肉桂多酚提取工艺研究

陆文耀

广西壮族自治区柳州百草堂药业有限公司，广西 柳州 545007

肉桂为樟科植物肉桂 [Cinnamomum cassia Presl]的树皮。主产于广西、广东两省，常作为药材和香料。有2千多年的药用历史，历代本草中均列为上品，有补火助阳、引火归元、散寒止痛、温通经脉等功效，临床上用于阳痿，宫冷，腰膝冷痛，肾虚作喘，阳虚眩晕，目赤咽痛，心腹冷痛，虚寒吐泻，寒疝，奔豚，经闭，痛经等疾病[1]。肉桂含有丰富的活性成分，其中的活性成分之一肉桂多酚具有降低血糖、调节血脂、抗肿瘤、抗氧化等多种药理作用，可以降低代谢综合征、糖尿病、心血管疾病的患病危险[2]。肉桂多酚具备的这些作用均为当代医学所关注的热点。本实验通过果胶酶催化的水解反应，将与果胶质紧密结合在一起的多聚体形态的多酚类物质释放，使之转变成具有活性的单聚体物质，提高提取率。

1 实验材料

1.1 试剂与材料 没食子酸对照品 (中国药品生物制品检定所)，Folin—Ciocalteu’s phenol reagent(国药集团化学试剂有限公司)，碳酸钠 (AR，广东光华科技股份有限公司)。

1.2 实验仪器 紫外可见分光光度计 (日本产岛津UV2550)，电热恒温水温箱 (DR－HW－1:北京西城区医疗器械厂)，电子天平 (TP－214:北京赛多利斯仪器系统有限公司)，高速中药粉碎机 (QE－250:武义县屹立工具有限公司)

1.3 实验药材 本实验用肉桂:来源于广西玉林药材市场，经柳州市药检所鉴定为肉桂。

2 实验方法

2.1 供试品溶液的制备 肉桂药材粉碎成中粉，称取20g，加水12倍，浸泡30 min，按以下正交试验表不同条件加水煎煮，趁热抽滤，同法提取2次，合并提取液。将合并的提取液加蒸馏水定容到500 mL，从提取液中精密吸取1mL，即得到供试品溶液。

2.2 对照品溶液的配制 精密称取没食子酸对照品10.50mg，加蒸馏水定容至100mL，配成105μg/mL的备用液。精密吸取上述备用液1、2、3、4、5、6、7、8mL加蒸馏水稀释至10mL，得到一系列不同浓度的没食子酸对照品溶液。

2.3 Folin—Ciocalteu测定方法 分别精密吸取1mL对照品溶液，加入1mL1mol/L Folin—Ciocalteu试剂和3mL1mol/L的碳酸钠溶液，混匀，室温静置15min，然后反应液用蒸馏水定容至10mL后于725nm处测定其吸光度值。再用1mL蒸馏水代替对照品溶液，用同样操作作为空白溶液。

2.4 样品的测定 分别精密吸取供试品溶液1mL，按上述2.3 项下方法测定吸光度值。

2.5 正交实验对最佳工艺条件的筛选 在单因素试验的基础上，以提取温度、提取溶液pH值、果胶酶用量及提取时间四个因素，每个因素3个水平，以肉桂多酚提取率作为考核指标，用L9(34)安排正交试验。

3 结果与分析

3.1 标准曲线的绘制 将2.2中不同浓度的对照品按2.3方法反应后进行测定，以吸光度值为纵坐标，没食子酸对照品浓度为横坐标，得回归方程:y=0.104x+0.019，r=0.997(标准曲线见图1)。

3.2 精密度试验 取同一对照品溶液，重复测定吸光度值6次，计算RSD值为0.08%，结果表明精密度良好。

3.3 重现性试验 分别称取6份肉桂样品，按供试液制备法处理，按上述方法分别测定其吸光度值，计算RSD为1.20%，结果表明重现性良好。

3.4 稳定性试验 取样品溶液，按2.3项测定方法操作，分别在0、0.5、1、2、3、4h测定吸光度值，计算RSD为1.56%，结果表明稳定性良好。

3.5 加样回收率试验 取已知的肉桂多酚含量的样品10克，精密称定，共称取6份，分别加入105μg/mL没食子酸标准品溶液5mL，按“2.1”项下制成加样回收率的供试品，依法测定吸光度值，计算得平均回收率为102.36%，RSD为1.87%。

