【正文】 der 20 min, and let rest for 30 min. Finally the measurement of diosgenin features absorption wavelength in the 540 nm.This subject research sweet potato based and diosgenin at the swollen change relations and correlation. Starch content increase obviously, diosgenin the increase of the content of the more obvious trend. diosgenin content of root with the extension of the growth cycle is obviously increased, and diosgenin of potato skins only expands the period in the beginning and end of the growth trend obvious, and diosgenin of root was obviously higher than potato skins.This topic research the soxhlet method and utrasonicassisted extraction method. Two methods in parison, utrasonicassisted extraction method, have higher extraction yield, extracting time short, simple operation etc, the third time extraction yield is %. By single factor and orthogonal test won the ultrasonic extraction auxiliary the optimal conditions: acid concentration 1 mol/L, acid solution temperature of 100℃, acid solution time 3 h, pH value for 5,solvent extraction time 1 h. Best extraction conditions of secondary extraction yield to %.Silica gel purification diosgenin coarse extraction solvent the best elution liquid for petroleum ether:ethyl acetate= 1:1, purification of sample purification and could reach %. RPHPLC method to detect the sweet potato diosgenin best detection conditions for: mobile phase: acetonitrile: methanol: water=8:1:1。 Into the sample weight: 20 μL。在我國甘薯的年產(chǎn)量約為1億噸以上，是世界上最大的甘薯生產(chǎn)國，占全世界的80%，是僅次于小麥、大米和玉米后的重要農(nóng)作物之一[3]。甘薯相對(duì)于其他水果具有低脂、低熱量和高纖維等優(yōu)點(diǎn)，除了含有大量淀粉以外，還含有胡蘿卜素、VBB2和VC，以及鈣、鉀、硒、鐵等元素。另外，由于甘薯呈堿性，因此能夠有效維持人體血液的酸堿平衡，曾被世界衛(wèi)生組織(WHO)評(píng)選為“十大最佳蔬菜”的冠軍，更被營養(yǎng)學(xué)家稱為“營養(yǎng)最均衡的保健食品之一”[6]。目前我國的甘薯主要包括淀粉型、食用型、菜用型、無糖型、高胡蘿卜素和高花青素型等[7]。這些的營養(yǎng)和活性物質(zhì)，能有效解決各國普遍存在的營養(yǎng)和食品安全等問題[8]。甘薯莖葉的營養(yǎng)也比價(jià)豐富，粗蛋白質(zhì)含量與豬、牛肉相當(dāng)。