不同脫色劑對五味子果實、藤莖中總三萜保留率的影響

劉俊霞 金銀萍 竇鳳鳴 王玉帥 王英平

摘要：研究吸附活性白土、活性炭、硅藻土、鈣質膨潤土、高嶺土、活性氧化鋁、氧化鎂、凹凸棒土的脫色效果，采用紫外-可見分光光度法檢測五味子果實溶液、藤莖溶液吸光度，測定五味子果實、藤莖中總三萜含量，計算五味子果實、藤莖樣品的脫色率、總三萜的保留率。結果表明，凹凸棒土對五味子果實提取液脫色效果最好，脫色率可達6047%，活性炭對五味子藤莖提取液的脫色效果較好，脫色率達到69.24%，并且對總三萜的保留率相對較高。8種吸附脫色劑中，凹凸棒土對五味子果實溶液脫色效果最佳，活性炭對藤莖溶液的脫色效果最佳。

關鍵詞：五味子；總三萜；脫色；凹凸棒；活性炭；保留率

中圖分類號： R284.2 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2015）07-0303-03

五味子[Schisandra chinensis （Turcz.） Baill]主要成分為木脂素、三萜、揮發油、多糖等，主要藥效成分為木脂素。五味子具有保肝、抑制中樞神經、抗氧化、抗衰老、抗腫瘤等多種藥理活性。近年來，研究人員在五味子中發現了許多結構新穎、高度氧化且骨架重排的降三萜、二降三萜、三降三萜、五降三萜、八降三萜等多種新骨架的降三萜類化合物[1]。目前，五味子有效成分提取工藝主要為乙醇提取法，采用這種方法所得浸膏（或提取物）產品純度不高，色素含量高，顏色呈暗黑或棕褐色。因此，在植物提取物生產過程中，脫色處理非常重要，否則將嚴重影響產品的外觀、質量，因此須要采用物理化學方法去除色素，目前除色素方法主要包括吸附法、化學方法、大孔樹脂吸附法。硅藻土由無定形的均質礦物蛋白石組成，具有獨特的孔結構，孔隙率大，吸附性強，對液體吸附能力大，可作為過濾劑、漂白劑[2]。凹凸棒土是以凹凸棒石為原料加工而成的白色粉末，是具有層-鏈狀過渡型特殊結構的含水鋁鎂硅酸鹽礦物，在礦物分類上隸屬于海泡石族，具有特殊的纖維結構、較大的比表面積，吸附性強[3]。原礦經分離、提純、改性后，吸附性能大大提高，具有較高的吸附脫色能力。鈣質膨潤土是自然界廣為產出的私土，蒙脫石是其主要礦物，蒙脫石是典型的2 ∶1型層狀硅酸鹽，具有巨大的比表面積、比表面能以及較強的陽離子交換能力和吸附性，可除去各種有害成分（金屬離子、有機物）[4]。高嶺土是二八面體的1 ∶1型層狀硅酸鹽，比表面積越大，交換容量越大，可作為吸附材料[5]。氧化鎂（輕燒化氧鎂）具有較強的緩沖性能（pH值最高不超過9）以及較高的活性[6]。活性白土是由無機酸對膨潤土進行酸化改性得到的膨潤土改性產品，酸化改性可以提高膨潤土的白度、比表面積、酸強度等，活性白土具有吸附脫色、催化等功能[7-8]。活性炭作為最古老、最重要的工業吸附劑之一，具有高度發達的孔隙結構、巨大的內比表面積，炭表面含有（或可以附加）多種官能團，具有催化性能，性能穩定，可以在不同溫度、酸堿度中使用，可以再生[9]。活性氧化鋁（r-Al2O3）是多孔性、高分散度的固體物料，具有表面積大、吸附性能好、表面酸性、熱穩定性良好等特點，可作為多種化學反應的催化劑及催化劑載體[10]。本試驗以上述8種吸附材料作為研究對象，探討不同脫色劑對五味子果實、藤莖中總三萜保留率的影響，以期從中篩選出適合五味子果實、藤莖提取液脫色的吸附劑。

