超声波辅助法提取红景天苷工艺研究

高伟，李凤林，李光耀，王昭曦

（吉林农业科技学院食品工程学院，吉林132101）

超声波辅助法提取红景天苷工艺研究

高伟，李凤林，李光耀，王昭曦

（吉林农业科技学院食品工程学院，吉林132101）

采用超声波法提取红景天苷，对其提取工艺进行优化。结果表明，优化后提取红景天苷的最佳工艺条件为：料液比为1：20，提取功率为70W，提取温度为50℃，提取时间为40min，提取次数为3次，在此条件下，红景天苷提取率为1. 638%.

红景天苷；超声波；提取

高山红景天又称作红景天、高山景天、库页红景天，是景天科红景天属多年生草本植物。该植物分布地域比较广，多分布在东北、华北等地的高寒地区。现我国发现七十多品种中，而真正具有药效的却不足十种。在吉林省内主要分布在安图、和龙、临江、抚松、长白等县，特别是在长白山区生长的高山红景天，是我国中草药宝库中不可缺少的一种珍贵药用植物。

我国从古时就有关于红景天药用的记载，在《神农本草经》中曾记载有“轻身益气、不老延年”的作用。红景天的主要生物活性成分有红景天苷、酪萨维、苷元酪醇、二苯甲基六氢吡啶、草质素甙红景天甙、酪醇、没食子酸、没食子酸甲脂、β-谷甾醇、酪萨维等[1]。特别是红景天苷经过研究证实，它具有耐缺氧、抗衰老、调节免疫功能、解毒、镇静、抗炎等功效，对血压、血糖具有双向调节作用等，在营养和保健等方面都具有十分重要的意义。

本研究采用超声波法提取红景天苷，优化其提取工艺，为能进一步开发和利用红景天提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

高山红景天购自吉林市吉林大药房，经吉林农业科技学院中药教研室鉴定为植物R.Sachalin⁃ensis的干燥根和茎部；红景天苷标品购于吉林宝生试剂公司；高纯水（自制）；甲醇（色谱纯）德国默克；其他试剂均为分析纯。

1.2 主要仪器

1260高效液相色谱仪（安捷伦公司）；XS-10多功能粉碎机（上海先申科技有限公司）；RE-52AA型旋转蒸发器（郑州南北仪器设备集团）；FA2104N电子天平（上海菁海仪器有限公司）；KQ-100DE台式数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；Uitrospec-3300pro紫外/可见分光光度计（美国GE公司）；H2050R-1离心机（长沙湘仪仪器有限公司）；HH-S28恒温水浴锅（金坛市天宏实验仪器厂）等。

1.3 提取方法

取适量红景天根在100℃下烘干4h，然后将干状红景天根放入粉碎机粉碎，将制得的粉状样品过120目筛，备用。

准确称取5g红景天粉末，按照一定的料液比加入蒸馏水，放置于超声波提取器中，按一定温度、功率、时间进行超声提取，超声完成后抽滤净化，在旋转蒸发仪上进行浓缩，测定其中红景天苷含量并计算提取率[2-3]。

式中：m-红景天苷含量；

M-样品质量。

1.4 分析测定方法

1.4.1 色谱条件色谱柱：Agilent TC-C18柱250* 4.6mm，5um；检测波长：275nm；流动相：水/甲醇= 85/15；温度：30℃；流速：1.0mL/min；进样量：5μL。

1.4.2 供试样品准备取红景天药材粉粹后过80目筛，精密称定，置于超声波提取器中，根据设定的工艺参数分别进行提取，提取完成后将提取液进行合并，抽滤，减压蒸馏，最后将制得的提取液转移至100mL容量瓶中，用纯水定容至刻度线，制得供试品溶液。