甘薯中的主要功能性營養(yǎng)成分包括膳食纖維、多糖、糖蛋白、多酚類物質(zhì)、DHEA等。%，%[11]，調(diào)查發(fā)現(xiàn)不溶性的膳食纖維能夠維持機(jī)體健康，在降血脂和預(yù)防心腦血管疾病和便秘等方面具有重要作用。而利用我國甘薯渣資源進(jìn)行膳食纖維產(chǎn)品的開發(fā)具有廣闊的應(yīng)用前景。多糖是甘薯主要能量的來源也是其主要成分之一，甘薯多糖的活性近些年也逐漸被研究學(xué)者所重視，包括其抗腫瘤、抗突變、增強(qiáng)免疫力等功能[14]。林茹[16] ]等人采用超聲波輔助法提取甘薯多糖，得到最佳料也比、提取溫度和提取時(shí)間分別為1:70℃和45 min，%。關(guān)于甘薯中糖蛋白的相關(guān)提取和純化研究，國內(nèi)外近幾年都進(jìn)行的比較深入。程何偉[19]等采用無機(jī)陶瓷膜超濾設(shè)備得出甘薯生產(chǎn)淀粉廢水中糖蛋白的最佳提取工藝下的提取率為73%。甘薯酚酸、花色苷和類黃酮是甘薯中酚類化合物的主要三類組成成分。經(jīng)過研究表明，紫甘薯還具有抗突變、預(yù)防高血壓和抗氧化等作用[21，22]。研究表明薯皮的抗氧化性高于塊根，清除率隨著抗氧化劑濃度的降低而上升，抗氧化劑濃度與清除率之間呈線性關(guān)系并為反比。國外近些年對(duì)其生理和病理作用進(jìn)行了大量研究，包括抗衰老、抗肥胖[26，27]、糖尿病、抗癌、腫瘤[28～30]等， 研究進(jìn)展顯著。姚菊英等[31]通過預(yù)發(fā)酵和酸水解的方法從甘薯的廢渣中提取出了DHEA。 薯蕷皂甙元的簡介薯蕷皂甙元(diosgenin)又稱皂素，為淡黃色、白色結(jié)晶狀粉末物質(zhì)，化學(xué)名稱為Δ5異螺旋甾烯3β醇，分子式為C27H42O3，相對(duì)分子質(zhì)量(以下簡稱分子量)，熔點(diǎn)為204～207℃，[α]25D為129176。植物體內(nèi)的薯蕷皂甙元是以薯蕷皂甙配基的形式存在的，即糖鏈通過糖苷鍵（包括D葡萄糖、D木糖、D半乳糖、L鼠李糖、L阿拉伯糖）與薯蕷皂甙元相連接[34]如圖11，其結(jié)構(gòu)特征是甾核上有單個(gè)雙鍵Δ5和具有3βOH，與C25相連的C27甲基為α定向，即C25為R構(gòu)型，雙鍵和OH的存在決定了其化學(xué)反應(yīng)特性和應(yīng)用價(jià)值。它以薯蕷皂甙的形式廣泛存在于薯蕷屬、鞘姜屬和葫蘆巴屬植物中。近些年研究發(fā)現(xiàn)，甘薯中含有DHEA，而薯蕷皂甙元作為其前體物質(zhì)也備受關(guān)注[32]。由于飲食和生活習(xí)慣的不同，癌癥，如結(jié)腸癌、乳腺癌、前列腺癌等疾病在西方國家比較常見，而薯蕷皂甙元對(duì)這些疾病都有一定的抵抗作用[41]。Wang Zhao[42]等報(bào)道薯蕷皂甙元能有效遏制HL60的生長，進(jìn)而防止白血病的病變。Yen[44]等研究了8種植物薯蕷皂甙元天然產(chǎn)物對(duì)骨肉瘤細(xì)胞的活性的抑制效果，得出CC6位的雙鍵、糖元的異構(gòu)和CC25是起作用的重要因素。通過小鼠實(shí)驗(yàn)，McAnuff[45]等證明薯蕷皂甙元可以有效提高鏈唑霉素，從而降低患糖尿病小鼠的血糖。盾葉薯蕷中的水溶性皂甙能提高冠脈血流量和改善末梢循環(huán)，進(jìn)而防止心肌缺血，還能使總膽固醇、甘油酸三脂膽固醇含量降低，使高密度脂蛋白膽固醇水平升高，不僅對(duì)對(duì)脂質(zhì)代謝紊亂有一定的調(diào)節(jié)作用，并能有效防止動(dòng)脈粥樣硬化，同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)其對(duì)抗血栓有一定的效果[49]。袁麗紅[50]等研究了盾葉薯蕷中水解原位提取薯蕷皂甙元的方法，實(shí)驗(yàn)采用響應(yīng)面中心組合設(shè)計(jì)優(yōu)化了影響薯蕷皂甙元提取主要因素。此法比傳統(tǒng)提取方法產(chǎn)率提高68%。