王佳燁,王曉麗,王新婷,單瑩瑩,李 賀,王春梅,孫紅霞,張成義,陳建光,孫靖輝
(北華大學(xué)藥學(xué)院,吉林 吉林 132013)
五味子是木蘭科植物五味子(Schisandra chinensis(Turcz.)Baill.)的成熟干燥果實(shí),具有極高的藥用價值和營養(yǎng)價值,是一種新型的既可藥用也可食用的功能性保健食品[1].現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明:中藥五味子中的化學(xué)成分有木脂素、揮發(fā)油、多糖等,其中木脂素類成分是其主要化學(xué)成分,具有肝保護(hù)、抗病毒、抗糖尿病、抗炎等功能[2-3].有關(guān)五味子木脂素的提取方法有很多,包括超聲提取法、超臨界CO2流體萃取法、大孔吸附樹脂法、滲漉法、回流法、索氏提取法等,但不同提取方法之間所得到的五味子木脂素提取率略有差異[4-7].現(xiàn)通過對超聲提取法、超臨界CO2流體萃取法和大孔吸附樹脂法進(jìn)行比較,探討3種提取方法對五味子木脂素提取率的影響.
高效液相色譜儀(Waters,USA,型號e2695)配有UV檢測器(型號2998PDA)和色譜管理系統(tǒng)(版本號Millennium32);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海申生科技有限公司,型號R206B);超臨界CO2流體萃取儀(沈陽索福爾超臨界萃取設(shè)備有限公司,型號TC-SFE-36-10-320S);AS系列超聲波清洗機(jī)(天津奧特賽恩斯儀器有限公司,型號AS5150A).
五味子(吉林省集安五味子種植基地,由北華大學(xué)藥學(xué)院生藥教研室李鳳麗教授鑒定為木蘭科植物五味子的成熟干燥果實(shí));分析級甲醇(天津市永大化學(xué)試劑有限公司);95%的乙醇(天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司);大孔吸附樹脂(HPD100,上海紫一試劑廠);五味子木脂素類成分標(biāo)準(zhǔn)品(成都普菲德生物技術(shù)有限公司,五味子醇甲(批號:wkq182022702)、五味子酯甲(批號:wkq18052805)、五味子醇乙(批號:wkq18020804)、五味子乙素(批號:wkq18030811)、五味子丙素(批號:wkq18020607)、五味子甲素(批號:wkq18032609)、五味子酚(批號:151116)),以上標(biāo)準(zhǔn)品純度均超過98%;HPLC級甲醇、乙腈和乙酸乙酯(TEDIA,USA);實(shí)驗(yàn)用水為娃哈哈純凈水.
2.1.1 大孔吸附樹脂法
將五味子粉碎,過40目篩,然后稱取150 g五味子粉末,加入1 200 mL的95%乙醇回流1 h,連續(xù)提取兩次,合并兩次的濾液,進(jìn)行抽濾旋蒸.加入蒸餾水使乙醇濃度達(dá)到70%,放置24 h后進(jìn)行抽濾旋蒸,加蒸餾水將提取液定容至濃度為0.1 g/mL.用大孔吸附樹脂灌柱,柱高與直徑比為1∶6,加入提取液(若V柱=25 c m3,則V樣=70 mL).當(dāng)提取液快達(dá)到大孔樹脂以下時加入蒸餾水除去雜質(zhì)(若V柱=25 cm3,則V樣=50 m L),之后用95%的乙醇洗脫(若V柱=25 cm3,則V樣=100 mL),收集乙醇洗脫液進(jìn)行旋蒸.最后將旋蒸液在水浴鍋上加熱至完全無醇味,冷凍干燥,最終得到五味子木脂素粉末5 g,提取率為3.33%.
