通關(guān)藤提取工藝的優(yōu)化

李本俊, 徐 鑫, 李奕諾, 關(guān)樺楠

(1. 遼寧醫(yī)藥職業(yè)學(xué)院藥學(xué)系，遼寧沈陽(yáng) 110101；2. 沈陽(yáng)藥科大學(xué)藥學(xué)院，遼寧沈陽(yáng) 110016；3. 遼寧中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，遼寧大連 116600；4. 哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150076)

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通關(guān)藤提取工藝的優(yōu)化

李本俊1, 徐 鑫2, 李奕諾3, 關(guān)樺楠4

(1. 遼寧醫(yī)藥職業(yè)學(xué)院藥學(xué)系，遼寧沈陽(yáng) 110101；2. 沈陽(yáng)藥科大學(xué)藥學(xué)院，遼寧沈陽(yáng) 110016；3. 遼寧中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，遼寧大連 116600；4. 哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150076)

[目的]優(yōu)化通關(guān)藤的提取工藝條件。[方法]通過(guò)考察通關(guān)藤提取工藝中的乙醇濃度、料液比、提取時(shí)間、提取次數(shù)對(duì)出膏率的影響，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，以出膏率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，優(yōu)選出較為合理的提取工藝條件。[結(jié)果]當(dāng)乙醇濃度為70%、料液比為1∶20、提取時(shí)間為90 min、提取次數(shù)為2次時(shí)，通關(guān)藤的出膏率最高。[結(jié)論]優(yōu)選通關(guān)藤提取工藝節(jié)能高效，具有較強(qiáng)的可操作性，適用于工業(yè)化大生產(chǎn)。

通關(guān)藤；出膏率；正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)；提取工藝

通關(guān)藤又名烏骨藤、下奶藤、通關(guān)散等，屬于蘿藦科牛奶菜屬木質(zhì)藤本植物，最早記載于《滇南本草》，奶漿藤又被稱(chēng)為通關(guān)藤，藤莖中心有白色的奶漿狀液體流出，味道苦而澀、屬于寒性藤本植物。通關(guān)藤主要產(chǎn)于我國(guó)云南和貴州的南部，其中甾體苷、生物堿、黃酮類(lèi)等化學(xué)成分存在于通關(guān)藤的干燥藤莖中[1]。傳統(tǒng)用于治療咳嗽哮喘，主治疾病為支氣管哮喘與氣管炎。在《中國(guó)藥典》和《云南省藥品標(biāo)準(zhǔn)》中曾被收載。近年來(lái)臨床研究表明通關(guān)藤因其獨(dú)特的化學(xué)成分而有清熱解毒、散結(jié)止痛、敗毒[2-3]、抗癌、平喘和降壓作用[4]、也有研究顯示通關(guān)藤多糖具有增強(qiáng)細(xì)胞免疫和體液免疫的作用[5]以及白血病的治療等。因?yàn)橥P(guān)藤抗癌活性優(yōu)良，臨床上已在廣泛使用通關(guān)藤的水提取物制劑消癌平注射液及其片劑，且效果良好，是臨床必用的抗腫瘤藥物之一，在抗癌藥物領(lǐng)域有著非常好的發(fā)展前景[6-9]，且價(jià)格低廉、毒副作用小，但現(xiàn)有制劑的制備工藝不夠成熟，無(wú)法滿足現(xiàn)代中藥制劑的臨床應(yīng)用需求。因此，筆者對(duì)通關(guān)藤的提取工藝進(jìn)行相關(guān)研究，以出膏率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，優(yōu)化篩選提取條件，為今后對(duì)通關(guān)藤的開(kāi)發(fā)利用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1原料和試劑。通關(guān)藤藥材(由安徽亳州市貢藥飲片廠提供)，批號(hào)20140105，經(jīng)遼寧中醫(yī)藥大學(xué)中藥鑒定教研室初正云教授鑒定為蘿藦科植物通關(guān)藤M(fèi)arsdeniatenacissima(Roxb.)Wight et Arn.的干燥藤莖；無(wú)水乙醇為分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司，批號(hào)20131014。

1.1.2儀器。 FW177型高速萬(wàn)能粉碎機(jī)，上?？坪銓?shí)業(yè)發(fā)展有限公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器RE-2000，上海亞榮生化儀器廠；SHZ-III型循環(huán)水真空泵，上海亞榮生化儀器廠；Sartorius BSA2245賽多利斯電子天平，賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司；DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司；酒精計(jì)(三支組0～100% uoe)，河北省武強(qiáng)縣同輝儀表廠；10目篩，孔徑1.7 mm，浙江上虞市星星儀器設(shè)備有限公司。

