（应用化学专业论文）无患子皂苷分离纯化的研究.pdf

无患子皂苷分离纯化的研究 摘要 为解决无患子皂苷分离较困难，无快速简单的检测方法等问题，本研究采用 超滤膜分离和泡沫分离等新型分离技术对无患子皂昔进行分离纯化，并采用分光 光度法测定无患子总皂苷 以5 ( 稍) 香草醛一冰醋酸溶液为显色剂、高氯酸溶液为氧化剂、 冰醋酸为溶剂，用量分别为0 4 m l 、1 4 m l 、1 0 m l ，在7 0 ( 2 下反应2 0 m i n ， 冰水浴中冷却3 m i n 无息子总皂苷的紫外最大吸收蜂在4 7 8 n m 左右，其含 量在1 0 0 p g 到3 0 0 p g 范围内，吸光度y 与含量x ( p g ) 的关系为 y = o 0 6 4 + 0 0 0 3 8 8 x ，i 9 9 9 6 在无患子水提液中加入体积分数为2 0 0 , 6 的壳聚糖醋酸絮凝剂时，除杂效果 较好。正交实验表明超滤分离的最优条件是：料液p _ h 值4 8 、温度2 5 0 、膜面 流速2 7 8 1 0 4 m s 、压力0 0 8 m p a ，在此条件下，用2 0 5 0 k 超滤膜分离所得 无患子总皂苷的纯度为6 7 0 2 ，用6 k 超滤膜所得产品纯度可达7 2 4 2 实验 结果表明，进料浓度、进料量、气体流速、p h 值、温度和鼓泡器直径等 因素对泡沫分离有较大影响。泡沫分离的正交实验表踢，当进料浓度2 5 9 l 、 气体流速0 9 l m i n 、温度3 0 、p h 值4 8 时，所得无患子总皂苷的纯度是6 6 2 4 、 富集比为2 4 8 超滤分离法和泡沫分离法工艺简单、成本低，所得产品纯度和收率较高，是 分离纯化无患子皂苷的有效方法 关键词：无患子皂苷；分光光度法：超滤膜分离：泡沫分离；收率；富集比 s t u d y o ns e p a r a t i o na n dp u r i f i c a t i o no fs a p i n d u s - s a p o n i n a b s t r a c t s e p a r a t i o no ft h es a p i n d u s - s a p o n i nf r o mn a t u r a ls a p m d 璐p e r i c m , si sv e r y d i f f i c u l t , ar a p i da n ds i m p l ed c 扛跬n l i n a 吐o nm e t h o df o rt o t a l - s a p i n d n s - s a p o n i ni sn o t f o u n d e df o r 啮t h e s ep f o b | e m s , s o m en e ws e p a r a t i n gt e c h n o l o g i e s , s u c h 笛 u l w a f i l t r a t i o na n df o a ms e p a r a t i o n , a 坨a p p l i e dt op u r i f ；yt h es a p i n d n s - s a p o n i 几 mc o n t e n to ft o t a ls a p i n d 惦- s a p o n i nw s sd e t e 咖i i i e db ys p e c 缸o p h o t o m e t r ya t 4 7 8 n m , a n dt h eo p t i m a ld e t e r m i n a t i o nc o n d i t i o n sf o rs a p i n d n s - s a p o n i nw c 粥：5 c 州) v a m l l i n - a c e d ca c i dw a s u s e d 鲳c h r o m o g e n j cr e a g e n t , p e r c h l o r a t ew a s u s e da so x i d a n t , a c e t i ca c i dw a su s e da ss o l v e n t , t h e i rd o s a g e sw e 0 4 m i ，1 4 m l ，1 0 m l , r e s p e c t i v e l y n em i x t u r es o l u t i o nw a sh e a t e da t7 0 f o r2 0 m i n , t h e nc o o l e da to f o r3 m i n a g o o d l i n e a r r e l a t i o n s h i p i nt h e r a n g ef r o ml o o p gt o3 0 0 p go ft h e t o t a l s a # n d u s - s a p o n i nw a sf o u n & as t a n d a r dc t i v oe q u a t i o nw a sy = - o 0 6 4 + 0 0 0 3 8 8 x 。 