超声技术辅助酶技术提取中草药有效成分的研究进展*
2020-01-15孟永海付敬菊孟祥瑛翟春梅
孟永海,付敬菊,秦 蓁,孟祥瑛,翟春梅
(黑龙江中医药大学,黑龙江 哈尔滨 150040)
在上个世纪90年代中期,我国已有应用酶技术提取中草药有效成分的相关研究报道。
近几年来,将酶技术与超声技术应用在分离提取中草药有效化学成分上取得了一些新成果,利用酶技术与超声技术可以破坏植物细胞壁的结构,水解或是降解细胞壁的组成成分,使中草药中的有效化学充分溶出,从而提高有效化学成分的提取率[1]。酶解过程实质上是利用酶解反应促进了有效成分的传质过程[2]。超声过程实质上是利用空化效应加速细胞壁的破裂与有效成分的溶出。本文综述了近几年国内应用酶技术与超声技术提取中草药有效化学成分的研究进展,期望对中草药有效成分分离提取的相关应用研究与发展提供参考。
1 超声技术与酶技术在中草药有效成分提取中的应用
运用超声提取技术在提取单味中药活性成分中的研究十分广泛,几乎所有种类中药材活性成分的提取都有所涉及。酶技术近年来在中药有效成分的分离提取中广泛应用,酶技术与超声技术两者协同可提高中草药有效成分的提取率。
1.1 超声技术辅助纤维素酶在中草药成分提取中的应用
1.1.1 超声技术辅助纤维素酶提取黄酮类成分 石松标等[3]利用超声技术辅助纤维素酶提取毛果鱼藤中总黄酮,对影响毛果鱼藤总黄酮提取率的纤维素酶、乙醇体积分数、料液比、超声时间、酶解时间、酶解温度等工艺条件进行了考察研究,得到了最佳的总黄酮提取工艺。与传统的提取工艺相比,运用超声技术辅助纤维素酶提取毛果鱼藤总黄酮的提取率显著增加。最佳的提取工艺为:纤维素酶的质量分数为0.31%,乙醇的体积分数为85%,料液比为40∶1mL·g-1,超声的时间为 37min、酶解提取的时间为2h,酶解提取的温度为49.2℃,总黄酮的提取率达到了 30.364mg·g-1。
邵圣娟等[4]利用超声技术辅助纤维素酶提取马尾松花粉中的总黄酮,先经过纤维素酶酶解提取后再进行超声提取,马尾松花粉总黄酮的提取率达到了12.02mg·g-1。与传统的提取方法比较,缩短了提取时间,减少了溶剂的用量,提高了总黄酮的提取率。为中草药黄酮类化学成分的提取提供了一种新方法。
孙俊等采用了微波-纤维素酶联合的方法对蜈蚣草中的黄酮进行提取,比单一的微波法提取提取率提高了20%,比单一的纤维素酶解法提取黄酮提取率提高了10%。
潘婷婷等以陕西洛南连翘叶为实验材料,利用超声波辅助纤维素酶酶解法提取连翘叶中的总黄酮,通过单因素考察实验与正交实验确定了连翘叶中总黄酮提取的最佳工艺。在最佳提取工艺条件下,连翘叶总黄酮的提取率为25.6%,与单一超声提取法相比提取率由17.4%提高到了25.6%,与单一纤维素酶解法提取相比较提取率由19.8%提高到了25.6%,说明超声协同纤维素酶酶解法提取连翘叶中的总黄酮工艺可行。
1.1.2 超声技术辅助纤维素酶提取多糖类成分 阿吾提·艾买尔等[5]采用超声波辅助纤维素酶法对野蔷薇根中的多糖进行了提取,通过单因素实验及响应面优化实验确定纤维素酶用量为1.15%、酶解液pH 值为 5.72、料液比为1∶12.56g·mL-1、酶解提取温度为81.19℃的最佳提取工艺。在此最优提取工艺条件下,野蔷薇根多糖的提取率为10.48mg·g-1,与10.63mg·g-1的模型预测结果相接近。在抗氧化活性实验中,野蔷薇根多糖的抗氧化活性稍低于VC的抗氧化活性,且在一定的浓度范围内,多糖的抗氧化活性与其含量呈正相关。
