程振玉， 宋海燕， 楊英杰*， 于世華， 薛俊禮

（1.吉林化工學(xué)院，吉林吉林132022；2.吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，吉林吉林132101）

五味子木脂素提取方法的最新研究進(jìn)展

程振玉1， 宋海燕2， 楊英杰1*， 于世華1， 薛俊禮1

（1.吉林化工學(xué)院，吉林吉林132022；2.吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，吉林吉林132101）

五味子具有收斂固澀、益氣生津、補(bǔ)腎寧心之功效，為我國著名的藥食兩用植物，而木脂素是其最主要的活性成分之一。筆者在實(shí)驗(yàn)探索的基礎(chǔ)上，通過查閱國內(nèi)外最新文獻(xiàn)，從提取技術(shù)發(fā)展史、新技術(shù)提取機(jī)制和原理等方面對(duì)木脂素提取工藝的最新研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行客觀地討論，對(duì)未來更合理的新技術(shù)給出了展望，以期能更高效率地提取木脂素，促進(jìn)五味子藥用資源的充分利用。

五味子；木脂素；提取方法；研究進(jìn)展

五味子Schisandra chinensis Baill是五味子科五味子屬的干燥成熟果實(shí)，被列為上品，最早記錄在 《神農(nóng)本草經(jīng)》中，其應(yīng)用已經(jīng)有2 000多年的歷史［1-2］?，F(xiàn)代藥理研究表明，五味子醇甲、五味子酯甲等木脂素是五味子最主要的

活性成分［3-5］，主要涉及到中樞神經(jīng)、生殖、消化、心血管系統(tǒng)和抗氧化、抗腫瘤等方面［6］，目前市場上已經(jīng)開發(fā)出五味子膠囊［7］、果酒［8］和飲料［9］等大量相關(guān)產(chǎn)品，因此對(duì)木脂素類化合物的提取工藝開展研究具有非常重要的意義。

在過去數(shù)十年間，多種現(xiàn)代提取技術(shù)已被報(bào)道，包括超聲波萃取［10］、微波萃?。?1］、超聲波-微波協(xié)同萃?。?2］、植物組織破碎提?。?3］、超臨界萃取［14］、加速溶劑萃?。?5］、超高壓液體萃?。?6］、酶萃?。?7］、 法多索溶劑萃?。?8］、植物油萃?。?9］、 離子液體萃?。?0-21］、 雙水相萃?。?2］、 乳化劑萃?。?3-24］等。 同時(shí)， 以滲漉［25］、 回流［26］、索氏提取法［27］為主的傳統(tǒng)方法也常用于木脂素的提取，尤其是回流法，它作為一種對(duì)照方法，常與新建立的提取方法進(jìn)行比較。

筆者在前期研究的基礎(chǔ)上［28］，圍繞 “傳統(tǒng)提取技術(shù)→現(xiàn)代提取技術(shù)→新型輔助提取技術(shù)”這一主題，總結(jié)了木脂素的十余種提取方法，補(bǔ)充完善了相關(guān)方面的新文獻(xiàn)。同時(shí)，還對(duì)提取機(jī)制和原理進(jìn)行了詳細(xì)闡述，對(duì)提取方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了客觀地討論，尤其是結(jié)合工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)情況，指出了現(xiàn)代提取方法的不足之處，并對(duì)未來更合理的新技術(shù)給出了展望。

1 傳統(tǒng)提取技術(shù)

溶劑提取法是傳統(tǒng)上從成分復(fù)雜的天然藥物中提取出活性成分的最主要方法。不同有機(jī)溶劑的極性相差很大，而且不同類型活性物質(zhì)的極性也不同，根據(jù)相似相容原理，選擇對(duì)共存雜質(zhì)溶解能力差、對(duì)所提取目標(biāo)成分溶解能力強(qiáng)的溶劑，使目標(biāo)成分從中藥材表面或組織內(nèi)部轉(zhuǎn)移到溶劑中。其中，滲漉法、回流提取法及索氏提取法是提取五味子木脂素最常用的方法。

1.1 索氏提取法 索氏提取法利用溶劑回流和虹吸原理，使固體物質(zhì)每次都被純的溶劑所萃取，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于天然藥材各類活性物質(zhì)的萃取。

Halstead等［27］以五味子醇甲、五味子甲素、五味子醇乙、五味子乙素這4種木脂素為考察指標(biāo)，分別選擇蒸餾水、50%甲醇、50%乙醇、純甲醇和純乙醇作為提取劑，對(duì)該方法提取木脂素的工藝進(jìn)行了探索。結(jié)果表明，純甲醇提取效果最佳，經(jīng)過連續(xù)回流24 h后，99.5%的木脂素被提取。該技術(shù)所用溶劑量少，提取率高，但提取時(shí)間長，對(duì)受熱易分解或變質(zhì)的目標(biāo)成分有影響。

1.2 回流提取法 回流法是從天然藥物中提取活性成分最傳統(tǒng)的方法。取藥材粉末放入容器中，加入水或其它溶劑，然后加熱提取。王小寧［29］、丁璞［30］與蔣益萍［31］等對(duì)回流法提取五味子醇甲、五味子甲素和五味子乙素進(jìn)行了報(bào)道，他們通過正交或星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面試驗(yàn)對(duì)工藝進(jìn)行了優(yōu)化，王小寧確定最佳工藝條件為加入4倍量75%乙醇，提取2 h；丁璞確定最佳工藝條件為加入9.99倍量82.9%乙醇提取135.44 min；蔣益萍確定最佳工藝條件為加入8倍量95%乙醇提取2次，每次2 h。王少杰等［32］報(bào)道了回流法提取南五味子總木脂素的工藝條件，確定其最佳提取方法為料液比1：9，加入70%乙醇，提取3次，每次1.5 h。董媛媛［33］、黃瑩［34］等亦對(duì)回流法提取木脂素做了研究，董媛媛以五味子丙素、五味子醇乙、五味子酯甲、五味子乙素、五味子醇甲和五味子甲素這6種木脂素類化合物為研究指標(biāo)，通過設(shè)計(jì)響應(yīng)面Box-Behnken優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，確定最佳工藝條件為料液比1：11，加入90%乙醇提取35 min，共提取3次；黃瑩確定提取劑乙醇的最佳濃度為90%，與董媛媛報(bào)道一致，但其它條件并不相同，她認(rèn)為，料液比1：8，提取時(shí)間1.5 h，提取1次的效果最好。然而，由于回流法提取溫度高，時(shí)間長，故熱不穩(wěn)定成分亦不能采用此法。

