高压脉冲电场法快速提取北五味子中五味子醇甲的工艺研究

赵景辉，王再幸，赵伟刚，王英平，李荣峰，冯 卓，赵明忠，潘 扬

中国农业科学院特产研究所，吉林132109

高压脉冲电场法快速提取北五味子中五味子醇甲的工艺研究

赵景辉*，王再幸，赵伟刚，王英平，李荣峰，冯 卓，赵明忠，潘 扬

中国农业科学院特产研究所，吉林132109

本文采用正交实验优化提取方法，HPLC法测定五味子醇甲含量，对五味子的快速提取工艺方法进行了研究。结果表明:以80%乙醇作为提取液，电场强度10 kv/cm，脉冲数为10，料液比1∶10为最佳提取工艺;影响因素的大小依次为:电场强度、料液比、脉冲数。此法提取五味子中的五味子醇甲，提取率可达0.76%，得膏率达27.886%。本提取工艺可行，经济、省时、回收率高。

北五味子;五味子醇甲;提取工艺;正交实验;高压脉冲电场

五味子始载于《神农本草经》，是木兰科植物五味子(Schisandra chinensis(Turcz)Baill)的干燥果实。五味子性味酸甘，性温，无毒。入肺、心、肾经。主要分布于我国东北、朝鲜半岛、日本及俄罗斯的远东地区，其果实为我国的常用名贵中药材，具有益气、滋肾、敛肺、固精、益脾、生津、安神等多种功效;主治肺虚咳嗽、津伤口渴、自汗盗汗、神经衰弱、久泻久痢、心悸失眠、多梦、遗精遗尿等症。在传统的中药组方中五味子的利用频次极高，如小青龙汤、清肺汤、人参养荣汤、生脉散、清热补气汤等皆有利用，近年来，利用五味子在乙肝等的治疗方面开发出多种新药，如联苯双酯、五酯胶囊、复方五仁醇胶囊、五酯片、肝得宁等，均获得较好的疗效。研究其快速提取技术具有较大实际意义。

五味子醇甲是五味子的主要活性成分之一，具有保护脑神经细胞、抗惊厥、保肝等药理活性，因而备受关注。其提取方法有超声、二氧化碳超临界萃取、加热回流等，成本高、费时、费力，耗能巨大。本试验以五味子醇甲和浸膏得率为指标，采用正交试验法优化高频电场提取工艺，具有快速、节能、低温提取等特点。

1 仪器与试药

1.1 实验材料

五味子由中国农业科学院特产研究所园艺特作研究室五味子课题组提供，为北五味子Schisandra chinensis(Turcz)Baill。

1.2 试药

五味子醇甲对照品(中国药品生物制品检定所，含量测定用，批号110857-200709)，甲醇为色谱纯，水为超纯水，其余试剂均为分析纯。

1.3 仪器

LDT-100/4-25.2型中药高压脉冲电场提取装置(长春华迪生物科技开发有限公司);OSB-2000旋转蒸发器(日本东京理化株式会社);电子天平ALC-210.4(Sartorius group);DZKW-D恒温数显水浴锅(河北黄骅市航天仪器厂);101-3C型烘箱(上海实验仪器厂);600 E高效液相色谱仪(美国Waters)。

2 方法

2.1 单因素试验

溶剂浓度选择，本试验选择了水、40%乙醇、50%乙醇、60%乙醇、70%乙醇、80%乙醇、90%乙醇、95%乙醇等8种溶液为提取剂。以电场强度15 kv/cm，脉冲数8个，料液比1∶10为提取参数。称取五味子干品，粉碎至100目，分别称取100 g，加入不同浓度的提取液浸湿、混匀，用泵将样液打入中药高压脉冲电场提取装置中进行提取，所得提取液过滤后减压浓缩至100 mL，取2 mL用HPLC检测五味子醇甲含量，其他真空干燥至恒重，计算浸膏得率。

2.2 正交试验

2.2.1 因素水平设计

由于是连续流动进样提取，不考虑提取温度、提取时间和提取次数的影响;又因为流速与脉冲数成相关，所以影响提取的因素主要有:电场强度、脉冲数、料液比。采用L9(34)正交表优化提取条件，重点考察上述三个因素，以五味子醇甲为考察指标，见表1。

表1 L9(34)实验因素水平表Table 1 L9(34)Experimental factor level table

2.2.2 样品制备

分别称取五味子干品各100 g，按L9(34)正交表所列实验因素和实验水平进行试验，所得提取液过滤后减压浓缩至100 mL，用HPLC检测五味子醇甲含量，结果见表3。

2.2.3 含量测定

2.2.3.1 色谱条件［1］色谱柱:Agilent Hypersil ODS (4.6×200 mm，5μm);流动相:甲醇-水(65∶35);流速:1.0 mL/min;检测波长:250 nm;进样量5 μL。

2.2.3.2 对照品溶液的制备精密称取五味子醇甲对照品3.2 mg，置10 mL的容量瓶中，用甲醇溶解，并定容至刻度，摇匀。再从中吸取0.5 mL至10 mL容量瓶中，用甲醇稀释至刻度，摇匀，备用。

2.2.3.3 供试品溶液的制备五味子提取液2 mL，分别用甲醇溶解，转移至100 mL的容量瓶中，用甲醇定容至刻度，再从中吸取3 mL至5 mL的容量瓶中，用甲醇定容至刻度，摇匀，即得。

