閃式提取法提取海燕浸膏工藝研究

李欣遙， 裴晨紅， 佟長青， 李 偉

(大連海洋大學食品科學與工程學院，遼寧大連 116023)

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閃式提取法提取海燕浸膏工藝研究

李欣遙， 裴晨紅， 佟長青*， 李 偉*

(大連海洋大學食品科學與工程學院，遼寧大連 116023)

[目的]海燕中含有大量的具有生物活性的化學成分，研究海燕浸膏的提取，對利用海燕資源具有重要意義。[方法]利用閃式提取法提取海燕浸膏，考察了乙醇濃度、提取時間、料液比對海燕浸膏提取率的影響。[結果]閃式提取法制備海燕浸膏，影響海燕總皂苷含量的因素大小依次為閃式提取時間、料液比、乙醇質量分數，最優提取條件為75%的乙醇，料液比為1∶30 g/mL，閃式提取90 s。[結論]利用閃式提取法制備海燕浸膏獲得了較好的效果，為進一步從海燕中獲得生物活性化學成分奠定了基礎。

閃式提取法；海燕；浸膏

海燕(Asterinapectinifera)屬于棘皮動物門、海星綱、有棘目、海燕科[1]，是黃海海域常見的一種海星[2]。海燕屬于海洋底棲動物，生活在黃渤海沿岸淺海及潮間帶的沙底及巖礁上。海燕處于食物鏈的頂端，捕食貝類、海膽、海參等，因此它對正常的海水養殖和生產是一種威脅[3-5]。近海水域海星泛濫的主要原因是由于海星的天敵急劇減少的緣故。隨著人類無限制地捕撈以及環境的惡化，魚類及海鷗與水獺等海星天敵都大量減少，導致海星泛濫[6]。海燕具有重要的藥用價值。《本草綱目》中記載，海燕主治陰雨發損痛，煮汁服，取汗即解，亦入茲陽藥[7]。《中國海洋藥物詞典》上記載，海燕干燥全體入藥，具有補腎壯陽，祛風濕，止痛作用[8]。研究表明，海燕中具有多種結構獨特的化合物，而發現生物中新的化合物，離不開浸膏的制備。浸膏是生物材料用適宜的溶劑浸出的成分，除去大部分或全部溶劑后，濃縮成膏狀或固體粉狀物質，它通常含有大部分有效成分。浸膏是中藥炮制的一個重要方面。《中華人民共和國藥典》登載了大量的中藥材浸膏內容。

閃式提取方法是在植物組織破碎提取法基礎上發展起來的一項新技術[9-10]。該技術原理是在適當的溶劑中，依靠高速機械剪切力和超動分子滲透，在室溫及溶劑存在條件下數秒鐘內將植物組織細胞內的有效成分與溶劑充分接觸，使有效成分快速溶解轉移[10]。目前閃式提取方法大量應用于植物活性物質的提取過程，在海洋生物活性物質提取研究方面應用還不多。朱春芃[11]利用了閃式提取技術對紫海膽殼的活性物質進行了分離提取；譚成玉等[12]利用閃式提取結合酶法對海洋小球藻(Chlorellavulgaris)多糖進行了提取；何榮軍等[13]利用閃式提取技術對星蟲愛氏海葵(Edwardsiasipunculoides)多糖提取工藝進行了研究。為了更好地利用海燕這一重要的海洋生物資源，筆者研究了利用閃式提取法提取海燕浸膏的工藝。

1　材料與方法

1.1材料海燕，于2014年10月采于黃海海域，洗凈泥沙，剪碎，置冰箱中冷凍備用。無水乙醇、乙酸酐、α-萘酚、氯仿、濃硫酸、氫氧化鈉、鹽酸等試劑，均為國產分析純；香草醛、齊墩果酸，購于阿拉丁公司。JHBE-50T閃式提取器，河南金鼎科技發展有限公司。

