栽培管花肉苁蓉中苯乙醇苷的乙醇提取工艺

第25卷第3期食品与生物技术学报VoL 25 No. 32006年5月urnal of Food Science and BiotechnologyMay 2006文章编号:1673-1689(2006)03-0033-04栽培管花肉苁蓉中苯乙醇苷的乙醇提取工艺任璐,顾小红2,汤坚2,陈卫1(1.江南大学食品科学与安全教育部重点实验室,江苏无锡214036;2.江南大学分析测试中心江苏无锡214036)摘要:探索了用乙醇回流法从栽培管花肉苁蓉中提取苯乙醇苷类物质的工艺流程。通过单因素和响应面实验,对影响苯乙醇苷提取的因素进行了探讨和研究,运用响应面分析法确定了提取工艺的最优化条件:提取温度为60C,料液比(g:mL)为1:12.8,提取时间为3.75h,乙醇体积分数为68.2%,提取次数2次。在此条件下苯乙醇苷的得率为5.76%关键词:栽培管花肉苁蓉;苯乙醇苷;提取;响应面分析法(RSA)中图分类号:Q33文献标识码:APhenylethanoid glycosides extracting Method from CultivatedCistanche tubulosa (Schenk )R. wight by ethanolREN Lu, GU Xiao-hong*, TANG Jian, CHEN Wei(1. Key Laboratory of Food Science and Safety, Ministry of Education, Southern Yangtze University, Wuxi214036, China; 2. Test and Analysis Center, Southern Yangtze University, Wuxi 214036, China)Abstract: The technology of extracting phenylethanoid glycosides by ethanol from the cultivatedCistanche tubulosa Schenk )R. Wight was studied in this article. The factors affecting thextraction were explored and studied. By the response surface analysis, the optimal parameterswere obtained as following temperature of 60 C, phase ratio of solid to liquid(g: mL) of 112.8, extraction time of 3. 5 h, ethanol to whole extraction system in volume of 68.2%, andexaction in two times. The extraction yield reached 5.76%Key words cultivated Cistanche tubulosa Schenk)R. Wight; phenylethanoid glycosides;extraction; response surface analysis (RSA)肉苁蓉( Cistanche deserticola y.C.Ma)为列分组成,包括海胆苷、麦角甾苷、顺式麦角甾苷、异当科肉苁蓉属寄生植物,中药肉苁蓉为肉苁蓉的干麦角甾苷、2乙酰基麦角甾苷、肉苁蓉苷等物质燥带鳞叶肉质茎,中药名又称金笋、地精,俗称大1985年,日本学者佐藤调证眀苯乙醇苷类物质能明芸,其味甘、咸、性温。历代经书记载肉苁蓉具显提高小鼠的性功能,增强学习记忆力。1993有补肾阳、益精血、润肠通便的作用。苯乙醇苷类年,堵年生竿谭讨刭肉苁蓉总苷可以增强化合物( phenylethanoid glycosides,PeG)是肉苁蓉小中国煤化低血清MDA含量提的主要活性成份,它由咖啡酸、苯乙醇苷元、糖三部高胛CNMHG含量,具有增强免疫、收稿日期:2005-04-18;修回日期:2005-06-19基金项目:国家“863”计划项目(2002AA248031)作者简方鼗鵝(1980),女黑龙江伊春人,食品科学与工程硕士研究生;*责任作者34食品与生物技术学报第25卷延缓衰老等作用。1.2.2栽培管花肉苁蓉中苯乙醇苷提取工艺研究作者通过乙醇回流提取,探讨栽培管花肉苁蓉1)提取温度对得率的影响称取20.00g肉中苯乙醇苷类物质的提取工艺,采用了响应面分析苁蓉干粉4份,分别加入140mL体积分数为70%法进行实验设计,利用多元二次回归方程拟合因素乙醇溶液中,于40,50,60,70℃恒温加热回流提取与指标之间的函数关系,通过对响应面的等值线分3.0h,一次提取完毕后抽滤,残渣以同样的方法进析寻求最优工艺参数行二次提取,合并两次提取液,并用100mL质量分数70%的乙醇清洗残渣,采用1.2.1方法测定苯乙1试验材料与方法醇苷类物质的含量。