香姜中6－姜辣素的提取工艺研究

雷弘毅　陈小明*,2



香姜中6－姜辣素的提取工艺研究

雷弘毅1陈小明*1,2

（1.湖南科技学院 化学与生命工程学院，湖南 永州 425199；2.湘南优势植物资源综合利用 湖南省重点实验室，湖南 永州 425199）

以6-姜辣素转移率为指标，采用单因素和正交试验方法，找出香姜中6-姜辣素的最佳提取工艺。最佳工艺为12倍量80%乙醇超声提取1 次，每次0.5 h。优化后的提取工艺稳定，大黄素的转移率达90%以上。

香姜；6-姜辣素；提取工艺

香姜，双子叶植物药姜科植物香姜Alpiniacoriandriodora D. Fang.的根茎，香姜是永州有名的特产，是江永香型特色农产品“江永五香”之一，具有解表散寒，温中止呕，化痰止咳，解鱼蟹毒的功效[1]。其所含化学成分有含挥发油，油中主成分为姜醇、姜烯、没药烯、α-姜黄烯、芳樟醇、桉油素及α-龙脑，另含辛辣成分姜辣素及其分解产物姜酮，尚含多种氨基酸等[2][3]。生理活性物质6-姜辣素，具有抑制血小板聚集、改善心血管功能，治疗眩晕、呕吐，改善胃肠道功能，增强免疫力，消炎之作用，还具有很强的抗氧化能力。能够通过促进血液循环等作用增强肠道的蠕动，治疗消化障碍、便秘、痢疾等多种消化道疾病；具有血清素诱发性降低体温的作用，能够减轻运动及感冒所引起的眩晕和头痛；姜辣素类成分还能抑制前列腺素的合成，可治疗风湿性关节炎和骨质解毒散寒等药理作用[4]。有关生姜中6-姜辣素提取工艺的文献报道较多，但对香姜中6-姜辣素的提取工艺报道较少。因此，现以姜辣素为指标，对香姜的提取工艺进行了考察，为进一步制备现代制剂提供原料。

1　仪器与材料

CTO-10AS高效液相色谱系统（日本岛津）；Inert Sustain-C18柱（4.6 mm×250 mm，5 µm）；超声波清洗仪（中船七院七二六所）。6-姜辣素对照品（中国食品药品检定研究所，批号：111833-201102）；甲醇为色谱纯；水纯净水；其他试剂为分析纯。香姜产地为永州江永，经湖南科技学院黄光文博士鉴定为双子叶植物姜科植物香姜的根茎。

2　方法与结果

2.1含量测定方法

2.1.1色谱条件[5]

色谱柱为Inert Sustain-C18（4.6 mm×250 mm，5 µm），流动相为甲醇-水（60：40），流速为0.8 mL·min-1，检测波长为280 nm，柱温为35℃，进样量为10 µL。

2.1.2对照品溶液的制备

精密称取适量6-姜辣素对照品，加甲醇配制成0.1086mg·mL-1对照品溶液。

2.1.3供试品溶液的制备

称取约0.8g香姜药材粉末（过3号筛），精密称定，置具塞锥形瓶中，精密加入甲醇25 mL，称定重量，加热回流30分钟，放冷，再称定重量，用甲醇补足减失的重量，摇匀，滤过，取续滤液，即得。

2.1.4线性关系考察

精密吸取对照品溶液，依次配成2.6064、1.3032、0.6516、0.3258、0.1629、0.08145µg·mL-1的对照品溶液。分别吸取10 µL，按“2.1.1”项色谱条件进行测定。以峰面积积分值（mAU）为纵坐标、浓度(µg)为横坐标，绘制标准曲线，得回归方程为：Y=7.3×106X-5014.1（r=1.0000），6-姜辣素进样量0.08145～2.6064 µg与峰面积呈良好的线性关系。

2.1.5精密度试验

精密吸取10 µL对照品溶液，按“2.1.1”项色谱条件连续进样6次，测定6-姜辣素的峰面积积分值，计算得为0.93%。

2.1.6 稳定性试验

精密吸取按“2.1.3”项下处理得到的供试品溶液10 µL，按上述色谱条件，分别在0、2、4、6、8、12、24 h进样测定，计算得6-姜辣素峰面积的RSD为3.72%。表明供试品溶液在24 h内稳定。

2.1.7重现性试验

分别称取香姜粉末6份，按“2.1.3”项下操作，依法测定，计算6-姜辣素峰面积的RSD为1.73%。

2.1.8样品测定

取不同工艺制备的样品，制备供试品溶液，依法测定，计算6-姜辣素的量。色谱图见图1。

图1. 对照品溶液（A）和供试品溶液（B）的HPLC色谱图

2.2 单因素筛选提取工艺

2.2.1提取溶媒的考察

称取2.5g香姜细粉，共2份，分别用10倍量95%乙醇和水超声提取（30min×3），合并提取液，测定含量。计算得乙醇、水提取6-姜辣素的提取率分别为79.31%、29.46%，表明乙醇提取的效率明显优于水。

