龍葵果總生物堿的提取研究1）

么宏偉，謝晨陽，吳洪軍，馮磊，趙鳳臣，張學(xué)義

（黑龍江省林副特產(chǎn)研究所，黑龍江省非木質(zhì)林產(chǎn)品研發(fā)重點實驗室，黑龍江 牡丹江 157011）

0 前言

龍葵（Soalnum nigrumL.），俗名黑天天，茄科（Solanaceac）茄屬龍葵種，一年生草本植物，全國大部分省區(qū)均有分布，多為野生雜草。龍葵的藥用始載于《本草正義》。中醫(yī)功用主要包括：清熱解毒，利尿降壓和祛痰止咳等。含龍葵的復(fù)方藥物廣泛用于治療各種腫瘤［1］，對肝癌［2－3］、肺癌［4－5］、膀胱癌［6］和胃癌［7］有顯著療效。龍葵果是一種純天然、綠色、野生的可食用漿果，其潛在的營養(yǎng)價值、藥用價值和商用價值，使之具有廣闊的國內(nèi)外市場，從龍葵果中分離出含量高的總生物堿，從而開發(fā)出具有較高生物活性的總生物堿制品，不但在醫(yī)藥和食品行業(yè)有廣闊的應(yīng)用前景，而且可為我國豐富的龍葵果資源的開發(fā)和利用提供一條新途徑。

本論文進(jìn)行龍葵果總生物堿提取研究：（1）采用回流提取發(fā)處理方法從對提取時間溫度、提取時間、料液比各因素進(jìn)行研究，確定最佳的工藝；（2）采用微波輔助技術(shù)從微波時間、微波溫度、乙醇濃度對東北原生種獼猴桃黃酮類化合物的提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化；（3）采用超臨界CO2萃取法中萃取時間、萃取溫度、萃取壓力三個因素進(jìn)行了正交試驗和分析，確定CO2萃取的最佳工藝參數(shù)；（4）比較三種方法提取率的高低，以及各自的優(yōu)缺點。

1 材料與方法

1.1 試驗儀器與材料

1.1.1 試驗材料

實驗用龍葵全草干燥品，市購，粉碎后過200目篩備用。澳洲茄胺（Solasodnie）標(biāo)準(zhǔn)品（純度＞95%），MPBiomedieals.Inc；95% 乙 醇、甲 醇 均 為AR級；實驗用水為蒸餾水。

1.1.2 試驗儀器

ENCOW201旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器R系列上海申升科技有限公司；TGL－16G臺式高速離心機 湖南星科科學(xué)儀器有限公司；SHB－III循環(huán)水式多用真空泵 鄭州長城儀器廠；AY220電子天平SHIMADZU公司；EZl02微型植物試樣粉碎機 黃驊市齊家務(wù)科學(xué)儀器廠；WP65Dsancle微波反應(yīng)器 南京申科電器公司；JSM－6460LV 型 掃 描 電 鏡 JOEL 公 司；ZE－1自動覆膜儀JOEL公司；756MC型紫外可見分光光度計 上海精密科學(xué)儀器有限公司。

1.2 回流提取法提取龍葵果總生物堿的研究

1.2.1 回流提取工藝

提取龍葵果→干燥粉碎→配成乙醇料液→回流提取→過濾→浸提液→離心→濃縮→真空干燥

1.2.2 回流提取法最佳條件的確定

（1）提取時間對提取量的影響。準(zhǔn)確稱取1g龍葵果粉末，料液比1∶100，60℃水浴，分別提取2、3、4、5、6h 后 冷 卻，2500r／min 離 心 10min，定 容100mL，測510nm處吸光值，計算提取量。

（2）提取溫度對提取量的影響。準(zhǔn)確稱取1g龍葵果粉末，料液比1∶100，分別置于40、50、60、70、80℃水浴中提取4h，冷卻后，2500r／min離心10min，定容100mL，測510nm處吸光值，計算提取量。

（3）料液比對提取量的影響。準(zhǔn)確稱取龍葵果粉末，分別配成料液比為1∶60、1∶70、1∶80、1∶90、1∶100的料液，置于60℃水浴中提取4h后冷卻，以 2500r／min 離 心 10min，定 容 100mL，測510nm處吸光值，計算提取量。

（4）回流提取法最佳提取條件的確定。為得到回流提取法的最佳提取條件，采用正交試驗設(shè)計。以提取時間、提取溫度和料液比為影響因素，以總生物堿提取量為指標(biāo)，采用三因素三水平的正交表L9（33）進(jìn)行試驗。

