金边龙舌兰总皂苷提取工艺优化及其抗氧化活性研究

金边龙舌兰总皂苷提取工艺优化及其抗氧化活性研究

金边龙舌兰（Agave americana var. Marginata）是一种具有润肺止咳、清热解毒功效的药用植物，在食品和药品行业中有着广泛的应用前景。研究表明，金边龙舌兰中含有黄酮类、甾体皂苷、多糖和生物碱等多种化学成分，具有抗炎、抗菌、止血、抗衰老和降血糖等活性。近年来，研究发现金边龙舌兰总皂苷具有抑制病原菌生长繁殖、抑制肿瘤细胞增殖以及免疫调节等药理活性，这为开发治疗哮喘和咳嗽等呼吸道疾病的天然药物提供了新的思路。

然而，目前关于金边龙舌兰总皂苷的研究相对较少，尤其是对其提取工艺的研究更是鲜有报道。因此，本研究旨在优化金边龙舌兰总皂苷的提取工艺，并对其体外抗氧化活性进行研究。

实验材料与方法

材料

• 金边龙舌兰叶片
• 薯蓣皂苷元标准品（HPLC ≥ 95%，20 mg）
• 2,2-联苯基-1-苦基肼基标准品（HPLC ≥ 95%，100 mg）
• 高氯酸、无水乙醇、甲醇、水杨酸、硫酸亚铁、L-抗坏血酸、30%过氧化氢、去离子水

仪器

• Cary 100Scan紫外分光光度计
• 电热恒温鼓风干燥箱
• 旋转蒸发仪（型号：OSB-2200）
• SHZ-DⅢ循环水真空泵
• HZ602B电子天平

方法

1. 对照品溶液的制备：称量7 mg薯蓣皂苷元标准品，用20 mL甲醇溶解并定容至50 mL，得到0.28 mg/mL的对照品溶液。
2. 供试品的制备：将金边龙舌兰叶片切碎、烘干、粉碎并过40目筛，得到金边龙舌兰粗粉。
3. 薯蓣皂苷元标准曲线的制备：通过紫外分光光度计在407 nm波长处测定吸光度，得到标准曲线方程y = 12.6741x - 0.0228（R² = 0.9972）。
4. 金边龙舌兰总皂苷含量的测定：采用紫外-可见分光光度计在407 nm波长处测定吸光度值，计算总皂苷提取率。

单因素实验结果

提取试剂乙醇浓度的影响

实验结果显示，当乙醇浓度为70%时，总皂苷提取率最高，达到9.680%。

料液比的影响

料液比为1:20时，总皂苷提取率达到最大值7.79%。

超声时间的影响

超声时间为50 min时，总皂苷提取率最高，为7.785%。

超声温度的影响

超声温度为80℃时，总皂苷提取率最高，为8.092%。

正交试验优化

通过正交试验设计，确定了各因素对总皂苷提取率的影响程度依次为：料液比 > 超声温度 > 提取试剂乙醇浓度 > 超声时间。最佳提取工艺条件为：乙醇浓度60%、料液比1:25（g:mL）、超声时间60 min、超声温度80℃。在该条件下，金边龙舌兰总皂苷的提取率为10.213%。

体外抗氧化活性研究

DPPH自由基清除能力

金边龙舌兰总皂苷在0.011~0.056 mg/mL范围内表现出较强的DPPH自由基清除能力，当浓度为0.056 mg/mL时，清除率达到最高值81.220%。

羟基自由基清除能力

在相同浓度范围内，金边龙舌兰总皂苷对羟基自由基也有较强的清除能力，最高清除率为75.080%。

结论

本研究通过正交试验优化了金边龙舌兰总皂苷的提取工艺，并证实其具有良好的体外抗氧化活性。这些发现为金边龙舌兰总皂苷的进一步开发和应用奠定了基础。

图1. 薯蓣皂苷元溶液浓度与吸光度的关系

图2. 提取试剂乙醇浓度与提取率的关系

图3. 料液比与提取率的关系

图4. 超声时间与提取率的关系

图5. 超声温度与提取率的关系

图6. 金边龙舌兰总皂苷对DPPH自由基的清除效果

图7. 金边龙舌兰总皂苷对羟基自由基的清除效果