梔子苷減壓提取工藝優(yōu)化

王唯一，文連奎，董 昕

（1. 長春雷允上健康養(yǎng)生有限公司，吉林長春 130012；2. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，吉林 長春 130118；3. 長春海關(guān)，吉林 長春 130033）

0 引言

梔子（Gardenia jasminoides Ellis），別名為黃梔子、山梔、白蟾，是茜草科植物梔子的果實[1]。梔子的果實是傳統(tǒng)中藥，屬衛(wèi)生部頒布的第一批藥食兩用資源。現(xiàn)代藥理研究表明，梔子具有抗氧化[2]、抗炎鎮(zhèn)痛[3-4]、抗微生物[5]等作用。梔子的主要成分梔子苷具有促進膽汁分泌、鎮(zhèn)痛抗炎活性、抗腫瘤活性、抗血栓等作用[6]。由梔子開發(fā)的食品原料，主要有色素、煉油、茶飲、香料等；梔子作為染料已有2 000 多年的歷史，天然水溶性黃色素和梔子藍色素被廣泛應(yīng)用于化工、食品、飼料和醫(yī)藥等行業(yè)。

減壓提取的工作原理是采用真空減壓，使提取罐內(nèi)溶液沸點降低，從而實現(xiàn)物料中熱敏性成分在較低溫度下快速有效的提取[7-8]。近年來，減壓提取在植物多糖、生物堿、黃酮、青蒿素等方面報道較多[9-12]，減壓提取與傳統(tǒng)水提、醇提或超聲提取相比，提取效果明顯，具有低溫高壓、提高有效成分得率的特點。

以梔子為原料，采用減壓提取，考查提取壓力、提取溫度、料液比對梔子苷得率的影響，以梔子苷得率為指標，為梔子的有效成分開發(fā)利用及工業(yè)化生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

梔子，安徽海鑫藥業(yè)有限公司提供；山梔子果實、梔子苷對照品，上海詩丹德標準技術(shù)有限公司提供；乙腈分析純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司提供；甲醇分析純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司提供。

1.2 試驗儀器

ME204 型分析天平，梅特勒托利多儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品；LXJ 型離心機，海安亭科學(xué)儀器廠產(chǎn)品；玻璃冷凝回流提取裝置，自制；SHB-B95 型循環(huán)水式多用真空泵，鄭州長城科工貿(mào)有限公司產(chǎn)品；HHS-11-2 型數(shù)顯恒溫水浴鍋，上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠產(chǎn)品；RE5298A 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，上海亞松生化儀器廠產(chǎn)品；LC-2010AHT 型高效液相色譜儀。

1.3 方法

1.3.1 梔子苷標準曲線的制備

取梔子苷對照品0.007 2 g，精密稱量，用甲醇溶解并定容至10 mL，制成質(zhì)量濃度為710.64 μg/mL的標準溶液（對照品純度98.7%），并繼續(xù)用甲醇稀釋成質(zhì)量濃度為100 μg/mL 的標準溶液，備用。以十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑；以乙腈- 水（15∶85） 為流動相；進樣量10 μL，于波長238 nm處測定[11]。以梔子苷對照品質(zhì)量濃度為橫坐標（X）、相應(yīng)峰面積為縱坐標（Y），繪制標準曲線，得梔子苷的回歸方程為Y=1.89×104X+1.87×104X，R2=0.999 9，接近于1，表明線性關(guān)系良好。

1.3.2 單因素試驗設(shè)計

梔子經(jīng)粉碎后，在提取壓力為0.07 MPa，提取溫度60 ℃，料液比為1∶12（g∶mL），提取次數(shù)為3 次減壓提取條件下，分別考查提取壓力0.05，0.06，0.07，0.08，0.09 MPa；提取溫度50，55，60，65，70 ℃；料液比分別為1∶8，1∶10，1∶12，1∶14，1∶16；提取次數(shù)1，2，3，4，5 次時，合并提取液，定容至相同體積，取上清液檢測梔子苷得率；考查對梔子苷得率的影響。

1.3.3 正交試驗設(shè)計確定最佳提取工藝

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，確定提取壓力、提取溫度、料液比、提取次數(shù)的取值范圍，采用L（934）正交試驗進行工藝優(yōu)化，得到最佳工藝參數(shù)。

1.3.4 傳統(tǒng)水提方法梔子苷得率的測定[13]

取梔子粉末約0.1 g，精密稱定至具塞錐形瓶中，精密加入甲醇25 mL，稱質(zhì)量，超聲處理20 min，放冷，再稱質(zhì)量，用甲醇補足減失的質(zhì)量，搖勻、過濾。精密稱取續(xù)濾液10 mL，置25 mL 量瓶中，加甲醇至刻度，搖勻進行檢測，計算得出梔子苷得率。

1.3.5 樣品中梔子苷得率的測定[11]

分別精密吸取對照品溶液與試驗品溶液各10 μL，以十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑；以乙腈- 水（15∶85） 為流動相，于波長238 nm 處測定，計算即得。