2.2.3.4 线性关系的考察分别精密吸取五味子醇甲对照品溶液3、5、10、15、20 μL，注入高效液相色谱仪检测，记录色谱图及峰面积。以对照品浓度为横坐标，色谱峰面积为纵坐标，绘制标准曲线，回归方程为:y=2E+06x+7196(R2=0.9997)。结果表明五味子醇甲在0.0048～0.032 μg范围内呈良好的线性关系。

2.2.3.5 样品的测定

分别精密吸取五味子不同浓度乙醇提取液各5 μL，注入高效液相色谱仪，测定峰面积，按外标法计算各提取液中五味子醇甲的含量。结果见表2和表3。

3 结果

3.1 溶剂浓度对提取结果的影响

表2 乙醇浓度对提取的影响Table 2 Ethanol concentration on the extraction

从表2可以看出，经比较可以看出以80%乙醇作为提取液，五味子醇甲和浸膏的得率都最高。因此确定80%乙醇溶液为最佳提取剂。

3.2 电场强度、脉冲数、料液比对提取结果的影响

表3 L9(34)正交实验结果Table 3 L9(34)Experimental results and analysis of orthogonal

表4 五味子醇甲正交实验结果与分析Table 4 Experimental results and analysis of schizandrol orthogonal experments

经过表3、表4的直观分析、方差分析和显著性检验结果表明:影响五味子醇甲提取的主次因素为A＞C＞B，即电场强度＞料液比＞脉冲数。最佳提取工艺为A1B2C1，即电场强度10 kv/cm，脉冲数为10，料液比1∶10。方差分析可知，电场强度、脉冲数和料液比对提取五味子醇甲无显著影响。由于A1B2C1组合并不在上述的正交试验设计里，需另做一组正交试验加以验证。

3.3 提取工艺试验验证

称取三份五味子干品，各100 g，按A1B2C1组合进行试验，所得提取液过滤后减压浓缩至100 mL，取2 mL测五味子醇甲含量，其他真空干燥至恒重，计算浸膏得率。重复验证试验(n=3)，得五味子醇甲含量为0.76(%占生药)，RSD=1.13%。

结果显示:采用此方法提取，3次实验结果中五味子醇甲含量无明显变化。

4 讨论

中药高压电场常温提取技术是利用分子在高压电场条件下产生极化反应原理，克服分子间的引力，在适合的溶剂条件下，达到快速溶出的目的.溶出过程是固液相混合后经过电场提取器在流动状态下瞬时完成，提取后进行固液分离，溶出物留在液相中，然后进行浓缩或其它工艺处理.

国外自20世纪初开始利用高压电场对牛奶进行灭菌，以后逐渐发展到对各种食品灭菌。进入21世纪，我国科技工作者将此技术应用于中药提取，并取得一定进展［2］。该技术用于五味子有效成分提取尚属首次，具有提取速度快，溶剂与中药原料经过混合后在快速流动状态下瞬间一次完成提取，没有停滞、存留过程;常温提取，对五味子活性成分及风味无影响;处理均匀，在电场中各部分的物料均受到相同大小场强的处理(电极边缘除外);能耗低，与传统的热提取方法比较节能50%以上;适应性好，适用于能溶于水、醇等溶剂的各种中药材的有效成分提取。但是，应当根据需求采取不同的工艺参数，若想得到大量提取物应当以电场强度15 kv/cm，脉冲数为10，料液比1∶12的参数进行提取;如果以五味子醇甲为目标物则以电场强度10 kv/cm，脉冲数为10，料液比1∶10为参数进行提取。

该方法稳定、可行、适用于工业化生产，可作为五味子的提取工艺。

1 Cheng M(程敏).HPLC method for determination of the content of schizandrol A in Schizandra which introducted to south.Shaanxi J Agric Sci(陕西农业科学)，2008，2:76-77.

2 Zeng XA(曾新安)，Chen Y(陈勇).Pulse Electric Unheated Sterilization Technology(脉冲电场非热灭菌技术).Beijing:China Light Industry Press，2005.3-5.

Rapid Extracting Technology for Schisandrol A from Schisandra chinensis by High Voltage Pulsed Electric Field Method

ZHAO Jing-hui*，WANG Zai-xing，ZHAO Wei-gang，WANG Ying-ping，LI Rong-feng，FENG Zuo，ZHAO Ming-zhong，PAN Yang
Institute of Special Wild Economic Animal and Plant Science，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Jilin 132109，China

The rapid extracting technology for schisandrol A from Schisandra chinensis was investigated by using orthogonal experimental design，and the content of schisandrol A was detected by HPLC.The optimum extracting technology was obtained as follows:80%ethanol as for the extract liquid，10 kv/cm electric field intensity，impulsion frequency of 10，and 1∶10 as the ratio for material and liquid.The effect levels of these factors successively were electric field intensity，the ratio for material and liquid，and impulsion frequency.The content of schisandrol A was 0.76%in S.chinensis，and the yield of extract was 27.886%.The extracting technology is feasible，economic with high recovery ratio and saving time in the process.

Schisandra chinensis;schisandrol A;extracting technology;orthogonal experiment;high voltage pulsed electric field

1001-6880(2011)04-0755-03

2010-02-23 接受日期:2010-06-30

科技部科技支撑项目(2007GAI38B03，2006BAI06A14-03)

*通讯作者 Tel:86-432-66513409;E-mail:jinghuiz@126.com

R284.2

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