李敏[52]等采用正交試驗(yàn)優(yōu)化了從穿山龍中提取薯蕷皂甙元的工藝條件，結(jié)果顯示使用H2SO4溶液作為介質(zhì)水解穿山龍根莖能得到較高的產(chǎn)率，但硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)要大于10%，否則不能有效破壞根莖中的纖維素，以致不能使包裹在纖維素中的薯蕷皂甙元充分分離出來；硫酸的濃度也不能太高，否則會(huì)破壞薯蕷皂甙元的結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)率降低，最佳條件為酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%，回流時(shí)間為18 h。作者分析預(yù)發(fā)酵之所以能提高薯蕷皂甙元的產(chǎn)量，主要?dú)w因于盾葉薯蕷中的糖苷酶促進(jìn)甾體皂甙發(fā)生酶解作用，從而提高薯蕷皂甙元的積累；而較長的發(fā)酵時(shí)間會(huì)使甾體皂甙水解成菝葜皂甙元酮和表菝葜皂甙元酮。常用來提取薯蕷皂甙元的植物，大部分都含有較多的淀粉和纖維素，它們將薯蕷皂甙元緊緊地包裹在細(xì)胞當(dāng)中，很難提取出來。張黎明[55]等研究了酶解結(jié)合水浸提法從脫脂胡蘆巴種子中提取薯蕷皂苷元的工藝。在此基礎(chǔ)上考察了酶解結(jié)合水浸提法對(duì)皂苷元提取率的影響，發(fā)現(xiàn)酶解后升溫至90～100℃，保溫水浸提70 min，%%。原材料分別使用改性的纖維素酶、淀粉酶和糖苷酶進(jìn)行水解，結(jié)果顯示，使用改性的纖維素酶由于自然狀態(tài)下的纖維素酶，最佳的pH值和溫度范圍也有所增加，薯蕷皂甙元的純度達(dá)到96%，%%。超聲波產(chǎn)生的空化作用能夠破壞植物細(xì)胞壁，從而使目標(biāo)物質(zhì)快速充分的溶解到提取溶劑當(dāng)中。陳圓華[58]等采用超聲波對(duì)黃姜中的薯蕷皂甙元進(jìn)行提取優(yōu)化。結(jié)果顯示該法比傳統(tǒng)方法提取量高，作者說可能是由于超聲波的高能輻射將薯蕷皂甙元的糖苷鍵斷裂，從而導(dǎo)致其提取率增加，更重要的是因?yàn)槌暡ǖ目栈饔檬侨軇┛焖俚臐B透到細(xì)胞中，使薯蕷皂甙元溶解出來。結(jié)果得到優(yōu)化后的萃取條件為常溫，1:14料液比 (g/mL，黃姜粉末：表面活性劑水溶液) 、103 mol/L十二烷基硫酸鈉、 kHz超聲頻率、萃取時(shí)間40 min，%。結(jié)果顯示超臨界CO2流體萃取技術(shù)的提取效果明顯高于傳統(tǒng)的提取方法，提取出的皂甙元的主要成分為薯蕷皂甙元，當(dāng)提取率達(dá)到最大值時(shí)，提取條件為壓力35 MPa、60℃、95%的乙醇作為改性劑反應(yīng)180 min。選擇穿山龍水解物粒度為40目，夾帶劑為體積分?jǐn)?shù)95%的乙醇，通過正交實(shí)驗(yàn)確定了最佳提取工藝為萃取壓力35 MPa、萃取溫度55℃、CO2流量40~45 kg/ h，%，粗品中薯蕷皂甙元的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w(薯蕷皂甙元)=%。%。董悅生[64]等將盾葉薯蕷進(jìn)行直接轉(zhuǎn)化制備了薯蕷皂甙元，并優(yōu)化了培養(yǎng)條件。 薯蕷皂甙元的純化和檢測(cè)方法的研究進(jìn)展 薯蕷皂甙元純化方法的研究進(jìn)展劉光東[65]等利用D101型大孔吸附樹脂，富集與純化薯蕷水溶性皂甙，試驗(yàn)說明純化前樣品液的預(yù)處理非常重要，當(dāng)吸附時(shí)間為2 h，洗過乙醇濃度為70%時(shí)具有較好的分離富集效果。舒明勇[66]通過正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，得到薯蕷皂甙元最佳的提取條件：以粉碎粒度60目、萃取時(shí)間10 min、萃取溫度100℃、固液比1/20，之后采用酸性氧化鋁柱對(duì)薯蕷皂甙元進(jìn)行梯度洗脫純化，用洗脫溶劑為苯、石油醚、乙酸乙酯，之后采用HPLC檢測(cè)，%，%。 薯蕷皂甙元檢測(cè)方法的研究進(jìn)展重量法、分光光度法和色譜法是薯蕷皂甙元常用的檢測(cè)方法。石艷霞[68]等將薯蕷皂甙元皂甙元粗提液濃縮至一定體積，重結(jié)晶后過濾，105℃干燥，冷卻，稱重，并計(jì)算其含量。分光光度法：分光光度法是一種操作簡單，能定性和定量檢測(cè)分析被測(cè)物質(zhì)的方法。