1.1.3 超声技术辅助纤维素酶提取其他类成分 除此之外,超声技术辅助纤维素酶已经逐渐应用在提取中草药中其他类成分。韩立宏等研究了超声波辅助纤维素酶-碱液法提取大枣皮红色素,运用响应面分析法对提取工艺进行优化,确定了最佳的提取工艺,大枣皮红色素的提取率最高达到了1.326μg·g-1。超声技术协同纤维素酶提取突破了大枣皮红色素乙醇静态浸提、超声波辅助醇提等提取效果差,难以实现工业化的局限。
张圣燕将超声波辅助纤维素酶用于桔皮中果胶的提取,与单纯用超声波辅助提取和酶解法提取进行比较,桔皮中果胶的提取率提高、实验操作简便、耗时少、对环境友好。对果胶提取率的影响最为显著的因素是提取温度,在37℃左右的提取温度时,果胶的提取率达到最大值。其次的影响因素为pH值,随着酸性的降低,纤维素酶的活性慢慢开始增强,在pH值为4.6左右时,果胶的提取率最高。提取时间对果胶提取率也有影响,在40min左右的提取时间果胶提取率达到最大值,果胶提取率随着提取时间的延长反而开始降低,最主要的原因可能是较长的提取时间会使果胶解酯、裂解而使其提取率降低。经工艺优化后提取温度为41℃,提取时间为50min,并在此最佳的工艺条件下果胶的提取率约为2.08%。
张慧君等采用纤维素酶解-超声波辅助以脱脂脱胶亚麻饼粕为原料,对其有效成分木脂素的提取进行了研究,并通过响应面对其工艺条件进行了优化,确定了最佳提取工艺条件。在纤维素酶用量为2.96%,酶解提取时间为 122min,料液比为1∶89g·mL-1,超声时间为13.5min的提取条件下,木脂素的提取率为8.17813%,与传统的提取方法进行比较,具有提取时间短、提取率高的优点。
谢冬娣等以菠萝蜜废弃果皮为研究对象,在单因素考察实验的基础上,利用响应面分析法对酶解提取温度及时间、超声时间等因素对菠萝蜜果皮单宁提取的作用规律进行了探讨,并进一步对提取物进行分离纯化操作及体外抗氧化活性实验研究。在50.4℃的温度下酶解提取2h,超声19min后,单宁的提取含量最大值达10.1mg·g-1。单宁提取物经 D-101大孔树脂纯化后纯度达96%,回收率为38%,并且在单宁浓度为2mg·mL-1时,对羟基自由基的清除率达到33%。
1.2 纤维素酶在中草药成分提取中的应用
李会端等[6]在传统乙醇浸提法提取苦荞茶中总黄酮的基础上,通过响应面优化了纤维素酶辅助提取苦荞茶中总黄酮的工艺条件。最佳的工艺条件为纤维素酶用量0.59%,酶解液pH为4.92,酶解提取温度为39.56℃,酶解提取时间为90.65min,通过3组平行实验后,利用分光光度法测得苦荞茶中总黄酮的提取率为1.497%,与传统的乙醇浸提法相比,总黄酮的提取率增加了34%。
毕会敏等采用纤维素酶解法,以总黄酮的提取率为考察指标,对红景天有效成分的提取工艺进行了研究,并确定了其最佳提取工艺,在纤维素酶的添加量为 1.95%,料液比为1∶70g·mL-1,溶液 pH 值为5.5,在40℃的温度条件下酶解提取5h,红景天中总黄酮的提取率为4.385%。纤维素酶酶解可有效提高红景天中总黄酮的提取率。
王岩岩等采用纤维素酶解法提取了陈皮中的黄酮类成分,通过正交实验对其提取工艺进行优化,得到最佳的提取工艺为:纤维素酶用量为0.1%,提取溶液pH值为6.0,酶解提取温度为60℃,酶解提取时间为1.5h。在此最佳工艺条件下陈皮中黄酮类成分的提取率最大值达到6.96%,与传统的化学法提取相比较,陈皮中黄酮的提取率从2.78%提高到4.35%,提取率提高了2.5倍。