1.2方法

1.2.1浸膏中皂苷含量測定。采用香草醛-硫酸法測定總皂苷含量，以齊墩果酸為標準品[14-15]。精密稱取干燥至恒重的齊墩果酸標準品20.0 mg，用95%乙醇溶解并定容至50 mL，得到濃度400 g/mL的標準品溶液，備用。

吸取0.50 mL標準品溶液，注入具塞試管中，再加入0.5 mL的8%香草醛試劑，搖勻，置于水浴中緩緩加入5 mL 72%的硫酸搖勻，立即放入62 ℃的恒溫水浴中，保溫20 min，迅速取出置于冷水浴中冷卻10 min，在30 min內，以不加標準品溶液的平行樣為空白，測定OD550。

分別吸取0.05、0.10、0.20、0.30、0.40及0.50 mL標準品溶液，注入具塞試管中，各試管中以95%乙醇補足至0.5 mL，再各加入0.5 mL的8%香草醛試劑，搖勻，置于水浴中緩緩加入5 mL 72%的硫酸，搖勻，立即放入62 ℃的恒溫水浴中，保溫20 min，迅速取出置于水浴中冷卻10 min，在30 min內，測定吸光度(在最大吸收波長處進行)，繪制標準曲線[16]。

取適量海燕總浸膏提取物，配成一定濃度的溶液進行總皂苷的測定，根據標準曲線求出總浸膏中的皂苷含量。

1.2.2閃式提取法制備海燕浸膏。準確稱取100 g濕重海燕，加入適量的不同質量分數的乙醇溶液，將其放入閃式提取器JHBE-50T中，設置不同料液比、提取時間，常溫進行提取。海燕浸膏得率按下式計算：

海燕浸膏得率(%)=凍干凈重(m1)/原料重(m)

2　結果與分析

2.1不同乙醇濃度對海燕浸膏及皂苷提取率的影響如圖1，不同濃度的乙醇閃式提取法制備浸膏，隨著乙醇質量分數的增大，浸膏得率逐漸降低，質量分數為55%的乙醇浸膏得率最高，達4.35%，可能是因為溶出了較多水溶性成分。

圖1　不同濃度乙醇對海燕浸膏提取率的影響Fig.1　Effects of ethanol concentration on the yield of extract from A.pectinifera

由圖2可以看出，隨著乙醇濃度增大，海燕浸膏皂苷提取率逐漸降低，乙醇濃度為55%時提取率最大，為0.47%。

圖2　不同濃度乙醇對海燕浸膏皂苷提取率的影響Fig.2　Effects of ethanol concentration on the yield of saponin from A.pectinifera

2.2不同閃提時間對海燕浸膏及皂苷提取率的影響由圖3可知，閃式提取法制備海燕浸膏，隨著提取時間的加長，浸膏提取率先增加后降低，在提取時間為90 s時，提取率達到最高，為9.23%。由圖4可知，隨著時間的延長，閃式提取海燕浸膏皂苷提取率先增高后降低，在提取時間為90 s時達到最高，達2.01%。

圖3　不同閃提時間對海燕浸膏提取率的影響Fig.3　Impacts of extraction time on the yield of extract from A.pectinifera

圖4　不同閃提時間對海燕浸膏皂苷提取率的影響Fig.4　Impacts of extraction time on the yield of saponin from A.pectinifera

2.3不同料液比對海燕浸膏及皂苷提取率的影響由圖5可知，閃式提取海燕浸膏，隨料液比變化浸膏提取率先升高后降低，在料液比為1∶30 g/mL時浸膏提取率最高，達5.95%。

圖5　不同料液比對醇提海燕浸膏提取率的影響Fig.5　Influences of solid-liquid ratio on the yield of extract from A.pectinifera

由圖6可知，隨著料液比的變化，閃式提取法獲得的海燕浸膏皂苷提取率先升高后降低，在料液比為1∶30 g/mL時提取率達到最大，為1.31%。

圖6　不同料液比對醇提海燕浸膏皂苷提取率的影響Fig.6　Influences of solid-liquid ratio on the yield of saponin from A.pectinifera