r = 0 9 9 9 6 w h e nt h ev o l u m er a t i oo fc h i t o s a n - a c c t i ca c i dl i q u i dt o 口c t 喇凹a q u e o u s s o l u t i o nw 私2 o t h ee f f e c to fm 吼他细e 日t 嘲b 肿t h er e s u l t so ft h e i t 嗡6 h r a 融o nm e m b r a n eo r t h o g o m le x l x z i m e n t si n d i c a t e dt h a tu 活t h ec o n d i t i o no f m e m b r a n ei n u r i n gm o l e c u l a rw e i g h t2 0 5 0 k , p h4 8 ，2 5 ，t h ec r o s s - f l o w v e l o c i t y2 7 8 x 1 0 m s ，0 ，o g m p a , t h ep u r i t yo fs a p o n i n - s u p i n d u sw a s6 7 0 2 a f t e r u l t r a f i l t r a t i o n t b ep u r i t yo fs a p o n i n - s u p i n d u sw a s7 2 4 2 b yu l t r a f d t r a t i o no f6 k m e m b r a n e 1 1 砖e x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o w e d1 h a lt h ei n i t i a lf e e dc o n c e n l r a f i o n , g a s f l o wr a t e ，v o l u m eo f t h ei n i t i a ls o l u t i o n ，p ho ft h es o l u t i n mt e m p e r a t u r e ，a n dt h eg a s 印a r g 盯sa p e r t u r ea l lh a v eo b v i o u se f f e c t so nt h ef o a ms e p a i * a t i o no f s a p i n d a s - s a p o n i n m o p t i m a lc o 幽璐o f t h eo r t h o g o n a l - e x p c r i m e ma b o u tf o a m 辩p a 咖w e l t t h e i n i t i a lc o n c e n t a a t i o no fs a p i n d u s - s a p o n i nw a s2 5 9 l , t h eg a sf l o wr a t ew a s0 9 l r a i n , t h et e m p e r a t u r ew a s 3 0 。p ho ft h es o l u t i o nw a s4 8 u n d e rt h o s ec o n d i t i o n s , t h e p u r i t y o f t h es a p o n i n - s u p i n d u s r e a c h e d t 0 6 6 2 畅a n d t h e e n r i c h m e n t r a t i o w 豳2 4 8 t h e s er e s u l t ss h o w e dt h a tu l l r a f l l u a t i o na n df o a ms e p a r a t i o nw c 旭s i m p l e ， 托蛐e l y _ i n e x p e n s i v ep r o c e s s e s ，笛通h a ds o l n ep o t e n t i a la p p l i c a t i o nf o rp u r i f i c a t i o n o f s a p i n d u s - s a p o n i n k e yw o r d s ：s a p i n d u s - s a p o n i n ；s p e c t r o p h o t o m e l r y ；u l t m m t r a f i o nm e m b r a n e s e p a r a t i o n ； f o a ms e p a r a t i o n ；y i e l d ；e n r i c h m e n tr a t i o 图1 1 图2 1 图2 2 图2 3 图2 4 图2 5 图2 6 图2 7 图2 8 图2 。