贾桂云等[7]利用纤维素酶解-乙醇浸提法对剑麻总皂苷的提取工艺进行了研究,分别考察了纤维素酶的添加量、酶解提取温度、酶解提取时间、溶液pH值、料液比对剑麻总皂苷提取率的影响,单因素的实验结果显示纤维素酶的添加量、酶解提取温度、pH值、酶解提取时间对剑麻总皂苷的提取率影响较为显著,影响程度循序为溶液pH值>酶解提取温度>酶解提取时间>纤维素酶添加量,料液比的影响则不明显。在纤维素酶添加量为0.18mg·mL-1,溶液pH值为5.5,酶解提取温度为45℃,酶解提取时间为100min,料液比为1∶20g·mL-1的最佳提取工艺条件下,剑麻中总皂苷的提取率达到19.20%。
唐功[8]采用纤维素酶法对葡萄皮中花色苷的提取工艺通过单因素实验结合正交实验进行了考察研究,确定最佳的提取工艺为:溶液pH值为3,纤维素酶用量为 1.2%,料液比为1∶15g·mL-1,在 45℃的温度下酶解提取30min。在此工艺条件下花色苷的提取率为81.56%,为葡萄皮花色苷相关提取技术的研究提供了参考依据。
李培[9]采用纤维素酶解法提取怀山药中的多糖类成分,并以怀山药多糖的提取率为指标,通过正交实验对其提取工艺进行优化,确定了纤维素酶添加量为 3%,料液比为1∶30g·mL-1,酶解温度为 60℃,酶解时间为75min的最佳提取工艺,怀山药中多糖类成分的提取率达到了15.78%。
熊磊等利用纤维素酶解法从滁菊醇提药渣中提取了多糖,分别对影响多糖提取率的因素条件进行了考察实验,通过正交实验确定了最佳的提取工艺条件,在纤维素酶用量为 20U·g-1、提取溶液pH值为5.5、酶解温度为60℃、酶解时间为100min的最佳工艺条件下,多糖的提取率为13.89%,提取率显著高于热水浸提法。
刘畅等[10]采用纤维素酶酶解法建立并优化了黄花蒿中提取青蒿素的最佳工艺条件,通过四因素三水平的正交实验进行优化,最佳的提取工艺为:纤维素酶浓度为 0.05mg·mL-1,料液比为1∶80,酶解提取温度为50℃,酶解提取时间为30min,青蒿素的提取率与传统的回流提取法相比较提高了34.76%。
史瑞婕等[11]采用纤维素酶解复合碱提酸沉法对杏鲍菇中的蛋白质进行提取,在以料液比、纤维素酶用量、酶解提取温度、酶解提取时间为因素的单因素考察实验基础上,利用Box-Behnken响应面分析法对其提取工艺条件进行优化。在料液比为1∶55,纤维素酶用量为1.5%,酶解温度为40℃,酶解提取时间为100min的最佳工艺条件下,复合碱提酸沉后杏鲍菇中蛋白质的提取率为51.36%,明显高于碱提酸沉法的45.89%的提取率。
1.3 超声技术辅助果胶酶在中草药成分提取中的应用
1.3.1 超声技术辅助果胶酶提取黄酮类成分 目前,大孔树脂提取法、热回流法、醇提法、超声波提取法、酶解法等为提取山楂中总黄酮大多采用的方法。但还未见报道有关采用超声波辅助果胶酶酶解法提取山楂果实中的总黄酮的提取方法。高文秀等采用超声波辅助果胶酶法的新方法提取山楂果实中的总黄酮,并对影响总黄酮提取率的果胶酶用量、乙醇浓度、酶解温度、料液比等条件进行单因素实验,通过正交试验对其提取工艺进行优化,确定最佳的提取工艺为:果胶酶的添加量为50mg,在50℃的温度下酶解提取 1.5h,料液比为1∶40g·mL-1,酶解液为体积分数为70%的乙醇,pH值为4,在40℃的温度下超声30min。在此最佳工艺条件下山楂果实中的总黄酮提取率达到5.98%,运用超声波辅助果胶酶酶解法与超声波法提取相比较总黄酮提取率提高21.40%,与索氏提取法相比总黄酮提取率提高53.51%,确证酶解法协同超声波法可以有效提高总黄酮的提取率。