1 材料與方法

1.1 儀器

國華HY-2調速多用振蕩器（常州國華電器有限責任公司）；PTT-A+100電子天平（福州華志科學儀器有限公司）；SF-TDL-5A臺式低速離心機（上海菲恰爾分析儀器有限公司）；HH-6型數顯恒溫水浴鍋（常州澳華儀器有限公司）；PS-80A潔康牌數碼超聲波清洗機（東莞潔康超聲波有限公司）；FW100 高速萬能粉碎機（天津泰斯特儀器有限公司）；TU-1810紫外可見光分光光度儀（北京普析通用儀器有限責任公司）；電熱恒溫鼓風干燥箱（上海一恒科學儀器有限公司）。

1.2 試劑

齊墩果酸購自于中國藥品生物制品檢定所。無水乙醇、香草醛、冰乙酸、高氯酸、濃硫酸均為分析純。食品級活性白土（200目）（黃山泰柯活性漂白土有限公司）；分析純活性炭（粒）（天津市天達凈化材料精細化工廠）；化學純硅藻土（天津市盛奧化學試劑有限公司）；化學純鈣質膨潤土（200目） （阿拉丁）；化學純高嶺土（國藥集團化學試劑有限公司）；化學純活性氧化鋁（國藥集團化學試劑有限公司）；分析純氧化鎂（輕質）（國藥集團化學試劑有限公司）；凹凸棒土（200目）（無錫市歐微輕工科技有限公司）。

1.3 材料

五味子果實、五味子藤莖購自吉林省通化縣，經中國農業科學院特產研究所藥用植物研究室許世泉副研究員鑒定，分別為五味子的干燥果實與4年生五味子藤莖。

1.4 五子味樣品的制備

1.4.1 五味子果實與藤莖提取液的制備 五味子果實、藤莖中均含有多種活性成分，如木脂素、三萜類等，通常選用乙醇回流提取法。具體的工藝流程如下：將成熟的五味子果實與藤莖干燥后通過粉碎機粉碎，過40目篩，置于50 ℃烘箱中，烘至恒質量；稱取五味子果實、藤莖各50.0 g，按料液比1 g ∶10 mL加入 95%乙醇水溶液回流提取3次，每次1.0 h，過濾后得濾液，定容至500 mL。

1.4.2 脫色劑的前處理 將8種脫色劑（各100 g）加入95%乙醇水溶液浸泡后自然沉降，至上清無渾濁為止，放入50 ℃烘箱中烘干備用。

1.4.3 五味子脫色方法 取五味子果實、藤莖提取液各200 mL，各加入5%脫色劑，振蕩2 h。脫色結束后，五味子濾液在離心機中以4 500 r/min 離心10 min。取上清液，用95%乙醇定容至20.0 mL，分別測定脫色率、總三萜含量，每個處理重復3次，取平均值。

2 結果與分析

2.1 脫色率的測定

2.1.1 測定波長的確定 以蒸餾水作為參比，將未脫色的五味子果實、藤莖提取液分別在400～800 nm波長下掃描，確定五味子果實、藤莖提取液的最大吸收波長分別為535、660 nm，如圖1所示。

2.1.2 樣品脫色率的測定 以蒸餾水作為參比，脫色后的五味子果實、藤莖提取液分別在535 、660 nm 波長下測定吸光度，計算脫色率。脫色率計算公式如下：

脫色率=（D1-D2）/D1×100%。

式中：D1代表脫色前吸光度；D2代表脫色后吸光度。

2.2 方法學考察

2.2.1 標準曲線繪制

準確稱取干燥至恒質量的齊墩果酸標準品 1.0 mg置于10 mL容量瓶中，加入無水乙醇溶解，稀釋至刻度，搖勻即得0.1 mg/mL標準品溶液。精確吸取齊墩果酸對照品溶液 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL置于試管中，沸水浴揮干乙醇，加 50 g/L香草醛-冰乙酸溶液 0.2 mL 及高氯酸0.8 mL，60 ℃水浴15 min，冷卻，加冰乙酸 5.0 mL，搖勻，在波長 547 nm 處測定吸光度D547 nm。以齊墩果酸濃度為橫坐標，吸光度D547 nm為縱坐標，建立標準曲線。回歸處理得方程：y=0006 8x+0.009 7，r2=0.999 1，齊墩果酸濃度在0～120 μg /mL 范圍內D547 nm與濃度線性關系良好（圖2）。

