快速溶劑萃取聯(lián)合高效液相色譜法測定不同產(chǎn)地酸棗仁中皂苷A、B的含量

丁 軻，張彤楠，韓 濤，*

(1．北京農學院食品科學與工程學院，北京102206;2．食品質量與安全北京實驗室，北京102206;3．農產(chǎn)品有害微生物及農殘安全檢測與控制北京市重點實驗室，北京102206)

酸棗仁，鼠李科植物酸棗［Zizyphus jujuba Mill．Var．spinosa(Bunge)Hu ex H．F．Chou(Rhamnaceae)］的種子。酸棗仁主要用于治療虛煩不眠，驚悸多夢，體虛多汗、津傷口渴等癥，具有寧心、安神、養(yǎng)肝、斂汗的功效，臨床用于治療多種類型的失眠癥［1］。酸棗仁藥材藥用歷史悠久，最早以“酸棗”之名收入《神農本草經(jīng)》，以“酸棗仁”立項首見于《本草乘雅班偈》。酸棗仁主產(chǎn)于河北、陜西、遼寧、河南等地，內蒙古、甘肅、山西、山東、安徽等地亦產(chǎn)［2］。

大量研究結果表明酸棗仁皂苷是酸棗仁發(fā)揮鎮(zhèn)靜、安神作用的有效部位［3-7］，酸棗仁中含有11種不同的皂苷化合物，其中酸棗仁皂苷A(jujuboside A，C58H94O26)［8-9］和 B(jujuboside B，C52H84O21)是最主要的兩種皂苷組分，其結構式見圖1。酸棗仁皂苷的分析方法有報道的主要有:比色法［10］、反相高效液相色譜-紫外檢測法(RP-HPLC-UV)［11-12］、反相高效液相色譜-蒸發(fā)光檢測法(RP-HPLC-ELSD)法［13-14］、薄層色譜法(TLCS)［15-16］和膠束電動毛細管色譜法［17］，其中比色法的靈敏度及準確率均相對較差，由于其不能分別測定皂苷A、B的濃度，因此限制了其應用范圍;RP-HPLC-UV法由于受到皂苷紫外吸收弱、吸收波長處干擾大等問題，因此該方法的靈敏度較低，對樣品中皂苷濃度的要求較高;TLCS法定量的準確度和精度都較差，只適合定性或者不用精確定量的測定;膠束電動毛細管色譜法對測定儀器的要求高，成本昂貴，不適合常規(guī)的測定;RP-HPLC-ELSD法避免了前4種方法的缺陷，操作簡便，準確率好，靈敏度也高，非常適合皂苷類物質的含量測定，再結合快速溶劑萃取法進行樣品中皂苷的提取，可以取得非常好的測定效果。

圖1 酸棗仁皂苷A、B的化學結構Fig．1 Structures of jujubosides A and B in ZSS

作為中藥材使用的酸棗仁其質量優(yōu)劣主要取決于其皂苷含量的多少，本研究選擇了國內外7種不同產(chǎn)地的酸棗仁，建立了酸棗仁皂苷的快速提取方法和HPLC-ELSD分析方法，為建立酸棗仁藥材的質量標準提供了研究基礎和技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

酸棗仁 購自河北安國藥材市場，產(chǎn)地分別為河北省白平縣、贊皇縣、富平縣、山東、遼寧、老撾和緬甸，經(jīng)北京農學院食品科學與工程學院韓濤教授鑒定產(chǎn)于老撾和緬甸的酸棗仁為偽品，其余均為真品;酸棗仁皂苷A、B標品(≥98%) 上海順勃生物工程技術有限公司;甲醇(色譜純) 美國ThermoFisher公司;其余常規(guī)試劑均為分析純級。

高效液相色譜儀(LC-20AD二元泵2臺，DGU-20A5在線脫氣機1臺，CTO-20A柱溫箱1臺，SCL-10A VP控制器 1 臺，CLASS-VP version 6．14 SP1 色譜工作站軟件) 日本SHIMADZU公司;蒸發(fā)光檢測器(3300，ELSD) 美國ALLTECH科技有限公司;無油空氣泵(XWK-Ⅲ) 天津市華生分析儀器廠;PSEone快速溶劑萃取儀 美國Applied Separation公司;超純水純化系統(tǒng)(Direct-Q UV) 法國MILLIPORE公司;其余為實驗室常用儀器。

