美洲大蠊药材中油脂的提取工艺考察

满红霞，那凯歌，谭巧云，肖培云，杨永寿

（1.大理大学药学与化学学院，云南大理　671000；2.云南省昆虫生物医药研发重点实验室，云南大理　671000）

美洲大蠊药材中油脂的提取工艺考察

满红霞1，那凯歌1，谭巧云1，肖培云1，杨永寿2*

（1.大理大学药学与化学学院，云南大理671000；2.云南省昆虫生物医药研发重点实验室，云南大理671000）

目的：考察美洲大蠊药材中油脂的提取工艺以及皂化值的测定，为今后美洲大蠊药材中油脂的测定和开发利用提供依据。方法：以石油醚为溶剂，采用正交实验设计考察物料比、提取温度、提取时间3因素对油脂的提取率和皂化值的影响。结果：采用索氏提取法，物料比为1：15，温度80℃，时间2 h提取率最高。结论：验证性实验结果表明，该方法操作简便、结果准确，可作为美洲大蠊药材中油脂的提取方法。

美洲大蠊药材；油脂；提取工艺；皂化值

［DOI］10.3969/j.issn.2096-2266.2016.08.004

昆虫是地球上种类多、生命力强、繁殖速度快、数量巨大的生物种群，其体内含有大量的不饱和脂肪酸和人体必需脂肪酸，大多数昆虫油脂的不饱和脂肪酸以亚油酸为主〔1〕。不饱和脂肪酸具有降低血清胆固醇和低密度胆固醇含量等生理功能〔2〕，而亚油酸作为人体必需脂肪酸，能降血脂、防止动脉粥样硬化以及血栓的形成〔3〕。作为药用历史悠久的美洲大蠊（Periplaneta americana），其体内含有丰富的油脂，主要是烯醇、烯酸类和烷烃类化合物，所含的不饱和脂肪酸中主要有亚油酸、油酸、十八碳烯酸、十八碳二烯酸等〔3-4〕。由此可见，美洲大蠊油脂具有潜在的开发利用价值。本研究对美洲大蠊油脂的提取率及油脂的质量进行考察，为今后的进一步研究提供依据。

1　材料与方法

1.1试剂与仪器

1.1.1试剂美洲大蠊药材（弥渡峥峰美蠊养殖厂，批号：20140616；黄明祥美蠊养殖场，批号：20140916；凤仪美蠊养殖场，批号：20141123；禾源美蠊养殖场，批号：20140728；景洪美蠊养殖场，批号：20140830；红丰美蠊养殖场，批号：20141005），水为超纯水，其他试剂均为分析纯。

1.1.2仪器粉碎机（DFY-200型，温岭市林大机械有限公司）；电子天平（AL204-IC，梅特勒-托利多仪器有限公司）；电热鼓风恒温干燥箱（101A-2B，上海崇明实验仪器厂）；超声波清洗器（SK5200H，上海科导超声仪器有限公司）；电热恒温水浴锅（SSY4，北京泰克仪器有限公司）；旋转蒸发仪（RE-3000型，上海亚荣生化仪器厂）。

1.2试剂的配制

1.2.10.5 mol/L氢氧化钾-乙醇溶液的配制精密称取28.00 g固体氢氧化钾，缓慢加入少量95%乙醇溶液，待完全溶解后移入1 000 mL量瓶中，用95%乙醇定容，混匀，备用〔5〕。

1.2.20.5 mol/L盐酸标准溶液配制精密量取41.60 mL浓盐酸，于1 000 mL量瓶中，加蒸馏水定容置刻度，混匀，备用。

1.3提取工艺流程工艺流程：美洲大蠊全虫→粉碎→烘干→称重→提取→抽滤→减压蒸馏→回收溶剂→油脂→皂化值测定。

油脂提取率计算：油脂提取率/%=（油脂质量/样品质量）×100%

1.4油脂皂化值的测定皂化值是指皂化1 g油脂中的可皂化物所需氢氧化钾的质量，其大小与油脂中所含脂肪酸的分子质量有关：相对分子质量越小，皂化值越高。此外，若游离脂肪酸含量增大，皂化值也随之增大〔5〕。因此，皂化值可以作为衡量油脂质量的一个指标。