1.1试验材料2)乙醇体积分数对得率的影响称取20.00g1.1.Ⅰ原料干燥的栽培管花肉苁蓉肉质茎:新肉苁蓉干粉5份,分别加入140mL不同体积分数疆和田地区提供,水分质量分数为14.5%。(50%、60%、70%、80%、90%)的乙醇溶液中,于1.L.2主要材料乙醇:体积分数95%国药集60C恒温加热回流提取,提取时间及次数同上团化学试剂有限公司产品;其他试剂均为分析纯。3)料液比对得率的影响称取20.00g肉苁1.1.3主要仪器HH-4数显恒温水浴锅,抽滤瓶蓉干粉5份,分别按料液比为1:5;1:7;1:9;1:及漏斗,紫外分光光度计,电子天平11;1:13(g:mL)加入体积分数70%乙醇中,同1.2试验方法上提取苯乙醇苷类物质并测定其含量。1.2.1苯乙醇苷含量的测定4)提取时间对得率的影响称取20.00g肉1)苯乙醇苷标准曲线的绘制精确吸取标准艾蓉干粉5份,分别加入体积分数70%乙醇溶液的松果菊苷对照品溶液(0.43mg/mL)溶液10mL220mL…,并于60℃恒温加热回流提取1.0、2.0分别吸取以上溶液0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、50、“5、4.0h,提取次数及测定苯乙醇苷的含量同于50mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。3,6.0、7.0、8.0mL置于25mL容量瓶中,各加入质5)提取次数对得率的影响称取20.00g肉量分数5%亚硝酸钠1mL,摇匀放置6min,加入质苁蓉干粉4份,分别加入体积分数70%乙醇溶液量分数10%硝酸铝溶液1mL,摇匀再放置6min220mL,于60℃恒温加热回流提取3.5h,并对4加入10%氢氧化钠溶液10mL,用蒸馏水稀释至刻份样品分别进行1次,2次,3次,4次提取合并提度,摇匀放置18min后,以第一管为空白,在取液,测定苯乙醇苷类物质的含量510nm处测定其吸光度值,以吸光度为纵坐标1.2.3运用响应面分析实验优化提取工艺根据以松果菊苷的浓度为横坐标绘制标准曲线,曲线方单因素的实验结果选择影响显著的三因素:乙醇程如下体积分数、料液比、时间,采用响应面设计,做三因A=34.738C-0.0157R2=0.9991素三水平试验,运用SAS软件进行回归分析,考察松果菊苷质量浓度在3.44~2.752μg/mL内指标为苯乙醇苷的得率。因素水平安排如表1。呈良好的线性关系表1试验方案的设定2)苯乙醇苷的测定方法精确称取样品Tab. I Design of experiments20.00g,置于圆底烧瓶中,用乙醇回流提取,一次水平时间/h乙醇体积分数/%料液比/(g:mL)提取完毕后抽滤,残渣以同样的方法再进行多次提取抽滤,并用适当的乙醇水溶液清洗滤渣,将多次提取液合并,减压浓缩,浸膏用蒸馏水定容至1000l:11mL,精密吸取5mL用水饱和的正丁醇溶液萃取34751:13次,正丁醇萃取液合并,减压浓缩至干,用水溶解并定容至100mL容量瓶中,再吸取1mL于25mL中国煤化工容量瓶中,分别加入质量分数5%亚硝酸钠1mL,CNMHG摇匀放置6min,加入质量分数10g/dLλ硝酸铝溶2.1肉苁蓉中苯乙醇苷类物质乙醇回流提取工艺液1mL,摇匀再放置6min,加入10%氢氧化钠溶的单因素实验结果液10mL,用蒸馏水稀释至刻度,在510mm处测定2.1.1提取温度对得率的影响由表2可以看其吸光度值方数据出,随着温度的提高,得率增加。当温度提高至第3期任璐等:栽培管花肉苁蓉中苯乙醇苷的乙醇提取工艺3560℃后,得率增长不明显,由于温度过高会破坏样表5提取时间对得率的影响品中的有效成分,糖产生焦化,增加杂质的溶解度Tab. 5 Effect of extraction time on yield不利于有效成分的提取。故确定实验温度为60C。时间/h得率/%表2提取温度对得率的影响Tab 2 Effect of extraction temperature on yield5.112温度/C得率/%3.05.2723.4345.6421.2374,05.4875.0912.1.5提取次数对得率的影响由表6可以看出:固定其他条件,改变提取次数,发现提取2次即可基本提取完全,继续增加提取次数。提取效率增2.1.2乙醇体积分数对得率的影响由表3可以加不明显,且增大了溶剂的消耗,杂质的含量也不看出:随着乙醇体积分数的提高,苯乙醇总苷的得断增加,故以下实验提取次数确定为2次率提高,当乙醇体积分数达到70%时,总苷溶解度表6提取次数对得率的影响最大,得率也最大;再增加乙醇体积分数,由于提取Tab. 6 Effect of extraction times on yield液的极性下降,不利于苯乙醇苷的溶解,因此提取提取次数得率/%率明显下降,初步选择乙醇体积分数为70%。