1.3 滲漉法 滲漉法是不斷向粉碎過篩的藥材中添加新鮮的浸出溶劑，使其滲過藥材，從滲漉筒下端出口流出浸出液的方法。曹世紅等［25］以五味子酯甲的提取率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)滲漉法提取五味子木脂素的工藝條件進(jìn)行了考察，確定其最佳提取工藝條件為80%乙醇浸泡 24 h，以 6 m L/（kg.min）的速率進(jìn)行滲漉，收集8倍滲漉液。該方法為常溫提取，雖有利于活性成分保護(hù)，但溶劑消耗量大，消耗時(shí)間長，操作比較麻煩。

2 現(xiàn)代提取技術(shù)

傳統(tǒng)提取技術(shù)主要存在耗時(shí)長、能耗大、提取劑容易揮發(fā)、溶媒用量大、目標(biāo)成分提取率低、熱不穩(wěn)定成分容易受到破壞等一系列不足之處［35］。為了克服上述缺點(diǎn)，經(jīng)過眾多學(xué)者不斷研究，現(xiàn)代提取技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，如法多索溶劑萃取、超臨界CO2萃取，加速溶劑萃取、超高壓萃取、植物組織破碎萃取、乳化劑萃取、植物油提取、微波輔助萃取和超聲波萃取等，這些技術(shù)大多滿足美國環(huán)境保護(hù)局（http：//www.epa.gov/greenchemistry/pubs/about_gc.htm l）的標(biāo)準(zhǔn)要求，具有提取劑無毒、安全可靠、易回收、無污染、可循環(huán)利用等特點(diǎn)，因此也被稱為 “綠色技術(shù)”。

2.1 超臨界CO2提取法 對(duì)超臨界流體萃?。⊿upercritical fluid extraction，SFE）的研究始于1879年［36］，而Zosel于1964年申請了SFE法脫除咖啡中咖啡因的專利。由此開始，該技術(shù)引起了科學(xué)界的廣泛興趣，并成功應(yīng)用于環(huán)境、制藥、食品分析等行業(yè)。

目前，CO2被普遍認(rèn)為是超臨界萃取的最佳溶劑，其臨界溫度是31℃，接近于室溫，臨界壓力為7.38 MPa，在適度的壓力下就可提取，但CO2極性小，僅是萃取脂類、油脂等非極性物質(zhì)的理想溶劑。然而，現(xiàn)在已通過化學(xué)改進(jìn)劑的應(yīng)用成功地解決了這一問題，少量改進(jìn)劑即可顯著增加了CO2的極性 （例如加入二氯甲烷0.5 mL），其萃取效率相當(dāng)于水蒸氣蒸餾4 h［37］。

戴軍［38］、程康華［39］等均采用超臨界 CO2萃取了木脂素。戴軍以五味子總木脂素為研究指標(biāo)，對(duì)南北五味子木脂素的工藝條件進(jìn)行了探索，確定最佳工藝參數(shù)為萃取壓力25 MPa，萃取溫度35℃，CO2體積流量2 L/min；程康華以五味子醇甲為考察指標(biāo)，認(rèn)為最佳工藝條件為在萃取溫度45℃、壓力12.5 MPa的超臨界條件下萃取180 min。

Sovov等［14］亦通過該法從北五味子的不同部位 （葉和莖部）中提取了五味子乙素、五味子醇甲、五味子甲素、戈米辛N、五味子丙素和五味子醇乙，發(fā)現(xiàn)當(dāng)臨界最佳溫度和壓力分別為50℃和27 MPa時(shí)，萃取率最大。超臨界萃取具有很多顯著的優(yōu)點(diǎn)，如流體擴(kuò)散能力強(qiáng)、黏度低、表面張力小、加速萃取劑滲透到藥材的能力和傳質(zhì)作用、縮短萃取時(shí)間等。由于超臨界流體反復(fù)回流萃取樣品，故活性成分的萃取比較完全，萃取率高。而且超臨界流體的選擇性更高，可通過改變壓力或溫度來調(diào)節(jié)流體的溶劑能力。另外，該方法可在室溫下操作，而且整個(gè)萃取過程不涉及到有機(jī)溶劑，因此可在沒有絲毫溶媒殘留的條件下，萃取熱不穩(wěn)定性化學(xué)成分，屬于純天然的綠色化學(xué)。

2.2 加速溶劑萃取法 1996年，Richter等［40］第一次對(duì)加速溶劑萃取法（Accelerated solvent extraction）進(jìn)行了研究和報(bào)道，現(xiàn)在該法亦稱之為加壓流體萃取法（pressurized fluid extraction，PFE）、加速流體萃取法（accelerated fluid extraction，ASE）、加速溶劑萃取法（enhanced solvent extraction，ESE）、高壓溶劑萃取法（high pressure solvent extraction，HSPE）［41］，其原理主要為高壓保持溶劑超出了其正常沸點(diǎn)，在動(dòng)力學(xué)上促進(jìn)了萃取過程。另外，樣品自動(dòng)處理技術(shù)使具有萃取時(shí)間短、溶劑消耗量小等特點(diǎn)的加速溶劑萃取技術(shù)有了更大的發(fā)展和應(yīng)用前景，而且高壓和高溫的協(xié)同作用加速了萃取，使該技術(shù)的溶劑消耗量非常小。在較高溫度下，目標(biāo)成分的溶解度加大，傳質(zhì)速率加快，黏度小，表面張力低，促進(jìn)了目標(biāo)成分的溶解和轉(zhuǎn)移。

