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云木香(Aucklandia costus Falc.)又名木香、广木香、青木香,为菊科云木香属植物。主要分布和栽培于我国四川、云南、广西、贵州等省区。云木香在我国以根茎入药,已经被广泛用于治疗各种疾病,如哮喘、腹泻、呕吐[1]及具有缓解平滑肌痉挛,降低血压,抗菌和抗病毒,以及镇痛作用[2]。到目前为止,已经从木香中分离、鉴定出多种成分,其中包括萜内酯类、生物碱类、黄酮类、蒽醌类等,研究表明,其中木香烃内酯和去氢木香内酯等倍半萜内酯为木香中的主要活性成分[2, 3]。这两种倍半萜内酯具有治疗哮喘、改善胃功能、抗炎[4-6]、抗肿瘤[7]等多种药理学活性[8]。目前大多采用水蒸气蒸馏法、乙醇加热回流法、超临界CO2流体萃取法等进行提取[9],但都存在提取效率低,成本高,易造成污染等缺点。因此,寻求更加有效的提取木香烃内酯和去氢木香内酯的方法成为近年的研究热点。
超声辅助提取是一种简单、高效、廉价的提取方法[10]。超声波具有强烈振动效应、聚能效应和空化效应,这一特点能够加速目标成分的溶出,缩短提取时间,从而提高目标成分产物得率[11]。柠檬烯是从柑橘皮料中分离而来的一种天然活性单萜,具有抑菌、防腐、抗肿瘤等多重功效[12],在工业上有广泛的用途,食品工业上可用作食品添加剂[13],是一种新型的绿色溶剂。本文尝试选用柠檬烯作为提取溶剂采用超声辅助提取法从木香根茎中提取木香烃内酯和去氢木香内酯。为木香的开发利用提供一定的技术支持。
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采用高效液相色谱法分别测定木香烃内酯和去氢木香内酯,色谱条件为:安捷伦色谱柱,型号为Agilent 5 TC-C18,填料粒径5 μm,柱长度250 mm,直径4.6 mm,等度洗脱,流动相比例为甲醇-乙腈-0.5%磷酸水溶液(25∶30∶45, v/v/v),洗脱流速1 mL·min−1,进样量10 μL,检测波长225 nm,柱温30 ℃,检测时长35 min。
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分别配制0.2、0.4、0.6、0.8和1.0 mg·mL−1的木香烃内酯和去氢木香内酯的对照品溶液,依次取10 μL上述对照品溶液进样,每个浓度重复3次。计算回归方程。线性拟合得到回归方程为:
$$ {Y}_{A}=79.337X+14.894 ({R}^{2}=0.9988) $$ (1) $$ {Y}_{B}=41.086X-6.9384 \left({R}^{2}=0.9996\right) $$ (2) 式中:
$ X $ 为对照品的浓度(mg/mL),$ {Y}_{A} $ 和$ {Y}_{B} $ 分别为木香烃内酯和去氢木香内酯标准液对应的峰面积。 -
称取木香粉末0.5 g,按比例加入柠檬烯中超声提取,抽滤得到粗提液。取粗提液2 mL用针式微孔滤器过滤,滤膜孔径为0.45 μm,高效液相色谱仪进样检测得到木香烃内酯和去氢木香内酯的峰面积,带入回归方程得到木香烃内酯和去氢木香内酯的浓度。两种目标成分得率计算公式:
$$ Y=\frac{cv}{m} $$ (3) 式中:
$ Y $ 为产物木香烃内酯或去氢木香内酯的得率(mg·g−1),$ c $ 为粗提液的浓度(mg·mL−1),$ v $ 为粗提液的体积(mL),$ m $ 为加入云木香粉末的质量(mg)。 -
精确称取一定量的云木香粉末溶于绿色溶剂柠檬烯中,超声提取,反应结束后,冷却至室温,抽滤得到粗提液,0.45 μm微孔滤膜过滤,HPLC检测。其他条件不变的情况下分别改变液料比,超声功率,空化时间,缓冲时间,超声时间以得到最佳提取方案。
Study on Ultrasonic-assisted Extraction of Costundide and Dehydrocostus Lactone from Aucklandia costus Falc. Produced in Sichuan Province
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摘要: 以川产木香的根茎为原料、柠檬烯为提取溶剂,采用超声细胞破碎辅助提取木香烃内酯和去氢木香内酯。以高效液相色谱法为定量手段,考察了液固比、超声功率、空化时间、缓冲时间、超声时间对木香烃内酯和去氢木香内酯得率的影响,得到最佳提取条件分别为,在超声功率350 W和超声时间40 min的条件下,溶剂柠檬烯与木香的比率为25 mL·g−1,其空化时间1.5 s、缓冲时间2.0 s。超声细胞破碎辅助提取法具有高效、节能、绿色环保的优点。
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关键词:
- 木香;
- 柠檬烯;
- 超声细胞破碎辅助提取;
- 木香烃内酯;
- 去氢木香内酯
Abstract: Using the rhizomes of Aucklandia costus Falc. produced in Sichuan Province as raw materials and limonene as extraction solvent, costunolide and dehydrocostus lactone were extracted by ultrasonic cell disruption assisted extraction method. Effects of liquid-solid ratio, ultrasonic power, cavitation time, buffer time, and ultrasonic time on the yield of costunolide and dehydrocostus lactone were investigated by the quantitative method of high performance liquid chromatography. The best extraction conditions were as follows: under the ultrasonic power 350 W, ultrasonic time 40 min, the ratio of limonene to Radix Aucklandiae was 25 mL·g−1, the cavitation time was 1.5 s, and the buffer time was 2.0 s. Ultrasonic cell disruption assisted extraction method had the advantages of high efficiency, energy saving, and environmental protection. -
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