不同季節(jié)女貞子中齊墩果酸的微波輔助提取工藝研究

陜西理工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 陳倩倩 朱沛沛 李嘉樂(lè) 楊海濤＊

女貞子又稱女貞實(shí)、冬青子，為木犀科植物女貞的干燥成熟果實(shí)，是我國(guó)傳統(tǒng)的扶正固本藥物。女貞子所含的齊墩果酸、多糖、維生素、揮發(fā)油、苷類、生物堿及有機(jī)酸等生物活性成分，可刺激畜禽生長(zhǎng)，提高機(jī)體免疫力及生產(chǎn)性能，能有效降低畜禽死亡率，改善肉質(zhì) （唐玲等，2011；莊濱峰，2007）。齊墩果酸是五環(huán)三萜類化合物，作為女貞子中最具開(kāi)發(fā)潛力的有效成分，具有降血糖、抗肝損傷、抗炎、促進(jìn)肝細(xì)胞再生、抗癌、抗突變等功效（昌盛和李龍，2011）。本研究在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化不同月份女貞子中齊墩果酸的微波輔助提取工藝，為齊墩果酸的提取及女貞子在飼料中的應(yīng)用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料、藥品和儀器 女貞子：產(chǎn)自陜西漢中，

*通訊作者60℃干燥，將外種皮粉碎后過(guò)40目篩密封備用；齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)品：純度>99%，購(gòu)于西安博勝科技有限公司；無(wú)水乙醇、高氯酸、冰乙酸、香草醛、乙酸乙酯等均為分析純。

WF-2000微波快速反應(yīng)系統(tǒng)（上海屹堯分析儀器有限公司）、Cary50型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（美國(guó)瓦里安）、FW117中草藥粉碎機(jī) （天津泰斯特儀器有限公司）、DGG-9140B型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 （上海森信試驗(yàn)儀器有限公司）、800型離心機(jī)（上海醫(yī)療器械）、SHZ-D（Ⅲ）循環(huán)水式真空泵 （鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司）、GR-200電子天平（日本AND）等。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 女貞子中齊墩果酸的提取 分別準(zhǔn)確稱取一定量6月份及9月份女貞子干粉，以一定體積分?jǐn)?shù)的乙醇作為提取劑，按設(shè)定好的料液比（g/mL）加入燒杯移入微波反應(yīng)器中，在一定的微波功率、微波時(shí)間、微波溫度下進(jìn)行提取。提取完成后減壓抽濾，收集濾液并用提取溶劑定容，取出8 mL提取液于3000 r/min離心10 min。準(zhǔn)確量取0.20 mL離心后的上清液于10 mL具塞試管中，置80℃水浴中揮去溶劑，再向其加入0.20 mL 5%香草醛-冰乙酸溶液，再加入高氯酸0.80 mL，搖勻；置于60℃水浴條件下加熱15 min，取出后立即用流水冷卻2 min；用乙酸乙酯定容至10.00 mL，搖勻，靜置，用紫外分光光度計(jì)于547.00 nm處測(cè)吸光度，計(jì)算提取率。

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 精密稱取齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)品0.0250 g置于250 mL容量瓶中，加入無(wú)水乙醇定容至刻度，制得濃度為0.10 g/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，分 別 移 取 標(biāo) 準(zhǔn) 溶 液 0.00、0.40、0.80、1.20、1.60、2.00、2.40、2.80、3.20 mL 置于具塞試管中， 于 80 ℃水浴中揮去乙醇，按香草醛-高氯酸法顯色，用乙酸乙酯定容至10 mL，最后測(cè)定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程：

式中，y為吸光度；x為齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，μg/mL。齊墩果酸濃度在 8.5234～ 34.0553 μg/mL線性關(guān)系良好。

1.2.3 最大吸收波長(zhǎng)的確定 取1.2.2中的標(biāo)準(zhǔn)品溶液一定體積按1.2.1操作，用空白對(duì)照進(jìn)行紫外光譜分析，測(cè)定最大吸收波長(zhǎng)，結(jié)果如圖1所示，確定547.00 nm為齊墩果酸的最大吸收波長(zhǎng)。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)品溶液紫外掃描圖