孟永海等[12]运用超声波辅助果胶酶法提取了白术中的总黄酮,分别考察了不同果胶酶添加量、酶解提取时间、酶解温度、超声时间等条件因素对白术总黄酮提取率的影响,并以白术总黄酮提取率为指标,采用三因素四水平的正交实验对其总黄酮的提取工艺进行优化,确定了最佳的提取工艺:果胶酶的添加量为12mg·g-1,乙醇的体积分数为70%,料液比为1∶15g·mL-1,提取溶液 pH 值为 5,在 40℃的温度下酶解提取50min,再经过40min的超声提取,白术中总黄酮的提取率为 3.485mg·g-1,与不加果胶酶酶解提取的工艺进行比较,总黄酮的提取率提高了1.7倍。有着成本低、节约实验溶剂等优点,符合绿色化学的理念。
1.3.2 超声技术辅助果胶酶提取多糖类成分 紫菜多糖的提取方法一般有热水浸提法、酶法、超声等。马波等[13]利用酶的高效性和专一性,采用了超声波结合碱性果胶酶的方法提取条斑紫菜中的多糖,并对其多糖的提取工艺进行了优化,在果胶酶的添加量为 0.4%,料液比为1∶10g·mL-1,pH 值为 10,45℃的酶解温度,80min的酶解提取时间,然后在超声功率为800W,超声温度为70℃,超声提取80min的最佳工艺条件下,紫菜中多糖的提取率为13.8%。并相应的提高了紫菜的使用价值及其应用范围,为碱性果胶酶进一步的应用与发展提供了参考。
1.4 果胶酶在中草药成分提取中的应用
卢锋波等采用果胶酶酶解法,将影响酶解过程的各因素之间的交互作用考虑在内,运用 Box-Behnken响应面分析法对黑莓中花色苷的提取工艺进行了优化研究,在果胶酶添加量为0.21%、酶解提取温度为42.7℃,酶解时间为1.46h的工艺条件下,黑莓汁酶解液中花色苷的提取率达到最大值0.645mg·g-1,为酶解黑莓汁从而提高其花色苷的提取率提供理论依据。
高建德等[14]利用了星点设计-效应面法对果胶酶酶解提取枸杞中总黄酮的工艺进行了优化,得到最佳的工艺参数为:果胶酶的添加量为0.22%,在43℃温度下酶解提取1.2h。枸杞中总黄酮的提取率平均达到了2.3829%。
1.5 超声技术辅助复合酶在中草药成分提取中的应用
1.5.1 超声技术辅助复合酶提取黄酮类成分 罗文涓等[15]以总黄酮的提取率为研究指标,分别采用6种不同的提取方法对辣蓼中的总黄酮进行提取工艺研究。通过正交实验设计,辣蓼总黄酮提取率最高的提取方法是超声提取辅助复合酶酶解法。在乙醇体积分数为60%,料液比为1∶30g·mL-1,超声温度为60℃的最优提取条件下,辣蓼总黄酮的提取率为3.8%。该提取工艺成本低、操作简便、重现性好、提取率高,有利于提取辣蓼中的总黄酮。
1.5.2 超声技术辅助复合酶提取多糖类成分 黄雅君等利用超声波法协同复合酶酶解法提取平菇中的水溶性多糖,以影响平菇多糖提取率的料液比、酶解液pH值、酶解提取温度、超声时间为因素条件设计正交实验,确定了酶解提取温度为60℃、酶解液pH值为6、料液比为1∶30、超声提取40min的最佳工艺条件,在此条件下,平菇多糖的提取率达到20.92%。且在实验过程中,超声提取的时间不宜过长,过长的话会使杂质成分溶出,从而使平菇多糖的提取率降低。
