五味子主要有效成分的綜合提取方法

程振玉+楊英杰+劉治剛+等

摘要：五味子先經(jīng)水蒸氣蒸餾提取揮發(fā)油并收集后，再將水提液與藥渣分離，對水提液濃縮后加入乙醇沉淀多糖，對藥渣采用超聲波-微波輔助乙醇溶液萃取木脂素。結(jié)果顯示，與未提揮發(fā)油而分別直接水提、醇提的五味子比較，該方法所獲得的五味子多糖、木脂素類成分含量均未有明顯變化。水蒸氣蒸餾法能同時提取五味子揮發(fā)油和多糖，剩余藥渣可作為原料，采用超聲波-微波法繼續(xù)提取木脂素，消耗時間短，溶劑用量小，操作簡便。由此可知，該方法能節(jié)約資源，降低成本，充分提高藥用資源五味子的利用率。

關(guān)鍵詞：五味子；揮發(fā)油；多糖；木脂素；超聲波-微波法；綜合提取

中圖分類號： R284.2文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2014）06-0273-03

收稿日期：2013-10-08

作者簡介：程振玉（1986—），男，碩士研究生，研究方向為天然產(chǎn)物化學(xué)。E-mail：844503608@qq.com。

通信作者：楊英杰。E-mail：yanghjm@163.com。五味子是五味子科植物五味子（Schisandra chinensis Baill）的干燥成熟果實，主產(chǎn)于吉林、遼寧、黑龍江、內(nèi)蒙古等地[1]。五味子具有很高的藥用價值，《中華人民共和國藥典》（2010年版）中明確指出五味子具有收斂固澀、益氣生精、補腎寧心之功效，用于久嗽虛喘、夢遺滑精、遺尿尿頻、久瀉不止、盜汗、短氣脈虛、心悸失眠等癥[2-3]。五味子除藥用外，還可以作為調(diào)味劑和食品添加劑用于燉魚燉肉、熬湯、熬粥、泡茶、加工酸奶等果汁飲料[4-6]?，F(xiàn)代藥理研究表明，多糖、揮發(fā)油、木脂素[7-9]是五味子的主要活性成分。其中，木脂素尤其是聯(lián)苯環(huán)辛烯類木脂素（其成分包括五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素和五味子丙素）[10]，除了具有保肝降酶、止咳、抗炎消毒作用外，還具有抗氧化、抗衰老、抗癌癥、消除疲勞、增強機體免疫力等活性[6，8]，已廣泛用于臨床治療。多糖具有與之類似的活性，且對糖尿病有顯著的治療效果。揮發(fā)油具有良好的鎮(zhèn)咳作用，其效力相當(dāng)于75%的可待因[11]。五味子醇甲、五味子酯甲等木脂素類成分在傳統(tǒng)提取方法中主要采用冷浸法、回流法和滲漉法等，這些方法提取時間長、活性成分提取率低；超聲波-微波協(xié)同萃取新技術(shù)將超聲波與微波2種作用相結(jié)合，充分利用超聲波振動的空化作用和微波的高能作用，克服了常規(guī)超聲波和微波萃取的不足之處，具有溶劑用量少、提取時間短、提取效率高、操作簡單等優(yōu)點；RP-HPLC分析方法準確、靈敏度高、重現(xiàn)性好。本研究對五味子木脂素的萃取方法進行了改良，建立了超聲波-微波協(xié)同萃取-高效液相色譜同時檢測5種木脂素的方法。關(guān)于五味子木脂素、揮發(fā)油、多糖提取方面的相關(guān)文獻報道較多，但是對上述活性物質(zhì)的提取都是分開進行的，某單一成分提取后的藥渣往往被作為廢棄物扔掉，嚴重浪費了五味子的藥用資源，因此研究綜合利用五味子的意義越來越重要，一種綜合提取木脂素、揮發(fā)油、多糖的新方法亟需建立。本研究先采用水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油，再將水提液與藥渣分離，對水提液進行醇沉，對藥渣采用超聲波-微波法再次提取。通過將本提取方法與未提油而分別直接水提、醇提五味子的方法進行比較，探討五味子揮發(fā)油、多糖與木脂素綜合提取新方法的可行性。

1材料與方法

1.1儀器

P230依利特高效液相色譜儀，EC2000色譜工作站，配UV-230+紫外可見檢測器，722型-可見分光光度計（上海欣茂儀器有限公司），CW-2000A超聲波-微波協(xié)同萃取/反應(yīng)儀（中山大學(xué)-上海新拓分析儀器科技有限公司），RT-08多功能粉粹機（榮聰精密科技有限公司），RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（上海亞榮生化儀器廠），Allegra 64R離心機（BACKMAN公司），SHZ-D循環(huán)水式真空泵（河南省鞏義市英峪儀器一廠）。