1.3 齊墩果酸提取率的計(jì)算

式中，A為顯色后溶液的吸光度；10為顯色后溶液的體積；V為齊墩果酸提取液定容后的體積，mL；0.20為減壓蒸干時(shí)吸取的溶液體積；m為女貞子粉質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1.1 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)女貞子齊墩果酸提取率的影響 在微波時(shí)間2 min，微波溫度50℃，微波功率 300 W，料液比為 1∶10（g/mL）的條件下，研究體積分?jǐn)?shù)分別為50%、60%、70%、80%、90%的乙醇對(duì)不同月份女貞子齊墩果酸提取率的影響，結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)女貞子齊墩果酸提取率的影響

由圖2可知，隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增大，女貞子齊墩果酸提取率先增大后減小，6月份和9月份女貞子齊墩果酸提取率最大時(shí)乙醇體積分?jǐn)?shù)分別為80%和70%。根據(jù)相似相溶原理，乙醇體積分?jǐn)?shù)小，極性與齊墩果酸相差較大，提取率小，體積分?jǐn)?shù)為80%和70%的乙醇極性分別接近6月份和9月份女貞子齊墩果酸的極性，所以提取率最大。乙醇體積分?jǐn)?shù)再增大，提取率反而降低，故選擇乙醇體積分?jǐn)?shù)分別為80%和70%提取6月份和9月份女貞子齊墩果酸。

2.1.2 微波時(shí)間對(duì)女貞子齊墩果酸提取率的影響在微波溫度50℃，微波功率300 W，料液比為1∶10（g/mL），乙醇體積分?jǐn)?shù)70%的條件下，研究微波時(shí)間分別為 1、2、3、4、5 min 對(duì)不同月份女貞子齊墩果酸提取率的影響，結(jié)果見(jiàn)圖3。

由圖3可知，女貞子齊墩果酸提取率隨微波提取時(shí)間的延長(zhǎng)不斷增大，6月份和9月份的女貞子在微波時(shí)間分別為3 min和4 min時(shí)提取率最大，9月份更接近女貞子的成熟季節(jié)，齊墩果酸含量比6月份高，因此最佳提取時(shí)間長(zhǎng)。提取時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，微波的高溫條件使溶劑揮發(fā)嚴(yán)重，提取率降低，故選擇3 min和4 min分別作為6月份和9月份女貞子齊墩果酸較佳提取時(shí)間。

圖3 微波時(shí)間對(duì)女貞子齊墩果酸提取率的影響

2.1.3 微波溫度對(duì)女貞子齊墩果酸提取率的影響在乙醇體積分?jǐn)?shù)70%，微波時(shí)間3 min，微波功率300 W，料液比為 1∶10（g/mL）的條件下，研究微波溫度分別為 30、40、50、60、70 ℃對(duì)不同月份女貞子齊墩果酸提取率的影響，結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 微波溫度對(duì)女貞子齊墩果酸提取率的影響

由圖4可知，50℃和60℃分別為6月份和9月份女貞子齊墩果酸最佳提取溫度。升高溫度可以加快分子運(yùn)動(dòng)，增大摩擦，加快齊墩果酸的溶解速度，而微波溫度繼續(xù)升高，一部分齊墩果酸被分解，提取率降低，因此，選擇50℃和60℃分別作為6月份和9月份女貞子齊墩果酸的較佳提取溫度。

2.1.4 料液比對(duì)女貞子齊墩果酸提取率的影響在乙醇體積分?jǐn)?shù)為70%，微波時(shí)間2 min，微波溫度50℃，微波功率300 W條件下，研究料液比分別為 1∶8、1∶10、1∶12、1∶14、1∶16（g/mL）對(duì)女貞子齊墩果酸提取率的影響，結(jié)果見(jiàn)圖5。

