油茶蒲中总三萜提取工艺研究
2017-12-11孙千鸿
孙千鸿
(昆明医科大学 海源学院,昆明 650106)
油茶蒲中总三萜提取工艺研究
孙千鸿
(昆明医科大学 海源学院,昆明 650106)
以油茶蒲为原料,利用甲醇作为浸提剂,研究了总三萜的提取工艺。采用单因素试验考察了甲醇体积分数、料液比、浸提温度和浸提时间对总三萜提取效果的影响,并通过正交试验分析确定了总三萜的最佳提取工艺条件。结果表明:影响总三萜提取的因素主次顺序为浸提时间gt;料液比gt;甲醇体积分数gt;浸提温度;最佳提取工艺条件为甲醇体积分数80%、料液比1∶25、浸提温度80℃、浸提时间2.0 h,在此条件下,总三萜产率为0.115%。
油茶蒲;总三萜;浸提;正交试验
油茶为我国特有木本油料树种,与油橄揽、油棕、椰子并称为世界四大木本油料植物[1],与乌桕、油桐和核桃并称为我国四大木本油料植物[2]。油茶果实是由果壳(又称为油茶蒲)、油茶籽壳和种仁组成,分别占63.64%、14.38%和21.98%[3],其中油茶蒲提取物具有抗癌[4]、清除自由基[5]、减肥[6]、降糖[7]、改善良性前列腺增生[8]等作用。目前很多茶油企业对油茶蒲只是简单利用,并没有发挥其全面价值。
大多数三萜类化合物是一类基本母核由30个碳原子(含6个异戊二烯单位)缩合而成的萜类化合物,也是一类重要的中药化学成分。目前已发现的三萜类化合物,多数为四环三萜和五环三萜,少数为链状、单环、双环和三环三萜。三萜类化合物具有广泛的生理活性,即保肝、抗肿瘤、抗HIV-1 及HIV-1蛋白酶活性、抗带状疱疹病毒及增加免疫力等诸多功效[9-11]。本研究以油茶蒲总三萜产率为评价指标,采用正交试验设计优化油茶蒲中总三萜的提取工艺,旨在为生产和制剂研究提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
油茶蒲:取自于湖南大三湘油茶科技有限公司,超微粉碎,过60目分析筛,水分为17.53%。熊果酸标准品:购于上海源叶生物科技有限公司;甲醇、香草醛、冰醋酸、高氯酸等均为分析纯。
AUW220D电子天平:日本岛津;UV-3600紫外可见光分光光度计:日本岛津。
1.2 试验方法
1.2.1 油茶蒲总三萜提取工艺[12]
油茶蒲→粉碎(60目)→甲醇浸提→过滤→旋转蒸发→总三萜浸膏。
1.2.2 总三萜含量的测定
1.2.2.1 标准曲线绘制
精确称量熊果酸标准品2.000 g,用80%甲醇溶液稀释定容至50 mL,配制成标准溶液,分别取1.0~10.0 mL标准溶液加入5%香草醛-冰醋酸0.4 mL、高氯酸1 mL,稀释至50.00 mL,60℃水浴显色45 min,将系列标准溶液在波长548 nm处测定吸光度。以熊果酸的微克数(X)为横坐标,吸光度(A)为纵坐标,绘制标准曲线。得到的回归方程为:A=0.060 5X+0.160 3(R2=0.997 7)。
1.2.2.2 样品测定
称取2.000 g浸膏,加入80%甲醇溶液定容至50 mL容量瓶中。取1 mL溶液于具塞试管中,沸水浴加热挥干溶剂。按照1.2.2.1进行显色。冷却后加入冰醋酸约3.6 mL,测定548 nm处吸光度,代入回归方程计算总三萜含量。
1.2.3 总三萜产率的计算
总三萜产率=总三萜浸膏中总三萜质量/油茶蒲质量×100%。
2 结果与分析
2.1 单因素试验
2.1.1 甲醇体积分数对总三萜产率的影响
在料液比1∶20、浸提温度70℃、浸提时间1.5 h条件下,考察甲醇体积分数为50%、60%、70%、80%和90%对总三萜产率的影响。结果如图1所示。
图1 甲醇体积分数对总三萜产率的影响
由图1可知,随着甲醇体积分数的增大,总三萜产率也逐渐增大,但甲醇体积分数达到80%以后,总三萜产率反而减少。可见甲醇体积分数和总三萜的溶解度有紧密关系,在达到溶解度最大的条件下继续加大甲醇体积分数,会导致副产物沉淀的出现[13],反而影响总三萜产率。因此,选择甲醇体积分数60%~80%进行正交优化试验。
2.1.2 料液比对总三萜产率的影响
在甲醇体积分数80%、浸提温度70℃、浸提时间1.5 h条件下,考察料液比为1∶10、1∶15、1∶20、1∶25和1∶30对总三萜产率的影响。结果如图2所示。
图2 料液比对总三萜产率的影响
由图2可知,随着料液比增大,总三萜产率增加,但变化幅度不大。因为在料液比增大时,总三萜的产率主要还是需要极性溶剂溶出,过大的原料量并不能增加过多的总三萜含量。因此,选择料液比1∶15~1∶25进行正交优化试验。
2.1.3 浸提温度对总三萜产率的影响
在甲醇体积分数80%、料液比1∶20、浸提时间1.5 h条件下,考察浸提温度为50、60、70、80℃和90℃ 对总三萜产率的影响。结果如图3所示。
图3 浸提温度对总三萜产率的影响
