五味子中总木脂素的提取工艺优化研究

刘少静，杨黎彬，王小宁，朱建

(西安医学院药学院，陕西西安 710021)

五味子为木兰科植物五味子的干燥成熟果实，是许多中成药的主要成分之一，具有益气生津、补肾宁心、收敛固涩及保肝之功效［1］。现代医学研究表明，五味子的主要功效成分为木脂素类成分，包括五味子甲素，五味子酯甲、乙、丙、丁、戊等。对中枢神经系统、心血管系统、消化系统等具有多种药理作用［2］。

目前，五味子木脂素的提取方法主要有热回流法、浸提法、有机溶剂萃取法、超声波萃取法、微波萃取法、沉淀法、超滤法及离子交换法等［3］。超声波的原理是空穴作用可破坏植物细胞及膜结构，增加内容物穿透力，利于木脂素类化合物的释放和溶出，具有提取时间短、物质活性不易破坏、产率高和操作简单等优点［4］。

本文以五味子为原料，以总木脂素为指标，采用超声波提取法，考察乙醇浓度、料液比、超声时间和温度对提取工艺的影响，采用分光光度法为测定手段，优化出一种较理想的五味子木脂素提取工艺，为其后期分离纯化、生理活性的研究奠定了基础。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

甲醇，色谱纯;五味子醇甲对照品(中国药品生物制品检定所提供，纯度98%);乙醇等均为分析纯;南五味子(由西安医学院生药教研室冯永辉副教授鉴定)。

UV-160A紫外分光光度计;粉碎机;SHZ-D(Ⅲ)循环水式真空泵;RE-2000A旋转蒸发器;FA1004B型电子天平;KQ5200E型超声波清洗器;L-550台式低速离心机。

1.2 实验方法

样品提取工艺流程:南五味子→粉碎过筛→取样称量→70%乙醇冷浸12 h→ 超声提取30 min→抽滤→重复提取3次→合并滤液→旋转蒸发→甲醇溶样→测吸光度→标准曲线法定量分析。

1.3 标准曲线的建立

五味子醇甲标准品经可见光扫描得最大吸收峰在254 nm处。精密称取五味子醇甲标准品3.80 mg，用甲醇溶解，转入10 mL容量瓶中，用甲醇定容，摇匀，得质量浓度为380 μg/mL的五味子醇甲标准溶液。取5支10 mL量瓶，分别精密加入0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 mL 五味子醇甲标准溶液，用甲醇定容，摇匀，得5个不同浓度的标准品溶液。以甲醇为空白对照，在254 nm波长处测定其吸光度，拟合得到标准品五味子醇甲浓度与吸光度的回归方程 A=0.028C+0.018 3，其线性范围为 7.6 ～38 μg/mL，相关系数(r)为0.999 6，标准曲线见图1。

图1 五味子醇甲标准品的标准曲线Fig.1 Standard curve of Schisandrin

2 结果与讨论

2.1 乙醇浓度对提取效果的影响

预实验考察了甲醇和乙醇2种溶剂对五味子木脂素的提取效果，结果表明同样提取条件下，二者对木脂素的提取率接近;考虑到乙醇无毒，且对多数成分的溶解性好，故本研究采用乙醇作为提取溶剂。在料液比1∶10(g/mL)，超声30 min，温度为30℃的条件下，考察乙醇浓度对五味子木脂素提取效果的影响，结果见图2。

由图2可知，随着乙醇浓度的增高，总木脂素的提取率呈增加趋势，当乙醇浓度达70%时，木脂素提取率最佳(3.35%);乙醇浓度高于70%，提取率反而有所下降，不利于木脂素的溶出。因此，乙醇浓度应在65%～75%。

图2 乙醇浓度对提取效果的影响Fig.2 Effect of ethanol concentration on extraction rate

2.2 料液比对提取效果的影响

以70%乙醇为提取溶剂，超声时间30 min，温度30℃，考察不同料液比对五味子木脂素提取效果的影响，结果见图3。

图3 料液比对提取效果的影响Fig.3 Effect of ratio of solid to liquid on extraction rate

由图3可知，随着料液比的增加，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趋于平缓。

2.3 超声时间对提取效果的影响

以70%乙醇为提取溶剂，在料液比1∶14(g/mL)，温度30℃，考察了超声时间对五味子木脂素提取效果的影响，结果见图4。

图4 超声时间对提取效果的影响Fig.4 Effect of extraction time on extraction rate

由图4可知，随着提取时间的增加，木脂素的提取率有所增加，30 min后木脂素提取率趋于平缓，50 min后提取率有所降低。因此，超声时间应在30～50 min。

2.4 超声温度对提取效果的影响

以70%乙醇为提取溶剂，料液比1∶14(g/mL)，超声时间30 min，考察了提取温度对五味子木脂素提取效果的影响，结果见图5。

图5 提取温度对提取效果的影响Fig.5 Effect of extraction temperature on extraction rate

由图5可知，随着提取温度的升高，木脂素的提取率略有提高，50℃时最高。

2.5 正交实验

在上述单因素实验基础上，以乙醇浓度、料液比、超声时间和超声温度4个因素作为考察对象，设计了4因素3水平的正交实验，因素水平见表1，方案及结果见表2。

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

表2 正交实验结果Table 2 Results of orthogonal test

续表2

表3 方差分析Table 3 Analysis of variances

由表2可知，最佳工艺条件为A2B2C1D3，即乙醇浓度70%，料液比1∶14(g/mL)，提取温度50℃，超声时间30 min。

2.6 重复性实验

为了考察最佳提取工艺的重复性，平行称取粉碎过筛的五味子药材3份，采用最佳提取工艺条件提取，结果见表4。

表4 重复性实验结果Table 4 The result of repeatability

由表4可知，采用优化工艺测得五味子中总木脂素含量的平均值可达1.577%，RSD为1.71%，表明该工艺合理可行。

3 结论

超声辅助乙醇提取五味子木脂素的最佳工艺条件为:以 70%的乙醇为提取溶剂，料液比为1∶14(g/mL)，50℃下超声提取30 min。在此条件下，提取率可达1.577%。为后续综合开发利用异黄酮奠定了基础。

［1］金鑫，辛爱学.南五味子提取工艺研究［J］.中国现代药物应用，2009，3(6):149-151.

［2］季金美，姜秋凤.正交试验法优化五味子中总木脂素的提取工艺［J］.青海师范大学学报:自然科学版，2008(1):43-45.

［3］张海军，李琳，李景文，等.五味子木脂素提取及纯化工艺研究进展［J］.粮食与饲料工业，2011(10):33-35.

［4］周玲，王学魁，沙作良，等.五味子木脂素超声循环提取工艺条件的优化［J］.天津科技大学学报，2012，27(1):14-17.