王晓林等以多糖的提取率为指标,采用超声波协同复合酶法对刺玫果渣中的多糖进行提取。最佳的工艺条件为:果胶酶用量为55mg·g-1、木瓜蛋白酶用量为25mg·g-1、纤维素酶用量为55mg·g-1组成最佳配比的复合酶,料液比为1∶15,酶解液pH值为6,在酶解提取温度为40℃的条件下提取2次,每次提取的时间为60min,通过3次平行实验进行验证,刺玫果渣中多糖的提取率平均达到了113.32mg·g-1,超声波辅助复合酶提取有利于提高刺玫果渣中多糖的提取率。
贯云娜等以新鲜的大蒜为材料,分别对热水浸提法、复合酶法、超声波法、超声辅助复合酶法等不同提取方法及不同酶对大蒜中多糖提取率的影响进行了研究,确定最佳的提取方式为超声波辅助复合酶酶解法。复合酶有不同用量的果胶酶、木瓜蛋白酶、纤维素酶配成,最佳的提取方法为:用量为22.5U·g-1的果胶酶、160U·g-1的木瓜蛋白酶、96U·g-1的纤维素酶,在料液比为1∶6,超声功率为400W,酶解提取温度为45℃的条件下提取30min,在此工艺条件下大蒜多糖的提取率为25.798%,比传统的热水提取法多糖提取率提高了74.2%。
张元等[16]采用超声波协同复合酶酶解法提取猪苓中的多糖,多糖提取率由单纯酶解提取的4.31%提高到5.48%。并对提取的猪苓多糖进行体外抗氧化活性实验,发现其抗氧化的能力与Vc的抗氧化能力相当。该提取工艺具有简便可行、绿色友好等优点。
1.5.3 超声技术辅助复合酶提取皂苷类成分 于航等[17]以黑种草为研究对象,以黑种草总皂苷的提取率为考察指标,对酶添加量、料液比、乙醇体积分数、超声提取时间等因素分别进行了单因素考察,并利用响应面分析法优化了黑种草总皂苷提取的最佳工艺。最佳工艺为:酶添加量为0.98%,乙醇的体积分数为54%,料液比为1∶37g·mL-1,酶解提取温度为60℃,在 60 kHz的超声频率下超声处理30min。在此工艺下,黑种草总皂苷的提取率为 14.09%±0.12%,与模型方程的理论预测值相对误差小于3%。
1.5.4 超声技术辅助复合酶提取其他类成分 目前,溶剂浸提法、超声波辅助萃取法[18]、酶解法、酸解法、碱液提取法等[19]是低聚糖的主要提取方法。果浆复合酶主要含有果胶酶、纤维素酶和半纤维素酶等,超声波与复合酶的协同作用可使细胞壁破裂,大大增加可溶性物质的溶出,并且在超声波空化作用、自由基作用和机械作用下,香蕉低聚糖的提取率显著提高。白永亮等运用超声波协同果浆酶酶解技术对香蕉中的低聚糖进行提取,并在单因素考察实验的基础上,运用响应面分析法进行提取工艺优化,并且首先对不同成熟度的香蕉中低聚糖的含量变化趋势进行了研究。最佳的提取工艺为:果浆酶的添加量为0.11%,在45.72℃的温度下酶解提取127min,超声提取的功率为506W。在最佳的提取工艺条件下,香蕉低聚糖的提取率最大值可达18.82%。并得到香蕉在完全成熟以及到过熟阶段后,香蕉中低聚糖的含量基本保持在稳定水平。与唐雪娟等采用的超声波法和温水法提取香蕉中的低聚糖相比,采用超声波辅助果浆酶酶解技术能够显著提高香蕉低聚糖的提取率。
李淑荣等[20]利用超声波辅助复合酶酶解法提取了斑玉蕈子实体中的氨基酸,并通过单因素考察及响应面优化分析确定了最佳的提取工艺条件,在料液比为1∶40、酶解液pH值为7.0、酶解提取温度为47℃、酶解时间为3.7h、超声功率为324W、超声时间为42min的最佳工艺条件下,氨基酸的提取率为 148.3mg·g-1。