1.2 方法

1.2.1提取方法。準(zhǔn)確稱(chēng)量經(jīng)過(guò)粉碎干燥、過(guò)10目篩后的通關(guān)藤粗粉5 g，放入250 ml的圓底燒瓶中，按照一定的料液比加入乙醇提取劑，放入水浴鍋中，在一定溫度下提取一定的時(shí)間與次數(shù)。提取結(jié)束后，用紗布過(guò)濾提取液，然后將濾液進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，回收溶劑，得到的旋蒸液用蒸發(fā)皿在100 ℃的水浴鍋下進(jìn)行加熱蒸干，邊蒸發(fā)邊攪拌，干燥后稱(chēng)重計(jì)算出膏率。出膏率(%)=(通關(guān)藤提取物質(zhì)量/通關(guān)藤質(zhì)量)×100%。

1.2.2單因素試驗(yàn)。

1.2.2.1乙醇濃度對(duì)通關(guān)藤出膏率的影響。在料液比為1∶10、提取時(shí)間為30 min、提取次數(shù)為1次的條件下，探討不同乙醇濃度(50%、60%、70%、80%、90%)對(duì)出膏率的影響。

1.2.2.2料液比對(duì)通關(guān)藤出膏率的影響。在乙醇濃度為70%、提取時(shí)間為30 min、提取次數(shù)為1次的條件下，探討不同料液比(1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30)對(duì)出膏率的影響。

1.2.2.3提取時(shí)間對(duì)通關(guān)藤出膏率的影響。在乙醇濃度為70%、料液比為1∶20、提取次數(shù)為1次的條件下，探討不同提取時(shí)間(30、60、90、120、150 min)對(duì)出膏率的影響。

1.2.2.4提取次數(shù)對(duì)通關(guān)藤出膏率的影響。在乙醇濃度為70%、料液比為1∶20、提取時(shí)間為90 min的條件下，探討不同提取次數(shù)(1、2、3次)對(duì)出膏率的影響。

1.2.3正交試驗(yàn)。該試驗(yàn)以乙醇濃度、料液比、提取時(shí)間、提取次數(shù)為考察因素，各取3水平，以通關(guān)藤的出膏率為考察指標(biāo)，選用L9(34)正交試驗(yàn)(表1)安排試驗(yàn),共9個(gè)處理，對(duì)其編號(hào)1～9。

表1 正交試驗(yàn)因素水平設(shè)定

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1乙醇濃度對(duì)通關(guān)藤出膏率的影響。由圖1可知，在料液比、提取時(shí)間、提取次數(shù)一定且相同的情況下，隨著乙醇濃度的增加，出膏率逐漸升高后趨于平穩(wěn)狀態(tài)。在乙醇濃度較低時(shí)，提取率較低，乙醇濃度達(dá)70%、80%、90%時(shí)，3個(gè)濃度的提取率非常接近，而在工業(yè)生產(chǎn)中，較常用的就是70%的乙醇，操作安全，回收方便，易于保存。從利于工業(yè)生產(chǎn)的角度來(lái)看，為了盡可能地節(jié)約試劑，降低成本，設(shè)定提取劑最佳濃度為70%。

2.1.2料液比對(duì)通關(guān)藤出膏率的影響。由圖2可知，在乙醇濃度、提取時(shí)間、提取次數(shù)一定且相同的情況下，隨著料液比的減小，出膏率增大，這是因?yàn)榱弦罕鹊臏p小使通關(guān)藤粉末與提取劑的接觸越來(lái)越充分，液固兩相間的濃度差逐漸增大，可以有效地幫助被提取物質(zhì)從固相擴(kuò)散到液相；但當(dāng)料液比在1∶20以下時(shí)，出膏率基本不再增大，這可能是因?yàn)樵诹弦罕冗_(dá)1∶20后，通關(guān)藤中的被提取物質(zhì)已經(jīng)基本全部提取出來(lái)，提取劑用量雖然被增加，但也不能有效地提高通關(guān)藤的出膏率。為了避免低效地增大提取劑用量和增加旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的負(fù)荷，最佳料液比設(shè)定為1∶20。

2.1.3提取時(shí)間對(duì)通關(guān)藤出膏率的影響。從圖3可看出，在乙醇濃度、料液比、提取次數(shù)一定且相同的情況下，隨著提取時(shí)間的增加，出膏率增大，當(dāng)提取時(shí)間增加至90 min之后，隨著提取時(shí)間的增加，通關(guān)藤出膏率基本保持不變。當(dāng)提取時(shí)間為30和60 min時(shí)，固液接觸不充分，提取效果不佳，提取時(shí)間增加至90、120、150 min時(shí)，出膏率增加效果并不顯著，這是因?yàn)樵谶_(dá)90 min時(shí)，被提取物質(zhì)已基本全部被提取出來(lái)。因此選擇最佳提取時(shí)間為90 min。

