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刺五加(Eleutherococcus senticosus (Rupr.et Maxim.) Maxim),五加科五加属落叶灌木植物,主要分布在我国东北、华北等地区,以及俄罗斯远东、朝鲜、韩国和日本等[1,2]。近年来,国内外对刺五加的化学成分及其药理作用进行了广泛的研究,证明它们具有较高的药用价值。刺五加苷B具有抗菌消炎、镇痛、解热、镇静、催眠、抗肿瘤、抗过敏和抗疲劳等药理作用[3-5],刺五加苷E具有降血糖、抗菌抗炎、镇痛、缓解疲劳、增强记忆力等药理作用[6,7]。研究表明,刺五加苷B和E是刺五加根茎的主要活性成分[8,9]。传统上采用乙醇水溶液体系提取刺五加苷,提取方法多为回流提取法[10,11],回流提取由于热效应常常使糖苷类化合物受热水解、降解或异构化,造成得率降低,乙醇溶液做提取溶剂由于使用易燃的乙醇,提取车间安全隐患大,且乙醇在产物中往往因分离不彻底而残留量大。因此,寻求更加有效的提取刺五加苷的方法成为近年的研究热点。
超声辅助提取是近年来越来越受重视的新型提取技术,超声波所独具的空化性能促使植物细胞组织破壁,使有效成分溶出更充分,提取速度快,能耗较低[12,13]。吐温等食品级表面活性剂以其具有经济、方便、低毒等优点越来越多地被用于林源健康产品的提取分离过程[14]。本文尝试采用表面活性剂-超声协同提取法从刺五加根茎中提取刺五加苷B和E,为刺五加的开发利用提供一定的技术支持。
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将刺五加根茎劈成小块,用高速粉碎机粉碎,过筛,筛取180 μm~250 μm颗粒作为提取用材料,置于干燥器中避光保存。
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采用高效液相色谱法分别定量测定刺五加苷B和E。色谱条件:色谱柱DiamonsilR C18(250 mm × 4.6 mm ×5 μm),流动相为0.05%三氟乙酸水溶液12%和88%的乙腈,等度洗脱,检测时长26 min,刺五加苷B和E的检测波长分别为265 nm和210 nm,进样量10 μL,柱温25 ℃,流速1 mL·min−1。
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分别配制0.2 mg·mL−1、0.4 mg·mL−1、0.6 mg·mL−1、0.8 mg·mL−1、1.0 mg·mL−1的刺五加苷B和E的对照品溶液,依次取10 μL上述对照品溶液进样,每个浓度重复3次。按上述色谱条件测定,绘制标准曲线,计算回归方程,刺五加苷B和E在0.2~1.0 mg·mL−1之间呈良好的线性关系。其线性回归方程及相关系数程为:
$${Y_B} = 8258.7x + 5.1544,{R^2} = 0.9999$$ (1) $${Y_E} = 17304x - 164.84,{R^2} = 0.9998$$ (2) 式中:
$x$ 为对照品的浓度(mg/mL),YB和YE分别为刺五加苷B和E标准液对应的峰面积。 -
提取液稀释至适宜的检测浓度后过0.45 μm微孔滤膜,取上清液进行HPLC检测,每样重复进样3次,将峰面积取平均值,代入回归方程,依式3计算各目的成分的得率。
刺五加苷B和E的得率的计算公式:
$$ {{Y}} = {{VC}}/{\rm{M}} $$ (3) 式中:Y为得率(mg/g),V为提取液的体积(mL),C为提取液的浓度(mg·mL−1),M为刺五加粉末的质量(mg)。
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精确称取一定量的刺五加粉末溶于表面活性剂溶液中,超声提取,冷却至室温,0.45 μm滤膜过滤,HPLC检测。其他条件相同的情况下分别改变表面活性剂浓度、液料比、超声时间、超声功率,以得到最佳提取方案。
(1)表面活性剂浓度:分别选择不同浓度的表面活性剂溶液0、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%和0.5%,精确称取0.5 g刺五加粉末,分别加入10 mL所选的提取溶剂,混匀,超声功率200 W,超声30 min,冷却,过滤,滤液HPLC检测,代入公式,计算刺五加苷B和E的得率。
(2)液料比:分别选择不同的液料比10 mL·g−1、15 mL·g−1、20 mL·g−1、25 mL·g−1和30 mL·g−1,精确称取0.5 g刺五加粉末,加入10 mL 0.3%表面活性剂溶液,超声功率200 W,超声30 min,冷却,过滤上清液,HPLC检测,代入公式,计算刺五加苷B和E的得率。
(3)超声功率:分别选择不同的超声功率100 W、150 W、200 W和250 W,精确称取0.5 g刺五加粉末,加入10 mL 0.3%表面活性剂溶液,超声30 min,滤出上清液,HPLC检测,代入公式,计算刺五加苷B和E的得率。
(4)超声时间:分别选择不同的超声时间10 min、20 min、30 min、40 min、50 min和60 min,精确称取0.5 g刺五加粉末,加入10 mL 0.3%表面活性剂溶液,超声功率200 W,超声,冷却,过滤上清液,HPLC检测,代入公式,计算刺五加苷B和E的得率。
Optimization of Surfactant Ultrasonic-assisted Extraction of Eleutherosides from Eleutherococcus senticosus Rhizomes
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摘要: 以药用植物刺五加根茎为原料,采用食品表面活性剂吐温80-超声协同提取刺五加苷B和E。考察了表面活性剂浓度、液料比、超声功率、超声时间对刺五加苷B和E得率的影响,得到的最佳提取条件分别为:表面活性剂浓度0.3%,液料比20 mL·g−1,超声功率200 W,超声时间30 min。与传统的乙醇水溶剂提取法相比,表面活性剂-超声协同提取具有刺五加苷得率高、绿色环保等特点。Abstract: In this study, the Eleutherococcus senticosus rhizomes was used as raw material, and surfactant (Tween 80)-ultrasonic-assisted extraction was used to extract eleutheroside B and E. The effects of surfactant concentration, liquid-solid ratio, ultrasonic irradiation power, ultrasonic irradiation time on yield of eleutheroside B and E were investigated. The optimal extraction conditions were as follows: surfactant concentration of 0.3%, liquid-solid ratio of 20 mL·g−1, ultrasonic irradiation power of 200 W and ultrasonic irradiation time of 30 min. Compared with the traditional ethanol-water solvent extraction method, the surfactant-ultrasonic-assisted extraction has the characteristics of high eleutheroside yield and environmental protection.
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