赵匀淑等[21]以超声、酶解、超声复合酶解法不同提取方法对大蒜秸秆可溶性膳食纤维提取率的影响进行了研究,并以DPPH自由基的清除率为指标评价其可溶性膳食纤维的体外抗氧化能力,得出超声波辅助复合酶酶解法提取的可溶性膳食纤维提取率最高的结果。经单因素实验后确定最佳的提取工艺条件为:料液比为1∶30,超声功率为300W,酶用量为5%,超声时间为15min,酶解提取时间为4h。可溶性膳食纤维对OH自由基及DPPH自由基具有较强的清除率,证实大蒜秸秆可溶性膳食纤维是一种较好的抗氧化剂。
冀德富等[22]以防己总生物碱的提取率为指标,并以单因素实验为基础,分别通过正交实验和响应面分析法对超声波辅助酶解法提取防己中总生物碱的工艺条件进行了优化,在复合酶用量为2%,pH值为4.5,酶解提取温度为50℃,酶解提取时间为1h,乙醇体积分数为74%,料液比为1∶17,进行超声提取2次,超声时间为30min,超声功率为165W,超声温度为40℃的最佳工艺条件下防己总生物碱的提取率达到3.92%。是一种有效提取防己总生物碱的提取方法,工艺操作简便并适用于工业化生产。
1.6 复合酶在中药成分提取中的应用
高建德等[23]在单因素实验的基础之上,以复合酶的用量、酶解提取时间、酶解提取温度为因素条件,设计了3因素3水平的中心组合,并运用响应面分析法对枸杞子中总黄酮的提取工艺进行了优化,复合酶辅助提取枸杞子中总黄酮的最佳工艺条件为:复合酶用量为0.30%,酶解时间为1.0h,酶解温度为60℃。通过验证,枸杞子总黄酮的提取率为0.930 3%,与其预测值的相对误差为0.0189%。
孙海等[24]采用野生黄背毛木耳为原料,利用复合酶酶解法、酵母恒温恒压发酵法对毛木耳中的多糖进行提取。以毛木耳多糖的提取率为研究指标,对酶解提取温度、时间、料液比等条件设计了单因素考察实验,得到了最佳的提取工艺条件,料液比为1∶35,在酶解温度为80℃的条件下酶解80min,在发酵温度为40℃、发酵压力为0.15~0.2MPa的范围内发酵20h,回流浸提的时间为120min。在此条件下毛木耳多糖的提取率为3.43%。
谢蓝华等选择单枞茶为实验材料,对复合酶辅助乙醇提取茶多酚的工艺条件进行了研究,通过单因素考察实验及正交实验优化后确定了最佳的提取工艺条件。在最佳的提取工艺条件下茶多酚的提取率达到25.82%,比传统的水提法茶多酚提取率提高了69.87%。
李杨等[25]采用气流喷爆-复合酶解法对豆粕中的水溶性膳食纤维进行提取优化,水溶性膳食纤维的最佳提取率为26.03%±0.02%。袁春龙等采用纤维素酶和果胶酶对番茄组织中的番茄红素进行了提取。赵晓丹等[26]利用纤维素酶和果胶酶辅助提取紫薯中的花色苷,并对两种酶的提取条件进行了优化,通过单因素实验及正交实验优化分别确定了纤维素酶辅助提取、果胶酶辅助提取的最佳工艺,得出果胶酶辅助提取番茄花色苷的效果优于纤维素酶的结论。杨蕾等[27]研究了一种复合酶水解-美拉德反应法处理复配后的番茄提取物的化学成分,经GC-MS分析,可以获得13种挥发性的化学成分。
1.7 超声技术在中草药成分提取中的应用
卢帅等利用超声波提取法,分别对影响新疆孜然黄酮提取率的提取溶剂浓度、料液比、超声时间及功率进行了考察,并采用正交实验对其提取工艺进行了优化。在乙醇体积分数为70%,料液比为1:35,超声提取时间为80min,超声功率为125W的最优工艺条件下,总黄酮的提取率为5.543mg·g-1。具有较好的总还原力,证实新疆孜然黄酮是具有较大开发应用价值的抗氧化剂。