王梓等［15］對(duì)加速溶劑萃取木脂素的工藝進(jìn)行了研究，確定最佳工藝條件為87%乙醇作提取劑，提取溫度160℃，靜態(tài)萃取時(shí)間10 min，提取壓力1 500 psi，1個(gè)提取循環(huán)，60%沖水量，在此工藝下五味子醇甲、五味子醇乙、五味子甲素和五味子乙素這4種木脂素的總提取量達(dá)到14.72 mg/g。Hee和Chul［42］亦采用該法提取了五味子，通過分析五味子醇甲、戈米辛J、五味子醇乙、順芷酰戈米辛H、當(dāng)歸先戈米辛H、五味子甲素、五味子乙素、戈米辛N和五味子丙素的含有量，對(duì)不同工藝條件下木脂素的提取率進(jìn)行了考察，發(fā)現(xiàn)選用甲醇作為提取劑，于125℃下靜態(tài)提取1次，提取時(shí)間5 min時(shí)效率最佳。

2.3 超高壓液體萃取法 1899年，Bert發(fā)現(xiàn)450 MPa可延長牛奶的使用期，首次提出了超高壓 （UHP）可作為食品加工方法。目前，超高壓已經(jīng)被視為食品加工領(lǐng)域中一項(xiàng)有吸引力的創(chuàng)新非熱力學(xué)技術(shù)，超高壓提取技術(shù) （ultrahigh-pressure extraction，UHPE）便在此基礎(chǔ)上開發(fā)形成，其操作過程類似超高壓加工的食物，原材料首先與溶劑在室溫下混合，然后瞬間釋放壓力［15］。該方法首先將中藥材粉碎成一定大小的粒度，并在常溫下浸泡于一定溶劑中，然后在液面上施加100～1 000 MPa的流體靜壓力作用，持續(xù)一小段時(shí)間。當(dāng)中藥材細(xì)胞內(nèi)外壓力達(dá)到平衡時(shí)，立即釋放壓力，含有目標(biāo)成分的細(xì)胞壁內(nèi)外形成巨大的壓力差，使得其結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重變形，細(xì)胞壁破裂，組織破損，加劇細(xì)胞內(nèi)成分轉(zhuǎn)移到細(xì)胞外的溶劑中，從而提取目標(biāo)成分。

Liu等［16］以五味子乙素和五味子甲素為考察指標(biāo)，對(duì)影響超高壓提取木脂素效率的乙醇體積分?jǐn)?shù)、萃取功率、料液比、提取時(shí)間等因素進(jìn)行了探索，確定最佳工藝參數(shù)為萃取壓力400 MPa，乙醇濃度90%，料液比1：90，提取時(shí)間5 min。與回流和超聲波提取法相比，超高壓法不僅木脂素萃取率高，而且所需時(shí)間短，同時(shí)由于在室溫下提取，熱不穩(wěn)定成分不易被破壞。因此，在中藥材活性成分提取的研究中，超高壓萃取法是一項(xiàng)很有前景的新技術(shù)。

2.4 組織破碎提取法 20世紀(jì)90年代，日本生藥學(xué)家將中草藥搗碎，有效地提取了活性成分丹寧，在此基礎(chǔ)上，我國醫(yī)學(xué)家劉延澤教授對(duì)該原理作進(jìn)一步研究，并于1993年率先提出了一種新技術(shù)，命名為 “植物組織破碎提取法［43］”。該方法通過閃式提取器進(jìn)行提取，由于完成一次提取僅需要1～3 min，與傳統(tǒng)方法相比，提取時(shí)間大幅減少，故又被稱為閃式提取。該新技術(shù)集機(jī)械剪切力、超動(dòng)分子滲透和強(qiáng)力振動(dòng)作用于一體［19］，在與目標(biāo)成分極性相似的溶劑存在下，室溫下數(shù)秒或幾分鐘內(nèi)將藥材徹底粉碎，細(xì)胞組織遭到破壞，從而加速待提取的目標(biāo)成分脫離藥材基質(zhì)，迅速轉(zhuǎn)移到提取劑中。最后，過濾提取物，收集濾液，蒸干，濃縮物即為目標(biāo)成分。

Tang等［13］以五味子醇乙、五味子甲素和五味子醇甲作為研究指標(biāo)，對(duì)組織破碎法提取北五味子木脂素的工藝進(jìn)行了系統(tǒng)探索。采用正交試驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化，確定最佳提取工藝為乙醇體積分?jǐn)?shù)80%，料液比1：10，提取3次，每次2 m in，發(fā)現(xiàn)在非常短的時(shí)間內(nèi)，組織破碎提取法便可完成對(duì)目標(biāo)成分的徹底提取。由于該技術(shù)所需時(shí)間極短，而且提取率高，在室溫下操作，因此是中草藥提取領(lǐng)域中一項(xiàng)重要的新技術(shù)。

2.5 乳化劑輔助提取法 采用有機(jī)溶劑或醇溶液對(duì)木脂素進(jìn)行提取時(shí)，提取液以及蒸發(fā)除去乙醇后的濃縮液都是非均一相的混濁物，五味子木脂素既存在于油脂相中，也有少量存在于無機(jī)相中，這對(duì)后續(xù)純化操作，無論是有機(jī)溶劑萃取法還是大孔吸附樹脂吸附法，都難以正常進(jìn)行。因此，采用含乳化劑的乙醇水溶液對(duì)木脂素進(jìn)行提取的方法應(yīng)運(yùn)而生。

