川麥冬提取物制備及其在卷煙中的應(yīng)用

李 斌，陳小明，林 凱，張 峰，洪祖燦，莊吳勇，藍(lán)洪橋

（福建中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，福建廈門(mén) 361022）

川麥冬提取物制備及其在卷煙中的應(yīng)用

李 斌，陳小明，林 凱，張 峰，洪祖燦，莊吳勇，藍(lán)洪橋*

（福建中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，福建廈門(mén) 361022）

為開(kāi)發(fā)新型煙用天然植物提取物，對(duì)川麥冬皂苷類(lèi)成分開(kāi)展提取分離實(shí)驗(yàn)。正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，其最佳提取分離條件為10倍量30%乙醇提取，濃縮后經(jīng)5倍量HPD-100型大孔吸附樹(shù)脂吸附，3BV水洗脫后以3BV 30%乙醇洗脫；高效液相色譜法分析其皂苷元主要組成為假葉樹(shù)皂苷元、薯蕷皂苷元、亞莫皂苷元；將川麥冬皂苷添加進(jìn)某牌號(hào)卷煙，經(jīng)感官評(píng)吸表明，該提取物具有明顯生津感、使煙氣圓潤(rùn)、降低刺激性和增加余味舒適柔和的作用。

川麥冬，皂苷，提取，大孔樹(shù)脂柱分離，卷煙

川麥冬為百合科植物沿階草屬多年生常綠草本植物麥冬Ophiopogon japonicus（Thumb.）Ker-Gawll的干燥塊根，主產(chǎn)于四川綿陽(yáng)，主要成分為甾體皂苷、多糖、黃酮等[1-3]。川麥冬性甘，微寒，具有養(yǎng)陰生津、潤(rùn)肺清心功能，常用于肺燥干咳、喉痹咽痛、津傷口渴、內(nèi)熱消渴等癥狀[4]。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)川麥冬研究多數(shù)在種植、加工和成分分析等方面[5-7]，對(duì)其提取應(yīng)用報(bào)道較少[8]，而在卷煙中的應(yīng)用研究尚未見(jiàn)報(bào)道。為開(kāi)發(fā)新型天然煙用香料資源，采用溶劑提取法，設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)對(duì)川麥冬皂苷的提取工藝進(jìn)行了研究[9]，提取物經(jīng)大孔樹(shù)脂分離技術(shù)得到川麥冬皂苷，用高效液相色譜-蒸發(fā)光散射法分析其皂苷元組成，并對(duì)川麥冬皂苷在卷煙中的作用進(jìn)行評(píng)價(jià)，以期為川麥冬進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

95%乙醇 山東酒精總廠(chǎng)；水 自制MilliQ純水；乙睛、甲醇 色譜純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；大孔吸附樹(shù)脂 HPD-100，滄州寶恩；川麥冬 廈門(mén)市燕來(lái)福制藥有限公司，產(chǎn)地四川；麥冬皂苷D、假葉樹(shù)皂苷元、薯蕷皂苷元、亞莫皂苷元等標(biāo)準(zhǔn)品 Sigma公司。

高效液相色譜儀 Prominence LC-80，日本島津；PL-ELSD蒸發(fā)光散射檢測(cè)器 英國(guó)PL公司；C18柱大連依利特，200mm×4.6mm；填料 SinoChrom ODSBP，5μm；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 EYELA，N-1001；水浴鍋EYELA，SB-200；真空泵 EYELA PFR-1000；分析天平 METTLEKTOLEDDAL104；粉碎機(jī) WK-600A，青州市精誠(chéng)機(jī)械。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 川麥冬提取物的制備

1.2.1.1 提取方法 川麥冬，45℃烘干，粉碎，過(guò)20目篩網(wǎng)。稱(chēng)取50g樣品分別用5倍量水、30%乙醇、60%乙醇、95%乙醇浸潤(rùn)后回流提取2次，每次2h，過(guò)濾，合并濾液，減壓濃縮得到川麥冬粗提液。

1.2.1.2 分離條件 川麥冬粗提液經(jīng)HPD-100型大孔樹(shù)脂柱吸附，以影響HPD-100型大孔吸附樹(shù)脂分離效果的主要因素樹(shù)脂/藥材比、洗脫醇濃度、洗脫體積作為參考因素，每個(gè)因素?cái)M定3個(gè)水平，見(jiàn)表1，實(shí)驗(yàn)以麥冬皂D含量為考察指標(biāo)。

