张伟 冯淑月 赵春夺 王士杰 李晨光
【摘要】以北虫草为原料,制备虫草浸膏。采用单因素探讨超声温度、超声时间、超声频率和料液比对浸膏得率的影响,设计正交实验L9(34)优化提取工艺条件。结果表明,最佳工艺参数为超声功率400W、料液比1:20、超声温度50℃、超声提取90min,浸膏得率为37.96%。该方法适用于制备虫草浸膏,为北虫草进一步开发利用提供了科学依据。
【关键词】北虫草 浸膏 超声提取 正交试验
北虫草(Cordyceps militaris)与冬虫夏草同属虫草属,亲缘关系十分接近。北虫草是由子座(即草)与菌核(即虫体)两部分组成的复合体,又名北冬虫夏草、北虫草等。大量的药理及临床试验证明,北虫草的功效成分和药理作用接近或超过冬虫夏草,可作为冬虫夏草的替代品,具有较大的开发利用价值。浸膏剂则是指药材用适宜的溶剂浸出有效成分,蒸去部分或全部溶剂,并调整浓度至规定标准而制成的剂型。浸膏剂不含或含极少量溶剂,有效成分较稳定,可久贮。浸膏剂除少数品种可直接供临床应用外,大多作为配制其他制剂的原料。超声波提取是利用振动空化、机械粉碎、热学机制等作用,在天然产物提取方面得到广泛的应用,减少对虫草有效成分的破坏,提取时间短、有效成分提取效率高,原料利用率充分等优点。
一、实验材料
(一)材料
北虫草鲜品200g,吉林市集采购,样品75℃烘干,粉碎后过30目筛分装密封,4℃冰箱保存备用。
(二)仪器与设备
高速万能粉碎机(CPH2型):天津市泰斯仪器有限公司;电子天平(CP114型):奥莱斯仪器(上海)有限公司;超声波提取机(THC-5B型):济宁天华超声电子仪器有限公司;电热鼓风干燥箱(DHG-9035A型):上海源长实验仪器设备厂。
二、实验方法
(一)浸膏得率计算方法
干燥粉碎过筛30目,取3g菌体粉末,加入若干蒸馏水,浸泡20min,设定超声功率、时间以及温度,放入超声清洗机中超声后取出过滤,滤液再放入70℃恒温水浴锅蒸发去水,待滤液成粘稠膏状取出放入60℃烘干箱内烘干80min,取出冷却后称重,记录。
得率(%)=干浸膏质量(g)/初始药材质量(g)
(二)正交实验设计
根据单因素试验,设定提取温度、提取时间、超声功率和料液比为考察因素,利用L9(34)正交试验确定超声波提取浸膏最佳工艺参数,见表1。
三、结果与分析
(一)正交实验结果与分析
取药材粉末9份,每份3g,按照L9(34)正交实验设计表进行,置于超声清洗槽中一段时间,取出过滤后水浴锅加热蒸发去水,待得到棕黄色膏状体,取出,以膏状体质量为指标,并对正交试验的相关数据进行分析,结果见表2。
从表2的试验结果極差分析可知,四个考察因素的极差大小顺序如下:B(提取时间)>C(超声频率)>D(料也比)>A(提取温度),说明超声提取时间对得率的提取率影响最大,超声提取温度对试验结果的影响最小,最优方案A2B3C1D2,即超声功率400W,料液比1:20,在50℃条件下提取90min。
(二)验证试验
由于正交试验优化得到的最优工艺参数组合不在正交试验设计的9组实验之内,因此在该最优工艺参数组合条件下,进行3次平行验证试验,提取率结果分别为37.71%、38.22%、 37.24%,浸膏平均得率为37.72%,进一步确定了最佳工艺条件为A2B3C1D2。
(三)制备浸膏成品
药材烘干粉碎后过30目筛,准确称取20g药材粉末,按照最佳工艺即超声功率400W,料液比1:20,超声温度50℃条件下,将提取时间90min,制备北虫草浸膏成品。浸膏中加入50%乙醇作为防腐剂,以利久储。
四、结论
通过正交实验得出超声波提取北虫草浸膏的最佳工艺参数为超声功率400W、料液比1:20、提取温度50℃、提取时间90min,浸膏提取率可达37.72%。超声波是提取北虫草等传统中药材主要成分的一种有效方法,生产中也可采用此法生产浸膏,其操作便捷,简单实用,此实验为北虫草浸膏提取研究提供了重要的理论基础。
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基金项目:吉林农业科技学院大学生创新项目,编号2019014。
作者简介:张伟,中药资源与开发专业本科生;通讯作者:李晨光(1982-),硕士研究生,讲师,从事药用植物保护方向研究。