陳戰(zhàn)國[69]等第一次以香蘭醛冰醋酸一高氯酸作為皂甙元顯色劑，用分光光度法檢測(cè)波長為530 nm，此法特點(diǎn)為測(cè)定薯蕷皂甙元時(shí)不需分離。張玲[71]等首次采用濃硫酸反應(yīng)使薯蕷皂苷元顯色，對(duì)影響顯色反應(yīng)的主要因素進(jìn)行了試驗(yàn)，用分光光度法在波長為410 nm處對(duì)黃山藥中薯蕷皂苷元的含量進(jìn)行測(cè)定。薄層色譜法（TLC）：謝如剛[2]等采用薄層光密度法對(duì)薯蕷皂甙元進(jìn)行檢測(cè)，以石油醚(60～90℃)乙酸乙酯為(4:1)作為展開劑，以濃硫酸噴霧作為顯色劑，所得結(jié)果顯示誤差較小，比較適合于薯蕷皂苷元含量較高時(shí)的測(cè)定?？蛋圼74]等用氯仿甲醇水(65:35:10) 作展開劑，通過分光光度法在510 nm下進(jìn)行檢測(cè)，以10%的硫酸乙醇溶液進(jìn)行噴霧顯色，得出的結(jié)果表明方法精密度較好。氣相色譜法：此法以氣體作為流動(dòng)相，其特點(diǎn)是分利率高速度快，樣品用量較少和檢測(cè)限低等。確定最佳的檢測(cè)條件為：柱溫270℃，汽化溫度330℃，氮?dú)饬魉僭O(shè)定為50 mL/min，試驗(yàn)結(jié)果顯示薯蕷皂甙元與其他雜質(zhì)分離較好。高效液相色譜法(HPLC)：本法適合于高沸點(diǎn)、大分子、強(qiáng)極性和熱穩(wěn)定性差的化合物的檢測(cè)，因此被較多應(yīng)用于甾體化合物的檢測(cè)分析。試驗(yàn)過程包括甲醇提取、酸水解，得到薯蕷皂甙元后，進(jìn)行HPCL檢測(cè)，色譜柱為Symmetry C8，流動(dòng)相為V(乙腈):V(水)= 75:25，檢測(cè)波長203 nm，結(jié)果顯示重復(fù)性較好。色譜柱采用ShimpackCLCODS(150 mm416 mm，5 μm)，流動(dòng)相為V(甲醇):V(水) =99:1， mL/min，UV檢測(cè)波長為206 nm。彭紅霞[79]等采用超聲提取結(jié)合酸水解對(duì)黃姜進(jìn)行預(yù)處理，通過RPHPLC測(cè)定薯蕷皂甙元含量。結(jié)果表明，薯蕷皂甙元峰面積在40～1000 μg/mL范圍內(nèi)與其質(zhì)量濃度呈良好的線性關(guān)系(r=)，%，%。 課題主要研究的內(nèi)容、意義及創(chuàng)新點(diǎn) 課題研究的內(nèi)容和意義薯蕷皂甙元作為重要的醫(yī)藥中間體，主要存在于薯蕷屬植物當(dāng)中，因此國內(nèi)外研究薯蕷皂甙元的提取和檢測(cè)等研究基本都以盾葉薯蕷為原材料。而到目前為止，沒有研究報(bào)道關(guān)于甘薯中薯蕷皂甙元的提取和檢測(cè)的內(nèi)容，有試驗(yàn)研究報(bào)道，甘薯中發(fā)現(xiàn)存在DHEA，而薯蕷皂甙元?jiǎng)t是DHEA的前體物質(zhì)，因此對(duì)甘薯中薯蕷皂甙元的試驗(yàn)研究，在有利于綜合開發(fā)利用甘薯的同時(shí)，為甘薯中DHEA的提取也提供了一定的理論依據(jù)。本課題采用分光光度法和高效液相色譜法來檢測(cè)甘薯中的薯蕷皂甙元，并進(jìn)行定性定量分析。為河北省甘薯的綜合利用和功能成分的開發(fā)提供了參考，帶動(dòng)地方產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)，提高綜合利用價(jià)值。以傳統(tǒng)的提取方法為參考，改用超聲波輔助提取甘薯中的薯蕷皂甙元，從提取率和提取時(shí)間上提高薯蕷皂甙元的提取效果。研究了從甘薯膨大期到成熟期薯蕷皂甙元含量的變化情況，分別對(duì)甘薯的根、莖和葉等部位考察了薯蕷皂甙元的變化趨勢(shì)，對(duì)河北省農(nóng)科院甘薯的綜合利用提供依據(jù)。準(zhǔn)確稱取5 g甘薯粉末，加入50 mL、2 mol/L的鹽酸，用超聲波處理30 min，取出后在沸水中水浴3 h，用2 mol/L NaOH將pH調(diào)至中性；真空抽濾，濾渣在60℃下干燥3 h；濾渣中加入50 mL石油醚和1 h；過濾殘?jiān)瑢V液用石油醚定容到50 mL。以甘薯中薯蕷皂甙元提取液為檢測(cè)樣品，以薯蕷皂甙元標(biāo)準(zhǔn)品作為