精密称取美洲大蠊油脂约1.0 g，置锥形瓶中，精密移取0.5 mol/L的氢氧化钾-乙醇溶液25.0 mL，沸水浴中加热回流30 min，然后用乙醇10 mL冲洗冷凝管的内壁和塞的下部，加酚酞指示液3滴，用0.5 mol/L盐酸标准溶液滴定剩余的氢氧化钾，至溶液的粉红色刚好退去。加热至沸，若溶液又出现粉红色，则继续滴定至粉红色退去，读数。同时用空白实验校正，按下列公式计算皂化值〔6〕：

其中，V空—空白试验滴定消耗盐酸标准溶液的体积，mL；

V样—样品滴定消耗盐酸标准溶液的体积，mL；

W—称取油脂的质量，g；

CHCI—盐酸标准溶液的浓度，mol/L；

56.11—氢氧化钾的摩尔质量，g/mol。

2　试验方法与结果

2.1提取方法的考察精密称取同一批次的美洲大蠊药材3份（峥峰美蠊养殖场，批号：20140616），每份约10.0 g，以石油醚〔7〕为提取溶剂，分别采用索氏、超声和加热回流3种提取方法进行考察，并测定油脂的皂化值。超声和回流提取法的提取率、皂化值都较低，索氏提取法的提取率和皂化值最高，故选用索氏提取法提取美洲大蠊中的油脂。见表1。

表1　提取方式对美洲大蠊油脂提取率及皂化值的影响

2.2单因素试验

2.2.1料液比对提取率和皂化值的影响分别称取同一批次的美洲大蠊药材适量，按1：5、1：10、1：15、1：20、1：30（g/mL）的比例加入石油醚，采用索氏提取法，提取温度80℃，提取2 h，分别测定油脂的提取率和皂化值。见图1。由图1结果可知，料液比对美洲大蠊油脂的提取率有明显的影响，提取率随着溶剂的增加而逐渐提高。当料液比达到1：10时，油脂的提取率趋于稳定，在1：15时达到最高，为27.74%。这是因为随着料液比的增大，降低了溶剂中油脂的浓度，增加了美洲大蠊药材和石油醚接触面上的浓度差，从而加快了传递速率，提高了油脂的提取率，故选择料液比为1：15。

图1　不同料液比对美洲大蠊油脂提取率及皂化值的影响

2.2.2温度对提取率和皂化值的影响精密称取同一批次美洲大蠊药材4份，每份约10.0 g，各加入石油醚100 mL，分别于70、80、85、90℃下采用索氏提取法提取2 h，测定油脂的提取率和皂化值。见图2。由图2可知，随着温度的升高，提取率先升高后降低。油脂随着温度的升高，氧化速度也随之加快〔8〕。在80℃时，提取率和皂化值最高。当温度超过80℃时，提取率逐渐降低，皂化值也相应递减。这可能是由于温度较低时石油醚的循环速度较慢，随着温度的升高，循环速度加快，提取率上升。但温度过高，油脂易发生氧化，导致皂化值降低。综合考虑，选取80℃为最佳提取温度。

图2　温度对美洲大蠊油脂提取率及皂化值的影响

2.2.3提取时间的影响精密称取同一批次的美洲大蠊药材4份，每份约10.0 g，加入石油醚100 mL，于80℃下采用索氏提取法分别提取1、2、3、4 h，考察提取时间的影响。见图3。由图3可知，随着时间的延长，提取率和皂化值呈现出先增大后减小的趋势，提取时间为2 h时，提取率和皂化值都达到最大值，这可能是由于随着时间的延长，部分低沸点的油脂易挥发，造成提取率降低〔9〕，并且在较高温度下部分油脂发生氧化、降解，致使皂化值减小。

图3　时间对美洲大蠊油脂提取率及皂化值的影响

2.3正交试验根据单因素实验结果，本实验拟用L9（34）正交试验设计法对料液比（A）、温度（B）、提取时间（C）3因素进行筛选，因素与水平见表2，结果及分析见表3～4。

表2　美洲大蠊油脂提取工艺正交试验因素水平表

表3　美洲大蠊油脂提取工艺正交试验结果

表4　方差分析表

表3、表4的结果表明，各因素对美洲大蠊油脂提取率的影响大小顺序为：B＞C＞A，即温度对结果的影响差异有统计学意义，时间对结果的影响差异有统计学意义，料液比对结果的影响差异无统计学意义。