9 图2 1 0 图2 1 l 图2 1 2 图2 1 3 图2 1 4 图2 1 5 图3 1 图3 2 图3 3 图3 4 图3 5 图3 6 图4 1 图4 2 图4 3 图4 4 图4 5 图4 6 图4 7 图4 8 图4 9 无患予皂苷三萜类结构图 论文图清单 无患子皂苷的三萜和倍半萜结构图 齐墩果酸分子结构图。 无患予皂苷标准品与齐墩果酸对照品的t l c 对比图 无患子皂苷甲醇溶液的紫外扫描图 2 1 5 1 5 1 6 无患子皂苷样品的h p l c 图谱。 大孔树脂吸附分离后的无患子总皂苷h p l c 检测图。 1 6 1 7 。1 7 标准品与大孔树脂分离后的无患子皂苷产品紫外对比图1 8 不同比色体系下( 冰醋酸作溶剂) 的样品紫外图谱 1 9 不同比色体系下( 乙酸乙酯作溶剂) 的样品紫外图谱1 9 香草醛一冰醋酸用量对样品紫外吸光度的影响 高氯酸用量对样品紫外吸光度的影响 加热温度对样品紫外吸光度的影响 加热时间对样品紫外吸光度的影响 放置时问对样品紫外吸光度的影响 无患子皂苷标准曲线 提取装置 壳聚糖结构式 实验室超滤装置 温度对膜通量的影响 流速对膜通量的影响 压力对膜通量的影响 泡沫分离装置图 2 0 2 l 2 2 。2 4 2 5 2 8 泡沫分离装置图 空气鼓泡器( 大孔径) 产生的气泡图4 2 空气鼓泡器( 小孔径) 产生的气泡图 进料浓度对泡沫分离的影响 进料量对泡沫分离的影响 空气流速对泡沫分离的影响 p h 值对泡沫分离的影响 温度对泡沫分离的影响 论文表清单 表1 1 皂苷类化合物 表1 2 倍半萜糖苷类化合物 表2 1 实验仪器与设备。 表2 2 实验试剂 表2 3 精密度测定 表2 4 加标回收率测定 表3 1 实验仪器 2 3 1 3 1 4 2 5 表3 2 实验试剂 表3 3 表3 a 表3 5 表3 6 絮凝剂用量的影响 p h 对超滤分离的影响。 超滤分离的正交因素水平表 超滤分离的正交实验结果 2 6 2 7 2 7 表3 7 膜截留分子量对超滤分离效果的影响 表3 8 洗膜后通量恢复情况。 表3 9 超滤膜分离与传统分离方法的比较 表4 1 表4 2 实验仪器 实验试剂。 表4 3 空气鼓泡器孔径对泡沫分离的影响。 表4 4 进料浓度的泡沫分离实验结果 表夏5 进科量的泡沫分离实验结果 表4 6 空气流速的泡沫分离实验结果 表4 7p h 的泡沫分离实验结果 表4 8 温度的泡沫分离实验结果。 表4 9 泡沫分离的正交因素水平表。 表4 1 0 泡沫分离的正交实验结果 表4 1 l 泡沫分离的方差分析表 表4 1 2 泡沫分离与其它分离方法的比较 3 4 3 5 3 5 3 6 3 7 3 8 3 8 4 1 4 3 4 4 4 5 4 6 4 7 4 8 4 9 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外。论文中不包含其他人已经发表或撰写 过的研究成果，也不包含为获得 盒罂王些太堂 或其他教育机构的学位或证书而使 用过的材料与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明 并表示谢意 学位论文作者签名： 解辉 签字日期渤班腑咖 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解金8 王些太堂有关保留、使用学位论文的规定有权保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅本人授权金 墨王些盔堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 解焊 签字日期：弘噼1 2 月莎声 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： 7 啾 棚， 小 年 切咒口， 巍 唧 缸 瓤 套 刚 师 字 导 签 致谢 本文是在指导老师魏风玉副教授的精心指导下完成的在两年半的研究生学 习、生活中。魏老师不仅在学习与科研上给予谆谆教导，还在生活上给予关心和 帮助在此，向魏老师致以最诚挚的感谢l 论文期间，还得到余锦城、吴阳、张静、雷建奇等同学的大力支持和帮助， 在此，我对他们在实验中给予的指导与合作，表示最衷心的感谢! 对提供实验帮助的化工技术中心，检测中心等实验室的老师表示感谢! 同时，感谢合肥工业大学研究生刨新基金对本研究课题的资助l 作者：解辉 2 0 0 7 年1 2 月0 7 日 1 i 无患子概况 1 1 1 无患子简介 第一章文献综述 无患子属无患子科无患子属，学名：无患子( s a p i n d u sm u k u r o s s i g a e r t n ) ，俗称：油患子。肥珠子，肥皂树，洗手果等，系落叶乔木，高 1 5 至2 5 米树皮灰白色，平滑不裂【偶数羽状复叶，小叶8 1 2 片， 卵状披针形至长椭圆形，长6 1 3 e r a ，宽2 4 c m ，基部宽楔形，两侧不等 齐，全缘l z 】。