1.4.3 标准曲线绘制精密称取红景天苷对照品10mg，用甲醇在在烧杯中将其溶解后完全转移至50mL容量瓶中，定容，摇匀，作为对照品溶液备用。

精密吸取红景天苷对照品溶液用甲醇配制成浓度为2mg/mL的标准使用液。同时再用逐级稀释的方法把红景天苷对照品使用液分别稀释成浓度为1.0，0.60，0.30，0.20，0.10mg/mL的红景天苷对照品溶液，标准曲线见图1。

设置仪器进样为5μL，测得样品的色谱图及标准曲线，见图2。经过实践研究后，确定吸光度（Y）与红景天苷浓度（Xmg/mL）的线性回归方程为：Y=4.667X~0.006，相关系数R=0.9985。

在该条件下，红景天苷浓度的线性范围为0~ 0.12mg/mL[4]。

1.4.4 精密度与准确度实验将红景天苷对照品在液相色谱中连续重复进样7次，每次进样5μL，根据7次独立平行测试结果表明，红景天苷峰面积的RSD为0.5%。

按上述方法在已知含量的红景天苷中加入适量的红景天苷对照品，平行操作7次，根据结果计算回收率为99.23%~104.86%平均为102.42%。RSD=1.14%，实验证明了分析测试方法的精密度、准确度等符合要求。

图1 对照品标准曲线

图2 供试品标准曲线

1.5 试验设计

1.5.1 单因素试验精确称取红景天粉5.00g，将其置于100mL的三角烧瓶中，将高纯水作为提取溶剂，固定超声功率60W，超声温度60℃；超声时间50min；提取次数为3次，分别设定料液比为1：5、1：10、1：15、1：20、1：25，用200目的纱筛过滤，将滤液减压抽滤，最后用乙醇定容于100mL容量瓶中，得到测定红景天苷含量并计算提取率[5]。

根据测定红景天苷的含量确定最佳超声功率，设定超声功率在40、50、60、70、80W的条件下，依次将红景天分别提取，通过不同种类的功率条件下测定的红景天苷的提取率中确定最佳功率。依照上述方法分别得到最佳提取温度和提取时间以及提取速度。

1.5.2 正交试验单因素试验确定最佳的提取工艺，以红景天苷提取率为指标，需要对提取时间、选择料液比例、提取次数、超声波功率和超声温度进行5因素4水平L16（45）试验设计[6-7]。

2 结果与分析

2.1 不同料液比对红景天苷提取率影响

固定超声功率（60W）、超声温度（60℃）;超声时间（50min）;提取次数（3次），设定不同的料液比例，可见对红景天苷提取率的影响（图3）。从图片（图3）数据可以显示出随着液料比的增加，提取率升高，但料液比超过1：20后，红景天苷的提取率反而降低，因此选1：20左右液料比比较适合。

图3 料液比对提取率的影响

2.2 不同超声功率对红景天苷提取率影响见图4。

图4 超声波功率对红景天苷提取率的影响

图4数据显示，当超声波提取功率小于70W时，红景天苷含量随着超声波功率的不断加大而持续增加。当超声波提取功率达到70W时，红景天苷的含量已达到最大值。当超声波提取功率大于70W时，则红景天苷的溶出量逐渐降低，导致红景天苷的含量逐渐减少，出现这种现象的原因可能是温度对传质效应的影响。实验表明超声波功率的变换会影响热量的产生，而热量会促使溶质的扩散。所以对于红景天苷超声的适宜功率为70W。

2.3 不同超声温度对红景天苷提取率影响见图5。

图5 超声波温度对提取率的影响

图5表明，红景天苷溶出量会随着超声波温度的改变而变化。通过数据说明超声温度小于50℃时，随着超声波温度的增大溶出量会随之增多。温度升至于55℃时，溶出量达到最大。可当温度大于50℃时，红景天苷的溶出量却呈现下降趋势，分析产生这种情况的原因可能是温度过高促使杂质溶出量增加。所以对于红景天苷超声的适宜温度是50℃。

