五味子中總木脂素的提取工藝優(yōu)化研究

劉少靜，楊黎彬，王小寧，朱建

(西安醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，陜西西安 710021)

五味子為木蘭科植物五味子的干燥成熟果實，是許多中成藥的主要成分之一，具有益氣生津、補腎寧心、收斂固澀及保肝之功效［1］。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，五味子的主要功效成分為木脂素類成分，包括五味子甲素，五味子酯甲、乙、丙、丁、戊等。對中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等具有多種藥理作用［2］。

目前，五味子木脂素的提取方法主要有熱回流法、浸提法、有機溶劑萃取法、超聲波萃取法、微波萃取法、沉淀法、超濾法及離子交換法等［3］。超聲波的原理是空穴作用可破壞植物細(xì)胞及膜結(jié)構(gòu)，增加內(nèi)容物穿透力，利于木脂素類化合物的釋放和溶出，具有提取時間短、物質(zhì)活性不易破壞、產(chǎn)率高和操作簡單等優(yōu)點［4］。

本文以五味子為原料，以總木脂素為指標(biāo)，采用超聲波提取法，考察乙醇濃度、料液比、超聲時間和溫度對提取工藝的影響，采用分光光度法為測定手段，優(yōu)化出一種較理想的五味子木脂素提取工藝，為其后期分離純化、生理活性的研究奠定了基礎(chǔ)。

1 實驗部分

1.1 材料與儀器

甲醇，色譜純;五味子醇甲對照品(中國藥品生物制品檢定所提供，純度98%);乙醇等均為分析純;南五味子(由西安醫(yī)學(xué)院生藥教研室馮永輝副教授鑒定)。

UV-160A紫外分光光度計;粉碎機;SHZ-D(Ⅲ)循環(huán)水式真空泵;RE-2000A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器;FA1004B型電子天平;KQ5200E型超聲波清洗器;L-550臺式低速離心機。

1.2 實驗方法

樣品提取工藝流程:南五味子→粉碎過篩→取樣稱量→70%乙醇冷浸12 h→ 超聲提取30 min→抽濾→重復(fù)提取3次→合并濾液→旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)→甲醇溶樣→測吸光度→標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量分析。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立

五味子醇甲標(biāo)準(zhǔn)品經(jīng)可見光掃描得最大吸收峰在254 nm處。精密稱取五味子醇甲標(biāo)準(zhǔn)品3.80 mg，用甲醇溶解，轉(zhuǎn)入10 mL容量瓶中，用甲醇定容，搖勻，得質(zhì)量濃度為380 μg/mL的五味子醇甲標(biāo)準(zhǔn)溶液。取5支10 mL量瓶，分別精密加入0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 mL 五味子醇甲標(biāo)準(zhǔn)溶液，用甲醇定容，搖勻，得5個不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)品溶液。以甲醇為空白對照，在254 nm波長處測定其吸光度，擬合得到標(biāo)準(zhǔn)品五味子醇甲濃度與吸光度的回歸方程 A=0.028C+0.018 3，其線性范圍為 7.6 ～38 μg/mL，相關(guān)系數(shù)(r)為0.999 6，標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。

圖1 五味子醇甲標(biāo)準(zhǔn)品的標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of Schisandrin

2 結(jié)果與討論

2.1 乙醇濃度對提取效果的影響

預(yù)實驗考察了甲醇和乙醇2種溶劑對五味子木脂素的提取效果，結(jié)果表明同樣提取條件下，二者對木脂素的提取率接近;考慮到乙醇無毒，且對多數(shù)成分的溶解性好，故本研究采用乙醇作為提取溶劑。在料液比1∶10(g/mL)，超聲30 min，溫度為30℃的條件下，考察乙醇濃度對五味子木脂素提取效果的影響，結(jié)果見圖2。