圆锥花序顶生，花小，开放时直径3 4 m m ；萼片和花瓣各5 个，边缘有小睫毛：花瓣的瓣柄内侧有长柔毛的鳞片2 个【3 l 。核果球形， 熟时淡黄色，花期在5 6 月，果熟期在l o 月主产于东南亚各国，我国 的长江流域、南部各省及海南岛等地区无患子的主要化学成分为无患子 皂苷( s a p i n d u ss a p o n i n ) 、脂肪油、蛋白质等无患子皂苷主要存在于无 患子的假种皮中，将无患子皂苷进一步水解脱糖，即得到无患子皂苷元 无患子作为一种天然植物，自古以来为人们所熟悉，在合成洗洁剂未发明 之前。人们将无患子果实捣碎后捏成团状，制作成简易肥皂使用由于具 有去油脂和头屑的功能，无患子也被人们用来洗发洗脸。利用现代科技手 段对无患子的研究表明，无患孑的果皮、种子、种仁、根、皮、叶均具有 药用价值卜”果皮含皂苷( s a p o n i n ) 、维生素c 、尼克酸、酚酸、有机 酸及赖氨酸、精氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、甘氨酸和组氨酸等1 0 多种氨 基酸，种子含有大量对人体健康有益的不饱和脂肪酸无患子中微量元素 丰富，含有铁、铝、钙、镁、钡、锰、钛、铅、铬、镍等1 9 种微量元素， 其中铁、钙、镁、铝、铜、锌、钾、钠、磷和硅是人体内必需的有益成分 s 1 无患子的汁液口h 值在5 7 之间，主要成份为无患子皂苷，里天 然弱酸性，能降低水的表面张力，泡沫丰富，手感细腻，去污力强，具有 抗菌性。经分离提纯的无患子产品具有环保、无公害、泡沫丰富、清除污 垢、抗菌美容、柔嫩肌肤、增白祛斑、祛痘、防治皮肤病等特点由于作 为纯天然产物，产品1 0 0 全降解，长期使用不会产生任何对人体和环境 有害的残留物，因而有利于人体健康和环境保护本草纲目记载无患子有 清熟、祛痰、消积、杀虫。子皮有祛风明日、洗面祛斑等功效 9 1 1 1 2 无患子结构及性质 无患子中含有丰富的皂苷 t o - 1 1 1 其中大部分为三萜皂苷，常见的主 要有以下三种结构【3 1 ； 曩曩 无毒子售崔 结构无患子皂昔b 结构元患子皂昔元结构 图1 1 无患子皂苷三萜类结构图 从它们的结构式可以看出。无患子皂苷a 含有c o o h 、糖苷键和多个 - o h ，属于中等极性物质；无患子皂苷b 只是比无患子皂苷a 多了一个糖分 子，极性与a 相似而无患子皂苷元只含有一个与环烃相连的c o o h 和二个 o h ，属弱极性物质：结构上均由两部分组成：一部分是羧基和葡萄糖基( 或 其他糖基) 相连形成的皂苷结构，是亲水的部分；另一部分是苷元，是非 亲水的 日本学者h k i m a t a 1 2 】等于八十年代对无患子进行了化学成分的研究。 得到两类化合物：其中九个为皂苷类化合物【1 3 】( 见表1 1 ) ，四个为倍半 萜糖苷类化合物 1 4 】( 见表1 2 ) ，并用波谱方法和化学方法分别鉴定了他 们的结构 表1 i 皂苷类化合物 化合物名称分子式 m u k u r o z i - s a p o n i ny i m u k u r o z i - s a p o n i ny 2 m u k u r o z i s a p o n i nx m u k u r o z i - s a p o n i ne l m u k u r o z i - s a p o n i ng s a p i n d o s i d e sa s a p i n d o s i d e sb s a p o n i ns - 2 c 5 s h 9 4 0 2 6 c s s h 9 4 0 2 6 c ，3 h i 0 2 2 c h 7 o t 7 c ，o h 7 8 0 i c 4 1 h 6 6 0 1 2 c “h 7 4 0 1 6 c 4 h 7 0 1 6 2 盛一 。掺静 咚 表1 2 倍半萜糖苷类化合物 化合物名称 分子式 m u k u z i o s i d ei m u k u z i o s i d ei i m u k u z i o s i d e a m u k u z i o s i d e b c 4 s h 7 0 0 “ c ，h 7 6 0 2 4 c s i h s s 0 2 s c s i h s 6 0 2 l 其中此类结构的倍半萜糖苷类化合物是首次发现，至今发现的此类结 构的倍半萜糖苷类化合物数量很少【 】，同时其1 h n m r 谱归属没有完成，而 c n m r 谱中的一些数据归属也有差错或没有明确 g u p t ad r 【1 6 j 等分离出两种新的三萜皂苷，定名为凹缘无患子苷 ( e m a r g i n a t o s i d e ) b 和c 通过酸水解、部分水解、全甲基化、乙酰化等 化学和i r 、1 h n m r 等光谱分析确定了两种皂苷的结构 孙洁如 1 7 1 系统地研究了无患子的化学成分，分离得到了1 3 个化合物， 经波谱和化学方法鉴定，确定其中一个为新化合物，另外1 2 个为已知化合 物进行了新化合物的1 h n m r 和”c n m r 