表1 大孔樹(shù)脂分離效果的因素水平表Table 1L9（34）of the macroporous resin separation

1.2.1.3 麥冬皂苷D含量HPLC分析 色譜柱：SinoChrom ODS-BP C18柱（200mm×4.6mm，5μm）；流動(dòng)相：乙腈∶水（35∶65，v/v）；檢測(cè)器：PL-ELSD蒸發(fā)光散射檢測(cè)器（英國(guó)PL公司）；氣化溫度 65℃；氣體流速（N2）2.6L/min。

1.2.2 主要皂苷元組成分析

1.2.2.1 提取物前處理方法 用濃度為4mol/L三氟乙酸4mL溶解30mg麥冬提取物，加熱至100℃，密閉冷凝，水解6h后取出。冷卻至室溫后，加2mol/L的NaOH使得樣品溶液pH至中性。以等體積CHCl3萃取水解液3次，合并CHCl3萃取層，減壓回收至干，以少量甲醇溶解，HPLC-ELSD法檢測(cè)皂苷元[10-11]。

2.2.2 大小比數(shù) 大小比數(shù)被定義為胸徑大于參照樹(shù)的相鄰木占n株最近相鄰木的株數(shù)比例，用以描述林木個(gè)體大小分化程度，或樹(shù)種的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)程度(描述非均一性)，其表達(dá)式 式中：Ui為參照樹(shù)i的大小比數(shù)；n為最近相鄰木的株數(shù)；kij為離散性變量，其值定義為，當(dāng)參照樹(shù)i比相鄰木j大時(shí)，kij=0，否則kij=1。大小比數(shù)量化了參照樹(shù)與其相鄰木的關(guān)系，其值Ui越低，說(shuō)明比參照樹(shù)大的相鄰木越少式中：U為樹(shù)種或林分平均大小比數(shù)；N為樹(shù)種或林分的林木總株數(shù)。

1.2.2.2 HPLC-ELSD分析 色譜柱：SinoChrom ODSBP C18柱（200mm×4.6mm，5μm）；流動(dòng)相：乙腈∶水（43∶57，v/v）；檢測(cè)器：PL-ELSD蒸發(fā)光散射檢測(cè)器（英國(guó)PL公司）：氣化溫度 45℃；氣體流速（N2）2.6L/min。

1.2.3 實(shí)驗(yàn)卷煙樣品制備 將不同條件制得的川麥冬提取物，用60%乙醇配制成10%溶液，按照煙絲重量0.5%的施加比例通過(guò)噴灑均勻施加到煙絲中，置于（22±1）℃和相對(duì)濕度60%±2%環(huán)境中平衡48h后卷制成煙支，由評(píng)吸委員會(huì)評(píng)委對(duì)加香效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1 提取條件確定

將施加水、30%乙醇、60%乙醇、95%乙醇川麥冬粗提物的樣品卷煙進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，30%乙醇粗提物在柔和煙氣和降低刺激等方面效果最好，因此選用30%乙醇作為提取溶劑；但感官評(píng)價(jià)結(jié)果也表明，30%乙醇提取物存在麥冬氣息較重等問(wèn)題，因此需對(duì)粗提物進(jìn)一步分離。

2.2 麥冬皂苷D測(cè)定條件的確定

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn) 精密稱(chēng)取麥冬皂苷D對(duì)照品，以甲醇配成0.90，0.71，0.30，0.20，0.15mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液，以HPLC-ELSD測(cè)定峰面積。以峰面積與進(jìn)樣質(zhì)量（μg）作回歸分析，得回歸方程為：M=202528A－26235，r=0.9928（其中，M為峰面積，A為進(jìn)樣質(zhì)量，μg）。

2.2.2 精密度實(shí)驗(yàn) 精密吸取對(duì)照品溶液20μL，重復(fù)進(jìn)樣5次，按上述色譜條件測(cè)定峰面積，結(jié)果RSD為1.46%。

2.2.4 回收率實(shí)驗(yàn) 在已知含量的麥冬藥材中加入一定量的麥冬皂苷D對(duì)照品，按含量測(cè)定項(xiàng)下方法制備樣品，用上述色譜條件測(cè)定峰面積，計(jì)算回收率，結(jié)果表明，平均回收率為96.3%，RSD=2.6%（n=5）。

2.3 30%乙醇提取物大孔樹(shù)脂洗脫工藝的確定

取川麥冬30%乙醇提取物9份，均以3BV水洗后洗脫，以麥冬皂苷D含量為考察指標(biāo)。

表2 大孔樹(shù)脂分離效果的正交實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果表Table 2 Orthogonal experiment results of the macroporous resin separation