3.6 果胶酶辅助提取肉桂多酚的正交试验 在单因素实验各因素对肉桂多酚提取得率影响实验的基础上，选取提取温度A、提取溶液的PH值B、果胶酶用量 (酶/肉桂)C及提取时间D四个因素，每个因素选取3个水平，对肉桂多酚的提取工艺条件进行优化，选用L9(34)正交表进行试验，以多酚提取得率为考核指标。正交试验因素水平表见表1，正交试验结果表见表2，方差分析见表3。

表1 正交试验因素和水平表

表2 L9(34)正交试验结果

表3 方差分析表

由表2、表3可知，各因素的作用大小顺序为B＞D＞C＞A，A因素为误差，B具有显著性差异，从节约能源的角度出发，得出最佳方案为A1B3C3D2，即温度为40℃，提取溶液PH为6，果胶酶用量为0.15%，提取时间为2h。

3.7 对比试验 用正交试验结果对比水提取工艺最佳方法[3]，即按最优提取条件A1B3C3D2做三份平行试验进行验证，即提取温度为40℃，提取溶液PH为6，果胶酶用量为0.15%，反应时间为2h。三份试验得到肉桂多酚的提取得率分别为 15.23mg/g、15.66mg/g、15.59mg/g，平均提取得率为15.49mg/g。依据水提工艺条件[3]:加水量12倍，温度60℃和提取时间1h，做三份平行试验，所得多酚提取得率分别为12.57 mg/g、13.00 mg/g、12.86 mg/g，平均提取得率为12.81mg/g。结果表明，果胶酶催化水解提取肉桂多酚优势明显，不但可以较大幅度降低提取温度，节约能源，提取得率还比常规的水提提高了20.92%。

4 结论

本实验是在苹果多酚提取研究[4]及肉桂多酚水提取研究的基础上[3]，对肉桂多酚提取方法的综合优化，实验表明在选择的四大因素中，影响较大的因素是水的pH值，其次为提取时间，最后果胶酶的用量，误差因素是提取温度。因此在提取时应控制好水的PH值，以便提高提取率。其最佳工艺是提取温度为40℃，提取溶剂PH为6，果胶酶与原料用量比为0.15%，提取时间为2小时。

5 讨论

5.1 本次正交实验是以多次单因素试验为基础，具体取值选择如下:以提取温度、提取溶液pH值、果胶酶用量及提取时间对肉桂多酚提取率等这四个方面设计单因素试验。提取温度分别为30、40、50、60、70℃;提取溶液的pH值分别为 3、4、5、6;果胶酶用量 (酶/肉桂，%)为 0、0.05、0.1、0.2、0.3、0.5;提取时间分别为:0.5、1、2、3h。用Folin—Ciocalteu测定方法测定提取液中的肉桂多酚含量，计算样品肉桂多酚的提取率。结果表明，提取率最高的因素分别为:温度为50℃ (提取率为12.61mg/g)、pH值为5(提取率为12.35 mg/g)、果胶酶的用量在0.1%(提取率为12.47mg/g)、提取时间为2小时 (提取率为12.53mg/g)。

5.2 用果胶酶水解肉桂多酚帮助提取的文献未见，本实验开了先河。

[1]陈家源.中药肉桂的研究概况.广西医学[J]，2009(06):872－874.

[2]李诚.肉桂多酚的研究进展.亚太传统医药[J]，2011(09):169－172.

[3]平华.肉桂中多酚物质水提工艺的研究[J].食品科技，2008(06):158－160.

[4]郑虎哲.果胶酶对苹果渣中多酚类物质的提取效果研究[J].分析化学，2008(3):306－310.