2 結(jié)果與分析

2.1 提取壓力對梔子苷得率的影響

提取壓力對梔子苷得率的影響見圖1。

圖1 提取壓力對梔子苷得率的影響

由圖1 可知，隨著提取壓力的不斷升高，梔子得到充分的提取，梔子苷得率不斷增加，當提取壓力達到0.07 MPa 后，梔子苷得率無明顯變化，繼續(xù)增加壓力對梔子苷得率影響不大。因此，選擇0.06，0.07，0.08 MPa 進行正交試驗。

2.2 提取次數(shù)對梔子苷得率的影響

提取次數(shù)對梔子苷得率的影響見圖2。

圖2 提取次數(shù)對梔子苷得率的影響

由圖2 可知，隨著提取次數(shù)的增加，梔子苷的含量逐漸增加，提取1～3 次時梔子苷的含量顯著增加，當提取次數(shù)超過3 次以后，梔子苷的含量增加不明顯，說明提取3 次后梔子有效成分得到較完整的提取，因此，提取次數(shù)選擇1，2，3 次進行正交試驗。

2.3 料液比對梔子苷得率的影響

料液比對梔子苷得率的影響見圖3。

圖3 料液比對梔子苷得率的影響

由圖3 可知，隨著提取溶劑量的增加，梔子苷的含量逐漸增加，當料液比由1∶8 增加到1∶12時，梔子苷得率增加明顯；繼續(xù)增加提取溶劑的量，梔子苷得率無明顯增加，說明當料液比為1∶12 時，梔子苷得到較充分的浸提，因此選擇料液比為1∶10，1∶12，1∶14 進行正交試驗。

2.4 提取溫度對梔子苷得率的影響

提取溫度對梔子苷得率的影響見圖4。

圖4 提取溫度對梔子苷得率的影響

由圖4 可知，隨著提取溫度的提高，梔子苷的含量逐漸增加，當提取溫度達到60 ℃時，梔子苷得率達到最高值，繼續(xù)增加提取溫度，梔子苷得率降低，溫度升高可能使梔子中其他有效成分溶出或梔子苷被破壞，導(dǎo)致梔子苷得率降低，因此選擇提取溫度為55，60，65 ℃進行正交試驗。

2.5 梔子苷減壓提取正交試驗結(jié)果與方差分析

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，選取提取壓力、提取溫度、料液比、提取次數(shù)4 個因素進行L（934）正交試驗，以梔子苷得率為評價指標。

正交試驗設(shè)計及結(jié)果見表1。

表1 正交試驗設(shè)計及結(jié)果

由表1 可知，極差RA＞RB＞RC＞RD，得出各因素對于梔子減壓提取的影響程度的高低依次為提取壓力＞提取溫度＞料液比＞提取次數(shù)。根據(jù)正交試驗的設(shè)定結(jié)果得出，梔子減壓提取的最佳工藝為A2B2D2C2。該組合未在正交設(shè)計中進行試驗，因此需要經(jīng)過進一步的試驗，驗證其結(jié)果。設(shè)定提取壓力0.07 MPa，提取溫度60 ℃，料液比1∶12，提取次數(shù)2 次進行減壓提取。經(jīng)試驗后測定，梔子苷的含量為2.59%，優(yōu)于A1B2D2C2組合，因此確定A2B2D2C2為最佳組合。得出梔子減壓提取的最佳工藝為提取壓力0.07 MPa，提取溫度60 ℃，料液比1∶12，提取次數(shù)2 次。

梔子苷在減壓提取過程中，提取壓力的大小直接影響了提取時提取液的狀態(tài)，壓力降低，使提取液達到沸騰，促進梔子苷的溶出；因此提取壓力對梔子苷得率的影響最大；而料液比的需要在溫度壓力適宜的情況下，提取液充分沸騰的情況下，對梔子苷的含量影響顯著，因此對于提取效果的影響，料液比的影響最小。

2.6 減壓提取與傳統(tǒng)超聲提取工藝提取梔子苷的結(jié)果比較

通過對梔子進行超聲提取方法進行提取，3 次平行樣檢測，得出梔子苷得率為2.32%，與減壓提取梔子中梔子苷得率的比較，得到的梔子苷的含量增加了11.6%，減壓提取梔子苷效果優(yōu)于傳統(tǒng)超聲提取方法。

3 結(jié)論

通過對梔子減壓提取過程中提取壓力、提取溫度、提取次數(shù)及料液比的研究，確定了梔子減壓提取的最佳工藝為提取壓力0.07 MPa，提取溫度60 ℃，料液比1∶12，提取次數(shù)2 次。獲得的梔子苷得率為2.59%。各因素對于梔子減壓提取的影響程度的高低依次為提取壓力＞提取溫度＞料液比＞提取次數(shù)。與傳統(tǒng)超聲提取比較，梔子苷得率提高了11.6%，減壓提取工藝的提取效果優(yōu)于傳統(tǒng)超聲提取工藝。