谱归属：完成了此类结构的倍半 萜糖甙类化合物的1 h n m r 谱的归属；修正和确证了此类倍半萜糖甙类化合 物的c n m r 谱归属得到的新化合物为倍半菇糖甙类化合物，命名为 m u k u z i o s i d ea 其他分别鉴定为：m u k u z i o s i d ei l l a 、m u k u z i o s i d e b 、 m u k u z i o s i d eia 、m u k u z i o s i d eib 、m u k u r o z i - s a p o n i ny 2 、m u k u r o z i s a p o n i n y 1 、m u k u r o z i - s a p o n i nx 、s a p o n i ns 2 、s a p i n d o s i d e sb 、s a p i n d o s i d e sa 与表l 和表2 报道的一致 上海白猫公司韵王晓淳【i 引应用高效液相色谱和大气压电离质谱联用 技术，分离分析了无患子果皮中的表面活性成分根据质谱结果确定其相对 分子质量，根据源内的碰撞诱导解离( c a d ) 技术产生的碎片初步推测表面 活性物质的结构，发现了数个未见文献报道的活性组分其中利用半制备液 相色谱收集纯化分子量为1 2 0 6 的组分，用核磁共振波谱鉴定其结构为 m u k u r o z i s a p o n i n y 2 和m u k u z i o s i d e a ：同样利用质谱的相对分子质量和 碎片信息推测分子量为1 0 7 4 的组分，核磁共振波诺鉴定结构为 m u k u r o z i s a p o n i nx 和m u k u z i o s i d eia 无患子中分子量为1 1 9 0 的3 种活性 组分均未见文献报道，分析说明该物质结构与m u k u z i o s i d e a 的结构相似 中科院成都生物研究所的李锐等0 9 】采用离子阱质谱仪进行无患子总 皂苷的e s i m s 实验。选择正离子和负离子两种模式同步检测，在正离子 e s i 一m s 谱中出现各皂苷成分的【m + h 】+ 或【m + n a 】+ 准分子离子峰，负离子 e s im s 谱中则为f m h 】准分子离子蜂通过正、负离子质谱的相互印证， 捧除一些碎片离子的干扰，得无患子总皂营中1 2 种主要皂苷成分( 1 1 2 ) 的 分子量再由高分辨质谱仪给出各皂苷成分准分子离子【m + n a 】+ 的精确质 量数，从而得到了它们的分子式主要皂苷成分l 1 2 分别为无患子皂苷a 、 无息子皂苷c 、无患子苷x 、无患子苷y 2 、皮哨子苷i i b 、皮哨子苷ib 、 无患子苷ib 、无患子苷ia 、皮哨子苷a 、无患子苷i v b 和无患子苷a 其中，1 4 为三萜皂菅，5 1 2 为倍半萜皂苷其中三萜皂苷与报道一致， 倍半萜中根据糖链的个数不同，得到几个为新的皂苷 伴随着新型禊4 试技术的发展，对无患子皂苷会有更深入的研究但关 于无患子总皂苷的测定方法未见文献报道，这也为无患子产业化应用带来 了不便，所以提供一种简单、快捷的检测也是无患子皂苷研究的必要 1 1 3 无患子的用途 ( 1 ) 药物方面 无患子可作为中药或中药配方，如：( 1 ) 祛风名目。用无患子、皂角、 胡饼、草菖蒲，捶碎，加浆水调作弹子大，取以泡汤洗头，能祛风明日。 ( 2 ) 洗面祛斑将无患子捣烂，加白面和成小丸。每日取以洗面，祛斑甚效 ( 3 ) 治疗牙齿肿痛用肥珠子一两，大黄、香附各一两，青盐半两，泥土固 封，火煅，研细每日取以擦牙，可以起到消炎祛火的功效【9 1 。 无患子还具有多种生物活性，如抗肿瘤、抗炎、免疫调节、抗病毒、 抗真菌，杀精子、保肝等t a m u r a 2 0 】等研究了无息子果皮中皂苷的抗皮真 菌活性，发现s p m i x 有明显的抗菌活性；p o j h a l 2 1 】等研究表明，其抗乳酸 杆菌的效果很好；d k a r u l u o z h i 2 2 1 等通过老鼠实验得出无患子果皮中提取 的皂苷可用于抗周期性偏头疼 日本的长尾常敦【2 3 】发现，从无患子果皮中提取的皂苷均为以常春藤皂 苷元为苷元的皂苷，对抑制肿瘤增殖有很好的效果其实验结果表明，不 仅三萜皂苷精醇具有增殖抑制活性，糖苷也具有同样的活性 a d r i a n al m e y e ra l b i e r o 等1 2 4 】研究发现，无患子的提取物能够明显降 低胃酸的体积和浓度，从而具有了治疗胃溃疡的潜力，但仍需要进一步的 研究 无患子果实中提取出来的粗皂苷对水肿、肉芽肿囊和佐剂性关节炎都 有抗炎作用，同时也有抑制毛细血管通透性和镇痛作用【2 习；无患子果的提 取物对e f l o c c o s u m ，t m e n t a g r o p h y t e s ，t r u b r u m ，m c a n i s 等表皮菌属有较 强的抗杀作用，作外用药可治疗白癣、癫风等症1 2 6 ；无患子果的提取物具 有杀精作用，可作为抗生育药肛” p a r k z u n h e e t 2 8 3 对无患子提取物的安全性进行了研究，证实其毒性、 溶血性和对皮肤的刺激性都很低 无患子中还含有许多对人体有益的物质，如：还原糖，脂肪酸，油脂， 油酸，类胡萝卜索，核黄素，蛋白质，维生素c ，维生素a ，维生素b 及 赖氮酸，酪氨酸，苯丙氨酸，谷氨酸，甘氨酸和组氨酸等1 2 外无患予中铁、 钙、镁、钾、钠、磷和硅含量尤高，这些是人体新陈代谢过程不可缺少的 有益成分。