⅴ对照品 溶液分别稀释至 0.9、0.8、0.7、0.6、0.5 mg/mL 溶 液，精密吸取各浓度对照品溶液 15 μL 注入高效 液 相色谱仪，以 进样量 浓 度 (mg/mL) 为 横 坐 标 ， 峰 面 积 ( μV·s ) 为 纵 坐 标 ，得 线 性 回 归 方 程 Y = 4755053.1X，R=0.999(n=5)。 1.5.5 精密度试验 取罗汉果甜甙Ⅴ对照品溶液 15 μL 进样测定峰面积，以保留时间和峰面积计算 得 RSD 分别为 0.08%和 1.13%(n=5)。 1.5.6 重现性试验 取本研究精制罗汉果甜甙供 试品溶液 15 μL 进样测定峰面积，以保留时间和 甜甙中甜Ⅴ质量分数计算得 RSD 分别为 0.63%和
作者简介： 杨晔(1986—)，女，北京人，硕士研究生。
·186·
2010 年 第 35 卷 第 12 期
食品科技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
提取物与应用
存在下，利用高速机械剪切力和超速动态分子渗 透作用，迅速破坏细胞组织，使组织细胞内部的 化学成分(或有效成分)迅速达到组织内外平衡，通 过过滤达到提取的目的[4]。已有报道将闪式提取技 术应用于皂甙类物质的研究[4-6]，均获得较高的提 取率，但在罗汉果甜甙提取方面未见有相关报道。 关于罗汉果甜甙分离纯化方面，目前的工艺主要 采用一次柱层析法纯化 ， [7-8] 产品纯度并不理想， 且很难有进一步提高的可能。
罗汉果干果：市售；XAD 大孔吸附树脂、离 子交换树脂：丹东化工三厂；罗汉果甜甙Ⅴ对照 品：上海 TAUTO BIOTECH 公司，纯度≥98%；罗 汉果甜甙样品：桂林思特新技术公司天然植物制品 厂；乙腈：J&K 公司产品，色谱纯；香草醛、乙 醇、硫酸：国产分析纯试剂；实验用水为超纯水。 1.3 罗汉果预处理
本研究将闪提技术应用于罗汉果甜甙提取， 并结合改进的甜甙分离纯化方法，为高效制备高 纯度罗汉果甜甙探索可行的生产工艺。
1 材料与方法
1.1 主要仪器 JHBE-50S 闪式提取器：河南金鼎科技发展有
限公司；SY-1000E 多用途恒温超声提取机：北京 弘祥隆生物技术开发有限公司；CW-2000 型超声微波协同萃取仪：上海新拓微波溶样测试技术有 限公司；高效液相色谱仪：600E 双泵，2478 型紫 外检测器，Empower 色谱工作站，美国 Waters 公 司；SP-756P 紫外可见分光光度计：上海光谱仪器 有限公司；RE-52AA 旋转蒸发仪：上海亚荣生化 仪器厂。 1.2 材料与试剂
Key words: mogrosides; flash extraction; orthogonal design; HPLC
罗汉果为葫芦科植物罗汉果(Siraitia grosvenorii) 的干燥果实[1]，是我国特有的药用植物，具有良好 的生理活性，许多研究已证实甜甙是其主要活性 成分之一 [2]，在干果中的总含量为 3.775%～3.858%[3]。 罗汉果甜甙是一种低卡路里甜味剂，甜度为蔗糖
图 2 料液比对甜甙提取率的影响
由图 2 可知，罗汉果甜甙的提取率随提取溶 剂体积的增加呈上升趋势。当料液比大于 1∶15 后， 提取率增加不明显。 2.1.3 提取时间对罗汉果甜甙提取率的影响
9.59提取率/%8.587.5 0 0.2 4
6
8
10 12
提取时间/min
图 3 提取时间对甜甙提取率的影响
2.08%(n=5)。 1.5.7 回收率试验 采用加样回收法。取本研究 精制罗汉果甜甙供试品溶液 1 mL，与 1 mg/mL 罗 汉果甜甙Ⅴ对照品溶液 1 mL 混合，摇匀后过滤， 依 1.5.1 进行 HPLC 测定，计算得罗汉果甜甙Ⅴ的 回收率为 98.49%～103.78%，RSD 为 2.32%(n=5)。 1.5.8 样 品 测 定 各 取 本 研 究 精 制 罗 汉 果 甜 甙 和桂林思特新技术公司罗汉果甜甙供试品溶液 15 μL，依 1.5.1 色谱条件测定样品中甜甙 V 质 量分数。