李云萍等[28]采用超声提取艾纳香废渣中的总黄酮,并采用正交实验对影响艾纳香总黄酮提取率的主要因素条件进行优化,由此得到了最佳工艺条件,且在此条件下艾纳香中总黄酮的提取率为5.96%。
郝宁等以威灵仙为实验材料,采用单因素考察与正交实验相结合的方法对影响威灵仙总皂苷和总黄酮提取率的主要因素条件进行了优化,确定最佳的工艺条件为:料液比为1∶30,乙醇体分数为70%,超声功率为140W,在60℃的温度下提取60min,提取3次。
柴俊雯等[29]总结了近几年超声提取的原理及技术在中药挥发油类成分提取方面的研究进展,超声提取技术广泛应用于不同种类中药根及根茎类、叶类、花类、果实类等的挥发油类成分提取,提取效率高,应用前景广阔且开发价值大。
陈东明采用超声波法对玫瑰花渣中的多酚和多糖进行了提取,并对影响多酚及多糖提取率的乙醇体积分数、超声功率、超声温度等因素进行了单因素考察,并运用Box-Benhnken响应面分析法进行优化,分别确定了玫瑰花多酚和多糖提取的最佳工艺,在最佳的提取工艺条件下,玫瑰花多酚的提取率为2.732mg·g-1,玫瑰花多糖的提取率为 4.126mg·g-1。
刘强以柑橘皮为实验材料,采用超声波法对橘皮色素进行提取,在超声提取温度为40℃,料液比为1∶20,超声功率为600W,超声提取30min的最佳提取工艺条件下,橘皮色素的提取率达到18.25%。
卫晓英等[30]利用超声辅助酶解的方法制备了薏米酶解液,并探讨了酶的用量、酶解提取温度及时间、超声时间等因素对薏米酶解液的影响。由正交实验得到最佳的工艺参数为:酶的用量为200U·g-1、pH为6、在50℃下酶解提取3h、在超声功率为160W下超声20min、超声3次。在最佳的工艺条件下,薏米中的还原糖提取量达到1.89g/100g,与原有工艺相比较,提取率提高了15.2%。
2 问题与展望
近些年来,超声提取技术辅助酶解法提取中草药中有效成分的应用研究在逐渐增多,也受到越来越多专家学者的关注。与传统的提取方法进行比较,超声技术与酶技术的联合应用有效提高了中草药有效化学成分的提取率,并且超声提取与酶技术酶解都需要在常温下进行操作,这就在一定程度上避免了高温提取对中草药有效成分的破坏。超声提取与酶技术酶解提取虽然具有一定的优势,但目前应用超声技术与酶技术联用提取有效成分的研究大多停留在单味中药上,鲜有应用此类技术对多数中药化学成分进行提取的研究报道。不同种类的中药化学成分超声技术辅助酶技术提取的关键工艺条件参数也不尽相同,往往与实验过程中的酶解温度及时间、料液比、超声时间等因素有关,为什么会造成不同种类中药成分提取工艺参数的差异现象,两种技术联用的提取工艺参数与不同种类中草药成分性质间是否存在着相关关系以及如何来确定超声技术提取与酶技术酶解提取工艺的关键参数,都是目前所存在的问题,需要进一步的研究深入。超声技术提取主要是利用了超声波的空化作用及传质作用,酶技术主要是破坏植物的细胞壁,使有效化学成分充分溶出,两种技术协同提取可显著提高中草药有效成分的提取率。与传统的提取方法相比,具有成本低、操作简便、提取率高、环境友好的优点,已广泛应用于中草药有效成分的提取工艺研究。随着超声技术提取及酶技术酶解机理的不断深入研究和现代医药制剂工艺的蓬勃发展,超声技术与酶技术联合提取工艺也在不断地提高与完善,在中药现代化产业中具有十分广阔的应用前景且开发价值大。