2.2.2 精密度試驗 精確吸取對照品溶液0.5 mL共6份置于試管中，其余操作同標準曲線的制備，于547 nm處測定吸光度，對照品RSD值為0.83%，表明本試驗儀器精密度良好。

2.2.3 穩定性試驗 取精密度項下的4號樣品于10、20、30、60、90、120 min測定吸光度D547 nm，對照品溶液在顯色后30 min內基本穩定，表明2種供試品溶液在2 h內穩定。

2.2.4 重復性試驗 平行稱取6份樣品，制備供試品溶液，進樣測定，RSD值為1.96%，表明方法重復性良好。

2.2.5 加樣回收試驗 稱取已知含量的同一批果實、藤莖各5份，精密稱定，分別加入相同量的對照品溶液，按供試品溶液制備方法制備，計算回收率，RSD值分別為2.75%、2.20%（表1）。

2.3 各種吸附劑的脫色率及總三萜保留率

從圖3可知，不同脫色劑對五味子果實提取液的脫色效果由好到差分別為：凹凸棒土﹥活性炭﹥活性氧化鋁﹥高嶺土﹥氧化鎂﹥硅藻土﹥鈣質膨潤土﹥活性白土，其中凹凸棒土對五味子果實提取脫色效果最好，脫色率可達60.47%，并且對總三萜的保留率最高。實際上，凹凸棒土在脫色過程中吸附的物質不僅是色素本身，在脫除色素的同時也將過氧化物、皂、痕量金屬、磷、硫化物、氧化產物除去，而且凹凸棒土較廉價[11]，因此選擇凹凸棒土作為五味子果實提取液脫色劑。

從圖4可知，不同脫色劑對五味子藤莖提取液的脫色效果排序：活性炭﹥硅藻土﹥凹凸棒土﹥氧化鎂﹥高嶺土﹥活性氧化鋁﹥活性白土﹥鈣質膨潤土，其中活性炭對五味子藤莖提取液的脫色效果較好，脫色率達到69.24%，并且對總三萜的保留率相對較高。

3 結論

本研究結果表明，五味子果實中主要色素是花色苷等，藤莖中主要色素是葉綠素，凹凸棒土、活性炭、活性氧化鋁、高嶺土、氧化鎂、硅藻土、鈣質膨潤土、活性白土對花色苷、葉綠素等色素都有一定的吸附作用。但凹凸棒土對花色苷吸附作用最強，活性炭對葉綠素的吸附作用最強，并且它們對總三萜的保留率相對較高。

參考文獻：

[1]金銀萍，焉 石，劉俊霞，等. 五味子科植物中環阿屯烷型三萜類成分及其藥理作用研究進展[J]. 中草藥，2014，45（4）：582-589.

[2]徐建軍，張傳順，管繼南. 硅藻土的應用及研究進展[J]. 廣西輕工業，2011，27（5）：23-24.

[3]胡 濤，錢運華，金葉玲，等. 凹凸棒土的應用研究[J]. 中國礦業，2005，14（10）：73-76.

[4]趙 兵，王國清. 膨潤土對亞甲基藍的吸附性能研究[J]. 離子交換與吸附，2002，18（2）：156-160.

[5]程宏飛，劉欽甫，王陸軍，等. 我國高嶺土的研究進展[J]. 化工礦產地質，2008，30（2）：125-128.

[6]郭如新. 氧化鎂、氫氧化鎂在環保領域中的應用[J]. 江蘇化工，2004，32（2）：1-4.

[7]姜桂蘭，張培萍. 膨潤土加工與應用[M]. 北京：化學工業出版社，2005.

[8]溫 佩，武文潔，趙立輝. 膨潤土的改性及應用研究進展[J]. 化工技術與開發，2008，37（2）：27-31，44.

[9]崔 靜，趙乃勤，李家俊. 活性炭制備及不同品種活性炭的研究進展[J]. 炭素技術，2005，24（1）：26-31.

[10]郭秋寧. 活性氧化鋁的性質、制備及應用[J]. 廣西化工，1996，25（4）：33-36.

[11]劉元法，王興國，金青哲，等. 油脂脫色過程中吸附劑對色素及微量成分的影響[J]. 中國油脂，2005，30（2）：25-27.