2.2 闪提正交试验结果与分析 以罗汉果甜甙提取率为考察指标，选用 L9(34)正交
将罗汉果破壳，分离出果核，置于电热恒温 干燥箱，60 ℃烘干备用。 1.4 罗汉果甜甙的紫外分光检测法 1.4.1 罗汉果甜甙对照品溶液的制备 精密称取 本研究精制的罗汉果甜甙 30 mg，置于 50 mL 容量 瓶，加蒸馏水溶解并定容至刻度，摇匀，即得质 量浓度为 0.6 mg/mL 罗汉果甜甙对照品溶液。 1.4.2 标准曲线的绘制 采用李雁群[9]等报道的香 草醛-硫酸比色法。以罗汉果甜甙溶液浓度 (μg/ mL)为横坐标，吸光值 A600 为纵坐标，得线性回归 方程 A=0.0189C，R=0.999(n=5)，线性关系良好。 1.4.3 样品中甜甙的测定：取罗汉果甜甙粗提溶
纯度为 92%以上。结论：建立了高效生产罗汉果甜甙的新工艺。
关键词： 罗汉果甜甙；闪式提取法；正交设计；HPLC 检测
中图分类号： TS 201.2
文献标志码： A
文章编号： 1005-9989(2010)12-0186-05
New extraction process of mogrosides
YANG Ye1, RONG Long1*, WANG Zhi-bin2, RONG Yong-hai1
表 1 因素与水平表
水 平 料液质量比 A
因素 提取温度/℃ B
提取时间/min C
1
12
30
5
2
15
40
6
3
18
50
7
1.7 罗汉果甜甙的分离纯化 罗汉果甜甙纯化条件的改进：目前报道罗汉
果甜甙多采用 AB-8、D101 等大孔吸附树脂进行 一 次 柱 层 析 分 离 纯 化 [6-7]，所 得 到 的 甜 甙 纯 度 不 高 (70%)，这影响了产品的质量和应用。为了提高罗 汉果甜甙产品的纯度，本研究利用二次柱层析法 改进甜甙纯化方法，一次上柱分离、富集甜甙， 二次上柱吸附杂质，从而得到高纯度的罗汉果甜 甙。纯化流程如下：闪提处理的罗汉果样品→离 心→上清液过 XAD 大孔树脂→60%乙醇(pH9)洗 脱→浓缩→上离子交换树脂→过柱液浓缩干燥→ 甲醇精制→罗汉果甜甙样品。
6
4
2
0 -20 0
20 40 60 提取温度/℃
80 100
图 1 提取温度对甜甙提取率的影响
由图 1 可知，随着温度升高甜甙提取率也相
应增加，但是 50 ℃以后甜甙提取率变化不大。
2.1.2 料液比对罗汉果甜甙提取率的影响
·188·
10
提取率/%
8
6
4 1∶5
1∶10 1∶15 1∶20 1∶30 料液比
1.8 不同方法提取罗汉果甜甙的比较 传统的罗汉果甜甙提取方法主要为超声提取
法和微波提取法，本研究首次将闪式提取法应用 于甜甙提取，并根据各方法的最佳提取条件对罗 汉果甜甙提取效果进行对比研究。
2 结果与讨论
2.1 闪提单因素实验结果与分析 2.1.1 提取温度对罗汉果甜甙提取率的影响
10
8
提取率/%
1.6 罗汉果甜甙的闪式提取优化 1.6.1 根据预实验结果，影响罗汉果提取的因素 主要有料液比、闪提时间、温度及闪提电压。 为优选正交试验条件，考察各单因素条件的适
·187·
提取物与应用
食品科技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
2010 年 第 35 卷 第 12 期
用范围。 1.6.2 在单因素试 验的基础上，为优选罗汉果甜 甙分离提取工艺，选取物料加水量(A)、提取温度 (B)、提取时间(C)作为影响提取率的主要因素，设 计 3 因素 3 水 平 L9(34) 正 交 实 验 ，因 素 与 水 平 表 见表 1。