2.1.2 超臨界 CO2流體萃取法
參考文獻(xiàn)[8-9]方法,將五味子粉碎,過40目篩,稱取150 g五味子粉末,加入萃取釜中,打開水浴,通入CO2,設(shè)定溫度為45℃,當(dāng)萃取裝置達(dá)到設(shè)定溫度時,打開壓縮泵調(diào)節(jié)壓力為30 MPa,將CO2流量調(diào)整為15 L/h,進(jìn)行循環(huán)萃取120 min,待萃取完畢,關(guān)閉壓縮機(jī)、鋼瓶,放空CO2,將收集的液體進(jìn)行冷凍干燥,得到五味子木脂素粉末 44.7 g,提取率為 29.8%.
2.1.3 超聲提取法
參考文獻(xiàn)[10-11]方法,將五味子粉碎,過40目篩,精密稱取150 g五味子粉末,置于具塞三角瓶中,加入90%乙醇3 000 mL,超聲提取30 min,將所得液體進(jìn)行抽濾旋蒸,將旋蒸液在水浴鍋上加熱直至完全無醇味,冷凍干燥,最終得到五味子木脂素粉末21.42 g,提取率為14.28%.
五味子木脂素的測定參考苑廣信等[12]的HPLC方法,色譜柱:Venusil XBP C18(L)色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);島津 GVP 保護(hù)柱(4.6 mm);流動相:甲醇(A),水(B),梯度條件見表 1;柱溫:27 ℃;流速:0.8 mL/min;檢測波長:230 nm;進(jìn)樣量:10 μL.
表1HPLC梯度條件Tab.1 HPLC gradient conditions
2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備
精密稱取五味子醇甲、醇乙、酯甲、甲素和乙素各3 mg,五味子丙素和五味子酚各2 mg,用適量甲醇超聲溶解后定容于10 mL容量瓶中,得對照品儲備液,4℃儲存?zhèn)溆?,并作為混合?biāo)準(zhǔn)品.
2.3.2 五味子木脂素樣品溶液的制備
取3種提取方法所得到的提取物各50 mg,用適量甲醇溶解后定容于10 mL容量瓶中,得到濃度為5 mg/mL的樣品儲備液,4℃儲存?zhèn)溆?,并作為待測樣品.
2.4.1 線性關(guān)系考察
將混合標(biāo)準(zhǔn)品分別稀釋至不同倍數(shù),得到8個濃度梯度的標(biāo)準(zhǔn)品儲備液,濃度0.006~0.300mg/mL.分別精密量取標(biāo)準(zhǔn)品儲備液各1.0 mL,注入進(jìn)樣品中,取10 μL注入液相色譜儀,記錄色譜峰面積.以峰面積y為縱坐標(biāo),對照品質(zhì)量濃度x(mg/mL)為橫坐標(biāo),進(jìn)行線性回歸,得各組分的回歸方程和相關(guān)系數(shù),結(jié)果見圖1和表2.結(jié)果顯示:各組分在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)線性關(guān)系良好[13-14].
2.4.2 定量限(LOQ)和檢出限(LOD)
精密量取混合對照品溶液1 mL,采用倍比稀釋法制成系列質(zhì)量濃度的溶液,進(jìn)行色譜分析,記錄色譜峰面積,以信噪比10∶1作為定量限,信噪比3∶1作為檢出限.測得五味子中五味子醇甲、五味子醇乙、五味子酯甲、五味子酚、五味子甲素、五味子乙素、五味子丙素的定量限分別為 20,18,14,18.5,18,19.5,17 μg/mL;檢出限分別為 7,4,3.5,4.5,5,6.5,5.5 μg/mL.
2.4.3 精密度實(shí)驗(yàn)
取0.1 mg/mL的混合對照品溶液,進(jìn)行色譜分析,連續(xù)測定6次,每次進(jìn)樣10 μL,記錄各色譜峰的相對峰面積,以峰面積計(jì)算RSD,RSD值為0.76%~1.89%,結(jié)果顯示:本方法測定的7種木脂素含量的精密度良好.
2.4.4 穩(wěn)定性考察
取 0.1 mg/mL 的混合對照品溶液,按 2.2 色譜條件,分別于 1,2,4,8,16,24 h 進(jìn)樣測定,記錄各色譜峰的相對峰面積,以峰面積計(jì)算RSD,RSD值為0.84%~1.77%,結(jié)果顯示:本方法在24 h內(nèi)測定的7種木脂素含量的穩(wěn)定性良好.