表3乙醇体积分数对得率的影响2.711Tab 3 Effect of ethanol on volume vield5.6215.791乙醇体积分数/%得率/%8142.2响应面实验方案和结果响应面实验方案和结果见表7,其中y为苯乙醇总苷的得率(%);x1为时间(h),x2为乙醇体积分数(%),x3为料液比(g:mL)。2.320表7实验方案和实验结果2.1.3料液比对得率的影响由表4可以看出Tab. 7 Experiment plan and result随着料液比的增加,苯乙醇总苷得率上升,但料液X3比到达一定值(1:11)后,总苷得率增加缓慢,考虑5.128到下一步浓缩工艺,初步选定料液比为1:11。2表4料液比对得率的影响05.395Tab 4 Effect of the ratio of liquid to solid on yield料液比/(g:mL)得率/%4.6775.63385.36395.335THe中国煤化工CNMHG5.3352.1.4提取时间对得率的影响由表5可以看出:随着提取时间的增加,苯乙醇苷的得率不断增5.713加,当时间到达3.5h后,得率基本保持不变,故选5.641择提取时砢庚热据h左右05.62036食品与生物技术学报第25卷以苯乙醇苷的得率为响应值,运用SAS程序进(9,5),说明回归方程在0.001的水平上显著。根行回归拟合后,各实验因子对响应值的影响可用下据R=0.9760,说明模型能解释97.60%苯乙醇苷列函数表示得率的变化;(2)时间、乙醇体积分数、料液比对苯Y=5.658000+0.072375X1+0.019375X2+乙醇苷的提取率均有显著影响,其中料液比的影响0.191500X3-0.162125X12-0.063250X1X2最为显著;(3)因素之间的一次关系、二次关系及交0.232125X2+0.076500X1X3-0.17150X2X3互关系对苯乙醇苷的得率均有显著影响。因此回0.160375X32归方程给栽培管花肉苁蓉提取苯乙醇苷类化合物运用SAS程序对回归方程进行方差分析(见表提供了一个合适的模型8).从回归方差分析表分析可知:(1)F模型>f01表8回归方程的方差分析Tab. 8 Variance analysis of regression equation方差来源自由度DF平方和Ss均方MSF值PrF显著性模型0.8368640.9760.0016Xxx944430.01120.3356030.08390120.380.00270.5294030.13235132.140.0009关关长次关系0.3382860.394527.390.0016次关系0.3415180.39830.0015交互关系0.8368640.183212.710.0089误差0.020588总计140.857452为了进一步验证最佳点的值,对回归方程取中苯乙醇苷提取率提供了一个合适的数学模型。阶偏导等于零并整理得:0.072375-0.32425X1-0.063250X2+3结论0.076500X3=00.019375-0.063250X1-0.46425X1)根据肉苁蓉总苷具有邻苯二羟基的特点与硝酸铝反应后产物在510nm处有最大吸收波长,0.191500+0.076500X1-0.17150X以显色法测定其含量,该标准曲线在3.44~27.50.320750X3=0tg/mL质量浓度范围内线性关系良好解得:X1=0.510163,X2365459,X32)通过单因素实验确定:提取温度为60C,提0.914119,带入回归方程得预测的苯乙醇苷最高提取次数为2次。取率为Y=5.760%,即提取时间3.75h,料液比3)通过响应面实验及回归分析,确定了用乙醇12.8:1,乙醇体积分数为68.2%水溶液为溶剂提取栽培管花肉苁蓉中苯乙醇苷的为了证实预测结果,用以上得到的最优条件重最佳工艺参数为:乙醇体积分数68.2%,提取液的复实验3次,平均苯乙醇总苷提取率5.76士0.21料液比为1:12.8,每次提取时间3.75h。在此条%,预测值Y=5.760%与实验值之间良好的拟合性件下苯乙醇苷类物质的得率达到5.76%证实了模型的有效性,回归方程为栽培管花肉苁蓉参考文献1]中华人民共和国药典委员会,中华人民共和国药典.2002]宋志宏,屠鹏飞,赵玉英.管花肉苁蓉的苯乙醇苷成分[J].中草药TH中国煤化工CNMHG3]佐藤调.药学杂志(日)J.1985,105(2):1131[4]堵年生,肉苁蓉总苷的抗脂质过氧化作用及抗辐射作用[J].中国中药杂志,1997,22(6):3645]堵年生、叶银梅、胡君萍.硝酸铝-比色法测定肉苁蓉中苯乙醇苷的含量匚冂].新疆医学院学报,1993,16(4):308-3106]吴有炜.实验设计与处理[M].苏州:苏州大学出版社,2002(责任编辑:杨萌