女贞子提取工艺优化研究
2020-07-17罗艳萍罗汝锋罗锦杰
罗 进,罗艳萍,罗汝锋,罗锦杰
(广东一方制药有限公司,广东省中药配方颗粒企业重点实验室,广东佛山 528200)
女贞子(Ligustri lucidiFructus) 为木犀科植物女贞(Ligustrum lucidumAit)的干燥成熟果实,味甘、苦,性凉,归肝、肾经,具有滋补肝肾、明目乌发的功效[1]。现代医学研究表明,女贞子的主要成分有三萜类、醚萜类、黄酮类、苯乙醇苷类化合物、多糖等[2-3]。女贞子已列入国家卫生健康委员会公布的可用于保健食品的中药名单,可作为保健食品原料。
目前,关于女贞子的提取工艺研究大多关注于齐墩果酸[4]、熊果酸[5],特女贞甘等[6-7],以及多酚类化合物的提取得率,对提取出膏率关注较少。而出膏率是植物提取物生产中的重要指标之一,与产品的质量和成本关系密切[8-9]。以水为溶剂,探讨不同提取条件对女贞子出膏率和特女贞苷提取率的影响,采用正交试验设计对提取工艺进行综合评价,以获得出膏率和特女贞苷提取率均较优的女贞子水提工艺。
1 材料与方法
1.1 材料
女贞子,射阳万顺食品有限公司提供;甲醇,默克股份两合公司提供;特女贞苷,中国食品药品鉴定研究院提供;其他试剂均为分析纯。
1.2 仪器与设备
Agilent 1260 Infinity型液相色谱仪,安捷伦科技有限公司产品;ME204E型电子分析天平,梅特勒-托利多国际贸易(上海) 有限公司产品;DHG-9146A型电热恒温鼓风干燥箱,上海精宏实验设备有限公司产品。
1.3 试验方法
1.3.1 料液比对女贞子出膏率和特女贞苷提取率的影响
取女贞子5份,按照料液比1∶4,1∶6,1∶8,1∶10,1∶12加入纯化水,混合均匀,于100℃条件下加热回流提取2次,每次提取1.5 h。提取完毕后合并提取液,过350目筛网分别测定女贞子出膏率和特女贞苷提取率。
1.3.2 提取时间对女贞子出膏率和特女贞苷提取率的影响
取女贞子5份,按照料液比1∶8加入纯化水,混合均匀,于100℃条件下加热回流提取2次,提取时间分别为0.5,1.0,1.5,2.0,2.5 h。提取完毕后合并提取液,过350目筛网分别测定女贞子出膏率和特女贞苷提取率。
1.3.3 提取次数对女贞子出膏率和特女贞苷提取率的影响
取女贞子4份,按照料液比1∶8加入纯化水,混合均匀,于100℃条件下加热回流提取,分别提取1,2,3,4次,每次提取1.5 h。提取完毕后合并提取液,过350目筛网分别测定女贞子出膏率和特女贞苷提取率。
1.3.4 提取温度对女贞子出膏率和特女贞苷提取率的影响
取女贞子5份,按照料液比1∶8加入纯化水,混合均匀,提取温度分别为60,70,80,90,100℃提取,提取2次,每次提取1.5 h。提取完毕后合并提取液,过350目筛网分别测定女贞子出膏率和特女贞苷提取率。
1.3.5 正交试验优化水提工艺
选取料液比(A)、提取时间(B)、提取次数(C)、提取温度(D) 等4个因素作为考查因素,采用正交试验优化水提取工艺,以正交表L9(34)设计试验,提取液过350目筛网,并分别测定女贞子出膏率和特女贞苷提取率。最终结果计算综合评分(特女贞苷转移率、干膏得率各占50%)。
因素与水平设计见表1。
表1 因素与水平设计
1.3.6 女贞子出膏率测定
精密吸取女贞子提取液20.0 mL至恒质量的蒸发皿中,水浴蒸干,称质量W,照干燥失重法(中国药典2015年版四部 通则0831) 105℃干燥至恒质量,计算出膏率,公式如下:
式中:W——20 mL浓缩液中干浸膏质量,mg;
1.3.7 特女贞苷转移率测定
(1) 高效液相色谱条件。选用Agilent 1260 Infinity型高效液相色谱仪,色谱柱为Agilent ZORBAX XDB-C18柱(4.6 mm×250 mm),流动相为甲醇∶水(V∶V) =40∶60,流速为1 mL/min,柱温30℃,检测波长224 nm,进样量10 μL[10]。
(2)对照品溶液的制备。取特女贞苷对照品适量,精密称定,加甲醇制成1 mL/mL的特女贞苷对照品贮备液溶液。精密量取对照品贮备液于0.4,0.8,1.2,1.6,2.0 mL于10 mL容量瓶中,加甲醇定容,分别制得0.04,0.08,0.12,0.16,0.20 mg/mL的特女贞苷标准溶液。按1.3.7(1) 中色谱条件测定。以色谱峰面积为纵坐标(Y),特女贞苷质量浓度为横坐标(X) 绘制标准曲线,得线性回归方程Y=13 683X-33.005,R2=0.999 8。说明特女贞苷在质量浓度为0.04~0.20 mg/mL时,峰面积与浓度呈现良好的线性关系。
(3) 供试品溶液的制备。取适量女贞子提取液,用甲醇稀释10倍,过0.45 μm滤膜,按1.3.7(1)中色谱条件测定,即得。
综合评分=出膏率得分×50%+特女贞苷提取率得分×50%.
1.3.8 数据分析
试验重复3次,采用IBM SPSS Statistics 20进行数据处理和统计分析,利用Duncan's均数差异显著性分析(p<0.05),判断差异显著性。
2 结果与分析
2.1 女贞子提取单因素试验
2.1.1 料液比对女贞子出膏率和特女贞苷提取率的影响
料液比对女贞子出膏率和特女贞苷提取率的影响见图1。
由图1可知,随着料液比的增加,女贞子的出膏率和特女贞苷提取率均显著增加(p<0.05),当料液比达到1∶8后,女贞子的出膏率和特女贞苷提取率不再随着料液比的增加而显著增加(p>0.05)。其原因可能是在物料用量一定的前提下,溶剂用量越大,物料与溶剂接触面浓度差越大[11],女贞子的可溶性成分越易溶出;但当料液比达到1∶8后,女贞子可溶性成分基本溶出,故其出膏率和特女贞苷提取率不再随着料液比的增加而显著增加。综合单因素试验结果,选取料液比1∶6~1∶10进行下一步优化试验。
2.1.2 提取时间对女贞子出膏率和特女贞苷提取率的影响
提取时间对女贞子出膏率和特女贞苷提取率的影响见图2。
由图2可知,当提取时间小于1.5 h时,随着提取时间的延长,女贞子的出膏率和特女贞苷提取率迅速升高,当提取时间大于1.5 h时,女贞子的出膏率和特女贞苷提取率提高缓慢。说明在该料液比条件下,提取1.5 h后,女贞子中的可溶性成分已趋于饱和。综合单因素试验结果,选取提取时间1~2 h进行下一步优化试验。
2.1.3 提取次数对女贞子出膏率和特女贞苷提取率的影响
提取次数对女贞子出膏率和特女贞苷提取率的影响见图3。
由图3可知,当提取次数小于3次时,随着提取次数的增加,女贞子的出膏率和特女贞苷提取率均显著增加(p<0.05),但其增长速率随着提取次数的增加逐渐降低。在实际生产中,提取次数的增加会提高生产成本,提取次数多为2次。综合单因素试验结果,选取提取次数1~3次进行下一步优化试验。
2.1.4 提取温度对女贞子出膏率和特女贞苷提取率的影响
提取温度对女贞子出膏率和特女贞苷提取率的影响见图4。
由图4可知,女贞子的出膏率随着提取温度的升高显著升高(p<0.05),当提取温度为100℃时(回流提取)出膏率达到最高,为32.51%;当提取温度低于90℃时,随着提取温度的升高,女贞子的特女贞苷提取率迅速升高,并于90℃时达到最高,随着温度的继续升高,女贞子的特女贞苷提取率显著降低(p<0.05)。可能是因为提取温度偏低时,特女贞苷转移率较低,而温度过高特女贞苷受热分解有关[12]。选取提取温度80~100℃进行下一步优化试验。
2.2 女贞子提取正交试验
正交试验设计与结果见表2。
由表2可知,提取次数和料液比对女贞子的出膏率和特女贞苷提取率影响较大。各因素对女贞子提取综合评分的影响大小依次为提取次数>料液比>提取温度>提取时间。根据各因素的K值大小可知,女贞子在提取工艺为提取次数3次,料液比为1∶10,提取温度90℃,提取时间2 h时综合评分最高。由于提取次数3次与2次综合评分K值相差不大,结合生产实际与成本,选择提取次数2次;由于提取时间对女贞子提取工艺的综合评分无显著影响,考虑到生产成本和生产效率,选择提取时间1 h。确定女贞子最优提取为料液比1∶10,每次提取1 h,加水提取2次,提取温度为90℃。
表2 正交试验设计与结果
2.3 正交试验结果验证试验
取女贞子饮片按正交试验筛选的工艺条件进行3次确认试验,即料液比1∶10,每次提取1 h,加水提取2次,提取温度90℃。在该提取条件下女贞子出膏率为33.84%±0.71%,特女贞苷提取率为1.67%±0.06%。在该提取条件下,具有提取率较高、生产效率高、生产成本低等优点,对女贞子提取物的生产具有一定的指导意义。
3 结论
探讨了料液比、提取时间、提取次数和提取温度等工艺因素对女贞子出膏率和特女贞苷提取率影响的基础上,采用正交试验设计优化了女贞子的提取工艺条件。当女贞子的提取条件为料液比1∶10,每次提取1 h,加水提取2次,提取温度90℃时,女贞子的出膏率可达33.84%±0.71%,特女贞苷提取率可达为1.67%±0.06%。在该提取条件下,具有提取率较高、生产效率高、生产成本低等优点,对女贞子提取物的生产具有一定的指导意义。