从铡得的微量元素看，无患子除有清热、祛痰、消积等功能外， 对防止贫血症、促进人体骨骼发育生长、治疗肾病等方面也有较好的药用 价值【3 们 ( 2 ) 日化行业 无患子果提取物有很强的表面活性作用，且对表皮菌属有较强的抗杀 作用，所以也应用于日化行业中 t a r a u r a y d l 的研究表明，从无患子果皮中提取的租皂苷对啤酿酒糖酵 母菌和【或) 产朊假丝酵母菌有明显的抑制作用，但在真菌中除了微小毛霉 菌外，对一般真菌无效所以，无患子皂苷可作为清洁剂成分加入化妆品， 起到杀菌和防止头屑产生的作用 t o g i y 矗s a t o s h i 3 2 1 等将无患子提取物作为乳化荆加入到化妆品中。起 到了很好的作用t a m u r a ，k o k i c h i1 3 3 1 将无患子提取物作为添加剂加入到洗 发用品中，具有较好的祛屑止瘁作用，加入量为o 5 9 t o n o 。m a s a y u n t s l 3 4 1 将无患子提取物加入到护肤品和化妆品中，起到了一定的保护皮肤和防治 皮肤病的作用 以无患子为主要原料，一种新型的去皮肤金属沾染洗涤剂已被研制 出这种洗涤剂对皮肤无损害、无刺激，对机体无毒。对铅、锰、镉、砷、 汞等金属对皮肤沾染洗脱率都在9 0 以上，效果均显著优于肥皂p 们。 总体来说，由于无患子具有的良好特性，可广泛应用于日化行业中。 特别是洗涤和化妆品中，但由于缺乏对无患子的表面活性的系统研究，所 以目前无患子在日化行业中的应用还不广泛 ( 3 ) 其他 无患子皂苷还是很好的农药乳化荆，能有效杀死传播寄生虫病的蜗 牛，同时还能杀死传播痢疾的苍蝇和蚊子等昆虫的幼虫【 】；对棉蚜虫、红 蜘蛛、甘薯金华虫均有较好的杀灭效果嗍；h u a n gh u i - c h i 等1 3 6 】研究发现皂 苷含量为1 0 p p m 对金苹果蜗牛的杀死率达7 0 1 0 0 另外，国外已有研究学 者，如美国危险污染物研究中心的r a g h a v ar k o m m a l a p a t u 等 3 7 1 应用无患 子皂苷作为天然活性有机污染物增溶剂，对被污染的土壤中的六氯苯进行 溶解，洗脱，收到很好的效果 1 2 无患子皂苷的提取分离、检测的研究进展 1 2 1 无患子的提取分离工艺 从无患子果皮中提取无患子皂苷的方法主要有水提和醇提两种方法 水提工艺有张敏杰等3 町将无杂质的油患果放进干燥器进行干燥，其干燥温 度控制在7 0 - - 1 3 0 c 之间，当油患果含水量达到8 5 左右时，将干燥好的 ， 果粒送迸脱壳机脱壳，在进入粉碎机，粉碎到2 0 - - 8 0 目，再送至反应器 同水溶液进行反应，所使用的水溶液可为自来水或天然水溶液，再将反应 液沉降，清液层即为一定浓度的皂苷液这- - - i 艺纯度低，但操作简单， 溶剂易得，无污染 d r o y 等p ，】人把无患子粉末加入到溶剂( 蒸馏水。乙醇，甲醇和甲 醇：苯( 3 ：1 ) 的混合物都可傲溶剂) 中在室温下搅拌3 h 。将混合物在转速 1 0 0 0 0 r p m 情况下，分离4 5 r a i n ，然后将悬浮物先通过一个0 4 4 r a m 的预滤器 后通过o 4 5 微米的膜过滤器滤液在7 0 1 2 恒温水浴上蒸发，得到干燥的滤 饼将滤饼在水中再溶解，即得到天然表面活性剂溶液其中，用1 0 0 m l 蒸馏水提取1 0 9 无患子果皮粉末，省略了最后两步骤。卸蒸发滤液及水中再 溶解，就直接得到了浓度为1 0 的天然表面活性剂溶液乙醇提取率最低 为5 9 5 ，溶液呈淡金黄色；相比用水提取率最高为7 1 2 ，颜色为深金 黄色；甲醇与甲醇+ 苯的混合物的提取率分别为6 8 6 ，6 3 2 ，而且得到 的溶液颜色介于水提和乙醇提取之间可见水提工艺是一种简便易行，提 取率较高的提取工艺 饶厚彗等 6 1 提出了乙醇提取溶剂萃取工艺分离精制无患子皂苷，将无 患子果皮经清洗、干燥、粉碎等前处理后，在室温下以料液比l ：6 的水 浸泡数次，于索氏提取器中油浴恒温乙醇浸提，再将提取液浓缩回收乙酵， 选择不同酸度进行水解，再经酸洗过滤、碱溶过滤、中和后得到无患子皂 苷及皂苷元粗品然后分别用正丁酵和乙醚萃取提纯皂苷和皂苷元，将萃 取液浓缩回收溶剂，干燥后得到淡黄色成品但这一工艺溶剂量耗费较大， 并且产率不高 孙洁如等【4 0 l 也采用醇提溶剂萃取工艺将无患子果晾干，剥壳及粉碎， 用质量分数为5 0 乙醇溶液提取3 次，提取溶液合并后减压蒸馏，浓缩得 到固含量为6 3 的深褐色水溶液，此水溶液依次用乙酸乙酯和正丁醇萃 取，正丁醇部分即为三萜皂苷类，萃取率为5 0 7 ，烘箱5 0 0 c 风干后得 淡黄色粉末即为无患子表面活性物，此工艺溶剂用量也较大，纯度和产率 都不高 另外，宝福凯等【4 1 l 研究乙醇提取离子交换树脂分离无患子皂苷的方 法，以干燥的无患子果实或果皮粉碎后。