2.1.4提取次數(shù)對(duì)通關(guān)藤出膏率的影響。從圖4可知，在乙醇濃度、料液比、提取時(shí)間一定且相同的情況下，從提取次數(shù)由1增加至2，出膏率增大，但當(dāng)提取次數(shù)增加至3時(shí)，通關(guān)藤出膏率基本保持不變。在不影響提取效果的條件下，為了盡可能地提高工藝提取效率、節(jié)約時(shí)間及成本，選擇最佳提取次數(shù)為2次。

2.2 正交試驗(yàn)從正交試驗(yàn)結(jié)果(表2)可以看出，在試驗(yàn)條件范圍內(nèi)，各因素對(duì)通關(guān)藤出膏率的影響程度依次為A(乙醇濃度)>B(料液比)>C(提取時(shí)間)>D(提取次數(shù))，各因素的最佳水平分別是乙醇濃度70%、料液比1∶20、提取時(shí)間90 min、提取次數(shù)2次，即最佳組合為A2B2C2D2。

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果

2.3 驗(yàn)證試驗(yàn)根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果，初步確定了各因素較優(yōu)的水平組合為A2B2C2D2。按優(yōu)化的工藝條件，重復(fù)3次試驗(yàn)，進(jìn)行穩(wěn)定性考察。由驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果(表3)可知，通關(guān)藤的出膏率較高，平均為29.02%，由此可見(jiàn)此工藝切實(shí)可行，確定通關(guān)藤的最佳提取工藝為乙醇濃度70%、料液比1∶20、提取時(shí)間90 min、提取次數(shù)2次。

表3 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，較細(xì)的通關(guān)藤粉末在旋蒸過(guò)程中，因含有較多皂苷導(dǎo)致容易暴沸并產(chǎn)生大量的泡沫，極易污染旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，阻礙試驗(yàn)的進(jìn)行，不利于工業(yè)上的大量生產(chǎn)，因此用粉碎機(jī)對(duì)通關(guān)藤進(jìn)行粉碎的時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。

在單因素試驗(yàn)考察中，乙醇濃度對(duì)通關(guān)藤提取率的影響最大，提取次數(shù)對(duì)通關(guān)藤提取率的影響最小，而在料液比中，隨著料液比的減小，出膏率逐漸增大直至平穩(wěn)，但增大出膏率的同時(shí)也給旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)及水浴蒸干過(guò)程造成了極大的負(fù)擔(dān)。在提取時(shí)間逐漸延長(zhǎng)的情況下，通關(guān)藤出膏率也逐漸增加，但同時(shí)降低了提取效率。綜上所述，最優(yōu)提取方案應(yīng)為A2B2C2D2，即乙醇濃度為70%、料液比為1∶20、提取時(shí)間為90 min、提取次數(shù)為2次。從正交試驗(yàn)結(jié)果可知，確定了各因素最佳的水平組合為A2B2C2D2。在3次的重復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果中，其中平均值為29.02%，非常接近正交試驗(yàn)結(jié)果表2中的最大值28.42%。說(shuō)明該試驗(yàn)的優(yōu)化提取工藝方案科學(xué)合理、穩(wěn)定可行，適應(yīng)于當(dāng)今社會(huì)的工業(yè)化大生產(chǎn)。

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The Optimization of Extraction Process ofMarsdeniaetenacissimae

LI Ben-jun1,XU Xin2,LI Yi-nuo3et al

(1. Department of Pharmacy, Liaoning Medical Vocational College, Shenyang,Liaoning 110101;2. School of Traditional Chinese Medicine, Shenyang Pharmaceutical University, Shenyang,Liaoning 110016;3. Department of Pharmacy, Liaoning University of Traditional Chinese Medicine,Dalian,Liaoning 116600)

[Objective] The research aimed to optimized the extraction conditions ofMarsdeniaetenacissimae. [Method]By investigating the effect of ethanol concentration, solid-liquid ratio, extraction time, extraction times in extraction process ofMarsdeniaetenacissimaeon the extract rate,the orthogonal test was designed,to the extract rate as the evaluation index,the reasonable extraction process conditions were chosen.[Result]When the concentration of ethanol was 70%, the solid-liquid ratio was 1∶20, the extraction time was 90 min, the extraction times was 2 times, the extract rate ofMarsdeniaetenacissimaewas the highest.[Conclusion]The preferred extraction process of marsdeniae tenacissimae was energy efficient,which had a strong operability and be suitable for industrial production.

Marsdeniaetenacissimae;Extract rate; Orthogonal design test; Extraction process

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31201376)。

李本俊(1957-)，男，遼寧丹東人，學(xué)士，副教授，研究方向：中藥的炮制與鑒定。

2014-11-26

S 567

A

0517-6611(2015)01-036-03