浸漬法提取苦皮藤素的工藝條件研究

黃四平，常丹，王小利，魯彩云，常幡福

(咸陽師范學院 化學與化工學院，陜西 咸陽 712000)

苦皮藤素是近年來被廣泛應用的植物源殺蟲劑，對哺乳動物低毒，對環(huán)境低殘留，通過麻醉、拒食和毒殺的作用消滅害蟲，是從我國廣泛存在一種多年生木質(zhì)藤本植物苦皮藤中提取出來的［1-2］。

苦皮藤屬于衛(wèi)矛科植物，其根皮具有殺蟲活性，是我國較有開發(fā)潛力的殺蟲植物之一，其有效成分就是苦皮藤素［3］?？嗥ぬ偎貜幕瘜W的提取、分離與鑒定，到對害蟲的毒殺、拒食、麻醉的機理等方面已經(jīng)取得了很大的進步［4-5］，并且其浸膏已經(jīng)實現(xiàn)了工業(yè)化［6］，但是有關(guān)其工藝過程研究較少，只有魏亞麗等［7］應用回流法進行了苦皮藤素的提取。

本文以陜西產(chǎn)的苦皮藤根皮為原料，應用耗能較低的浸漬法提取苦皮藤素，探討了影響提取效率的因素，以期為苦皮藤素的工業(yè)化提取提供參考。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

丙酮、甲醇、乙酸乙酯、石油醚、羧甲基纖維素鈉、薄層層析硅膠均為分析純;苦皮藤，陜西省寧陜縣火地塘產(chǎn)。

101A-1B 型鼓風干燥箱;RE-52AA 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器;BS224 S 型精密電子天平;800 型離心機;300 目標準分樣篩;IRPrestige-21 型傅里葉變換紅外光譜儀。

1.2 實驗方法

苦皮藤根皮清理雜質(zhì)后陰干，100 ℃烘干，粉碎。將30 g 粉末裝入燒瓶中，按料液比1∶6 g/mL加入甲醇，60 ℃提取6 h，浸提3 次。過濾，收集濾液，合并3 次濾液，減壓濃縮至浸膏狀，恒重后稱其質(zhì)量，稀釋后用HPLC 測含量［8］。

根據(jù)常用分析方法和目前能夠得到有效成分對照品的情況，評價指標確定為苦皮素A 的質(zhì)量分數(shù)和浸膏質(zhì)量，采用綜合指標［7］。

綜合指標=浸膏質(zhì)量×浸膏中苦皮素A 的質(zhì)量分數(shù)

浸膏中苦皮素A 的質(zhì)量分數(shù)=(CA×稀釋倍數(shù)×V濾)/浸膏質(zhì)量

式中 CA——待測品中苦皮素A 的質(zhì)量濃度，

mg/mL;

V濾——濾液的體積，mL。

式中 CA——待測品中苦皮素A 的質(zhì)量濃度，mg/mL;

原料中苦皮素A 的質(zhì)量分數(shù)=(CA×稀釋倍數(shù)×V濾)/原料質(zhì)量

2 結(jié)果與討論

2.1 浸提溶劑選擇

稱取苦皮藤根皮粉末30 g，分別加入180 mL 甲醇、石油醚、乙酸乙酯，常溫浸提8 h，過濾，收集濾液。濾渣分別再用180 mL 溶劑浸提7 h，過濾，收集濾液。濾渣再次分別用溶劑提取6 h，結(jié)果見表1。

表1 溶劑浸提效果比較Table 1 The effect comparison of solvent extraction

由表1 可知，不同的溶劑提取所得的提取液中苦皮素A 的含量不同，浸膏量也不同。從提取能力、毒性、經(jīng)濟性、回收難易程度綜合考慮，選甲醇為浸提劑。

2.2 浸提溫度

固定時間為6 h，甲醇6 倍于苦皮藤粉末，浸提3 次。分別在40，50，60，70，80 ℃下浸提，結(jié)果見圖1。

圖1 浸提溫度與含量關(guān)系Fig.1 The relationship between temperature and content

由圖1 可知，苦皮藤素含量隨溫度升高而增加，60 ℃時達最高，再繼續(xù)升溫，含量變化不明顯。溫度提高，擴散系數(shù)增大，分子擴散速率也相應加快。因此，溫度適當升高有利于浸提。但會把苦皮藤素中的殺蟲有效成分破壞。因此，浸提溫度選擇60 ℃。