陳碧蕓等［23］對(duì)含乳化劑的乙醇水溶液提取五味子木脂素的工藝進(jìn)行了研究，通過比較4種乳化劑 （單甘脂、EM、Tween 20、Tween 80），確定EM的乳化效果最佳，其添加量為3%，乙醇體積分?jǐn)?shù)80%，提取2次，發(fā)現(xiàn)該條件下木脂素的提取率高達(dá)96%，而未加EM的空白對(duì)照樣的提取率只有43%。王東等［24］在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步作了研究，確定以乙醇溶液、乳化劑EM和乙酸乙酯組成的混合溶劑為提取劑，提取效果更好。通過正交優(yōu)化試驗(yàn)，確定乙醇體積分?jǐn)?shù)為80%，乙酸乙酯和EM的加入量分別占乙醇溶液體積分?jǐn)?shù)的10%和2%。

2.6 微波提取法 微波提取法是一種通過微波，把中藥材中的目標(biāo)成分提取、轉(zhuǎn)移并溶解到提取劑中的新技術(shù)。微

波是一種頻率從300 MHz變化到300 GHz的電磁場，由兩種互相垂直并且振蕩的電場和磁場組成。其加熱原理主要是基于微波對(duì)極性物質(zhì)的直接輻射作用，隨著離子遷移和偶極子轉(zhuǎn)動(dòng)作用，電場能被轉(zhuǎn)化成熱能，離子在傳導(dǎo)過程中因受到介質(zhì)的阻力作用，從而產(chǎn)生熱量。另一方面，隨著電場信號(hào)頻率和方向的變化，中藥材中的極性分子頻繁改變位置 （旋轉(zhuǎn)、振蕩或擺動(dòng)），導(dǎo)致目標(biāo)分子之間的碰撞而產(chǎn)生熱量。微波輔助萃取的機(jī)制主要涉及到三個(gè)過程（1）持續(xù)增加溫度和壓力后，細(xì)胞壁破裂，目標(biāo)分子脫離樣品基質(zhì)；（2）溶劑擴(kuò)散進(jìn)入樣品基質(zhì)；（3）目標(biāo)分子溶解，從基質(zhì)中釋放到提取劑中。該方法具有加熱快、時(shí)間短，提取率高等特點(diǎn)，同時(shí)因提取中減少了有機(jī)溶劑的使用而被稱為綠色技術(shù)。

Gao等［11］以五味子醇甲、五味子酯甲和五味子甲素為研究指標(biāo)，建立了在線連續(xù)采樣-動(dòng)態(tài)微波輔助萃取-高效液相色譜分離測定五味子木脂素含有量的方法，通過正交試驗(yàn)優(yōu)化微波輔助法工藝條件，確定最佳工藝流程為稱量粉碎過篩 （80目）的干燥五味子100 mg，加入80%甲醇10 mL，330 W微波功率下進(jìn)行萃取。黃天輝等［44］以五味子醇甲為研究指標(biāo)，通過正交試驗(yàn)對(duì)微波輔助法萃取五味子木脂素的工藝進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并且與回流法做了比較，發(fā)現(xiàn)最佳工藝流程為取粒徑80目的五味子，按照料液比1：12加入80%乙醇，在850W功率下微波輻射萃取35 min，其提取率明顯優(yōu)于回流法。Zhu等［45］對(duì)我國不同產(chǎn)地的南、北五味子進(jìn)行了分析研究，以五味子醇甲、五味子甲素、五味子酯甲和五味子乙素這4種木脂素的提取率之和作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)木脂素的5種提取方法 （微波、回流、超聲波、索式和微波-超聲聯(lián)合法）進(jìn)行了考察，發(fā)現(xiàn)采用微波輔助萃取法時(shí)，木脂素有較高的提取率。最后，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)對(duì)其工藝作進(jìn)一步優(yōu)化，確定最佳工藝參數(shù)為提取時(shí)間10 min，料液比1：25，乙醇濃度75%，微波功率200W。

2.7 超聲波提取法 超聲波是不能被人類耳朵聽到的一種特殊的波，在化學(xué)中是指頻率在20 KHz到100 MHz之間的聲波。超聲波對(duì)介質(zhì)分子產(chǎn)生壓縮和擠壓作用，通過介質(zhì)進(jìn)行傳播，而且在這個(gè)過程中產(chǎn)生了空化效應(yīng)，即經(jīng)過了氣泡的形成、增大和破裂過程。介質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成氣泡的熱能之后，產(chǎn)生大量能量，氣泡的溫度高達(dá)5 000 K，內(nèi)部壓力可達(dá)1 000 atm，加熱和冷卻速率達(dá)到1 010 K/s。基于此，超聲波輔助萃取法被應(yīng)用于活性成分的萃取，其最顯著優(yōu)點(diǎn)是超聲波可促使有機(jī)或無機(jī)類化合物從固體樣品中浸出，原因可能是超聲波促進(jìn)傳質(zhì)作用，加快溶劑滲透到樣品基質(zhì)的速度。