表1 水提取法正交因素水平表

1.3 微波輔助提取法提取龍葵果總生物堿的研究

1.3.1 微波輔助提取法提取工藝

龍葵果→干燥粉碎→配成乙醇濃度為95%的料液→微波輔助提取→過濾→浸提液→離心→濃縮→真空干燥

1.3.2 微波輔助提取法最佳條件的確定

（1）微波溫度對提取量的影響。準(zhǔn)確稱取5g龍葵果粉末，融入100mL乙醇濃度50%（v／v）料液，微波功率100W，時間30min，微波溫度分別為20、30、40、50℃。

（2）微波時間對提取量的影響。準(zhǔn)確稱取5g龍葵果粉末，融入100mL乙醇濃度50%（v／v）料液，微波功率100W，微波溫度為30℃，微波時間分別為15、30、45、60min。

（3）乙醇濃度對提取量的影響。準(zhǔn)確稱取5g龍葵果粉末，融入100mL乙醇濃度分別為40%、50%、60%、70%、80%（v／v）料液，微波功率100W，時間30min，溫度30℃。

（4）微波提取法最佳提取條件的確定。為得到微波提取法的最佳提取條件，采用正交試驗設(shè)計。以微波溫度、微波時間和乙醇濃度為影響因素，以總生物堿提取量為指標(biāo)，采用三因素三水平的正交表L9（33）進(jìn)行試驗。

表2 微波提取法正交因素水平表

1.4 超臨界CO2流體萃取法提取龍葵果總生物堿的研究

1.4.1 超臨界CO2流體萃取法提取龍葵果總生物堿工藝

龍葵果→干燥粉碎→乙醇熱浸提→過濾→浸提液→超臨界CO2流體萃取→液態(tài)EGB（萃余物）→真空干燥→固態(tài)EGB

2.4.2 超臨界CO2流體萃取法最佳條件的確定

（1）萃取溫度對提取量的影響。選擇萃取溫度分別為40、50、60、70、80℃，萃取壓力25MPa，萃取時間2h。

（2）萃取壓力對提取量的影響。選擇萃取壓力分別為15、20、25、30、35MPa，萃取溫度70℃，萃取時間2h。

（3）萃取時間對提取量的影響。選擇萃取時間分別為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5h，萃取壓力25MPa，萃取溫度70℃。

（4）超臨界CO2流體萃取最佳提取條件的確定。為得到超臨界CO2流體萃取的最佳提取條件，采用正交試驗設(shè)計。以萃取溫度、壓力、時間為影響因素，以總生物堿類化合物提取量為指標(biāo)，采用三因素三水平的正交表L9（33）進(jìn)行試驗。

表3 超臨界CO2流體萃取正交因素水平表

2 結(jié)果與分析

2.1 回流提取法提取龍葵果總生物堿結(jié)果分析

2.1.1 提取時間對提取量的影響結(jié)果

圖1 提取時間對提取量的影響

表4 不同提取時間提取量差異顯著表

由圖1可知，提取量隨著提取時間的增加而增加。由表4可知，提取4h與5h提取量最多，較其它處理差異顯著，出于成本考慮，因此提取4h提取時間為最佳條件。

2.1.2 提取溫度對提取量的影響結(jié)果

圖2 提取溫度對提取量的影響

表5 不同溫度時間提取量差異顯著表

由圖2可知，提取量隨著溫度的升高而增加。由表5可知，80℃時提取量最大，較其它處理差異顯著。因此在80℃條件下進(jìn)行提取效果最佳。

2.1.3 料液比對提取量的影響結(jié)果

圖3 料液比對提取量的影響

表6 不同料液比提取量差異顯著表

由圖3可知，料液比在1∶60～1∶80之間時，提取量隨著料液比的增加而增加，當(dāng)料液比大于1∶80時，提取量呈下降趨勢。由表6可知，料液比在1∶70、1∶80時提取量最大，較其它處理差異顯著。出于成本考慮，料液比選擇1∶80為最佳條件。

2.1.4 回流提取法最佳提取條件結(jié)果的確定

表7 回流提取法正交試驗表

由正交試驗表7可知，三因素極差B＞A＞C，說明影響提取量的主要因素依次為提取溫度、提取時間、料液比。處理9提取量最大，因此回流提取法最佳提取條件為提取溫度80℃、料液比為1∶80、提取5h，此條件下可提取0.098OD總生物堿。

