摘 要目的在单因素实验的基础上，通过响应面法分析，以期得到提取冬瓜子中总皂苷的最优条件。方法使用超声波辅助法，以乙醇为提取溶剂提取冬瓜子中的总皂苷，以紫外分光光度法测定皂苷的含量，通过单因素实验确定温度、时间、料液比、乙醇浓度等因素分别对提取冬瓜子中总皂苷影响，再用响应面法分析选出冬瓜子中总皂苷的最优提取工艺方法。结果在提取条件为温度65°C、时间50分钟、料液比1:40、乙醇浓度75%、超声功率100W时，从冬瓜子中提取总皂苷的含量最高，即为其最优提取工艺，冬瓜子总皂苷的提取率可达2.910%。结论实验所确定的总皂苷含量测定的最优条件可以提高实验效率，本实验简洁明了的方法、准确的实验结果、可靠的实验数据都为冬瓜子在药用的领域提供了更为简单可靠的科学依据。
目 录
1 绪论 1
2 实验仪器与药材试剂 4
2.1 主要实验仪器 4
2.2 药材与试剂 4
3 实验操作与流程 5
3.1 实验流程 5
3.2 冬瓜子皂苷的定量分析 5
3.2.1 样品预处理 5
3.2.2 配置实验溶液 5
3.2.3 制备供试品 5
4 总皂苷的测定方法 6
4.1 最大吸收波长的测定 6
4.2 线性关系的考察 6
5 冬瓜子皂苷提取的单因素实验 8
5.1 提取温度对皂苷提取率影响的考察 8
5.2 提取时间对皂苷提取率影响的考察 8
5.3 料液比对皂苷提取率影响的考察 9
5.4 乙醇浓度对皂苷提取率影响的考察 10
5.5 小结 11
6 参数优化实验 12
6.1 试验点安排 12
6.2 响应曲面优化 12
6.3 结果分析 14
6.4 验证实验 17
结论 18
参考文献 19
致 谢 20
1 绪论
葫芦科植物冬瓜的种子即为冬瓜子，又称冬瓜仁。冬瓜子一般呈扁平椭圆形，分双边和单边两种，种皮包裹着乳白色的种仁，由新鲜种子晒干而成。其性甘、 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: #351916072# 
微寒。归经属入脾、小肠经。其地理及产地分布较广，全国均有生产。在华北地区的河北，华东地区的江苏、安徽和浙江，华中地区的河南，以及西南地区的四川等省份冬瓜子的产量较大，均能自产自销。江苏、安徽和浙江等省份主要销售双边冬瓜子，河北、河南等省份主要销售单边冬瓜子。冬瓜子不仅具有清肺化痰，消痛排脓，利湿的功能，还能治疗肠痈，肺痈，水肿，痰热咳嗽，淋病，痔疮，脚气，鼻面酒皶等。《本经》记录冬瓜子味甘、平；《陆川本草》记录冬瓜子甘、凉；《得配本草》记录冬瓜子可入足厥阴经。冬瓜生长时喜欢温暖、湿润、光照较好的环境，但对其他环境条件和土壤要求较低，除不耐旱外，冬瓜比较耐高温、耐湿。高温下也能正常生长发育。但温度超过25℃后，冬瓜枝叶纤弱，易染病害[2]。冬瓜在光照较弱，湿度较大时易受冻。冬瓜具有相当复杂的有效药用化学组分，其主要药用活性成分主要有氨基酸类化合物、脂肪和脂肪酸类化合物、尿素和无机元素类化合物、瓜氨酸类化合物、皂苷类化合物、甾醇类化合物等，其中，主要研究的药效成分是皂苷类化合物[6]。
皂苷广泛存在于生物体内中，在微生物、裸子植物、单子叶植物、双子叶植物、和动物中均存在，其在双子叶植物中分布较多。例如在五加科、报春花科、豆科和葫芦科植物中广泛存在着三萜皂苷。作为一类具有非常复杂结构的苷类化合物，临床药理证明皂苷具有多方面的药理作用和生物活性，如抗病毒、肿瘤、抗菌消炎、降血糖和胆固醇、免疫调节[6]等。故通过研究提取冬瓜子中皂苷类化合物的工艺，能在一定程度上推进我国的中药发展。