2.4.5 重復(fù)性考察
取五味子原藥材,按2.1中的3種方法提取五味子木脂素,每種方法提取的五味子木脂素均平行制備5份濃度為5 mg/mL的供試品溶液,進(jìn)行色譜分析,記錄各色譜峰的相對峰面積,以峰面積計(jì)算RSD,大孔吸附樹脂法提取得到的7種木脂素RSD值為0.79%~1.88%,超臨界CO2流體萃取法提取得到的7種木脂素的RSD值為0.66%~1.72%,超聲法提取得到的7種木脂素的RSD值為0.93%~1.91%,結(jié)果顯示:本方法測定樣品中7種木脂素含量的重復(fù)性良好.
2.4.6 回收率試驗(yàn)
采用加樣回收法,精密稱取已知7種木脂素含量的藥材粉末9份,每份0.1 g,分別按高中低3個濃度精密加入7種木脂素對照品溶液,每一濃度平行加入3份,制備得樣品溶液,進(jìn)行色譜分析,計(jì)算回收率.計(jì)算可知,在高中低3個加標(biāo)濃度下,7種木脂素的平均回收率為94.3%~103.7%,回收率RSD值為 0.8 6%~1.75%,結(jié)果顯示:本方法測定的7種木脂素含量的回收率良好.
分別取3種提取方法得到的木脂素待測樣品溶液各1 mL,通過0.45 μm的有機(jī)膜注入進(jìn)樣瓶中,精密吸取10 μL注入液相色譜儀,記錄色譜峰面積,根據(jù)回歸方程計(jì)算含量,求得樣品中7種木脂素的含量,每種提取方法均平行實(shí)驗(yàn)3次.結(jié)果見圖2和表3.
就五味子木脂素的提取方法而言,傳統(tǒng)溶劑提取耗時,溶劑需求量大,工藝復(fù)雜,流程長,重現(xiàn)性差,提取效率低,存在許多固有的缺陷,且常用的有機(jī)溶劑大多有毒,易造成環(huán)境污染,危害實(shí)驗(yàn)操作人員的健康[15].現(xiàn)代科技的發(fā)展優(yōu)化了傳統(tǒng)的提取方法,使五味子木脂素的提取無論在實(shí)驗(yàn)操作安全還是提取率上都大大增強(qiáng).超臨界CO2萃取法臨界溫度低,提取原料中的有效成分能被很好保存,特別適合提取對熱敏感、易氧化分解的成分.另外,超臨界CO2萃取法提取能力強(qiáng),產(chǎn)率高,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于食品、化學(xué)和生物工程等領(lǐng)域[15],但相對其他兩種提取方法而言,此方法所采用的機(jī)器成本較高.超聲提取法具有提取時間短、提取溫度低、適應(yīng)性廣、操作簡單易行的特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于中藥的提取分離中[16].大孔吸附樹脂法具有吸附性能好、價格低廉、可再生利用、洗脫劑安全、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)[17].從提取率上看,用超臨界CO2流體萃取法提取的五味子木脂素提取率最高,總量可達(dá) 18.94 mg/g,提取物的提取率為 29.8%,遠(yuǎn)高于另外兩種方法得到的提取物含量.超聲提取法所提取的五味子木脂素含量為17.96 mg/g,得到提取物的提取率為14.28%.大孔吸附樹脂提取五味子木脂素含量較少,為10.90 mg/g,得到提取物的提取率為3.33%,分析原因可能由于大孔吸附樹脂雖然能除去雜質(zhì),但是也損耗了相當(dāng)一部分木脂素.通過對五味子木脂素提取方法的不斷探索和優(yōu)化,期望得到更高純度的五味子木脂素.本研究比較了3種方法提取五味子木脂素的優(yōu)缺點(diǎn),為五味子木脂素提取方法的選擇提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù).