超声辅助提取水飞蓟素的工艺优化

李国源，王琳丽，陈海蛟

(吉林农业科技学院，吉林 吉林 132101)

0 引言

水飞蓟素(Silymarin)是从菊科植物乳蓟干燥的果实中提取出来的，含有较高药用价值的黄酮化合物，能够稳定肝细胞膜，帮助肝脏解毒，促进肝净化，在肝癌细胞的生长和分化方面具有一定的抑制作用，被称为天然的保肝药[1]。水飞蓟素在临床上常适用于泌尿系结石、肝硬化、代谢中毒性肝损伤及急慢性肝炎的治疗等[2-3]。研究发现，水飞蓟素在抗炎、抗血小板聚集、降糖、降脂、治疗神经退行性疾病和免疫调节等方面具有显著疗效。

水飞蓟素常用提取工艺包括浸提法、回流提取法、酸碱提取法等。但是，传统工艺存在提取率低、溶剂耗损量大、周期长等问题。超声波法利用超声波的空化效应，使植物壁更易破损，能够加快有效成份扩散。本实验以超声波辅助有机溶剂提取水飞蓟，能够提高收率，缩短时间，降低有机溶剂消耗，为水飞蓟素提取提供了高效、可行的工艺路线。

1 材料、试剂与仪器

1.1 材料与试剂

水飞蓟种子采自安徽，经陈海蛟老师鉴定为水飞蓟种子。水飞蓟素对照品(含量98%，成都瑞芬思生物科技有限公司提供)；甲醇、无水乙醇、石油醚、乙腈等常规试剂均为分析纯。

1.2 主要仪器

UV-5100紫外分光光度计(上海元析仪器有限公司生产)、KQ-700V数控超声波清洗机(济宁天华超声电子仪器有限公司生产)、R002-VN旋转蒸发仪(郑州长城科工贸有限公司生产)。

2 方法与结果

2.1 药材前处理

将干燥的水飞蓟种子粉碎，过40目筛，粉末置于烧杯中，料液比1∶10，加入石油醚[4]，脱脂 12 h后，待石油醚完全挥发，得无脂水飞蓟种子粉末。

2.2 水飞蓟素的标准曲线制定

提取出来的水飞蓟素由多种黄酮组成，其中水飞蓟宾占比高达80%，而水飞蓟素的主要活性成分是水飞蓟宾，因此本试验中水飞蓟素的含量按总水飞蓟宾计算[5]。主要步骤为：取出水飞蓟宾对照品10 mg，移入50 mL容量瓶中，取80%乙醇加入定容，摇匀溶解得水飞蓟宾对照品母液[6]。

取出已配置好的水飞蓟宾对照品母液，分别吸取母液0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mL置于25 mL容量瓶中，80%乙醇定容，在 288 nm 处检测其吸光度值。以浓度C(mg/mL)为标准曲线横坐标，吸光度值(A)为标准曲线纵坐标，绘制标准曲线。

2.3 提取工艺

将脱脂后的水飞蓟粉末10 g置于500 mL圆底烧瓶。根据设定好的条件进行提取，滤液放入到旋转蒸发瓶中，设定温度60℃，启动旋转蒸发仪分离出有机溶剂，进行浓缩。将浓缩后的水飞蓟提取物在60℃进行烘干，即为水飞蓟提取物，称重。

2.4 得率计算

将提取物溶解于80%乙醇定容250 mL容量瓶，得待测液，测定并记录288 nm吸光度值，根据标准曲线，计算其水飞蓟宾含量。水飞蓟宾含量(mg/g)公式如下：

水飞蓟宾含量(mg/g)=提取水飞蓟宾质量(mg)/脱脂后水飞蓟素种子粉末质量(g)

2.5 溶剂选择

设定试验参数为时间1.5 h、温度60℃、料液比1∶14 g/mL的条件下，考察乙腈、甲醇、无水乙醇对提取率的影响，分别得到产率24.7 mg/g、32.0 mg/g、33.1 mg/g。由实验发现，甲醇和无水乙醇提取的水飞蓟素产率较高，考虑到效率、安全性及经济性，选择无水乙醇作为提取的有机溶剂。

2.6 提取时间考察

以乙醇为溶剂，设定试验参数如表1，以不同的提取时间作为横坐标，以水飞蓟素含量为纵坐标，绘制出相应的曲线，如图1。

表1 不同提取时间对水飞蓟素含量的影响Tab.1 Influence of different extraction time on silymarin content

图1 不同提取时间的考察结果曲线Fig.1 Curve of inspection results under different extraction time

结果表明，提取时间在0.5～2.5 h，随着时间的延长，水飞蓟素含量有所增加，在1.5 h时最高，因此，最佳提取时间选择为1.5 h。

2.7 提取温度考察

以乙醇为溶剂，设定试验参数如表2。以不同的提取温度为横坐标，以含量为纵坐标，绘制出相应的曲线，如图2。

表2 不同提取温度对水飞蓟素含量的影响Tab.2 Influence of different extraction temperature on silymarin content

图2 不同提取温度的考察结果曲线Fig.2 Curve of inspection results under different temperature

结果表明，提取温度在50℃～70℃，随着温度的不断提升，水飞蓟素含量逐渐提高，提取温度达到60℃时，水飞蓟素的含量最高，因此最佳的提取温度为60℃。

2.8 料液比考察

以乙醇为溶剂，设定试验参数如表3。以料液比为横坐标，以水飞蓟素含量为纵坐标，绘制出相应的曲线，如图3。

表3 不同料液比对水飞蓟素含量的影响Tab.3 Influence of different feed liquid ratios on silymarin content

图3 不同提取温度的考察结果曲线Fig.3 Curve of inspection results under different extraction temperature

结果表明，料液比在1∶12～1∶20 g/mL，随着料液比的不断增加，水飞蓟素含量有所提高，当料液比达到 1∶14 g/mL时，水飞蓟素含量最高，综合考虑经济成本和水飞蓟素含量等条件，确定最佳的料液比应选择1∶14 g/mL。

2.9 处方优化

根据单因素试验结果，对不同因素：(A)提取时间、(B)提取温度、(C)料液比，采用相应的正交表L9(34)，水飞蓟素含量为评价指标，筛选出最佳的提取工艺条件[7]。

正交试验结果见表5，影响因素的程度先后顺序为料液比(C)>提取时间(A)>提取温度(B)。最优处方为：A2B3C2，即：时间1.5 h，温度65℃、料液比1∶14 g/mL。

表4 因素与水平Tab.4 Factor and level

表5 正交试验结果Tab.5 Results of orthogonal test

表6 方差分析表Tab.6 ANOVA table

2.10 验证性实验

以最优处方进行3次重复试验，以验证其稳定性与准确性。

由表7 验证性试验结果可得，在最佳提取条件下的水飞蓟素含量较为稳定，未出现波动较大的结果，证明该方法稳定有效。

表7 验证性试验结果Tab.7 Results of verification test

3 结论

试验以水飞蓟种子作为提取原料，进行单因素考察试验，将提取时间、提取温度、料液比作为影响因素，将水飞蓟素含量作为评价指标。采取正交试验方法，选出最佳的水飞蓟素提取工艺。提取方法为超声辅助提取法，根据结果得最优提取条件为：提取溶剂为无水乙醇、温度65℃、时间1.5 h、药材和有机溶剂比为1∶14 g/mL，此条件下制得水飞蓟素含量为35.11 mg/g。