1.2 實驗方法

1．2．1 酸棗仁樣品的預處理 a．脫脂:采用索氏提取法，將不同產(chǎn)地的酸棗仁粉碎成直徑2～4mm大小的顆粒后各自稱取100g用索氏提取器進行脫脂，用石油醚(30～60℃)作為脫脂溶劑，脫脂后將酸棗仁晾干即可進行皂苷的提取。b．酸棗仁皂苷的快速提取:采用快速溶劑萃取法，以河北白平產(chǎn)的酸棗仁為例，提取步驟如下:精確稱取4g脫脂酸棗仁粉末，6g石英砂，混合均勻后，倒入快速溶劑萃取儀不銹鋼萃取釜內(釜底出口事先蓋好篩板，擰好螺紋旋蓋)，保持物料與釜口1cm的距離，在上面覆蓋一層儀器配帶的分散劑，再蓋上一層濾紙后將萃取釜放入提取槽旋緊提取槽上的蓋子準備開始提取;打開萃取儀電源，按說明書設定參數(shù)，然后將萃取儀的輸液口放入裝有提取劑的容器中，在萃取儀出液口放好采樣瓶，開始提取。由于快速溶劑萃取儀提取的效果受很多因素影響，因此有必要對主要的影響因素進行優(yōu)化，參閱快速溶劑萃取儀的使用手冊可知，釜溫的設定范圍在150℃以下，釜壓的設定范圍在150bar以下(廠家建議在120bar下使用較為安全)，每次提取的最大循環(huán)次數(shù)為9次，一次提取時間最多99min。提取時間經(jīng)預實驗優(yōu)化后發(fā)現(xiàn)超過5min皂苷A、B的提取率均不再提高，在本人之前對皂苷提取條件的研究［18］中已證實乙醇濃度對皂苷提取效果的影響很大，綜上，對快速溶劑萃取法的以下四個因素進行優(yōu)化:釜溫、釜壓、每次提取的循環(huán)次數(shù)和乙醇濃度，其他條件都采用固定值，分別是:B模式(循環(huán)模式)，11mL萃取釜，暫停次數(shù)為0，沖洗程序:溶劑/空氣/重復沖洗=25sec/2min/0，Refill值為10/2，提取時間5min。待優(yōu)化的四因素中，釜溫、釜壓和每次提取的循環(huán)次數(shù)都在儀器使用手冊規(guī)定的設定值范圍內選擇了三個水平值，乙醇濃度參照本人之前對皂苷提取條件的研究［18］結論，在乙醇最佳濃度50%附近選擇了三個水平，因素水平安排如表1所示，選擇L9(34)正交表安排正交實驗。

表1 快速溶劑萃取法提取酸棗仁皂苷因素水平表Table 1 Factors and levels of the exrtration of jujubosides in ZSS

1．2．2 提取液的濃縮和干燥 將采樣瓶中的提取液倒入梨形蒸餾瓶用旋轉蒸發(fā)儀蒸干，將蒸干后的提取物連同蒸餾瓶一起進行真空干燥，干燥恒重后，稱量帶有提取物的蒸餾瓶總質量，將干燥后的提取物用不銹鋼藥匙從蒸餾瓶上刮下后冷藏保存待測，將蒸餾瓶洗干凈再干燥至恒重后測瓶重，前后兩次質量差即為提取物總質量。