由圖2可知，隨著乙醇濃度的增高，總木脂素的提取率呈增加趨勢，當(dāng)乙醇濃度達70%時，木脂素提取率最佳(3.35%);乙醇濃度高于70%，提取率反而有所下降，不利于木脂素的溶出。因此，乙醇濃度應(yīng)在65%～75%。

圖2 乙醇濃度對提取效果的影響Fig.2 Effect of ethanol concentration on extraction rate

2.2 料液比對提取效果的影響

以70%乙醇為提取溶劑，超聲時間30 min，溫度30℃，考察不同料液比對五味子木脂素提取效果的影響，結(jié)果見圖3。

圖3 料液比對提取效果的影響Fig.3 Effect of ratio of solid to liquid on extraction rate

由圖3可知，隨著料液比的增加，木脂素提取率有所提高。在料液比≥1∶12以后，木脂素提取率的增加趨于平緩。

2.3 超聲時間對提取效果的影響

以70%乙醇為提取溶劑，在料液比1∶14(g/mL)，溫度30℃，考察了超聲時間對五味子木脂素提取效果的影響，結(jié)果見圖4。

圖4 超聲時間對提取效果的影響Fig.4 Effect of extraction time on extraction rate

由圖4可知，隨著提取時間的增加，木脂素的提取率有所增加，30 min后木脂素提取率趨于平緩，50 min后提取率有所降低。因此，超聲時間應(yīng)在30～50 min。

2.4 超聲溫度對提取效果的影響

以70%乙醇為提取溶劑，料液比1∶14(g/mL)，超聲時間30 min，考察了提取溫度對五味子木脂素提取效果的影響，結(jié)果見圖5。

圖5 提取溫度對提取效果的影響Fig.5 Effect of extraction temperature on extraction rate

由圖5可知，隨著提取溫度的升高，木脂素的提取率略有提高，50℃時最高。

2.5 正交實驗

在上述單因素實驗基礎(chǔ)上，以乙醇濃度、料液比、超聲時間和超聲溫度4個因素作為考察對象，設(shè)計了4因素3水平的正交實驗，因素水平見表1，方案及結(jié)果見表2。

表1 因素水平表Table 1 Factors and levels table

表2 正交實驗結(jié)果Table 2 Results of orthogonal test

續(xù)表2

表3 方差分析Table 3 Analysis of variances

由表2可知，最佳工藝條件為A2B2C1D3，即乙醇濃度70%，料液比1∶14(g/mL)，提取溫度50℃，超聲時間30 min。

2.6 重復(fù)性實驗

為了考察最佳提取工藝的重復(fù)性，平行稱取粉碎過篩的五味子藥材3份，采用最佳提取工藝條件提取，結(jié)果見表4。

表4 重復(fù)性實驗結(jié)果Table 4 The result of repeatability

由表4可知，采用優(yōu)化工藝測得五味子中總木脂素含量的平均值可達1.577%，RSD為1.71%，表明該工藝合理可行。

3 結(jié)論

超聲輔助乙醇提取五味子木脂素的最佳工藝條件為:以 70%的乙醇為提取溶劑，料液比為1∶14(g/mL)，50℃下超聲提取30 min。在此條件下，提取率可達1.577%。為后續(xù)綜合開發(fā)利用異黃酮奠定了基礎(chǔ)。

［1］金鑫，辛愛學(xué).南五味子提取工藝研究［J］.中國現(xiàn)代藥物應(yīng)用，2009，3(6):149-151.

［2］季金美，姜秋鳳.正交試驗法優(yōu)化五味子中總木脂素的提取工藝［J］.青海師范大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2008(1):43-45.

［3］張海軍，李琳，李景文，等.五味子木脂素提取及純化工藝研究進展［J］.糧食與飼料工業(yè)，2011(10):33-35.

［4］周玲，王學(xué)魁，沙作良，等.五味子木脂素超聲循環(huán)提取工藝條件的優(yōu)化［J］.天津科技大學(xué)學(xué)報，2012，27(1):14-17.