2.4 不同超声波时间对提取率的影响见图6。

图6 超声波时间对提取率的影响

图6表明，红景天苷的溶出量会随着超声波时间影响而变化。当超声时间限制于50min之内时，红景天苷的溶出量会随着时间的延长而增加，当超声时间超过50min时，红景天苷的溶出量却不再发生变化。所以对红景天苷溶出量超声的最佳时间为50min。

2.5 不同提取次数对红景天苷提取率的影响见图7。

图7 提取次数对红景天苷提取率的影响

图7表明，不同次数的提取会对提取的效率有所影响。当提取次数低于3次时，红景天苷的提取率有明显的增加，可当提取次数超过3次后，虽然次数在不断变化，但是红景天苷的提取率却增加缓慢。所以对红景天苷最佳提取次数设置为3次。

3 正交试验优化提取工艺研究

见表1、表2。

表1 L16（45）因素水平表

由表1、表2可见，超声波的温度、功率、提取次数对红景天苷的影响起着显著的效果。依据数据，对红景天苷提取率影响因素排序为超声波温度>超声波功率>提取次数。

确定实验结果的组合为当超声波温度50℃，超声波功率70W情况下，提取红景天苷3次。

4 结论

超声波辅助提取法是采用超声波辅助溶剂进行提取，声波产生高速、强烈的空化效应和搅拌作用，利用超声波的空化作用破坏植物的细胞壁，加速植物有效成分的溶出，缩短提取时间，提高提取率。

通过超声波辅助提取法，在单因素实验的基础上，正交实验结果表明:对于红景天苷提取率的影响因素最显著的是超声波温度，其次为超声波功率，其他因素条件影响较小。由此可以确定红景天苷的最佳提取条件是当超声波温度为50℃，超声功率为70w，料液比1：20,提取时间50min，提取3次。根据最佳提取方案进行验证，可以得到红景天苷的提取率为1.638%。在该情况下提取红景天苷的提取率明显高于正交实验。也进一步的说明优化结果的意义，为下一步开发和研究红景天苷产品奠定了基础。

[1]方勇.不同产地红景天中红景天多糖含量的测定和对比分析[[J]现代中西医结合杂志，2011，20（31）：3 988-3 989.

[2]李志涛，孙金旭，祝铁钢，等.超声波辅助提取红景天苷工艺条件的优化[J].食品研究与开发，2016，37（5）：1 937-1 939.

[3]张继星，于寒松，王慧然，等.高山红景天酪醇生物合成途径的探讨[J].2007（4）：56.

[4]王聪庆，陈娟.大孔树脂分离纯化红景天苷工艺研究[J].中药材，2011，34（12）：1 937-1 939.

[5]刘硕.红景天苷通过氧化应激机制及MAPKs途径对反复力竭游泳大鼠心脏的保护作用研究[J].河北大学学报，2013（4）：78-82.

[6]徐宝军，郑毅男，李向高.红景天属植物研究新进展[J].中药材，2006，23（9）：580-583.

[7]苏波，王晓，姜艳，等.红景天甙提取工艺的优化研究[J].精细石油化工进展，2007，8（3）：22-24.

责任编辑：建德锋

Study on Ultrasonic Assisted Extraction of Salidroside

GAOW ei，LIFenglin，LIGuangyao，WANG Zhaoxi

（Jilin AgriculturalScience and Technology University SchoolofFood Engineering,Jilin 132101）

In this study,used the ultrasonic extractionmethod of salidroside to optimize the extraction pro⁃cess.The results showed that the optimum extraction conditionswere solid-liquid ratio of 1:20,extracting power of70W，extracting temperature of50℃,extracting time of40min，extraction timesof3 times.Under this condi⁃tion,the extraction rate ofsalidrosidewas1.638%.

salidroside;ultrasonicwave;extraction

R 284.2

A

2017-03-15

吉林省教育厅十三五规划课题（吉教科合字2014第［386］号）

高伟（1977-），女，吉林省辽源市人，副教授，研究方向：食品加工安全。