張悅怡等［46］以五味子醇甲、五味子乙素和五味子醇乙這3種木脂素的提取率為響應(yīng)值，對(duì)超聲波輔助乙醇法萃取五味子木脂素的工藝進(jìn)行了研究，在對(duì)單因素進(jìn)行考察的基礎(chǔ)上，基于中心組合設(shè)計(jì)原理，采用響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)法作進(jìn)一步優(yōu)化，確定最佳工藝流程為稱取五味子1 g，加入85%乙醇146mL，超聲提取34min。劉少靜等［47］以五味子總木脂素為研究指標(biāo)，經(jīng)過正交試驗(yàn)優(yōu)化，確定最佳工藝為超聲時(shí)間30 min，乙醇體積分?jǐn)?shù)70%，超聲溫度50℃，料液比1：14。Wei［48］、Zhang［49］等以五味子醇甲、五味子酯甲、五味子乙素、五味子醇乙、安五脂素、五味子酚、五味子甲素、和五味子丙素中的8種或6種木脂素為研究指標(biāo)，分別對(duì)我國不同產(chǎn)地的南、北五味子果實(shí)進(jìn)行研究。Wei等將超聲波、回流和索式法進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)采用超聲波輔助法時(shí)，木脂素的萃取率最高，最佳條件為料液比1：40，提取時(shí)間45 min，乙醇體積分?jǐn)?shù)90%；Zhang等對(duì)提取木脂素的3種溶劑 （純甲醇、純乙醇、50%甲醇）進(jìn)行了探索，發(fā)現(xiàn)溶劑為純甲醇時(shí)提取效果最佳，而且提取30 min較好。毛婷［50］和周玲［51］等亦對(duì)超聲波輔助提取木脂素的最佳工藝條件進(jìn)行了探索。毛婷等確定最佳條件為乙醇濃度90%，料液比1：8，提取時(shí)間50m in，提取2次；周玲等確定超聲循環(huán)提取技術(shù)的最佳條件為采用85%乙醇作為提取溶劑，超聲功率500 W，超聲時(shí)間10 min，溫度30℃，料液比1：20。Zhang等［52］認(rèn)為，五味子乙素的最佳提取條件為以95%乙醇為提取劑，于60℃下提取70 min。

3 新型輔助技術(shù)提取法

3.1 超聲-微波協(xié)同提取法 目前實(shí)驗(yàn)室使用的超聲波萃取儀是將超聲波換能器產(chǎn)生的超聲波通過介質(zhì) （通常是水）傳遞，然后作用于樣品，這是一種間接的作用方式，聲振效率低，必須通過增加超聲波發(fā)生器的功率來提高萃取效率。然而這樣會(huì)產(chǎn)生噪音，令人感覺不適。對(duì)微波萃取而言，其受溶劑特性的影響很大，而且因微波穿透能力的限制，樣品萃取不均勻，效率下降，時(shí)間增加。而超聲-微波協(xié)同萃取法將直接超聲振動(dòng)與微波輻射這兩種作用方式相結(jié)合，充分利用了超聲波振動(dòng)的空化作用與微波的高能作用，使萃取率得到了顯著的提高。

程振玉等［12］以五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素和五味子丙素為研究指標(biāo)，對(duì)超聲-微波協(xié)同萃取北五味子木脂素的工藝進(jìn)行了系統(tǒng)研究，同時(shí)與回流、索氏、微波輔助和超聲波輔助法進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，超聲-微波協(xié)同萃取法明顯優(yōu)于其它4種提取方法，其最佳工藝條件為以84%乙醇為提取劑，超聲功率50W，微波功率430W，五味子粒徑120目，料液比1：15），萃取時(shí)間2.1 min。在此條件下，5種木脂素的提取率達(dá)到（14.22±0.135）mg/g。

3.2 超聲波/微波輔助離子液體提取法 與通常使用的有機(jī)溶劑相比，離子液體 （IL）有著截然不同的理化性質(zhì)，它是一種在室溫下完全由陰陽離子組成的液態(tài)物質(zhì)。在-100～200℃ （最高可達(dá)300℃）范圍內(nèi)，它均以液態(tài)形式存在，溶解性高，不論對(duì)有機(jī)還是無機(jī)物都有良好的溶解能力，而且具有蒸汽壓低、無污染、無氣味、難揮發(fā)、難著火、熱穩(wěn)定性高等顯著的特性。同時(shí)，離子液體與大多數(shù)有機(jī)溶劑互不混溶，所以具有與目標(biāo)成分容易分離、容易回收、能反復(fù)循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)。因此，離子液體是傳

統(tǒng)提取中揮發(fā)性強(qiáng)的溶劑的替代品，屬于低碳環(huán)保的綠色技術(shù)要求下的理想溶劑，已被廣泛應(yīng)用到中藥材的提取領(lǐng)域。超聲波/微波輔助離子液體法（ILUAE/ILMAE）結(jié)合了超聲波、微波和離子液體這三項(xiàng)新技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，是非常具有開發(fā)前景的新技術(shù)，具有萃取時(shí)間短、萃取率高、活性成分被不易破壞、無污染等特點(diǎn)，也是近年來天然產(chǎn)物提取工藝領(lǐng)域的一項(xiàng)重要?jiǎng)?chuàng)新。

Ma等［21，53］分別采用超聲波輔助離子液體 （ILUAE）、微波輔助離子液體（ILMAE）法對(duì)五味子木脂素的提取工藝進(jìn)行了系統(tǒng)研究，以五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素和五味子乙素這4種木脂素的提取率為考察指標(biāo)，并將該新技術(shù)與傳統(tǒng)熱回流法進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)由1-十二烷基-3-甲基咪唑-溴化物組成離子液體提取劑時(shí)，木脂素提取效果最佳。通過設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化，確定微波輔助離子液體法的最佳工藝流程為稱量干燥的五味子25.0 g，用含0.25M 1-十二烷基-3-甲基咪唑-溴化物250 mL的離子液體浸潤4 h，然后置于微波爐中，按料液比1：12加入離子液體，在385W功率下微波輻射萃取40 min；超聲波輔助離子液體萃取法的最佳工藝流程為稱量粉碎的北五味子0.5 g，按料液比1：12加入含十二烷基-3-甲基咪唑-溴化物0.8 mL的離子液體，在200W超聲功率下提取30 min。

3.3 超聲波輔助酶提取法 植物中的有效成分主要存在于植物體 （如細(xì)胞壁和果膠）中，而酶在植物提取時(shí)能使其降解成疏散結(jié)構(gòu)［54］，在后續(xù)超聲波處理過程中，短時(shí)間內(nèi)超聲可使植物細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)破裂，加速溶劑分子對(duì)中藥材基體的滲透和待提取成分的溶劑化，從而大大加快提取速度，提高目標(biāo)成分的提取率。

