林海超高压提取山茱萸中熊果酸的研究

超高压提取山茱萸中熊果酸的研究林海(鹤壁职业技术学院，河南，鹤壁，458030)摘要:研究采用超高压提取山茱萸中熊果酸的最佳工艺条件，并且同回流提取法和超声提取法进行比较。在单因素实验的基础上，采用L9(34)正交实验对超高压提取山茱萸中熊果酸的工艺进行优化，以熊果酸的得率为指标，考察料液比(g：mL)、乙醇浓度、超高压压力、加压时间对熊果酸得率的影响。得到优化的工艺条件为：固液比1:22、乙醇浓度75%、超高压压力320MPa,超高压时间4min，该条件下熊果酸的得率可达0.322%，超高压提取熊果酸得率高，提取时间短，是一种提取山茱萸中熊果酸的适宜方法。关键词:超高压；山茱萸；熊果酸；提取中图分类号:TS201.1文献标识码：BStudyonextractionofursolicacidfromCornusofficlnalisseb.etzuccbyultrahighpressuremethodLinHai（HebiVocationalCollege,Hebi,Henna,458030,China）Abstract:TheoptimumofextractingursolicacidfromCornusofficlnalisseb.etzucc.byultrahighpressure(UHP)methodwasstudiedandwascomparedtorefluxextractionmethodandultrasonicwaveextractionmethod.Accordingtothesignalfactortest,theL9(34)orthogonaldesignwasusedtooptimumextractionconditions.Usingwithextractionyieldofursolicacidasindex,theinfluenceofsolidtoliquidratio,ethanolconcentration,UHPpressure,UHPtimewerestudied.Optimumextractionconditionswereasfollows:solidtoliquidratio1:22(g:mL),ethanol75%,UHPpressure320MpaandUHPtime4min,TheyieldofUAwas0.322%.TheUHPextractionmethodwasasuitablemethodforithashigheryieldandshorterextractiontime.Keywords:Ultrahighpressure;Cornusofficlnalisseb.etzucc.;ursolicacid;extraction山茱萸(CornusofficlnalisSieb.etZucc.)为山茱萸科山茱萸属小乔木[1]，其果实含有丰富的功能性成分。研究表明，山茱萸中熊果酸具有抗氧化、降血糖等作用[2-4]。因此提取山茱萸中熊果酸成分，开发保健食品具有广阔的前景。目前，一些研究者已经研究了一些山茱萸中熊果酸的提取方法。如回流提取法[5]、超声法[6]。但回流法时间长，超声法对熊果酸有一定的破坏作用。超高压提取是在常温条件下提取植物原料中有效成分的新技术[7-9]。该技术具有提取时间短、能耗低、有效成分破坏小的优点，但目前在山茱萸中熊果酸的提取上还未见报道。因此，本文研究超高压提取山茱萸中熊果酸的工艺条件，并且同回流提取法和超声提取法进行比较。1材料和方法1.1材料实验于2011年12月进行于鹤壁职业技术学院食品检测中心。山茱萸，采于河南省西峡县，60℃烘干、粉碎到20目、真空包装备用；熊果酸对照品，中国药品生物制品检定所；乙醇试剂均为国产分析纯。林海,男，汉族，（1970.12）,河南驻马店人，本科，副教授，研究方向：植物有效成分提取、分析。email:联系地址：[e-mail]电话：[phone]通讯地址：河南省鹤壁市淇滨区华山路.UHP900×2-Z超高压处理装置，包头科发公司；JY88-II超声波细胞粉碎机，上海新芝生物技术研究所；旋转蒸发器，上海亚荣生化仪器厂；Agilent1100高效液相色谱系统，Agilent公司。1.2方法1.2.1超高压提取山茱萸中熊果酸在山茱萸粗粉中，加入不同体积、不同浓度的乙醇溶液，混合均匀后装入聚乙烯塑料袋，进行真空包装，然后放入超高压装置的压力腔中，高压处理一定时间，处理后过滤，3500r/min离心15min，离心后减压浓缩，测定熊果酸含量，计算熊果酸的得率。1.2.2回流提取山茱萸中熊果酸在山茱萸粗粉中，按固液比1:20(g:mL)加入75%的乙醇溶液，加热回流2h。过滤，3500r/min离心15min，离心后减压浓缩，测定熊果酸含量，计算熊果酸的得率。1.2.3超声提取山茱萸中熊果酸在山茱萸粗粉中，按固液比1:20(g:mL)加入75%的乙醇溶液，采用220W超声处理30min,过滤，3500r/min离心15min，离心后减压浓缩，测定熊果酸含量，计算熊果酸的得率。1.2.4熊果酸的HPLC测定参照HPLC方法测定熊果酸[10]，色谱柱（PhenomsilBDSC18，4.6mm×200mm，5μm)，流动相：CH3OH：H2O：HAc为85∶15∶0.3，流速：1mL/min，柱温：35℃，检测波长为215nm。峰面积A与熊果酸浓度C（mg/mL）之间的回归方程为A=381.63C-3.0644（R2=0.9996）。2结果与分析2.1超高压提取山茱萸中熊果酸单因素实验2.1.1固液比对熊果酸提取得率的影响采用70%的乙醇溶液为溶剂，UHP压力350M下保压4min进行提取，不同固液比对熊果酸提取得率的影响见图1。