用5 0 酒精于6 0 温浸3 小时， 重复3 次，合并浸提液，浓缩去酒精，再用5 盐酸水浴水解2 小时，然 后用5 氢氧化钠中和，滤去不溶物，滤液再经离子交换树脂精制，洗脱 液浓缩干燥后可得无患子皂苷含量9 8 的粉末制剂此工艺产物纯度较 高，且有工业应用价值 饶厚曾等【鸵l 采用微波萃取法从无患子果皮中萃取无患子皂苷对微波 萃取时的微波功率、萃取剂种类、萃取剂用量、萃取时间等条件进行了研 6 究，得出微波萃取皂苷较佳的工艺条件 魏凤玉等 4 3 1 采用大孔树脂吸附法分离无患子皂苷。通过d 1 0 1 型大孔 树脂柱吸附，和体积分数为7 0 、9 5 的乙醇洗脱，无患子皂苷被分离浓 缩，该工艺所得产品纯度较高 尽管水提和醇提溶剂萃取工艺都能得到无息子皂苷，但是相比之下醇 提萃取工艺技术成熟，但有机溶剂量耗费较大，投资较高，产率有限，纯 度不高，此工艺的推广受到一定限制水提取工艺操作简单，溶剂易得， 投资小，且无污染，缺点是收集的溶液量大，对其进行进一步的分离较困 难从文献报道的无患子皂苷提取方法可以看出，水提取工艺更利于工业 化推广。因此本研究主要采用水提取无患子皂苷另外，为了能将无患子 皂苷有效分离，并易大规模生产，本研究探索采用超滤膜技术和泡沫分离 技术对其进行分离 1 2 2 无患子皂苷的分析测定 皂苷( s a p o n i n s ) 是固醇或三萜化合物的低聚糖体总称，根据皂苷元 的结构可分为三萜皂苷和甾体皂苷两大类皂苷的传统检测方法有比色 法、分光光度法、薄层色谱法( t l c ) 、高效液相色谱法( h p l c ) 、高效液相 一质谱联用法( l c m s ) 、气相色谱法( g c ) 、高效毛细管电泳法( h p c e ) 等【“l 。以上各种分析方法都在皂苷类成分的定性定量分析中取得成功，但 各方法的侧重面不同：比色法、分光光度法适于测定总皂苷：薄层扫描法、 高效液相和气相色谱法适于用作药材和中成药中有效成分的质量控制方 法；液质联用法的高灵敏度、高专属性和鉴定代谢物的能力，为皂苷药代 动力学定性、定量研究提供强有力的支持大多数三萜皂苷没有共轭体系， 所以在2 0 0 4 0 0 n m 区段无吸收峰，但三萜皂苷在硫酸、三氯化锑等l e w i s 酸作用下，经过脱水、双键位移、缩合等一系列反应可以产生有色的或有荧 光的物质，利用这些反应可以进行初步鉴别及定量分析可见分光光度法 已用于苦丁茶总皂苷h 弱、人参总皂苷【矧、黄芪总皂苷【4 7 1 等的测定中，结 果表明方法简便、重现性好该方法可作为总皂苷含量测定的一种检测方 法之一 高声传等【1 】在对酸枣仁皂苷a 含量测定研究中，用香草醛冰醋酸高 氯酸试剂显色反应，在5 9 2 n m 处有最大吸收分别考察了高氯酸用量、加 热温度、加热时间对显色的影响，选择最优显色工艺，对样品进行含量测 定得到结果为酸枣仁皂苷a 与吸光度在o 1 8 4 1 0 5 1 m g m l 范围内呈良 好的线性关系精密度与回收率的r s d 分别为1 7 9 和2 1 0 徐先祥等【9 】在研究大孔吸附树脂分离纯化威灵仙总皂苷的工艺条件 中，选用齐墩果酸为对照品，加入新配制的5 香草醛冰醋酸溶液o 4 m l 和高氯酸1 6 m l ，摇匀，密塞于7 0 水浴显色2 0 m i n 后，置冰水浴中冷却， 7 加入冰醋酸l o m l ，摇匀，随行试剂作空白，立即在紫外分光光度计于 2 0 0 7 0 0 n t o 波长扫描，结果齐墩果酸在5 2 7 n m 左右处有最大吸收峰，选择 5 2 7 n m 处测定吸收值计算得回归方程a = o 6 7 8 3 c 0 0 0 7 6 ，r = o 9 9 9 2 。齐 墩果酸与吸光度在0 0 3 2 0 1 6 0 m g 范围内线性关系良好。徐先样【5 0 1 还利 用此方法研究了大孔吸附树脂富集纯化牛膝总皂苷，再次选用齐墩果酸作 为对照品，研究发现齐墩果酸可作为牛膝总皂苷质量评价的对照品。 无患子皂苷的单体研究报道很多【1 7 1 外，但这些方法复杂、测试时间长、 仪器设备要求高，不能满足实际生产快速、简便的要求。而关于无患子总 皂苷的测定还未见文献报道无患子皂苷主要成分为三萜皂苷，与以上物 质相似，故可以采用分光光度法进行测定本研究选取此方法对无患子总 皂苷的检测条件进行了优化。 1 3 超滤分离法概述 1 3 1 超滤分离法原理及特点 超滤c u l t r a f i l t r a t i o n ，u f ) 技术是6 0 、7 0 年代发展起来的一种膜分离技术，其基 本原理是利用膜孔选择性筛分性能，以分离、提纯和浓缩物质。现已广泛运用于医 药、食品、化学、环保等各个领域。 