2.2.2乙醇浓度的考察

分别称取2.5 g香姜细粉6份，分别用10倍量0%、20%、40%、60%、80%、95%乙醇回流提取3次，合并提取液，测定含量6-姜辣素的提取率分别为26.23%、50.77%、81.77%、86.29%、90.96%、75.17%。结果显示：6-姜辣素的提取效率随乙醇浓度的增加而增加，但是当乙醇浓度达80%后，提取效率随乙醇浓度的增大而下降。

2.2.3提取方法的考察

分别称取2.5g香姜细粉3份，分别采用80%乙醇的回流提取、超声提取和冷浸法提取各3次，合并提取液，测定含量。6-姜辣素的提取率分别为94.92%、90.96%、90.50%。可见超声提取法优于回流提取和冷浸法。

2.2.4溶媒用量的考察

分别称取2.5g香姜细粉5份，分别用6、8、10、12、14倍量80%乙醇超声提取3次，合并提取液，测定含量。6-姜辣素的提取率分别为88.83%、89.27%、94.43%、96.42%、84.55%。结果显示：6-姜辣素的提取效率随溶媒量的增加而增加，当溶媒剂量达12倍量时，溶媒用量增加，提取效率增加而下降。

2.2.5正交试验优选提取工艺

在单因素试验的基础上，选择乙醇浓度（A）、溶媒用量（B）、提取时间（C）、提取次数（D）进行4因素3水平的正交试验（表1）。以6-姜辣素的转移率为评价指标，选择L9(34)正交表进行试验。因素水平的选择、实验安排和方差分析见表1～3。

表1. 因素水平

水平 因 素 A/%B/倍C/hD/次 17080.51 2801012 390121.53

表2. 正交实验结果

No.ABCD转移率 /% 1111172.28 2122275.49 3133381.60 4212381.36 5223193.22 6231294.78 7313269.20 8321376.39 9332184.75 K1229.37222.84243.46250.24 K2269.38245.10241.60239.47 K3230.33261.13244.01239.36 极差R40.0138.292.4110.90

表3. 方差分析

方差来源偏差平方和自由度均方F值显著性 A347.342173.67327.42*P<0.01 B246.442123.22232.31*P<0.01 C1.0620.531 P>0.1 D26.07213.0324.58*P<0.05

F0.01（2，2）=99.0；F0.05（2，2）=19.0；F0.1（2，2）=9.0

极差分析表明：4种因素对6-姜辣素转移率的影响程度依次为A>B>D>C,其优化组合为A2B3C3D1。方差分析表明：溶剂浓度和溶媒用量对移取率有非常显著影响，提取次数对转移率有显著影响，提取时间对转移率的影响不明显。结合极差和方差分析的结果，根据成本，提取时间和提取次数对移取率的增值不大，所以选取A2B3C1D1，最后选择的优化条件为80%乙醇提取1 次，每次用12倍量溶剂，提取0.5 h。

2.2.6 验证试验

采用优选工艺参数，重复3次验证实验。结果见表4。表明所筛选的提取工艺条件稳定、方法可行，有效成分提取转移率高。

表4. 验证试验

试验号123平均值 6-姜辣素转移率(%)94.1393.8793.9893.99

3　讨论与结论

本次实验所用香姜产自湖南省永州市江永县的香姜, 在实验中抽滤后的滤纸重新放入具塞锥形瓶中进行二次提取的时候由于溶剂的体积较小，不能保证滤纸完全浸于液面之下，导致实验的数据与实际得率会有些许误差。故实验中采取使用较小的具塞锥形瓶进行提取。

不同季节、不同地区、不同部位香姜中含有的6-姜辣素的含量是不一样的，所以进行实验取得的香姜要保证是同一批；香姜进行干燥时为了保证含有的水分保持一致，要进行同一批干燥且干燥的环境要保持稳定；干燥后的香姜粉末要进行混匀，保证取的香姜粉末6-姜辣素的含量误差较小。

以香姜中有效成分的6-姜辣素为考察指标，通过单因素和正交实验的系统研究，表明6-姜辣素的提取工艺是科学的、可行的，影响6-姜辣素提取的主要因素为溶剂浓度，其次是溶媒用量、提取时间和提取次数。优选最佳提取工艺条件为：80%乙醇超声提取、加醇量为12倍量、提取1次、每1次0.5 h。优选的提取工艺稳定，6-姜辣素转移率达90%，研究结果可为香姜产品的开发利用提供依据。

[1]国家药典委员会.中国药典(2010年版一部)[S].北京:化学工业出版社,2010,93.

[2]何文珊,严玉霞,郭宝江.生姜的化学成分及生物活性研究概况[J].中药材.2001,(5).

[3]李计萍,王跃生,马华,郝近大,杨桦.干姜与生姜主要化学成分的比较研究[J].中国中药杂志,2001,(11).

[4]武彩霞,丁华.生姜药理作用研究进展[J].临沂医学专科学校学报,2004,(6).

[5]张雪红,李华昌. 高效液相色谱法测定生姜中的6-姜酚[J].分析试验室,2005,(3).

（责任编校：何俊华）

2015－06－11

2014年湖南科技学院校级“生姜总酚片制备工艺研究”项目；湖南省高校科技创新团队支持计划支助；湖南省重点学科建设项目支助。

雷弘毅（1995－），化学与生命工程学院在读学生，研究方向为中药制剂。

陈小明，男，湖南永州人，硕士，从事中药提取研究工作。

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1673-2219（2015）10-0046-03