陰冠秀等［17］以五味子果實(shí)為原料，以五味子乙素為研究指標(biāo)，對(duì)超聲波輔助酶法萃取五味子木脂素進(jìn)行了研究，通過比較纖維素酶、果膠酶和復(fù)合酶，確定果膠酶的提取效果最佳，其最佳條件為果膠酶用量0.96%，最適pH 3.5，酶解溫度52.89℃，酶解時(shí)間4.04 h。在此條件下，五味子乙素的提取率達(dá)到0.262%。

3.4 超聲波輔助植物油提取法 基于 “相似相溶”原理，極性大的成分在大極性溶劑中溶解度較大，中極性、小極性成分亦然。由于五味子木脂素屬于親脂性物質(zhì)，故極性通常都比較小，因此能以植物油為提取劑，對(duì)五味子木脂素的提取進(jìn)行研究。植物油作為日常生活中必備的食用品，其營養(yǎng)價(jià)值高，無毒無害，服用安全，綠色無污染，以此作為目標(biāo)成分的提取劑，對(duì)五味子的進(jìn)一步開發(fā)和利用具有重要價(jià)值。

徐仲航和金向群［19］首次對(duì)超聲波輔助植物油法提取北五味子木脂素的可行性及工藝進(jìn)行了考察，以五味子乙素和甲素兩種活性成分的萃取率之和作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，首先對(duì)木脂素萃取率影響比較大的幾個(gè)單因素 （植物油用量、提取次數(shù)、提取時(shí)間）進(jìn)行了考察，在此基礎(chǔ)上再設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)L9（34），對(duì)提取工藝作進(jìn)一步優(yōu)化，結(jié)果確定最佳工藝條件為料液比1：2.5，提取時(shí)間3.0 h，提取2次。最后，選取水提取、乙醇提取、超臨界CO2法與超聲波輔助植物油萃取法做了比較，發(fā)現(xiàn)采用水提取法、乙醇提取法時(shí)，木脂素提取率均低于超聲波輔助植物油法，而超臨界提取與植物油提取法所得木脂素的含有量相近，無明顯差別。

3.5 超聲波輔助雙水相提取法 雙水相是由短鏈醇和無機(jī)鹽兩類物質(zhì)組成的系統(tǒng)，當(dāng)兩者以適當(dāng)濃度混合時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生互不相溶的兩個(gè)水相體系，根據(jù)相似相溶原理，不同物質(zhì)在這兩相之間的分配比不同，造成溶解度差異很大。雙水相體系就是利用這一原理，通過液-液萃取來實(shí)現(xiàn)提取分離的目的，該方法由于具有成本低、分離簡便等特點(diǎn)，因此已成為從中藥材中提取和分離天然化合物的一種非常有前景的技術(shù)。

Guo等［22］以五味子醇甲、五味子酯甲和五味子甲素為研究指標(biāo)，對(duì)超聲波輔助雙水相法提取五味子木脂素的可行性做了研究，通過對(duì)不同類型無機(jī)鹽及其濃度的考察，確定雙水相由25% （NH4）2SO4（w/w）和19%乙醇（w/w）組成，此時(shí)兩相的分配系數(shù)大于0.74，木脂素的回收率可達(dá)到93%。然后，通過設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn)，確定超聲波輔助的提取條件為料液比1：20，超聲波功率800W，萃取時(shí)間61.1 min，在此優(yōu)化條件下，上層相 （乙醇溶液）中五味子醇甲、酯甲和甲素的提取率分別為13.10、1.87、和1.84 mg/g。與超聲波輔助80%乙醇提取法比較，該方法下木脂素的提取率基本沒有變化，但是其純度卻得到了顯著的提高。

4 討論

隨著人類對(duì)中藥材活性化合物需求的不斷增長，在木脂素傳統(tǒng)提取方法的基礎(chǔ)上，很多學(xué)者對(duì)新方法深入開展了探索和研究，綠色無污染、提取率高是現(xiàn)代新提取技術(shù)最主要的兩個(gè)特點(diǎn)。但大部分文獻(xiàn)對(duì)這些新技術(shù)的提取機(jī)制和原理缺少較為深刻的闡釋，同時(shí)由于提取設(shè)備昂貴、經(jīng)濟(jì)成本高等原因，很多實(shí)驗(yàn)室探索的新技術(shù)在工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)中受到限制，難以給企業(yè)帶來真正的經(jīng)濟(jì)效益，而且受不同提取方法 （樣品制備技術(shù)）的影響，藥材中有效成分固有的藥理活性可能會(huì)發(fā)生改變，但目前文獻(xiàn)對(duì)此現(xiàn)象均鮮有提及。因此，筆者認(rèn)為在探索木脂素的提取工藝時(shí)，應(yīng)同時(shí)對(duì)其藥理作用作相應(yīng)地研究，以木脂素的提取率及藥理活性同時(shí)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立更科學(xué)合理的新方法、新工藝。

基于不同植物基質(zhì)及其目標(biāo)化合物的不同特點(diǎn)，新型輔助提取技術(shù)在該領(lǐng)域可能有更廣闊的應(yīng)用前景，故應(yīng)給予更深層次的研究。不同提取方法會(huì)影響目標(biāo)成分的提取率，進(jìn)而影響植物體中活性成分含有量的測定，隨著生物活性化合物木脂素經(jīng)濟(jì)意義的不斷增加，五味子提取物的應(yīng)用前景越來越廣闊，開發(fā)力度不斷加大。因此，今后對(duì)五味子木脂素提取領(lǐng)域的研究方法應(yīng)集中于經(jīng)濟(jì)效益高、綠色無污染、操作簡單、提取率高的新技術(shù)和新方法。

［1］ Yan L，Chen D F.Analysis of Schisandra chinensis and Schisandra sphenanthera［J］.J Ghromatogr A，2009，1216（11）：1980-1990.

