北五味子多酚最佳提取工藝條件研究

◎ 張恒文，楊小麗

（甘肅工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工學(xué)院，甘肅 天水 741025）

五味子為木蘭科藤本植物，因其果實(shí)甘、酸、辛、苦、咸五味俱全，故稱五味子。五味子藥用價(jià)值極高，是著名的滋補(bǔ)性中藥，并進(jìn)入衛(wèi)計(jì)委（原衛(wèi)生部）公布的可用于保健食品的物品名單中[1]，在肝臟保護(hù)[2]、保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞以及改善記憶力[3]、抗腫瘤[4]、抗焦慮等方面有積極的作用[5]，是一種具有廣闊開發(fā)前景的傳統(tǒng)中藥。《本草綱目》記載：“五味，今有南北之分，南產(chǎn)者色紅，北產(chǎn)者色黑，入滋補(bǔ)藥，必用北產(chǎn)者乃良。”故五味子主要產(chǎn)于山西、河北、內(nèi)蒙古、中國(guó)東北等地，因而五味子習(xí)稱為“北五味子”[6]。

本實(shí)驗(yàn)以北五味子為原料，多酚提取率為依據(jù)，對(duì)超聲波提取溫度、提取時(shí)間、提取功率及料液比等因素進(jìn)行了研究，并結(jié)合單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)對(duì)工藝進(jìn)行優(yōu)化，從而得出五味子多芬的最佳提取工藝。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

①儀器。電子天平，紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)，超聲波清洗儀，離心機(jī)，微型粉碎機(jī)。②試劑。沒(méi)食子酸、酒石酸亞鐵、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、無(wú)水乙醇等，均為分析純；北五味子，采集于天水山區(qū)。

1.2 五味子多酚含量的測(cè)定

1.2.1 沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

先用60%乙醇溶液配制0、0.08、0.16、0.24、0.32、0.40、0.48、0.560 mg/mL的沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)液50 mL后分別移取1 mL于25 mL比色管中，加入4 mL水和5 mL的酒石酸亞鐵溶液，再用pH值7.5的KH2PO4-Na2HPO4緩沖溶液定容至刻度，搖勻，在室溫下靜置5 min后在540 nm波長(zhǎng)處測(cè)定其吸光度，以濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線得線性回歸方程：y = 0.632x + 0.006 2，r = 0.998 8。

1.2.2 北五味子多酚的提取

將北五味子用蒸餾水清洗干凈后烘干、粉碎成粉末，過(guò)篩（60目）后準(zhǔn)確稱取5g置于圓底燒瓶中，加定量無(wú)水乙醇超聲加熱回流，離心分離后再濾液加熱濃縮的粗多酚。

1.2.3 五味子多酚含量的測(cè)定

稱取定量上述方法所得粗多酚，同沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液法處理后，以沒(méi)食子酸為對(duì)照品，在540 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算多酚質(zhì)量和得率。

1.3 單因素試驗(yàn)

1.3.1 超聲溫度考察

稱取10.0 g北五味子粉末于圓底燒瓶中，在功率500 W，料液比1∶14，分別在溫度為30、40、50、60、70 ℃的條件下加熱超聲提取8 min，結(jié)果如圖1所示。

圖1 超聲溫度對(duì)北五味子多酚提取率影響圖

由圖1可知，溫度由30℃增大到60 ℃時(shí)，提取率升高，但溫度繼續(xù)升高，提取率下降，即溫度為60 ℃時(shí)提取率最高。

1.3.2 超聲時(shí)間考察

稱取10.0 g北五味子粉末于圓底燒瓶中，在功率500 W，料液比1∶14，溫度60 ℃的條件下分別加熱超聲提取4、6、8、10、12 min，結(jié)果如圖2所示。

圖2 超聲時(shí)間對(duì)北五味子多酚提取率影響圖

由圖2可知，超聲時(shí)間由4 min延長(zhǎng)到8 min時(shí)，提取率升高，但時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng)，提取率下降，即超聲時(shí)間為8 min時(shí)提取率最高。

1.3.3 超聲功率考察

稱取10.0 g北五味子粉末于圓底燒瓶中，在功率分別為300、400、500、600、700 W，料液比1∶14，溫度60 ℃的條件下加熱超聲提取8 min，結(jié)果如圖3所示。

圖3 超聲功率對(duì)北五味子多酚提取率影響圖

由圖3可知，超聲功率由300 W增大到500 W時(shí)，提取率升高，但功率繼續(xù)增大，提取率下降，即超聲功率為500 W時(shí)提取率最高。

1.3.4 提取料液比的考察

稱取10.0 g北五味子粉末于圓底燒瓶中，分別加入100、120、140、160、180 mL乙醇（即料液比分別為1∶ 10、1∶12、1∶14、1∶ 16、1∶ 18），在功率500 W，溫度60 ℃條件下加熱超聲提取8 min，結(jié)果如圖4所示。

圖4 料液對(duì)北五味子多酚提取率影響圖

由圖4可知，料液比由1∶10增大到1∶16，提取率升高，但料液比繼續(xù)增大，提取率下降，即料液比為1∶16時(shí)提取率最高。

1.4 正交試驗(yàn)

以單因素試驗(yàn)為基礎(chǔ)，超聲溫度（A）、超聲時(shí)間（B）、超聲功率（C）和對(duì)料液比（D）作為考察因素，多酚的得率作為考察指標(biāo)進(jìn)行正交試驗(yàn)。因素與水平的關(guān)系見(jiàn)表1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2，方差分析結(jié)果見(jiàn)表3。

表1 正交實(shí)驗(yàn)因素與水平表

表2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

表3 方差分析結(jié)果表

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)的考察結(jié)果

由上述結(jié)果可以看出，由乙醇超聲提取五味子多酚，超聲溫度60 ℃、超聲時(shí)間8 min、超聲功率500 W、料液比1∶16為最佳提取工藝。

2.2 正交試驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

對(duì)多酚提取率的影響，超聲溫度影響顯著，提取時(shí)間和料液比的影響較小，超聲功率的影響最小。從結(jié)果分析可知，多酚最佳的提取工藝A2B2C3D2，為了確定最佳工藝條件，將其與正交試驗(yàn)中最高提取率5.496%進(jìn)行比較，驗(yàn)證結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果表

由表4可知，當(dāng)工藝參數(shù)為A2B2C3D3時(shí)，多酚的提取率5.522大于5.496%，因此可確定超聲溫度60 ℃、時(shí)間8 min、功率600 W和料液比1∶16北五味子多酚提取工藝最佳條件。