有研究表明，冬瓜子中起主要功效的物质可能是皂苷类化合物，皂苷在冬瓜子的含量能达到0.68%[3]，为了更好的发挥其有效作用，因此有必要对其提取工艺进行研究[8]，目前，国内外相关科学家在皂苷的提取工艺上取得很多突破性的进展[1]，传统常见的提取方法有：浸渍法、回流法、渗漉法、索氏提取法、溶剂萃取法以等，随着科学的发展与仪器设备的完善，近年来又出现了新型的提取方法，如微波提取法、超声波提取法、高效液相色谱法等。其中超声波的超声空化作用可破坏植物的细胞膜，将细胞中的有效成分溶出，释放[7]。使用超声波提取胞内物质时，超声波的热效应能使水温升高，有一定的水浴加热的作用。同时，当提取液不断的高效的震荡时，加速了提取液中溶质的扩散。使用超声波法提取胞内物质时，其速度快、时间短、收益高的优点让其在国内外得到普遍使用。通过比较，本实验采取超声波提取法进行冬瓜子中皂苷的提取，详见表1.1。
表1.1 常见提取方法的比较
提取法
优点
缺点
浸渍法
回流法
超声波提取法
渗漉法
操作简单、成本低、污染少
溶剂用量少、缩短提取时间
速度快、时间短、收益高
设备简单、操作安全、节约能源
加热时间长，易破坏皂苷结构
易受时间，溶剂量等外界因素影响
提取时间较长、溶剂量大、得率低
本实验采用紫外分光光度计法对皂苷含量进行测定。紫外分光光度计的原理基于朗伯比尔(LambertBeer)定律，即物质接受紫外线照射后发生价电子能级跃迁，形成对紫外光的吸收光谱，在一定浓度下，吸光度与吸收介质的厚度呈正比。分光光度法，也称吸收光谱法，其建立的基础是不同物质对光的特异性吸收。在特定的吸收波长下，可以对具有共轭双键或芳香环结构的有机化合物的吸光值进行测定。此法可检测药品的种类、纯度和含量。
三萜类化合物根据所含C环量分为五环三萜和四环三萜等。其中，五环三萜类化合物常为药用植物的药用成分，其可分为齐敦果烷性、木栓烷型、乌苏烷型、羽扇豆烷型等类型。乌苏酸又称熊果酸，具有特殊的气味，属于五环三萜类化合物中乌苏烷型，其不溶于水和石油醚，易溶于甲醇、丙酮等。研究发现，冬瓜子中存在一种五环三萜类皂苷，其结构类似于乌苏酸。本文采用紫外分光光度法，以熊果酸为标准对照品，测定冬瓜子中的总皂苷含量。为研究冬瓜子的保健功能、药用价值，初步控制冬瓜子中药材饮片质量提供有力的科学依据。
RSM（响应面分析），回归设计，一种统计学实验设计[5]。在优化生物过程中，通过对响应面等值线的分析寻求最优工艺参数,采用多元二次回归方程来拟合因素与响应值之间函数关系的一种统计方法[5]。响应面分析法在各类相关处理过程的优化中广泛应用，其方式最为经济，其对实验参数的分析、研究最为全面。本研究在单因素实验基础之上，以冬瓜子中提取皂苷的含量为指标，用响应面法优化用超声波法提取冬瓜子中皂苷的工艺条件，以期得到从冬瓜子中提取皂苷的最优工艺。
2 实验仪器与药材试剂
2.1 主要实验仪器
药品筛，40目，浙江省上虞市大亭桥化验仪器厂；电子天平， PGL203，德好衡器（武汉）有限公司；高速万能粉碎机，FW100D，天津鑫博得仪器有限公司；数控超声波清洗器，KQ5200DE，昆山市超声仪器有限公司；旋转蒸发仪，RE52AA，上海亚荣生化仪器厂；恒温鼓风干燥箱，PCDE3000，上海琅轩实验设备有限公司；紫外可见分光光度计，TU1801，台湾普斯电子有限公司。

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