超滤介于纳滤和微滤之间，其分离过程主要有：在膜表面及微孔内吸附( 一 次吸附) ，在孔内停留而被去除( 阻塞) ，在膜面的机械截留( 筛分) 】膜的 不对称结构和超滤器内料液的高速流动使得被截留物质不易阻塞膜孔，使膜可长 期、反复使用 超滤分离的主要特点：( 1 ) 分离过程无相变化，节能显著；( 2 ) 分离过程在常温 下进行，尤宣热敏物质的分离和浓缩；( 3 ) 仅用压力作为膜分离的推动力，分离装 置简单，操作容易，易于白控和维修；“) 适用范围广一般，超滤技术与传统的 减压蒸馏、盐析等手段相比较，产品纯度提高4 5 倍高污染液的产生量降低 为原来的1 4 l 3 m 在超滤过程中，由于在低流速、高溶质浓度情况下，在超滤膜表面达到或超 过溶质的饱和浓度时，便会形成凝胶层，导致膜的透过通量不再依赖于超滤操作 压力污染后的膜透液通量下降，超滤效果恶化，膜寿命缩短，清洗难度大，严 重影响了超滤过程的工作效率嘲 超滤膜污染的主要原因是浓差极化形成凝胶层和膜孔的堵塞，因而污染的防 治就应从减小浓差极化、消除凝胶层和防止膜孔堵塞开始，如：( 1 ) 改变膜结构和 组件结构，可有效地将颗粒截留在膜表面，避免了颗粒进入膜孔内部，从而减小 了膜孔的堵塞：( 2 ) 采用亲水性超滤膜可减少蛋白质颗粒在膜表面的吸附，从而减 少对膜的污染，另外由于待分离的料液多带有负电荷，故采用负电荷的超滤膜可 有效地减少颗粒在膜表面的沉积，有利于降低膜的污染；( 3 ) 采用絮凝沉淀、热处 i 理、p h 值调节、加氯处理、活性炭吸附等手段对料液进行预处理，可降低膜的 污染程度；“) 要在超滤膜允许的温度和浓度范围内进行操作 超滤膜的清洗通常可分为物理方法和化学方法两种所谓物理方法，是指利 用物理力的作用去除膜表面和膜孔中污染物的方法，主要有水清洗、反冲洗和气 洗等；而化学方法则是利用化学物质与污染物发生化学反应达到清洗目的的，主 要有酸碱清洗、表面活性剂清洗、氧化齐j 清洗和酶清洗等 1 3 2 超滤分离法在皂苷分离方面的应用 近年来，超滤技术应用于分离中药有效成分的研究日益活跃，部分产品已从 实验室研究走向工业生产王世岭等刚人用超滤法提取黄芩中有效成分黄芩甙。 结果表明超滤法在产率、纯度方面均较常法为优，且一次超滤即可达到注射剂要 求，不需再行精制，工艺简单，生产周期可缩短l 2 倍王世岭等还进一步研究了 超滤法提取黄芩甙的最佳工艺条件，实验结果证明选用适宜孔径( 截留分子量为 6 0 0 0 1 0 0 0 0 ) 的超滤膜是提高黄芩甙收率和质量的关键，同时升高药液温度或降 低浓度，严格控制p h 值( 酸化时p h = 1 5 ，碱溶时p h = 7 0 ) ，可显著提高超滤速度，获得 最佳产出效果。 冯彪等【5 5 】应用超滤法提取分离陈皮中的有效成分，研究表明超滤膜的孔径 大小、药液浓度等对分离有效成分有较大影响实验以陈皮药材中的主要成分橙 皮苷的保留率为指标。考察超滤法在陈皮提取分离时，各种工艺条件对主要成分 损失率的影响：滤出等倍量的药液。有效成分只有6 0 9 6 左右保留，而滤出5 倍量药液， 只有1 5 的损失，滤出2 倍量时，已有7 5 的有效成分，而体积相对较小 曹万新等【5 6 】采用超滤膜法精制油茶皂甙，结果表明：( 1 ) 超滤膜法应用于油 茶皂甙的提取、精制是可行的，与传统方法相比，茶皂甙纯度可由4 0 - 6 0 提高到 7 5 以上( 2 ) 膜对于油茶皂甙提取精制是适用的浓缩效果可达到1 2 倍左右，通 过膜皂甙的损失为2 8 2 ，这在工业上是可以接受的( 3 ) 超滤膜法提取精制油茶皂 甙因不使用有机溶剂，生产成本比传统方法大大降低 目前，国内外对于无患子皂苷及其苷元的各种功效研究均还处在定性阶段， 利用超滤法提取分离无患子皂苷则还未见文献报道而超滤法又有着其他方法所 不能比拟的优点，目前在中药生产中已逐渐被用于滤除中药水提液中的大分子量 杂质，保留并浓缩部分中药有效成分，以及精制小分子量中药制剂。无患子皂苷 中有效成分的分子量在1 0 0 0 以下，其中的杂质如鞣质、淀粉、树脂、蛋白质等 大分子量的物质，分子量较大( _ 般均在5 0 0 0 以上) ，故采用超滤膜分离可达到 除去杂质，提高药液纯度的效果 1 4 泡沫分离法概述 1 4 1 泡沫分离法原理及特点 泡沫分离法( f o a mf i a c t i o n a t i o n ) 又称气浮法( a i r - s t r i p p i n g ) ，它是以气泡 作分离介质来富集表面活性物质的一种分离技术其原理为：表面活性剂极性的 一端向着水相。非极性的一端向着气相，含有待分离的离子、贫子的水溶液中的 表面活性剂的极性端与水相中的离子或其极性分子通过物理( 如静电引力) 或化 学( 如配位反应) 作用连接在一起当通入气泡时，表面活性剂就将这些物质连在 一起定向排列在气液界面，被气泡表面吸附，并在浮力作用下气泡被带到液面 形成泡沫层，从而达到分离的目的根据被分离物质的不同，它可以分为两类： 一类是本身具有表面活性物质的分离以及各种天然或合成表面活性剂的分离，例 如医药生物工程中蛋白质、酶、病毒的分离；另一类是本身为非表面活性剂，但 可以通过配合或其它方法使其具有表面活性，这类体系的分离被广泛地用于工业 污水中各种金属离子如铜、锌、铁、汞、银等的分离回收【5 7 1 泡沫