2.3 浸提時間

固定浸提溫度為60 ℃，固液比為1∶6 g/mL，浸提次數(shù)為3 次，提取時間的影響見圖2。

圖2 浸提時間與含量關(guān)系Fig.2 The relationship between time and content

由圖2 可知，浸提出的苦皮藤素含量隨著時間的延長而增加，但是時間過長的話，一些雜物也會溶解到里面，而且時間越長，消耗的能量也隨之增加，綜合考慮這些因素，選擇浸提時間為6 h。

2.4 料液比的選取

固定浸提溫度為60 ℃，浸提3 次，每次6 h，料液比對浸提效果的影響見圖3。

圖3 料液比與含量的關(guān)系曲線Fig.3 The relationship between the ratio of material to solvent and content

由圖3 可知，苦皮藤素含量隨著浸提溶劑量的增加而增大，溶劑量越多，料液比越小，但是溶劑增加到一定程度，含量便不再有太大的變化，增加的非常緩慢，這是因為這時有效成分已經(jīng)基本被提取完全，所以用于浸提的溶劑不必太多，料液比不必非常小，以免造成浪費。料液比選為1∶6 g/mL。

2.5 浸提次數(shù)

浸提劑6 倍于苦皮藤素，浸提時間為6 h，溫度為60 ℃，浸提次數(shù)的影響見圖4。

由圖4 可知，浸提效率在一定范圍里是隨著浸提次數(shù)的增加而增加，但是浸提次數(shù)＞3 次后，沒有太大變化。浸提次數(shù)越多，使用的溶劑也越多，考慮到能源的低耗，選擇3 次為最佳。

圖4 浸提次數(shù)與含量的關(guān)系曲線Fig.4 The relationship between extraction times and content

3 結(jié)論

以甲醇浸提苦皮藤素的最佳提取條件為:提取溫度60 ℃，提取時間6 h，料液比1 ∶6，提取次數(shù)3 次。

［1］ 吳文君，胡兆農(nóng)，劉惠霞，等.苦皮藤主要殺蟲有效成分的殺蟲作用機理及其應用［J］. 昆蟲學報，2005，48(5):770-777.

［2］ 李衍方，劉玉玲，宋湛謙.殺蟲植物苦皮藤的研究新進展［J］.農(nóng)藥，2006，45(3):148-153.

［3］ Wakabayashi N，Wu W J，Waters R M，et al.Celangulin:A nonalkaloidal insect antifeedant from chinese bittersweet，Celastrusangulatus［J］. J Nat Prod，1988，51(3):537-542.

［4］ 姬志勤，胡兆農(nóng)，劉國強，等.衛(wèi)矛科植物苦皮藤殺蟲成分化學研究新進展［J］. 西北植物學報，2004，24(4):748-753.

［5］ 吳文君，姬志勤，胡兆農(nóng)，等.殺蟲植物苦皮藤中的有效成分及其生物活性［J］.華中師范大學學報:自然科學版，2005，39(1):50-53.

［6］ 姬志勤，師寶君，胡兆農(nóng).新型植物源殺蟲劑——苦皮藤素［J］.精細與專用化學品，2001(18):28-29.

［7］ 魏亞麗，吳鳴建，趙天增.植物源殺蟲劑苦皮藤素的提取新工藝研究［J］.河南科學，2008，26(1):31-34.

［8］ 盧桂榮，吳鳴建，趙天增，等. RP-HPLC 法測定苦皮藤素中苦皮素A 的含量［J］. 河南科學，2007，25(3):395-397.