由图3可知,总三萜产率随浸提温度升高先增加后下降,当浸提温度达到70~80℃时,总三萜产率最大。温度对总三萜提取过程有两方面的作用,一方面,温度与传质效率呈正比,传质速率随温度升高而增大;另一方面,温度升高,溶解在溶剂中的胶质增加,使得溶剂混合液黏度增加,影响总三萜的提取效果,并且温度过高,会造成总三萜这类天然活性物质结构遭到破坏[14]。因此,选择提取效果较好的浸提温度60~80℃时进行正交优化试验。
2.1.4 浸提时间对总三萜产率的影响
在甲醇体积分数80%、料液比1∶20、浸提温度70℃条件下,考察浸提时间为0.5、1.0、1.5、2.0 h和2.5 h对总三萜产率的影响。结果如图4所示。
图4 浸提时间对总三萜产率的影响
由图4可知,总三萜产率随浸提时间延长先增大后趋于平衡,当浸提1.5 h时,总三萜产率增加到最大,当浸提时间超过1.5 h,总三萜产率不再增加。浸提时间对总三萜提取过程的影响主要表现在两个方面:一方面,溶剂与油茶蒲混合,溶剂不断向油茶蒲内部扩散,从细胞内部溶解总三萜;另一方面,溶解总三萜的溶剂向细胞外扩散到溶剂主体中,直至细胞内部总三萜浓度与溶剂主体总三萜浓度到达一致时,传质过程保持动态平衡,但浸提时间不足,则总三萜提取不完全,时间过多易改变成分并且增加能耗。因此,选择提取效果较好的浸提时间1.0~2.0 h进行正交优化试验。
2.2 正交优化试验
在单因素试验基础上,对甲醇体积分数、料液比、浸提温度和浸提时间进行四因素三水平正交优化试验。正交试验结果见表1。
表1 正交试验结果
由表1可知,影响总三萜产率的影响因素主次顺序为D(浸提时间)gt;B(料液比)gt;A(甲醇体积
分数)gt;C(浸提温度)。油茶蒲中总三萜最佳提取工艺组合为A3B3C3D3,即甲醇体积分数80%、料液比1∶25、浸提温度80℃、浸提时间2.0 h。在最佳提取条件下进行验证试验,总三萜平均产率为0.115%。
3 结 论
从油茶蒲中提取总三萜,采用单因素试验和正交试验对工艺参数进行优化。得到从油茶蒲中提取总三萜的最佳工艺条件为:甲醇体积分数80%,料液比1∶25,浸提温度80℃,浸提时间2.0 h。在最佳提取条件下,总三萜产率为0.115%。
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Extractionprocessoftotaltriterpenoidsfromfruithullofoil-teacamellia
SUN Qianhong
(Haiyuan College, Kunming Medical University, Kunming 650106, China)
With methanol as extraction agent, the extraction process of total triterpenoids from fruit hull of oil-tea camellia was studied. The effects of volume fraction of methanol, ratio of solid to liquid, extraction temperature and extraction time on extraction effect were studied by single factor experiment, and the extraction conditions were optimized by orthogonal experiment. The results showed that the extraction time had the greatest effect on extraction of total triterpenoids, followed by ratio of solid to liquid, volume fraction of methanol and extraction temperature. The optimal process conditions were obtained as follows: volume fraction of methanol 80%, ratio of solid to liquid 1∶25, extraction temperature 80℃ and extraction time 2.0 h. Under these conditions, the yield of total triterpenoids was 0.115%.
fruit hull of oil-tea camellia; total triterpenoids; extraction; orthogonal experiment
TS229;S565
A
1003-7969(2017)11-0121-03
2017-04-01;
2017-08-17
孙千鸿(1980),女,讲师,研究方向为化学化工(E-mail)lindasunqianhong@163.com。