2.2 微波輔助提取法提取龍葵果總生物堿結(jié)果

2.2.1 微波溫度對提取量的影響結(jié)果

圖4 微波溫度對提取量的影響

表8 不同微波溫度提取量差異顯著表

由圖4可知，微波溫度在20～40℃時，提取量隨著溫度的升高而增加，微波溫度超過40℃，提取量隨著溫度的增加而減少。由表8可知，微波溫度在40℃時提取量最高，較其它處理差異顯著。因此，最佳微波溫度為40℃。

2.2.2 微波時間對提取量的影響

圖5 微波時間對提取量的影響

表9 不同微波時間提取量差異顯著表

由圖5可知，微波時間在15～45min區(qū)間內(nèi)，提取量隨著時間的增加而增加，微波時間大于45min時，提取量隨著時間的增加而減少。由表9可知，微波時間在45min時提取量最大，較其它處理差異顯著。因此，最佳微波時間為45min。

2.2.3 乙醇濃度對提取量的影響結(jié)果

圖6 乙醇濃度對提取量的影響

表10 不同乙醇濃度提取量差異顯著表

由圖6可知，乙醇濃度在40%～60%區(qū)間內(nèi)，提取量隨著乙醇濃度的增加而增加，乙醇濃度大于60%時，提取量隨著乙醇濃度的增加而減少。由表10可知，乙醇濃度在60%時提取量最大，較其它處理差異顯著。因此，最佳乙醇濃度為60%。

2.2.4 微波提取法最佳提取條件的確定

由正交試驗表11可知，三因素極差B＞A＞C，說明影響提取量的主要因素依次為微波溫度、微波時間、乙醇濃度。處理7提取量最大，因此微波提法最佳提取條件為微波溫度30℃、乙醇濃度為60%、微波提取60min，此條件下可提取0.607OD總生物堿。

表11 正交試驗結(jié)果

2.3 超臨界CO2流體萃取法提取龍葵果總生物堿結(jié)果分析

2.3.1 萃取溫度對提取量的影響結(jié)果

圖7 萃取溫度對提取量的影響

表12 不同萃取溫度提取量差異顯著表

由圖7可知，提取量隨著萃取溫度的升高而增加。由表12可知，萃取溫度在50℃時提取量最高，較其它處理差異顯著。因此，最佳萃取溫度為50℃。

2.3.2 萃取壓力對提取量的影響結(jié)果

圖8 萃取壓力對提取量的影響

表13 不同萃取壓力提取量差異顯著表

由圖8可知，萃取壓力在15～25MPa時，提取量隨著萃取壓力的升高而增加，萃取壓力超過25MPa，提取量隨著萃取壓力的增加而減少。由表13可知，萃取壓力在25MPa、30MPa時提取量最高，較其它處理差異顯著。出于成本考慮，因此，最佳萃取壓力在25MPa。

2.3.3 萃取時間對提取量的影響結(jié)果

圖9 萃取時間對提取量的影響

表14 不同萃取時間提取量差異顯著表

由圖9可知，提取量隨著萃取時間增加而增加。由表14可知，萃取時間在60min、80min、100min時提取量最大，較其它處理差異顯著。出于成本考慮，因此，最佳萃取時間為60min。

2.3.4 超臨界CO2流體萃取最佳提取條件的確定

表15 正交試驗結(jié)果

由正交試驗表15可知，三因素極差B＞C＞A，說明影響提取量的主要因素依次為萃取溫度、萃取壓力、萃取時間。處理8提取量最大，因此萃取提法最佳提取條件為萃取溫度50℃、萃取壓力30MPa、萃取時間100min，此條件下可提取0.345OD總生物堿。

2.4 各最佳提取方法比較結(jié)果分析

表16 不同提取方法提取量差異顯著表

由表16可知，各最佳提取方法的提取量差異顯著，提取量依次為微波提取法＞超臨界二氧化碳萃取法＞回流提取法。因此，微波提取法為最佳提取方法。

3 小結(jié)

3.1 回流提法最佳提取條件為提取溫度80℃、料液比為1∶80、提取5h，此條件下可提取0.098OD總生物堿。

3.2 微波提法最佳提取條件為微波溫度30℃、乙醇濃度為60%、微波提取60min，此條件下可提取0.607OD總生物堿。

3.3 CO2萃取提法最佳提取條件為萃取溫度50℃、萃取壓力30MPa、萃取時間100min，此條件下可提取0.345OD總生物堿。

3.4 最佳提取方法的提取量差異顯著，提取量依次為微波提取法＞CO2萃取法＞回流提法。因此，微波提取法為最佳提取方法。

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