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五味子为木兰科藤本植物,因其果实甘、酸、辛、苦、咸五味俱全,故称五味子.五味子药用价值极高,是著名的滋补性中药,并进入卫计委(原卫生部)公布的可用于保健食品的物品名单中[1],在肝脏保护[2]、保护神经细胞以及改善记忆力[3]、抗肿瘤[4]、抗焦虑等方面有积极的作用[5],是一种具有广阔开发前景的传统中药.《本草纲目》记载:“五味,今有南北之分,南产者色红,北产者色黑,入滋补药,必用北产者乃良.”故五味子主要产于山西、河北、内蒙古、中国东北等地,因而五味子习称为“北五味子”[6].
本实验以北五味子为原料,多酚提取率为依据,对超声波提取温度、提取时间、提取功率及料液比等因素进行了研究,并结合单因素试验和正交试验对工艺进行优化,从而得出五味子多芬的最佳提取工艺.
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
①仪器.电子天平,紫外- 可见分光光度计,超声波清洗仪,离心机,微型粉碎机.②试剂.没食子酸、酒石酸亚铁、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、无水乙醇等,均为分析纯;北五味子,采集于天水山区.
1.2 五味子多酚含量的测定
1.2.1 没食子酸标准曲线的绘制
先用60% 乙醇溶液配制0、0.08、0.16、0.24、0.32、0.40、0.48、0.560 mg/mL 的没食子酸标准液50 mL 后分别移取1 mL 于25 mL 比色管中,加入4 mL 水和5 mL的酒石酸亚铁溶液,再用pH 值7.5 的KH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液定容至刻度,摇匀,在室温下静置5 min 后在540 nm 波长处测定其吸光度,以浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制没食子酸标准曲线得线性回归方程:y 等于 0.632x + 0.006 2,r 等于 0.998 8.
1.2.2 北五味子多酚的提取
将北五味子用蒸馏水清洗干净后烘干、粉碎成粉末,过筛(60 目)后准确称取5g 置于圆底烧瓶中,加定量无水乙醇超声加热回流,离心分离后再滤液加热浓缩的粗多酚.
1.2.3 五味子多酚含量的测定
称取定量上述方法所得粗多酚,同没食子酸标准溶液法处理后,以没食子酸为对照品,在540 nm 波长处测定吸光度,根据标准曲线计算多酚质量和得率.
1.3 单因素试验
1.3.1 超声温度考察
称取10.0 g 北五味子粉末于圆底烧瓶中,在功率500 W,料液比1 ∶ 14,分别在温度为30、40、50、60、70 ℃的条件下加热超声提取8 min,结果如图1 所示.
图1 超声温度对北五味子多酚提取率影响图由图1 可知,温度由30℃增大到60 ℃时,提取率升高,但温度继续升高,提取率下降,即温度为60 ℃时提取率最高.
1.3.2 超声时间考察
称取10.0 g 北五味子粉末于圆底烧瓶中,在功率500 W,料液比1 ∶ 14,温度60 ℃的条件下分别加热超声提取4、6、8、10、12 min,结果如图2 所示.
由图2 可知,超声时间由4 min 延长到8 min 时,提取率升高,但时间继续延长,提取率下降,即超声时间为8 min 时提取率最高.
1.3.3 超声功率考察
称取10.0 g 北五味子粉末于圆底烧瓶中,在功率分别为300、400、500、600、700 W,料液比1 ∶ 14,温度60 ℃的条件下加热超声提取8 min,结果如图3 所示.
由图3 可知,超声功率由300 W 增大到500 W 时,提取率升高,但功率继续增大,提取率下降,即超声功率为500 W 时提取率最高.
1.3.4 提取料液比的考察
称取10.0 g 北五味子粉末于圆底烧瓶中,分别加入100、120、140、160、180 mL 乙醇(即料液比分别为1 ∶ 10、1 ∶ 12、1 ∶ 14、1 ∶ 16、1 ∶ 18), 在功率500 W,温度60 ℃条件下加热超声提取8 min,结果如图4 所示.
由图4 可知,料液比由1 ∶ 10 增大到1 ∶ 16,提取率升高,但料液比继续增大,提取率下降,即料液比为1 ∶ 16 时提取率最高.
1.4 正交试验
以单因素试验为基础,超声温度(A)、超声时间(B)、超声功率(C)和对料液比(D)作为考察因素,多酚的得率作为考察指标进行正交试验.因素与水平的关系见表1,试验结果见表2,方差分析结果见表3.
2 结果与分析
2.1 单因素试验的考察结果
由上述结果可以看出,由乙醇超声提取五味子多酚,超声温度60 ℃、超声时间8 min、超声功率500 W、料液比1 ∶ 16 为最佳提取工艺.
2.2 正交试验证试验结果
对多酚提取率的影响,超声温度影响显著,提取时间和料液比的影响较小,超声功率的影响最小.从结果分析可知,多酚最佳的提取工艺A2B2C3D2,为了确定最佳工艺条件,将其与正交试验中最高提取率5.496% 进行比较,验证结果见表4.
由表4 可知,当工艺参数为A2B2C3D3 时,多酚的提取率5.522 大于5.496%,因此可确定超声温度60 ℃、时间8 min、功率600 W 和料液比1 ∶ 16 北五味子多酚提取工艺最佳条件.
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参考文献:
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