1．2．3 酸棗仁皂苷的測定 酸棗仁皂苷A、B的含量采用高效液相色譜法(HPLC)測定。a．色譜條件:色譜柱:YMC-Pack ODS-AQ C18(250L × 4．6mm I．D．，5μm，12nm);流動相:甲醇-水-冰醋酸(體積比 =70∶30∶1);流速:1mL/min;柱溫:25℃。b．蒸發(fā)光檢測器(ELSD)檢測參數(shù)的優(yōu)化:ELSD的霧化器載氣流量及漂移管溫度是兩個重要的可調參數(shù)。無油空氣泵為ELSD提供壓縮空氣作為霧化載氣，壓力為0．45MPa。載氣流量太小，會產(chǎn)生較大的液滴而導致基線噪音增大;載氣流量太大產(chǎn)生的液滴過小會導致信號降低。漂移管溫度過高，溶劑過度氣化會導致檢測器響應值下降;溫度過低溶劑氣化不完全會導致基線不穩(wěn)，因此采用單因素實驗對兩個參數(shù)進行了優(yōu)化，固定飄移管溫度，在四個不同的載氣流量(1．5、2．0、2．5、3L·min-1)下分析酸棗仁皂苷 A、B;固定載氣流量，在四個不同的漂移管溫度(40、50、60、70℃)下分析酸棗仁皂苷A、B，考察不同載氣流量和不同溫度分別對檢測器信噪比(S/N)的影響。c．對照品溶液的制備:分別精密稱取酸棗仁皂甙A、B對照品 5．0921，4．9923mg，用甲醇溶解并定容至 5mL，搖勻，即得濃度分別為 1．0184mg/mL 和 0．9985mg/mL的酸棗仁皂甙A、B初始濃度標準溶液，將此標準溶液依次稀釋2、4、8、16、32 倍得到6 個濃度分別為1．0184，0．5092，0．2546，0．1273，0．0637，0．0318mg/mL 的酸棗仁皂苷 A 標準溶液和 6 個濃度分別為 0．9985，0．4993，0．2496，0．1248，0．0624，0．0312mg/mL 的酸棗仁皂苷 B標準溶液。d．供試品溶液的制備:精密稱取酸棗仁皂甙提取物約1g，用甲醇超聲溶解并定容至25mL，臨用前用一次性針筒注射器和一次性微濾膜(0．45μm)過濾后進樣。e．酸棗仁皂苷標準曲線的測定:分別吸取15μL酸棗仁皂苷A、B六種不同濃度的標準溶液進樣，根據(jù)進樣后色譜圖中皂苷A、B的峰面積和標準溶液濃度做出兩種物質的標準曲線。f．精密度、穩(wěn)定性和重復性實驗:取同一酸棗仁皂苷A、B對照品混合溶液，連續(xù)進樣6次測定分析方法的精密度;再分別于 0、2、4、7、10 和12h時測定該對照品混合溶液的穩(wěn)定性;按d方法平行制備6份樣液，分別進樣測定樣液的重復性。g．加樣回收率實驗:稱取已知皂苷A、B含量的脫脂酸棗仁粉末6份，每份4g，精密稱定，分別精密加入酸棗仁皂苷 A、B 固體各 2mg，按“1．2．1酸棗仁樣品預處理”方法優(yōu)化后的最佳條件制備酸棗仁皂苷 A、B提取物，再按 1．3．1制備樣液后進行測定。

1．2．4 測定不同產(chǎn)地酸棗仁中皂苷A、B的含量 按照“1．2．1酸棗仁樣品的預處理”方法在最優(yōu)條件下分別提取7種不同產(chǎn)地的酸棗仁皂苷提取液，再按照“1．2．2提取液的濃縮和干燥”方法得到各產(chǎn)地酸棗仁皂苷提取物，采用“1．2．3酸棗仁皂苷的測定”方法測定7種不同產(chǎn)地的酸棗仁皂苷A、B含量。

2 結果與分析

2.1 酸棗仁皂苷快速溶劑萃取條件正交實驗優(yōu)化結果與分析

2．1．1 直觀分析 快速溶劑萃取法條件優(yōu)化的直觀分析結果如表2所示。由表2的極差(R)大小可知，4個因素對酸棗仁皂苷A提取率的影響大小依次為:提取頻率＞乙醇濃度＞提取壓力＞提取溫度，各因素的最優(yōu)水平組合為乙醇濃度65%、提取頻率1次/min、提取壓力100bar、提取溫度100℃;4個因素對酸棗仁皂苷B提取率的影響大小依次為:乙醇濃度＞提取頻率＞提取壓力＞提取溫度，各因素的最優(yōu)水平組合為乙醇濃度55%、提取頻率 5次/min、提取壓力120bar、提取溫度100℃;4個因素對酸棗仁皂苷A+B提取率的影響大小依次為:乙醇濃度＞提取溫度＞提取壓力＞提取頻率，各因素的最優(yōu)水平組合為乙醇濃度65%、提取頻率3次/min、提取壓力80bar、提取溫度100℃。