1.2藥品及試劑

五味子藥材購買于吉林省通化市，產(chǎn)地為長白山地區(qū)，經(jīng)吉林化工學(xué)院環(huán)境與生物工程學(xué)院隋新副教授鑒定為五味子的干燥果實。

對照品五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素來自中國藥品生物制品檢定所，五味子醇甲、五味子丙素來自上海源葉生物科技有限公司。甲醇、乙腈為色譜純，其余試劑為分析純，試驗用水為超純水。

1.3測定項目與方法

1.3.1五味子木脂素含量的測定

1.3.1.1高效液相色譜條件Hypersil ODS C18柱（4.6 mm×250 mm×5 μm）。流動相為乙腈（A）和水（B）：0～10 min，40%～55%A；10～20 min，55%～68% A；20～25 min，68%～74% A；25～32 min，74%～75% A；32～37 min，75%～100% A；37～48 min，100%A；48～48.1 min，100%～40%A；48.1～65 min，40%A。檢測波長225 nm，柱溫25 ℃，進樣量20 μL。

1.3.1.2木脂素標準曲線的建立取置于干燥器中48 h以上的各對照品，精確適量稱取，分別加甲醇溶解并定容，得到1.023 mg/mL五味子醇甲、1.046 mg/mL五味子酯甲、1.261 mg/mL 五味子甲素、1.104 mg/mL五味子乙素、1.026 mg/mL 五味子丙素單對照品儲備液。

分別精確量取各對照品儲備液適量，依次配成質(zhì)量濃度為204.6、209.2、252.2、220.8、205.2 μg/mL的五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素、五味子丙素混合對照品溶液。先用2倍稀釋法連續(xù)稀釋3次后，再采用5倍稀釋法連續(xù)稀釋2次，得到6個濃度的混合對照品溶液。按照“131”高效液相色譜條件進樣，以各木脂素相應(yīng)的峰面積y為縱坐標、質(zhì)量濃度x（μg/mL ）為橫坐標繪制標準曲線，結(jié)果見表1。表15種木脂素的回歸方程、相關(guān)系數(shù)、線性范圍、檢測限和檢出限endprint

（μg/mL）五味子醇甲y=97.178x+317.020.999 21.0～204.60.041 50.123 6五味子酯甲y=97.787x+73.3830.999 91.0～209.20.047 60.141 5五味子甲素y=107.48x-427.320.999 91.3～252.20.031 80.098 3五味子乙素y=103.35x-102.400.999 81.1～220.80.029 20.087 9五味子丙素y=106.91x-60.7840.999 81.0～205.20.050 70.152 1

1.3.2五味子多糖含量的測定按照苯酚-硫酸法[12]，以葡萄糖為標準樣，在最大吸收波長490 nm處測定吸光度。以吸光度D為縱坐標、葡萄糖濃度C（g/mL）為橫坐標繪制標準曲線，回歸方程為D=0.009 9C-0.017 9，決定系數(shù)r2=0999 7。

多糖得率=多糖質(zhì)量藥材質(zhì)量×100%

1.3.3揮發(fā)油、多糖與木脂素單一成分提取

1.3.3.1水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油五味子粉碎，過120目篩，于 60 ℃下烘干，精確稱取一定的量，參照沈文等優(yōu)化的方法[13]，按料液比1 g ∶5 mL加入蒸餾水，浸泡1 h，水蒸氣蒸餾5 h，靜置1 h，收集揮發(fā)油，加入無水硫酸鈉脫水干燥，備用。

1.3.3.2回流法提取多糖五味子粉碎，過120目篩，于60 ℃下烘干，精確稱取10.0 g，根據(jù)郭志欣等報道的五味子多糖的最佳提取工藝[14]，按照料液比1 g ∶30 mL加入蒸餾水，于100 ℃下回流提取4 h，提取液經(jīng)離心后收集上清液，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至1 g ∶2 mL（粉末質(zhì)量 ∶濃縮液體積），加無水乙醇至體積分數(shù)為80%[15]，4 ℃下靜置過夜，離心，沉淀用無水乙醇洗滌數(shù)次，真空干燥得粗多糖。取適量，用蒸餾水溶解，記為多糖提取液Ⅰ，含量測定結(jié)果見圖1。

