李國源,王琳麗,陳海蛟
(吉林農業(yè)科技學院,吉林 吉林 132101)
水飛薊素(Silymarin)是從菊科植物乳薊干燥的果實中提取出來的,含有較高藥用價值的黃酮化合物,能夠穩(wěn)定肝細胞膜,幫助肝臟解毒,促進肝凈化,在肝癌細胞的生長和分化方面具有一定的抑制作用,被稱為天然的保肝藥[1]。水飛薊素在臨床上常適用于泌尿系結石、肝硬化、代謝中毒性肝損傷及急慢性肝炎的治療等[2-3]。研究發(fā)現,水飛薊素在抗炎、抗血小板聚集、降糖、降脂、治療神經退行性疾病和免疫調節(jié)等方面具有顯著療效。
水飛薊素常用提取工藝包括浸提法、回流提取法、酸堿提取法等。但是,傳統(tǒng)工藝存在提取率低、溶劑耗損量大、周期長等問題。超聲波法利用超聲波的空化效應,使植物壁更易破損,能夠加快有效成份擴散。本實驗以超聲波輔助有機溶劑提取水飛薊,能夠提高收率,縮短時間,降低有機溶劑消耗,為水飛薊素提取提供了高效、可行的工藝路線。
水飛薊種子采自安徽,經陳海蛟老師鑒定為水飛薊種子。水飛薊素對照品(含量98%,成都瑞芬思生物科技有限公司提供);甲醇、無水乙醇、石油醚、乙腈等常規(guī)試劑均為分析純。
UV-5100紫外分光光度計(上海元析儀器有限公司生產)、KQ-700V數控超聲波清洗機(濟寧天華超聲電子儀器有限公司生產)、R002-VN旋轉蒸發(fā)儀(鄭州長城科工貿有限公司生產)。
將干燥的水飛薊種子粉碎,過40目篩,粉末置于燒杯中,料液比1∶10,加入石油醚[4],脫脂 12 h后,待石油醚完全揮發(fā),得無脂水飛薊種子粉末。
提取出來的水飛薊素由多種黃酮組成,其中水飛薊賓占比高達80%,而水飛薊素的主要活性成分是水飛薊賓,因此本試驗中水飛薊素的含量按總水飛薊賓計算[5]。主要步驟為:取出水飛薊賓對照品10 mg,移入50 mL容量瓶中,取80%乙醇加入定容,搖勻溶解得水飛薊賓對照品母液[6]。
取出已配置好的水飛薊賓對照品母液,分別吸取母液0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mL置于25 mL容量瓶中,80%乙醇定容,在 288 nm 處檢測其吸光度值。以濃度C(mg/mL)為標準曲線橫坐標,吸光度值(A)為標準曲線縱坐標,繪制標準曲線。
將脫脂后的水飛薊粉末10 g置于500 mL圓底燒瓶。根據設定好的條件進行提取,濾液放入到旋轉蒸發(fā)瓶中,設定溫度60℃,啟動旋轉蒸發(fā)儀分離出有機溶劑,進行濃縮。將濃縮后的水飛薊提取物在60℃進行烘干,即為水飛薊提取物,稱重。
將提取物溶解于80%乙醇定容250 mL容量瓶,得待測液,測定并記錄288 nm吸光度值,根據標準曲線,計算其水飛薊賓含量。水飛薊賓含量(mg/g)公式如下:
水飛薊賓含量(mg/g)=提取水飛薊賓質量(mg)/脫脂后水飛薊素種子粉末質量(g)
設定試驗參數為時間1.5 h、溫度60℃、料液比1∶14 g/mL的條件下,考察乙腈、甲醇、無水乙醇對提取率的影響,分別得到產率24.7 mg/g、32.0 mg/g、33.1 mg/g。由實驗發(fā)現,甲醇和無水乙醇提取的水飛薊素產率較高,考慮到效率、安全性及經濟性,選擇無水乙醇作為提取的有機溶劑。
以乙醇為溶劑,設定試驗參數如表1,以不同的提取時間作為橫坐標,以水飛薊素含量為縱坐標,繪制出相應的曲線,如圖1。
表1 不同提取時間對水飛薊素含量的影響Tab.1 Influence of different extraction time on silymarin content
圖1 不同提取時間的考察結果曲線Fig.1 Curve of inspection results under different extraction time
結果表明,提取時間在0.5~2.5 h,隨著時間的延長,水飛薊素含量有所增加,在1.5 h時最高,因此,最佳提取時間選擇為1.5 h。
以乙醇為溶劑,設定試驗參數如表2。以不同的提取溫度為橫坐標,以含量為縱坐標,繪制出相應的曲線,如圖2。
表2 不同提取溫度對水飛薊素含量的影響Tab.2 Influence of different extraction temperature on silymarin content
圖2 不同提取溫度的考察結果曲線Fig.2 Curve of inspection results under different temperature
結果表明,提取溫度在50℃~70℃,隨著溫度的不斷提升,水飛薊素含量逐漸提高,提取溫度達到60℃時,水飛薊素的含量最高,因此最佳的提取溫度為60℃。
以乙醇為溶劑,設定試驗參數如表3。以料液比為橫坐標,以水飛薊素含量為縱坐標,繪制出相應的曲線,如圖3。
表3 不同料液比對水飛薊素含量的影響Tab.3 Influence of different feed liquid ratios on silymarin content
圖3 不同提取溫度的考察結果曲線Fig.3 Curve of inspection results under different extraction temperature
結果表明,料液比在1∶12~1∶20 g/mL,隨著料液比的不斷增加,水飛薊素含量有所提高,當料液比達到 1∶14 g/mL時,水飛薊素含量最高,綜合考慮經濟成本和水飛薊素含量等條件,確定最佳的料液比應選擇1∶14 g/mL。
根據單因素試驗結果,對不同因素:(A)提取時間、(B)提取溫度、(C)料液比,采用相應的正交表L9(34),水飛薊素含量為評價指標,篩選出最佳的提取工藝條件[7]。
正交試驗結果見表5,影響因素的程度先后順序為料液比(C)>提取時間(A)>提取溫度(B)。最優(yōu)處方為:A2B3C2,即:時間1.5 h,溫度65℃、料液比1∶14 g/mL。
表4 因素與水平Tab.4 Factor and level
表5 正交試驗結果Tab.5 Results of orthogonal test
表6 方差分析表Tab.6 ANOVA table
2.10 驗證性實驗
以最優(yōu)處方進行3次重復試驗,以驗證其穩(wěn)定性與準確性。
由表7 驗證性試驗結果可得,在最佳提取條件下的水飛薊素含量較為穩(wěn)定,未出現波動較大的結果,證明該方法穩(wěn)定有效。
表7 驗證性試驗結果Tab.7 Results of verification test
試驗以水飛薊種子作為提取原料,進行單因素考察試驗,將提取時間、提取溫度、料液比作為影響因素,將水飛薊素含量作為評價指標。采取正交試驗方法,選出最佳的水飛薊素提取工藝。提取方法為超聲輔助提取法,根據結果得最優(yōu)提取條件為:提取溶劑為無水乙醇、溫度65℃、時間1.5 h、藥材和有機溶劑比為1∶14 g/mL,此條件下制得水飛薊素含量為35.11 mg/g。