00.050.10.150.20.250.30.351:051:101:151:201:30固液比（g：ml)得率（%）图1固液比对熊果酸得率的影响Fig.1Effectofsolidtoliquidratioontheyieldofursolicacid由图1可见，随着固液比中溶剂用量的增加，熊果酸的提取得率增加，但当固液比达到1:20（g：ml）后，再增加溶剂用量，得率增加缓慢。同时，过多的溶剂用量会带来后续浓缩的强度增加，因此，综合考虑，采用固液比1:20较好。2.1.2乙醇浓度对熊果酸提取得率的影响采用不同浓度的乙醇溶液为溶剂，固液比1:20（g：ml），UPH压力350M下保压4min进行提取，乙醇浓度对熊果酸提取得率的影响见图2。0.20.220.240.260.280.30.325060708090100乙醇浓度（%）得率（%）图2乙醇浓度对熊果酸得率的影响Fig.2Effectofethanolconcentrationontheyieldofursolicacid由图2可见，随着乙醇浓度的增加，熊果酸的提取得率增加，但当乙醇浓度达到70%后，再增加乙醇浓度，得率反而下降。这是由于乙醇浓度不同，其极性不同，当70%乙醇浓度时，其极性于熊果酸相当，乙醇浓度超过70%后，再增加乙醇浓度，溶液极性又发生改变，得率反而下降，因此，采用70%的乙醇溶液提取熊果酸较好。2.1.3UHP压力对熊果酸提取得率的影响采用70%乙醇溶液为溶剂，固液比1:20（g：ml），在不同的UHP压力下保压4min进行提取，UHP压力对熊果酸提取得率的影响见图3。0.20.220.240.260.280.30.32100200300400500压力（MPa）得率（%）图3压力对熊果酸得率的影响Fig.3EffectofUHPpressureontheyieldofursolicacid由图3可见，随着UHP压力的增加，熊果酸的提取得率增加，但当UHP压力达到300MPa后，再增加压力，得率反而下降。这是由于超高压提取的过程是加压后造成细胞的破裂，使得内容物溶出，在300Mpa时，细胞破裂，熊果酸溶出增加，再进行增加压力，细胞过度破裂，造成细胞中其它杂质过多溶出，有效成分的传质速率降低，影响熊果酸游离到细胞外。因此，采用300MPa提取熊果酸较好。2.1.4保压时间对熊果酸提取得率的影响采用70%乙醇溶液为溶剂，固液比1:20（g：ml），在UHP压力300MPa下保压不同时间进行提取，保压时间对熊果酸提取得率的影响见图4。0.150.190.230.270.310.3523456时间（min)得率（%）图4保压时间对熊果酸得率的影响Fig.4EffectofUHPtimeontheyieldofursolicacid由图4可见，随着UHP时间的增加，提取得率增加，但当UHP时间达到4min后，再增加时间，得率增加缓慢。这是由于超高压提取过程是加压后造成细胞的破裂，使得内容物溶出，4min时细胞已经破裂，熊果酸和周围溶剂之间达到传质平衡，再增加时间，得率基本不变。因此，采用4min提取熊果酸较好。2.2提取工艺条件的优化在单因素的基础上，选用L9(34)正交实验表，以熊果酸得率为指标，考察固液比、乙醇浓度、UHP压力、UHP时间对熊果酸得率的影响，实验设计和结果分别见表1和表2。表1因素与水平表Tab.1Factorsandlevelsoforthogonaltest水平因素(A)固液比(g/mL)(B)乙醇浓度（%）(C)压力(MPa)(D)时间(min)11:18652803.521:2070300431:22753204.5表2正交实验结果Tab.2Resultoforthogonaltest实验号(A)固液比(g/mL)(B)乙醇浓度（%）(C)压力(MPa)(D)时间(min)得率(%)11:18652803.50.22121:187030040.31831:18753204.50.30441:20653004.50.26251:20703203.50.26761:207528040.28471:226532040.31281:22702804.50.27191:22753003.50.289k10.2810.2650.2590.259k20.2710.2850.2900.305k30.2910.2920.2940.279R0.0200.0270.0350.046由表2极差分析结果可知，各因素对熊果酸得率的影响程度依次为：D＞C＞B＞A，即：UHP时间＞UHP压力＞乙醇浓度＞固液比。优化的提取条件为A3B3C3D2,即：UHP时间4min、UHP压力320Mpa、乙醇浓度75%、固液比1:22。采用山茱萸2kg，按上述最佳条件进行验证实验，熊果酸得率为0.322%。2.3不同提取方法提取熊果酸的比较将山茱萸分别采用超高压提取、回流提取和超声方法进行提取，比较提取后熊果酸得率和提取所用的时间，结果见表3。表3三种方法提取山茱萸中熊果酸的得率和提取时间Tab3.Compareofextractionyieldandtimeofthreemethods方法超高压提取法回流提取法超声提取法得率/%0.3220.3150.287时间/min412030从表3中可见，三种不同的提取方法中，超高压提取不仅得率高，而且提取时间短。3结论超高压提取是通过加压破坏山茱萸的细胞，促进熊果酸溶出。采用,超高压提取山茱萸中熊果酸的优化工艺条件为固液比1:22、乙醇浓度75%、UHP时间4min和UHP压力320MPa，熊果酸得率可达0.322%，具有时间短，得率高的特点，在提取山茱萸中熊果酸中具有很好的应用前景。参考文献[1]苏秀梅.吴茱萸与山茱萸的鉴别[J].海峡药学,2012,(03):44-45[2]杨剑芳,路福平,高文远,等.山茱萸的化学、药理及开发应用研究进展[J].现代生物医学进展,2006,6(12):127-133.[3]袁菊丽,姜红波.山茱萸的主要化学成分及药理作用[J].化学与生物工程,2011,28(5):7-9[4]张茜,朱亚利,张德甫,等.山茱萸提取工艺及对α-淀粉