在本實驗考察的四個因素中，乙醇濃度可以看作是外部因素，而提取溫度、提取壓力和提取頻率都可以看作是快速溶劑萃取儀的工作參數(shù)，也即內部因素，綜合以上各因素的影響大小關系，可以看出，外部因素乙醇濃度對提取率的影響最大，這說明選擇一種適于目標物從原料溶出的溶劑十分重要，這是使用ASE法有效提取目標物的前提，在此基礎上優(yōu)化溫度、壓力以及提取頻率才有意義。

2．1．2 方差分析 由于實驗使用的正交表L9(34)中的每一列都被安排了一個因素，因此沒有空列作為誤差列進行方差分析，在這種情況下只好以直觀分析中極差最小的列為誤差列，進行方差分析，從結果可以看出，對酸棗仁皂苷A而言，乙醇濃度、提取頻率和提取壓力都對其提取率有影響，提取溫度影響不顯著(p＜0．10);對酸棗仁皂苷B而言，乙醇濃度對其提取率有影響，而提取頻率，提取壓力和提取溫度的影響不顯著(p＜0．10);對酸棗仁皂苷A+B而言，乙醇濃度對其提取率的影響差異顯著，提取溫度和提取壓力的影響次之，而提取頻率的影響不顯著(p＜0．10)。從方差分析的結果可以看出，各因素對酸棗仁皂苷提取率的影響與直觀分析的結果基本一致，無論是單一皂苷的提取還是皂苷A+B的提取，乙醇濃度都是最重要的影響因素，其余三個因素對不同酸棗仁皂苷的提取影響大小不一致。

綜合皂苷A、B的最佳提取條件，選擇乙醇濃度為60%，提取壓力和提取次數(shù)由于最佳值相差較大，采用兩步提取法:第一步按照提取頻率1次/min、提取壓力100bar提取皂苷A，之后按照提取頻率5次/min、提取壓力120bar提取皂苷B，提取溫度對提取結果的影響較小，屬于次要因素，因此提取溫度就定為100℃，經(jīng)過驗證，在該條件下提取皂苷 A提取率為0．9736mg/g、皂苷 B 提取率為 0．5642mg/g，A+B 的提取率達到1．5378mg/g，取得了最好的提取效果。

2.2 酸棗仁皂苷測定結果與分析

2．2．1 ELSD檢測參數(shù)優(yōu)化 不同的載氣流量及漂移管溫度對ELSD的S/N的影響見圖2。理論上S/N的值越大越好，結果如圖2(a)、2(b)所示，無論是皂苷A還是皂苷B，載氣流量和漂移管溫度對其的影響都是一致的，S/N隨載氣流量的增大先增大后減小，有一個最大值，也即載氣流量為2．5L/min，S/N隨漂移管溫度增大逐漸增大，漂移管溫度為70℃時S/N有最大值，最終確定ELSD的檢測參數(shù)為:載氣流量為2．5L/min，漂移管溫度為70℃。

表2 快速溶劑萃取法提取條件正交優(yōu)化實驗結果與直觀分析Table 2 The orthogonal test results of the ASE conditions and visual analysis

表3 快速溶劑萃取法提取條件正交優(yōu)化實驗結果方差分析Table 3 Analysis of variance for the orthogonal test results of the ASE conditions

圖2 ELSD參數(shù)優(yōu)化結果Fig．2 Optimized operating parameters of ELSD

2．2．2 對照品與樣品分析結果 測定結果如圖3所示。A圖為酸棗仁皂苷A、B對照品的色譜圖，B圖為酸棗仁皂苷提取物的色譜圖，圖中峰1為皂苷A的色譜峰，峰2為皂苷B的色譜峰，從B圖中可以看出提取色譜圖中皂苷A、B與其余的雜質峰實現(xiàn)了基線分離，而且出峰時間也控制的比較好，該流動相條件可以用來定量檢測皂苷A、B的含量。