［2］ 陸兔林，吳 楊，季 德，等.五味子多糖提取分離和藥理作用研究進(jìn)展［J］.中國中藥雜志，2014，39（4）：751-754.

［3］ 程振玉，楊英杰，劉治剛，等.高效液相色譜法測定北五味子中5種木脂素含量［J］.理化檢驗(yàn)：化學(xué)分冊，2014，50（5）：575-578.

［4］ Ling T，Lin JC，Chyau CC，et al.Purification of lignans from Schisandra chinensis fruitby using column fractionation and supercritical antisolvent precipitation［J］.JGhromatogr A，2013，1282（5）：23-37.

［5］ Ma CH，Yang L，Zu YG，et al.A new approach to catalytic hydrolysis of ester-bound biphenyl cyclooctene lignans from the fruits of Schisandra chinensis Baill by ion exchange resin［J］. Ghem Eng Res Des，2012，90（9）：1189-1196.

［6］ 王佳麗，楊洪濤.五味子主要化學(xué)成分的藥理研究［J］.河南中醫(yī)，2014，34（2）：357-359.

［7］ 王勝春，賀雪梅，樊亞萱.薄層掃描法測定五靈膠囊中五味子乙素的含量［J］.第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào)，1998，19（4）：478-479.

［8］ 尚小瑩，饒鋮樂，陳茂彬.五味子果酒釀造工藝研究［J］.釀酒，2013，40（1）：73-76.

［9］ 尹德斌，郝春喜，姜宏瑾，等.北五味子果汁飲料工藝及配方優(yōu)化［J］.中國林副特產(chǎn)，2012，8（4）：19-20.

［10］ Zhang H，Zhang G Q，Zhu Z Y，et al.Determination of six lignans in Schisandra chinensis（Turcz.）Baill.fruits and related Chinesemultiherb remedies by HPLC［J］.Food Ghem，2009，115（2）：735-739.

［11］ Gao SQ，You JY，Wang Y，et al.On-line continuous sampling dynamic microwave-assisted extraction coupled with high performance liquid chromatographic separation for the determination of lignans in Wuweizi and naphthoquinones in Zicao［J］. JGhromatogr B，2012，887-888（3）：35-42.

［12］ Cheng Z Y，Yang Y J，Liu Y，etal.Two-steps extraction ofessential oil，polysaccharides and biphenyl cyclooctene lignans from Schisandra chinensis Baill fruits［J］.J Pharmaceu Biomed Anal，2014，96：162-169.

［13］ Tang Y，Liu Y Z，Han L，et al.Optimization of smashing tissue extraction technology of Schisandra chinensis fruits by orthogonal test［J］.Ghin Tradit Herbal Drugs，2012，4（3）：259-262.

［14］ Sovov H，Opletal L，Rtlov M B，et al.Supercritical fluid extraction of lignans and cinnamic acid from Schisandra chinensis［J］.JSupercritical Fluids，2007，42（1）：88-95.

［15］ 王 梓，李 偉，鄭毅男.響應(yīng)曲面優(yōu)化加壓溶劑提取五味子中4種木脂素［J］.人參研究，2013，23（2）：27-30.

［16］ Liu C J，Zhang SQ，Wu H.Non-thermal extraction ofeffective ingredients from Schisandra chinensis Baill and the antioxidant activity of its extract［J］.Nat Prod Res，2009，23（15）：1390-1401.

［17］ 陰冠秀，杜 冰，華洋林，等.超聲波輔助酶解法提取五味子乙素［J］.食品科學(xué)，2011，32（6）：115-118.

［18］ 劉 本.法多索溶劑提取五味子中的五味子甲素［J］.中成藥，2000，27（7）：507-508.

［19］ 徐仲航，金向群.植物油提取五味子木脂素工藝的研究［J］.特產(chǎn)研究，2011，3（4）：41-43.

［20］ Xiao Y，Zhang H.Homogeneous ionic liquid microextraction of the active constituents from fruits of Schisandra chinensis and Schisandra sphenanthera［J］.Anal Ghim Acta，2012，712：78-84.

［21］ Ma C H，Liu T T，Yang L，et al.Ionic liquid-based microwave-assisted extraction ofessentialoiland biphenyl cyclooctene lignans from Schisandra chinensis Baill fruits［J］.JGhromatogr A，2011，1218（48）：8573-8580.

［22］ Guo Y X，Han J，Zhang D Y，etal.Aqueous two-phase system coupled with ultrasound for the extraction of lignans from seeds of Schisandra chinensis（Turcz.）Baill［J］.Ultrason Sonochem，2013，20（1）：125-132.

［23］ 陳碧蕓，王 東，常秀蓮，等.乳化劑輔助提取五味子木脂素的研究［J］.食品科技，2011，36（9）：247-250.

［24］ 王 東，徐 菡，趙鎮(zhèn)離，等.同時(shí)提取五味子色素、多糖和木脂素的研究［J］.煙臺(tái)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)與工程版，2014，27（2）：152-156.

［25］ 曹世紅，曾忠榮.滲漉法提取五味子的工藝研究［J］.海峽藥學(xué)，2011，23（2）：55-56.

［26］ 袁海龍，譚 銳，李仙逸，等.均勻設(shè)計(jì)法優(yōu)選五味子的提取工藝［J］.中國中藥雜志，2002，27（5）：355-357.

［27］ Halstead CW，Lee S，Khoo C S，et al.Validation of amethod for the simultaneous determination of four Schisandra lignans in the raw herb and commercial dried aqueous extracts of Schisandra chinensis（Wu Wei Zi）by RP-LC with DAD［J］.JPharm Biomed Anal，2007，45（1）：30-37.

［28］ 程振玉，楊英杰.五味子木脂素提取工藝研究新進(jìn)展［J］.吉林化工學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，30（1）：18-23.