2.4海燕浸膏閃式提取正交試驗根據單因素試驗結果，采用正交表L9(33)進行正交試驗，具體因素水平設計見表1。

以總皂苷提取率為指標，采用L9(33)正交表進行正交試驗，結果見表2。可以看出，影響海燕總皂苷提取率因素大小依次為閃式提取時間、料液比、乙醇質量分數，最優提取條件為A3B3C3，即選用75%的乙醇，以料液比為1∶30 g/mL，閃式提取90 s。

表1海燕浸膏閃式提取工藝正交試驗因素水平設計

Table 1Design of experimental factors and levels for the flash-type extraction of saponin fromA.pectinifera

水平Level因素Factor乙醇濃度(A)Ethanolconce-ntration∥%B提取時間Extractiontime(B)∥s料液比(C)Solid-liquidratio∥g/mL155401∶10265601∶20375901∶30

表2海燕浸膏閃式提取正交試驗結果

Table 2Results of the orthogonal experiment for the flash-type extraction of saponin fromA.pectinifera

試驗號Experi-mentalnumber因素Factor乙醇濃度(A)Ethanolconc-entration∥%提取時間(B)Extractiontime∥s料液比(C)Solid-liquidratio∥g/mL皂苷提取率Yieldofsaponin%155401∶102.73255601∶203.41355901∶308.30465401∶204.12565601∶304.64665901∶105.21775401∶304.29875601∶104.74975901∶208.65K114.4411.1412.68K213.9712.7916.18K317.6822.1617.23R1.243.671.52

3　結論與討論

該研究利用閃式提取法制備了海燕浸膏，在單因素試驗的基礎上采用正交試驗優化了提取工藝，即在乙醇濃度75%，料液比1∶30 g/mL，閃式提取90 s條件下，獲得了較好的效果。研究結果為進一步從海燕中獲得生物活性化學成分奠定了基礎。

閃式提取方法是在植物組織破碎提取法基礎上發展起來的一項新技術，而植物組織破碎提取法是基于日本岡山大學奧田拓男教授所贈送的日本三菱JM-E31型混合器實現的，它主要針對的是鮮果軟組織的破碎[9]。河南中醫學院的劉延澤教授研究團隊對植物組織破碎提取技術進行了改進，使之適用于耐有機溶劑的硬組織破碎提取[10]。閃式提取方法具有省時、適用于各種材料、最大限度保留有效成分、操作方便、節能以及環保等優點[17]。

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Study on Extraction of Saponin fromAsterinapectiniferaby Using Flash-type Extractor

LI Xin-yao, PEI Chen-hong, TONG Chang-qing*, LI Wei*

(College of Food Science and Engineering, Dalian Ocean University, Dalian, Liaoning 116023)

[Objective]Asterinapectiniferacontains a large quantity of chemical components with biological activity, and studies on extraction of saponin fromA.pectiniferahasgreat significance to utilization ofA.pectinifera. [Method] Saponin was extracted fromA.pectiniferaby using flash-type extractor JHBE-50T, and the effects of ethanol concentration, extraction time and solid-liquid ratio on the yield of saponin fromA.pectiniferawere analyzed.[Result] The factors affecting the extraction rate of saponin fromA.pectiniferawere shown as follows: extraction time, solid-liquid ratio, and ethanol concentration.The optimum extraction conditions were 75% ethanol, solid-liquid ratio 1∶30 g/mL, and 90 s of extraction.[Conclusion] Saponin extracted fromA.pectiniferaby using flash-type extractor had high yield, which can lay foundation for the extraction of chemical components with biological activity fromA.pectinifera.

Flash-type extractor;Asterinapectinifera; Saponin

海洋局公益性行業科研專項項目(201205022-7)；大連海洋大學引進人才及在職培養博士啟動項目。

李欣遙(1990-)，女，遼寧鞍山人，碩士研究生，研究方向：海洋藥物。*共同通訊作者：佟長青，副教授，從事食品生物技術研究；李偉，教授，從事食品生物技術研究。

2016-06-10

S 986.2

A

0517-6611(2016)23-047-03