圖3 酸棗仁皂甙A、B高效液相色譜圖Fig．3 HPLC chromatograms of jujuboside A and B

2．2．3 標準曲線測定結果 根據(jù)ELSD的檢測原理，散射光強度與樣品微粒質量的關系為:I=kmb⑴(式中m為微粒質量，k、b為實驗條件如:溫度、流動相性質決定的常數(shù))［19］，方程(1)兩邊取對數(shù)可以得到式(2):lgI=lgk+blgm，從(2)式可以看出，使用ELSD測定目標物的標準曲線，需要分別以待測物的質量對數(shù)和待測物的響應值，也即峰面積對數(shù)為橫、縱坐標作圖。如圖4所示，分別以色譜圖中皂苷A、B峰面積的對數(shù)Y為縱坐標，進樣15μL對照品溶液中標準品的質量對數(shù)X為橫坐標，繪制標準曲線，標準曲線方程如下:Y=1．49X+5．534，r=0．998，Y=1．520 X+5．568，R2=0．998，線性范圍分別為:0．40～12．00μg 和 0．55～16．50μg。

圖4 酸棗仁皂甙A、B標準曲線Fig．4 Regression curve of jujuboside A and B

2．2．4 精密度、穩(wěn)定性、重復性以及加樣回收率測定結果 連續(xù)進樣6次測定同一酸棗仁皂苷A、B對照品混合溶液，皂苷A、B峰面積的RSD分別為0．5%和0．6%，結果表明色譜檢測精密度良好;在一天內的不同時段測定同一酸棗仁皂苷A、B對照品混合溶液，酸棗仁皂苷 A、B的RSD分別為0．7% 和1．4%，結果表明對照品溶液在12h內能夠保持良好的穩(wěn)定性;平行測定6份樣液，酸棗仁皂苷A、B峰面積的RSD分別為1．9%和1．26%，結果表明樣液制備方法重復性良好;平行處理6份樣品得到6份酸棗仁皂苷提取物，制備樣液后依次進行測定，結果表明，酸棗仁皂苷A、B的平均回收率分別是102．4%和99．2%，皂苷A、B峰面積的RSD分別為2．3%和2．7%。

2.3 不同產(chǎn)地酸棗仁中兩種皂苷的含量測定結果與分析

不同產(chǎn)地的酸棗仁中皂苷A、B含量的測定結果如表4所示。從表中的數(shù)據(jù)可以看出，各地酸棗仁皂苷A含量的大小依次為:河北白平＞河北贊皇＞山東＞河北富平＞老撾＞遼寧＞緬甸;酸棗仁皂苷B含量的大小依次為:河北白平＞河北贊皇＞河北富平＞山東＞遼寧＞老撾＞緬甸;各地兩種皂苷總含量的大小依次為:河北白平＞河北贊皇＞山東＞河北富平＞遼寧＞老撾＞緬甸。綜上，山東、河北的酸棗仁中皂苷含量遠高于其他地方的酸棗仁，特別是緬甸和老撾的酸棗仁中皂苷含量很低，根據(jù)文獻可知［20］，主產(chǎn)于緬甸和我國云南的酸棗仁叫滇棗仁，也叫進口棗仁、緬棗仁或黃棗仁，它是酸棗仁同屬植物滇刺棗(Ziziphus mauritiana Lam．)的種子，滇棗仁通常都作為酸棗仁的偽品處理。而本實驗結果從數(shù)據(jù)上給出了滇棗仁的藥效不如酸棗仁的原因。

表4 不同產(chǎn)地的酸棗仁中皂苷含量Table 4 Contents of jujubosides in ZSS from different place of production

3 結論

酸棗仁皂苷在酸棗仁中的天然含量很低，因此皂苷的含量測定需要一種有效的提取方法才能使皂苷最大量的從酸棗仁中快速溶出，本研究所采用的快速溶劑萃取法比傳統(tǒng)的溶劑回流法和浸提法回收率提高了很多，接近100%，而且完成一次提取只需要10min，因此該方法非常適合天然產(chǎn)物中皂苷類活性成分含量測定的樣品前處理過程，本研究得到的最佳提取條件是:采用兩步提取，第一步:乙醇濃度60%、提取頻率1次/min、提取壓力100bar、提取溫度100℃;第二步:乙醇濃度60%、提取頻率5次/min、提取壓力120bar、提取溫度100℃。

酸棗仁皂苷除了在紫外檢測器210nm的低波長紫外區(qū)域有吸收以外，在其余的紫外波長范圍內幾乎沒有吸收，而且在210nm附近檢測受雜質干擾嚴重，對樣品中皂苷的含量限值也有要求，而酸棗仁皂苷在酸棗仁中的含量極低，所以采用ELSD具有良好的定量檢測效果，ELSD最佳檢測參數(shù):載氣流量為2．5L/min，漂移管溫度為 70℃。