正交试验结果显示最佳提取工艺为：A3B2C2，但考虑到经济因素，且A2与A3油脂提取率相差较小，故选择料液比为1：15，温度为80℃，提取时间2 h作为最佳提取工艺。

2.4验证性实验精密称取与正交试验相同批次的美洲大蠊药材3份，按正交试验所得最佳提取工艺A2B2C2进行提取，测得油脂的提取率为29.07%，皂化值为180.77，RSD为1.12%，表明正交试验结果准确可靠。

2.5样品测定按最佳工艺A2B2C2分别考察来自5个不同厂家的美洲大蠊药材中油脂的提取率及皂化值。见表5。由表5可知，美洲大蠊药材中油脂含量最高可达38.54%，最低为23.86%，皂化值最高为181.32，最低为160.14，这可能是由于不同养殖厂家的饲料配方、饲养条件不同，致使美洲大蠊药材含油脂量和皂化值不同。

表5　样品测定结果（n=5）

3　讨论

本实验以石油醚为提取溶剂，比较了索氏提取、超声提取和加热回流提取3种方法对美洲大蠊药材油脂的提取率以及皂化值的测定，得出索氏提取法为美洲大蠊油脂提取的最佳方法。通过正交试验设计方法，对提取料液比、提取温度、提取时间3因素进行了优化，得出美洲大蠊油脂的最佳提取工艺为：料液比为1：15、提取温度为80℃、提取时间为2 h。影响美洲大蠊油脂提取率的因素顺序为：提取温度＞提取时间＞料液比。该方法简单快速准确，为美洲大蠊油脂的提取和药材的质量评价提供参考。

〔1〕刘晓庚，鞠兴荣，汪海峰，等.昆虫油脂及其营养评价〔J〕.中国粮油学报，2003，18（6）：11-15.

〔2〕WARENSJÖ E，RISÉRUS U，VESSBY B.Fatty acid composition of serum lipids predicts the development of metabolic syndrome in men〔J〕.Diabetologia，2005，48（10）：1999-2005.

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〔4〕蒙松年，肖小芹，汪世平，等.美洲大蠊中脂溶性化学成分的GC-MS研究〔J〕.中南药学，2008，6（1）：23-25.

〔5〕山瑛.浅谈植物油中皂化值的测定〔J〕.中国卫生检验杂志，2011，21（3）：767.

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〔8〕穆同娜，张惠，景全荣.油脂的氧化机理及天然抗氧化物的简介〔J〕.食品科学，2004，25（z1）：241-244.

〔9〕付勇，严善春，李小平.响应面法优化黄粉虫幼虫油脂提取工艺〔J〕.林业科学，2010，46（8）：125-129.

〔Abstract〕Objective:Studying the extraction process of Periplaneta americana oil and determining the saponification value，to provide scientific basis for the future oil determination，exploitation and utilization.Methods:With petroleum ether as the solvent，the effects of extraction material ratio，temperature and time on the extraction rate and the saponification value were investigated by orthogonal experiment.Results:When using the method of cable extraction，the optimum conditions for Periplaneta americana lipid extraction were:extraction ratio of material to solvent:1：15，temperature:80℃，time:2 h.Conclusion:Verification experimental results show that the method is simple and accurate，which can be used as a method for the extraction of Periplaneta americana oil.

〔Key words〕Periplaneta americana；oil；extraction technology；saponification value

（责任编辑李杨）

Study on Extraction Process of Periplaneta americana oil

Man Hongxia1，Na Kaige1，Tan Qiaoyun1，Xiao Peiyun1，Yang Yongshou2*
（1.College of Pharmacy and Chemistry，Dali University，Dali，Yunnan 671000，China；2.Yunnan Provincial Key Laboratory of Entomological Biopharmaceutical R&D，Dali，Yunnan 671000，China）

R284.2

A

2096-2266（2016）08-0011-04

国家自然科学基金资助项目（81360634；81060329）；云南省教育厅科学研究基金资助项目（2011Z053）

2015-08-23

2015-10-14

满红霞，硕士研究生，主要从事药物分析研究.

杨永寿，高级实验师.