由圖5可知，隨著料液比的增大，女貞子齊墩果酸提取率不斷增大，料液比為 1∶10（g/mL）和 1∶14（g/mL）時(shí)6月份和9月份女貞子齊墩果酸分別達(dá)到最大提取率，說(shuō)明此時(shí)各月份的齊墩果酸已經(jīng)基本溶解平衡，再增大料液比提取率減小，可能因?yàn)槠渌既苄晕镔|(zhì)阻礙了齊墩果酸的溶解，因此選擇 1∶10（g/mL）和 1∶14（g/mL）分別作為 6 月份和9月份女貞子齊墩果酸提取的較佳料液比。

圖5 料液比對(duì)女貞子齊墩果酸提取率的影響

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果及分析 為了確定微波輔助提取不同季節(jié)女貞子齊墩果酸的最佳工藝條件，選擇乙醇體積分?jǐn)?shù)、微波溫度、微波時(shí)間、液料比4個(gè)因素，以提取率為指標(biāo)，選擇適合的水平范圍，以 L9（34）設(shè)計(jì)表進(jìn)行正交試驗(yàn)，6月份和9月份女貞子齊墩果酸提取正交試驗(yàn)結(jié)果分別見(jiàn)表1和表2。

表1 6月份女貞子齊墩果酸提取正交試驗(yàn)結(jié)果

從表1可見(jiàn)，各因素對(duì)6月份女貞子齊墩果酸微波提取的影響順序?yàn)槲⒉囟龋疽掖俭w積分?jǐn)?shù)＞微波時(shí)間＞料液比。正交試驗(yàn)確定的最佳提取工藝條件組合為A2B2C2D3，即乙醇體積分?jǐn)?shù)80%、微波時(shí)間3min、微波溫度50℃、料液比 1∶12（g/mL）。

從表2可見(jiàn)，各因素對(duì)9月份女貞子齊墩果酸微波提取的影響順序?yàn)橐掖俭w積分?jǐn)?shù)＞微波溫度＞微波時(shí)間＞料液比。正交試驗(yàn)確定的最佳提取工藝條件組合為A1B2C2D2，即乙醇體積分?jǐn)?shù)60%、微波時(shí)間 4 min、微波溫度 60 ℃、料液比1∶14（g/mL）。

表2 9月份女貞子齊墩果酸提取正交試驗(yàn)結(jié)果

2.3 驗(yàn)證試驗(yàn) 在正交試驗(yàn)所確定的最佳工藝條件下分別對(duì)6月份和9月份女貞子齊墩果酸進(jìn)行3次平行提取試驗(yàn)，提取率分別為2.82%和3.11%。

3 結(jié)論

3.1 6月份女貞子齊墩果酸最佳提取工藝條件：乙醇體積分?jǐn)?shù) 80%，料液比 1∶12（g/mL），微波時(shí)間 3 min，微波功率300 W，微波溫度50℃；9月份女貞子齊墩果酸最佳提取工藝條件：乙醇體積分?jǐn)?shù) 60%，料液比 1∶14（g/mL），微波時(shí)間 4 min，微波功率300 W，微波溫度60℃。

3.2 各因素對(duì)6月份女貞子齊墩果酸微波提取的影響順序?yàn)槲⒉囟龋疽掖俭w積分?jǐn)?shù)＞微波時(shí)間＞料液比；各因素對(duì)9月份女貞子齊墩果酸微波提取的影響順序?yàn)橐掖俭w積分?jǐn)?shù)＞微波溫度＞微波時(shí)間＞料液比。

3.3 最優(yōu)提取條件下9月份女貞子齊墩果酸提取率大于6月份的提取率，所以一定要把握好采收時(shí)節(jié)，盡可能做到資源最大化利用。

[1]昌盛，李龍.齊墩果酸藥理作用研究進(jìn)展[J].廣州化工，2011，39（14）：30 ～ 32.

[2]唐玲，徐奇友，許紅，等.飼料中添加女貞子對(duì)鏡鯉生長(zhǎng)性能、消化酶活性及肌肉品質(zhì)的影響[J].大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，26（6）：560 ～ 564.

[3]莊濱峰.女貞子萃取物在熱應(yīng)激下對(duì)肉雞分泌功能及肉品質(zhì)的影響：[碩士學(xué)位論文][D].哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007.