［29］ 王小寧，閆麗萍，胡玉敏，等.五味子總木脂素的提取純化［J］.食品與藥品，2013，15（4）：257-258.

［30］ 丁 璞，宋 新，李先寬，等.星點(diǎn)及正交試驗(yàn)優(yōu)化五味子藤莖提取工藝研究［J］.中成藥，2013，35（11）：2534-2537.

［31］ 蔣益萍，張巧艷，張 宏，等.正交試驗(yàn)優(yōu)選五味子木脂素類成分的提取工藝［J］.中成藥，2013，35（11）：2390-2394.

［32］ 王少杰，楊 敏，王 漫，等.南五味子有效成分提取及其在不同相體系中的分布研究［J］.現(xiàn)代食品科技，2013，29（2）：324-327.

［33］ 董媛媛，鄧 翀，柴思佳.綜合評(píng)分結(jié)合響應(yīng)面法篩選北五味子木脂素提取工藝［J］.中南藥學(xué)，2014，12（9）：860-864.

［34］ 黃 瑩，夏 恒.正交試驗(yàn)法優(yōu)化南五味子木脂素提取工藝［J］.亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥，2014，10（18）：14-16.

［35］ Luque D C，Garcia M D.Soxhlet extraction of solid materials：

an outdated techniquewith a promising innovative future［J］.A-nal Ghim Acta，1998，369（1-2）：1-10.

［36］ Hannay JB，Hogarth J.On the solubility of solid in gases［J］. Proc Roy Soc，1879，29：324-326.

［37］ Hawthorne SB，Yu Y，Miller D J.Extraction of organic pollutants from environmental solidswith sub-and supercriticalwater［J］.Anal Ghem，1994，66（18）：2912-2920.

［38］ 戴 軍，徐佐旗，趙 婷，等.超臨界CO2提取五味子木脂素的工藝研究［J］.食品與藥品，2010，12（9）：312-315.

［39］ 程康華，劉幸平，朱 凱.CO2超臨界液體萃取五味子中五葉子醇甲的研究［J］.南京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，17（6）：363-364.

［40］ Richter B E，Jones B A，Ezzell JL，et al.Accelerated solvent extraction：a technology for sample preparation［J］.Anal Ghem，1996，68（6）：1033-1039.

［41］ Maria H.Marine bioactive compounds［M］.Berlin：Springer-Verlag，2012：55-98.

［42］ Hee JL，Chul Y K.Simultaneous determination of nine lignans using pressurized liquid extraction and HPLC-DAD in the fruits of Schisandra chinensis［J］，F(xiàn)ood Ghem，2010，120（4）：1224-1228.

［43］ 劉延澤，袁 珂，冀春茹.中草藥化學(xué)成分提取的新方法—植物組織破碎提取法 （EMS）［J］.河南科學(xué)，1993，11（4）：265-268.

［44］ 黃天輝，蔣艷萍，周 俊.正交設(shè)計(jì)優(yōu)選微波提取五味子中五味子醇甲的研究［J］.中草藥，2007，38（12）：1824-1826.

［45］ Zhu M，Cao Y，F(xiàn)an G R.Microwave-assisted extraction and finerprint studies of Schisandra Ghinensis（Trucz.）by high performance liquid chomatography［J］.J Liq Ghromatogr Relat Technol，2007，30（1）：123-133.

［46］ 張悅怡，劉勇慧，趙 巖，等.響應(yīng)面優(yōu)化超聲波輔助乙醇提取五味子木脂素工藝研究［J］.食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報(bào)，2014，5（6）：1855-1861.

［47］ 劉少靜，楊黎彬，王小寧，等.五味子中總木脂素的提取工藝優(yōu)化研究［J］.應(yīng)用化工，2014，43（6）：1072-1073.

［48］ Wei H，Sun L，Tai Z，et al.A simple and sensitive HPLC method for the simultaneous determination of eight bioactive components and fingerprint analysis of Schisandra sphenanthera［J］.Anal Ghim Acta，2010，662（1）：97-104.

［49］ Zhang H，Zhang G Q，Zhu Z Y，et al.Determination of six lignans in Schisandra chinensis（Turcz.）Baill.fruits and related Chinesemultiherb remedies by HPLC［J］.Food Ghem，2009，115（2）：735-739.

［50］ 毛 婷，劉翼翔，唐苗苗，等.五味子木脂素的提取優(yōu)化及穩(wěn)定性研究［J］.食品工業(yè)科技，2012，33（18）：290-294.

［51］ 周 玲，王學(xué)魁，沙作良，等.五味子木脂素超聲循環(huán)提取條件的優(yōu)化［J］.天津科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，27（1）：14-17.

［52］ Zhang Y B，Wang L H，Zhang D Y，et al.Ultrasound-assisted extraction and purification of schisandrin B from Schisandra chinensis（Turcz.）Baill seeds：optimization by response surface methodology［J］.Ultrason Sonochem，2014，21（2）：461-466.

［53］ Ma C H，Liu T T，Yang L，et al.Study on ionic liquid-based ultrasonic-assisted extraction of biphenyl cyclooctene lignans from the fruit of Schisandra chinensis Baill［J］.Anal Ghim Acta，2011，689（1）：110-116.

［54］ 肖 磷，萬會(huì)師.酶在植物有效成分提取中的應(yīng)用［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，34（8）：1551-1552.

R284.2

A

1001-1528（2015）11-2485-07

10.3969/j.issn.1001-1528.2015.11.033

2015-01-05

程振玉 （1986—），男，碩士，助教，研究方向?yàn)樘烊划a(chǎn)物化學(xué)。Tel：15843289508，E-mail：chengzhenyu0633@126.com

*通信作者：楊英杰 （1955—），男，教授，研究方向?yàn)樘烊划a(chǎn)物化學(xué)和有機(jī)分析。Tel：13843228673，E-mail：yanghjm@163.com