目的 优选苍术中苍术素的最佳超声-微波协同提取工艺。方法 以苍术素提取率为考察指标,采用超声-微波协同提取工艺,通过单因素和正交实验优化苍术素的提取工艺,并与单一的超声提取、微波提取法进行比较。结果 最佳提取工艺为:以75%乙醇为提取溶剂,料液比1:30 (g·mL-1),50 ℃微波超声处理20 min,微波功率200 W,超声功率600 W。采用超声-微波协同提取工艺得到的苍术素提取率较单独采用超声或微波提取率高。结论 超声-微波双辅助协同提取工艺具有效率高、时间短、能耗低、环保等优点,为苍术素的工业化生产和新药开发提供参考。
Objective To investigate extractive technology of atractylodin from
苍术为菊科苍术属植物茅苍术
日本岛津LC-20AT高效液相色谱仪;SPD-20A紫外检测器;SIL- 20A自动进样器;CTO-10AS VP COLUM柱温箱。XH-300A祥鹄电脑微波超声波组合合成/萃取仪(北京祥鹄科技发展有限公司);KQ-250DE型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);CLF-04型200 g密封型手提式粉碎机(浙江省温岭市创力药材器械厂);SQP-电子天平(赛多利斯科学仪器北京有限公司,感量:0.01 mg)。
苍术素对照品(含量99.7%,批号:111924-201404,中国食品药品检定研究院);苍术药材(购于湖北省十堰市),经湖北医药学院邓雪华副教授鉴定为苍术属植物茅苍术的干燥根茎;甲醇为色谱纯(美国天地有限公司),水为去离子水,其他试剂均为分析纯。
2.1.1 色谱条件 色谱柱:InertSustainR C18(150 mm×4.6 mm,5 μm);流动相:甲醇-水(80:20);流速:1.0 mL·min-1;检测波长:334 nm;柱温:30 ℃;进样量:10 μL。
2.1.2 标准曲线的绘制 在避光条件下,精密称取苍术素对照品23.5 mg,置100 mL棕色量瓶中,用甲醇溶解并定容,作为对照品储备液。精密量取苍术素对照品储备液各0.5,1,2,3,5,10 mL,分别置25 mL棕色量瓶中,以甲醇定容,混匀,即得系列苍术素对照品溶液。取经孔径0.45 μm微孔滤膜过滤后的续滤液注入液相色谱仪,按“2.1.1”项下色谱条件进样测定峰面积,以溶液浓度(
2.2.1 提取溶剂与提取温度的选择 取适量苍术粉末(过筛孔内径0.300 mm筛),在料液比为1:25(g·mL-1)、超声功率250 W、微波功率400 W、提取时间30 min、提取温度为45 ℃的条件下,考察乙醇体积分数对苍术素提取率的影响;在料液比为1:30(g·mL-1)、提取溶剂为75%乙醇、超声功率250 W、微波功率400 W、提取时间30 min的条件下,考察温度对苍术素提取率的影响。结果显示,乙醇体积分数在50%~95%范围内,随着乙醇体积分数的提高,苍术素提取率逐渐增加,在乙醇体积分数为75%时苍术素提取率最大。因此,选择75%的乙醇作为最适提取溶剂;随着温度的升高,苍术素的提取率逐渐增大,当温度达50 ℃时提取率最大,随着温度进一步升高,提取率反而下降,主要是因为温度过高,会使苍术中有些成分挥发或结构被破坏而使提取率降低,因此选择最佳提取温度为50 ℃。
2.2.2 料液比的考察 在超声功率250 W、微波功率400 W、萃取时间30 min,提取温度50 ℃,提取溶剂为75%乙醇的条件下,考察不同料液比(g·mL-1)对苍术素提取率的影响。随着溶剂量的增加,苍术素的提取率逐渐增加,这是因为溶剂量越大,苍术素溶出越充分,提取率就越高,当料液比达到1:30时,提取率达最大;再次提高溶剂量,其提取率反而下降,这可能是因为加大溶剂量,提高了提取过程的溶质推动阻力,溶剂升高到相同温度所需要时间亦变长,影响溶质在溶剂中的扩散,从而降低了提取率。
2.2.3 超声、微波功率的考察 通过预实验考察超声、微波功率对苍术素提取率的影响,结果显示,随着功率的增加苍术素的提取率呈增大趋势,当微波功率超过400 W时,提取率的增加趋于平缓,超声功率超过400 W时,提取率有轻微的下降。主要原因是随着功率的增加,苍术素成分已基本提取完全,且功率的增加使得其对细胞内物质的选择性加热的差异性减小,使得苍术素的结构被破坏,同时溶解的杂质增多而降低了苍术素提取率。
2.2.4 萃取时间的考察 实验结果显示,随着萃取时间的增加,苍术素提取率明显增加,这是因为提取时间越长,溶剂对苍术素的溶出越充分,但是当萃取时间超过30 min时,提取率逐渐趋于平缓,不再发生明显的变化;且随着时间的增加,使得苍术受热时间延长,导致苍术素结构的破坏及杂质组分的溶出增加,因此选择萃取时间一般应不超过30 min。
2.3.1 正交实验设计与方法 在单因素试验的基础上,选择对苍术素提取率影响较大的因素:料液比(A)、提取时间(B)、微波功率(C)、超声功率(D),进行L9(34)正交试验,见
2.3.2 正交试验及方差分析 制备供试品9份,分别按
重复性试验:取同批苍术药材粉末(过孔径0.300 mm筛)6份,按照最佳提取工艺和含量测定方法进行苍术素的提取测定,测定苍术素的峰面积,计算峰面积的RSD (
本实验结果表明,单独使用超声提取的方法如需达到相同的提取率需要延长超声提取时间;而单独采用微波提取,相同提取时间苍术素的提取率相对较低,提取不够充分;超声-微波协同提取与单一的微波提取及超声提取比较,超声-微波协同提取苍术素提取率更高。本法操作简便,结果可靠,稳定性好,可作为苍术中苍术素的提取工艺,超声-微波协同提取具有高效、快速、节能、无污染等特性。
The authors have declared that no competing interests exist.