1.3.3.3超聲波-微波協(xié)同法萃取木脂素五味子粉碎，過120目篩，60 ℃烘干后精確稱取10.0 g，通過設(shè)計響應(yīng)面試驗對超聲波-微波萃取木脂素工藝進行優(yōu)化，確定按照料液比1 g ∶10 mL加入80%乙醇，在超聲波頻率、功率分別為40 kHz、50 W條件下，以150 W的微波功率萃取10 min，減壓抽濾，燒瓶及藥渣添加少量提取溶劑洗滌數(shù)次，繼續(xù)抽濾，合并全部濾液；用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮，干燥得木脂素浸膏；精確稱取少量木脂素浸膏，用甲醇溶解，配成一定濃度，記為木脂素提取液Ⅰ，取少量過0.22 μm尼龍微孔濾膜，進樣20 μL，高效液相色譜檢測，木脂素色譜分離圖和含量分別見圖2-A和表2。

2揮發(fā)油與木脂素、多糖綜合提取試驗

提取揮發(fā)油的藥渣，60 ℃恒溫干燥24 h，重新粉碎直至完全過120目篩，一份加入300 mL蒸餾水，按照“1.3.3.2”節(jié)所述方法回流提取結(jié)束，加入乙醇沉淀過夜，沉淀用無水乙醇洗滌數(shù)次后，取適量配成一定濃度溶液，記為多糖提取液Ⅲ，含量測定結(jié)果見圖1；另一份加入100 mL 80%乙醇溶液，按照“1.3.3.3”節(jié)所述，超聲波-微波法協(xié)同萃取，干燥得木脂素浸膏，然后取適量用甲醇溶解，取少量過0.22 μm尼龍微孔濾膜，記為木脂素提取液Ⅲ，進樣20 μL，高效液相色譜檢測，木脂素色譜分離圖和含量分別見圖2-C和表2。

提油藥渣（多糖提取液Ⅲ）中多糖含量僅為0.09%，而從提油藥渣分離的水溶液中（多糖提取液Ⅱ）的多糖含量與直接從五味子提取的量（多糖提取液Ⅰ）沒有差別，表明水蒸氣蒸餾法提取五味子揮發(fā)油時，多糖也完全浸出，并且充分溶解到水中，提取油后的藥渣幾乎不含多糖。因此可以采用先水蒸氣蒸餾提取揮發(fā)油，然后分離藥渣，水提液加入乙醇沉淀，精制多糖。

圖2 -D為五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素和五味子丙素的混合標準樣色譜圖。從圖2 -A、2-B可以看出，直接醇提與提油后的藥渣醇提這2種方法所得木脂素色譜分離圖非常相近，沒有任何峰的缺失，且相同的峰對

應(yīng)的面積基本相等。從圖2-C可以看出，木脂素提取液Ⅱ中只含有極少量的五味子醇甲，五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素和五味子丙素等其他木脂素類成分都不能檢測到。

提油藥渣中只有五味子醇甲含量略有降低，其他木脂素的含量都沒有明顯變化。與原藥材的提取率相比，藥渣中5種木脂素的含量已經(jīng)超過95%，表明水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油不會造成木脂素類成分的損失，因此可以采取揮發(fā)油與木脂素相結(jié)合的方法提高五味子資源的利用率。

3結(jié)論與討論

揮發(fā)油、多糖和木脂素是五味子的主要活性成分，本研究首次對五味子揮發(fā)油提取前后多糖與木脂素含量的變化進行了整體分析。結(jié)果顯示，揮發(fā)油提取后，木脂素類化合物含量沒有明顯變化，多糖類物質(zhì)的含量急劇降低。但是，經(jīng)過對藥渣中殘留的水溶液進行檢測后發(fā)現(xiàn)，其中所含的多糖類物質(zhì)與五味子直接水提的含量沒有差別，表明水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油時，多糖類物質(zhì)已經(jīng)被完全提取出來且轉(zhuǎn)移到水中。由此可知，五味子可以通過水蒸氣蒸餾法同時獲得多糖和揮發(fā)油，剩余殘渣作為原料繼續(xù)提取木脂素，使有效成分得到綜合利用。該方法節(jié)約了資源，降低了成本，提高了藥材的利用率，為以后工業(yè)化五味子的綜合利用提供了數(shù)據(jù)支撐。

試驗發(fā)現(xiàn)，提油的五味子藥渣醇提取液中，五味子甲素與五味子乙素之間出現(xiàn)了1個新峰，且面積比較大（相對含量比較高），但是其他木脂素類物質(zhì)的峰數(shù)并沒有減少，且面積也未發(fā)生顯著差異，說明這種物質(zhì)不是木脂素類成分間異構(gòu)化造成的，可能是因為水蒸氣蒸餾溫度高，且時間長，導(dǎo)致熱穩(wěn)定性差的其他類物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)化而生成，該物質(zhì)具體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有待于后續(xù)分離單體，或通過液-質(zhì)連用技術(shù)進一步研究。

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