2.4 方差分析

表3 方差分析表Table 3 Analysis of variance

由表2、表3正交實(shí)驗(yàn)極差R分析及方差分析可知，影響大孔樹(shù)脂分離效果的諸因素的主次關(guān)系依次是洗脫體積、樹(shù)脂/藥材比、洗脫醇度。麥冬皂苷D洗脫工藝的最佳組合為A1B2C3，即樹(shù)脂/藥材比為5，30%的洗脫醇度及洗脫3BV。利用該工藝可以使川麥冬的有效組分達(dá)到最佳提取，以麥冬皂苷D為代表性成分，其含量可達(dá)0.37%。

2.5 主要皂苷元組成定性分析

圖1 麥冬皂苷元標(biāo)準(zhǔn)品混合HPLC色譜圖Fig.1 HPLC spectrum of the standard mixed saponins

圖2 30%乙醇洗脫提取物水解后HPLC色譜圖Fig.2 HPLC spectrum of the hydrolyed extract of 30%ethanol fraction

由于川麥冬多糖含量高，30%乙醇提取物經(jīng)大孔樹(shù)脂吸附水洗后，10%乙醇洗脫部分仍以多糖為主；30%乙醇洗脫部分主要以皂苷為主；60%乙醇洗脫部分包含小分子皂苷、黃酮苷及高極性黃酮類(lèi)成分。川麥冬主要皂苷元和30%乙醇提取，30%乙醇洗脫部分經(jīng)酸水解后用CHCl3萃取，萃取物經(jīng)HPLC-ELSD分析，其色譜圖（圖1、圖2）比較可知，總提取物中含有四種川麥冬常見(jiàn)的皂苷元，而30%乙醇提取，30%乙醇洗脫部分水解物中假葉樹(shù)皂苷元（A1）及亞莫皂苷元（A2）含量較高，薯蕷皂苷元（A3）亦有觀(guān)察到，未觀(guān)察到含有魯斯考皂苷元（A4），在10～17.5min部分尚有部分未鑒定成分，說(shuō)明30%洗脫部分川麥冬提取物中的皂苷元主要由假葉樹(shù)皂苷元、薯蕷皂苷元、亞莫皂苷元組成。

2.6 卷煙樣品感官評(píng)價(jià)

在中、低檔卷煙的加香實(shí)驗(yàn)中，感官評(píng)價(jià)結(jié)果顯示：10%乙醇洗脫部分雜氣較重，口感略差，而60%乙醇洗脫部分刺激較大，協(xié)調(diào)性較差；30%乙醇提取，30%乙醇洗脫部分麥冬提取物外來(lái)藥草氣息較輕，但與煙香較為協(xié)調(diào)，能使煙氣柔和細(xì)膩，提高煙氣的圓潤(rùn)性，降低刺激性和干燥感，增加余味的回甜和生津感，效果最佳。

3 結(jié)論

經(jīng)正交實(shí)驗(yàn)確定，由10倍量30%乙醇提取、濃縮后經(jīng)5倍量HPD-100型大孔吸附樹(shù)脂吸附，經(jīng)3BV水洗脫后，用3BV的30%乙醇洗脫，所得到的洗脫物含量最高。感官評(píng)價(jià)結(jié)果表明，川麥冬提取物30%乙醇洗脫部分能明顯改善中、低檔卷煙的吸味品質(zhì)，使煙氣柔和細(xì)膩，提高煙氣的圓潤(rùn)性，降低刺激性和干燥感，增加余味的回甜和生津感。

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Preparation of the Ophiopogon japonicus（Thumb.） Ker-Gawll extracts and its application in cigarette

LI Bin，CHEN Xiao-ming，LIN Kai，ZHANG Feng，HONG Zu-can，ZHUANG Wu-yong，LAN Hong-qiao*（China Tobacco Fujian Industrial Co.，Ltd.，Xiamen 361022，China）

In order to develop new tobacco extracts from natural plants，the extract from Ophiopogon japonicus（Thumb.） Ker-Gawll was prepared.Orthogonal experiments results indicated that the optimum condition of isolation and preparation was extracting for 10 times with 30%ethanol，5 times with macroporous resin and washing with 3BV water and 3BV 30%ethanol successively by using column separation.The major saponin constituents were analyzed as ruscogenin，diosgenin，yamogenin by HPLC.The evaluation of the reference cigarette using these extracts showed that the sample can stimulate saliva，enhance the moisture of the smoke，reduce irritation and make the aftertaste pleasant and soft.

Ophiopogon japonicus（Thumb.） Ker-Gawll；saponin；extraction；macroporous resin column separation；cigarette

TS41

B

1002-0306（2012）11-0250-03

2011－12－23 * 通訊聯(lián)系人

李斌（1969-），男，工程師，主要從事卷煙配方和香精香料研究。

福建中煙工業(yè)有限責(zé)任公司卷煙增香保潤(rùn)重大專(zhuān)項(xiàng)資助項(xiàng)FJZYHT200804）。