經(jīng)測定，酸棗仁中的皂苷A含量最高，皂苷B次之，河北、山東的酸棗仁中皂苷含量遠高于其他地方的酸棗仁，可以作為開發(fā)酸棗仁保健品的優(yōu)質原料資源使用，該研究為進一步研究和開發(fā)酸棗仁皂苷這一有效部位奠定了研究基礎。

［1］國家藥典委員會主編．中華人民共和國藥典［M］．2005年版．北京:化學工業(yè)出版社，2005:254-255．

［2］史琪榮，周耘，周萍，等．中藥酸棗仁的研究概況［J］．天然藥物化學，2004，22(2):94-98．

［3］郭勝民，范曉雯，宋少剛，等．酸棗仁總皂苷中樞抑制作用研究［J］．西北藥學雜志，1996，11(4):166-168．

［4］陳百泉，杜鋼軍，許啟泰．酸棗仁皂苷的鎮(zhèn)靜催眠作用［J］．中藥材，2002，25(6):429-430．

［5］黃勝英，謝世榮，黃彩云，等．酸棗仁皂苷的鎮(zhèn)靜作用研究［J］．大連大學學報，2002，23(4):90-92．

［6］Peng WH，Hsieh MT，Lee YS，et al．Anxiolytic effects of seed of Zizyphus ujube in mouse models of anxiety［J］．Journal of ethnopharmacology，2000，72:435-441．

［7］Park JH，Lee HJ，Koh SB，et al．Protection of NMDA-induced neuronal cell damage by methanol extract of Zizyphi Spinosi Semen in cultured rat cerebellar granule cells［J］．Journal of ethnopharmacology，2004，95:39-45．

［8］Kawai KI，Akiyama T，Ogihara Y，et al．A new sapogenin in the saponins of Zizyphus ujube，hovenia dulcis and bacopa monnieri［J］．Phytochemistry，1974，13:2829-2832．

［9］Ostuka H，Akiyama T，Kawai K，et al．The structure of jujubosides A and B，the saponins isolated from the seeds of the Zizyphus ujube［J］．Pytochemistry，1978，17:1349-1352．

［10］高聲傳，郭濤，夏維杰．比色法測定酸棗仁提取物中總皂苷的含量［J］．實用藥物與臨床，2005，8(1):15-16．

［11］李會軍，李萍．高效液相色譜法蒸發(fā)光散射檢測器測定酸棗仁中酸棗仁皂苷A及B的含量［J］．藥物分析雜志，2000，20(2):82-84．

［12］王鋒，劉雪松，陳勇，等．酸棗仁皂苷大孔樹脂純化工藝及HPLC-ELSD 測定方法研究［J］．中藥材，2010，33(8):1343-1346．

［13］鐘東會，雷根虎，郭五保，等．RP-HPLC測定酸棗仁中的酸棗仁皂苷-A 的含量［J］．中成藥，2004，26(11):963-964．

［14］李玉娟，車鎮(zhèn)濤，畢開順，等．反相高效液相法測定酸棗仁中酸棗仁皂苷A的含量［J］．中國中藥雜志，2001，26(5):309-310．

［15］韓光，孫茂峰．TLCS法測定靜安膠囊中酸棗仁皂苷A的含量［J］．中國藥學雜志，2003，38(11):889．

［16］王健，林曉．酸棗仁中酸棗仁皂苷A和B含量的測定［J］．中草藥，1996，27(3):154-155．

［17］Dong M，Chen GH，Wu X，et al．Determination of Jujubosides A and B by micellar electrokinetic capillary chromatography［J］．China journal of natural medicines，2010，8(3):208-211．

［18］丁軻，茅琪婧，盧文靜，等．酸棗仁皂苷A、B提取純化工藝的研究［J］．中國食品學報，2010，10(3):40-46．

［19］張玉奎，張維冰，鄒漢法主編．液相色譜分析——分析化學手冊第六分冊［M］．第二版．北京:化學工業(yè)出版社，2000:82-83．

［20］盧振江，孫冬梅．酸棗仁與滇棗仁的研究［J］．中國中醫(yī)藥雜志，2007，5(11):89-90．