趙 華，李會鵬，廖克儉

(遼寧石油化工大學(xué)石油化工學(xué)院，撫順113001)

遠(yuǎn)志為遠(yuǎn)志科植物遠(yuǎn)志(Polygala tenuifolia Willd)的根，多年生草本，味苦辛、性溫。主要化學(xué)成分是三萜皂苷類，具有安神益智，祛痰，消腫之功效［1－2］。提取遠(yuǎn)志的傳統(tǒng)方法是通過加熱、煮沸或回流［3］，在提取中，由于電離、水解和氧化會使遠(yuǎn)志提取率減小，此方法溶劑用量大且提取時間長。微波提取技術(shù)具有快速、穿透力強(qiáng)、溶劑用量少、提取率高、成本低、質(zhì)量好等許多優(yōu)點［4－6］，是天然產(chǎn)物提取中一種非常有發(fā)展?jié)摿Φ男滦图夹g(shù)。

本文研究微波提取遠(yuǎn)志皂苷，采用正交試驗優(yōu)選了適宜的工藝條件。

1 試驗部分

1.1 原材料

遠(yuǎn)志，市售;無水乙醇，ω(乙醇)≥99.7%;石油醚，分析純;正丁醇，分析純;濃硫酸，分析純。

1.2 遠(yuǎn)志皂苷的提取方法

1.2.1 微波提取

準(zhǔn)確稱取遠(yuǎn)志藥品10.0 g放入三口燒瓶中，加入50 mL石油醚，在55～60℃時，加熱回流2 h，冷卻，過濾。把脫脂后的藥渣放入燒杯中，加入規(guī)定用量的乙醇溶液后，用保鮮膜封口，然后放入微波爐內(nèi)加熱，微波30 s后拿出冷卻(防止再次微波時藥液濺出)，間隔1 min，再次重復(fù)微波，直到規(guī)定時間。將稍冷卻后的藥液用真空泵進(jìn)行抽濾、減壓蒸餾、正丁醇萃取、分層和萃取物真空干燥后，放入電子天平中稱重。記錄數(shù)據(jù)，計算出提取率。

表1 正交試驗的因素水平表Table 1 Factor＆level of orthogonal test

表2 正交試驗設(shè)計方案及結(jié)果分析Table 2 Scheme and result analysis of orthogonal test

表3 正交試驗方差分析表Table 3 Variance analysis of the orthogonal test

1.2.2 乙醇回流

把脫脂后的藥渣放入燒杯中，用體積分?jǐn)?shù)為55%的乙醇加熱回流3 h，提取3次，合并提取液，回收乙醇至無醇味后，蒸餾、萃取、分層和干燥。

1.3 遠(yuǎn)志皂苷的鑒定方法

1.3.1 紅外光譜法檢測

用紅外光譜檢測遠(yuǎn)志皂苷，在4 000～400 cm－1區(qū)間內(nèi)進(jìn)行紅外光譜掃描，分析所得譜圖，驗證其是否符合分子式結(jié)構(gòu)。

1.3.2 氯仿-硫酸反應(yīng)

將試驗提取物在研缽中磨成粉末1.0 g溶于10 mL氯仿中，沿管壁滴加濃硫酸，氯仿層顯血紅色或青色，硫酸層顯綠色［7］。

1.3.3 泡沫試驗

取植物提取物粉末1.0 g，加水10 mL，煮沸10 min過濾，將濾液放置試管中強(qiáng)烈振搖，如果產(chǎn)生持久性(15 min以上)泡沫，為陽性反應(yīng)。蛋白質(zhì)和黏液質(zhì)的水溶液雖也能產(chǎn)生泡沫，但不長久，很快會消失［7］。

2 結(jié)果與討論

2.1 單因素考察

分別考察乙醇體積分?jǐn)?shù) A、m(料)∶m(液)B、微波功率C和微波時間D對提取率的影響，確定最適宜條件為乙醇體積分?jǐn)?shù)35%、m(料)∶m(液)為1∶15、微波功率為385 W和微波時間為4 min。

2.2 正交試驗

在單因素實驗基礎(chǔ)上，安排了正交試驗。因素水平表見表1，試驗方案及結(jié)果見表2，方差分析見表3。

其中給定 α為 0.025%時，查表得 Fα(2，2)為39，α為0.01%時，查表得 Fα(2，2)為 99。在對方差做分析時，通常用所求得的 FA、FB、FC、FD與 Fα做比較，其中比 Fα值大越多則對試驗有顯著影響，比Fα小的影響效果最差。由表3可以看出，F(xiàn)C＞FD＞99＞FA＞39＞FB，由此而得出微波時間和微波功率對提取物收率具有顯著影響;乙醇體積分?jǐn)?shù)對提取物收率的影響稍差，而 m(料)∶m(液)對提取物收率的影響不顯著。

根據(jù)方差分析和直觀分析的結(jié)果:可以看出，在提取的4個影響因素中，存在顯著性差異的是微波功率C和微波時間D，而乙醇體積分?jǐn)?shù)A和m(料)∶m(液)B對遠(yuǎn)志收率的影響是不顯著的。綜合考慮各個影響因素，可確定提取遠(yuǎn)志皂苷的最適宜工藝條件為:A1B2C1D1，即乙醇體積分?jǐn)?shù)為 30%，m(料)∶m(液)為 1∶15，微波功率為 230 W，微波時間為3.5 min。

2.3 驗證試驗

在最適宜工藝試驗條件下做5組驗證試驗，試驗結(jié)果如表4。

表4 驗證試驗結(jié)果Table 4 Results of testing experiment

由表4的數(shù)據(jù)分析可知，變異系數(shù)為3.2%，小于5%。因此，本試驗方法重復(fù)性好，可行性強(qiáng)。

2.4 對比性試驗

采用傳統(tǒng)的乙醇回流提取遠(yuǎn)志皂苷，將2種方法進(jìn)行對比，結(jié)果如表5所示。

表5 對比結(jié)果Table 5 Results of comparing experiment

由表5可知，在乙醇濃度和液料比相同的情況下，微波輔助提取不僅提取率高，而且時間大大減少，節(jié)省原料，降低成本，進(jìn)一步證明了該方法的優(yōu)越性。由于微波輻射在短時間內(nèi)對細(xì)胞膜的破碎作用比較大，溶出物多，所以產(chǎn)率上升較快。但微波作用時間過長，降低了某些副反應(yīng)的活化能，易生成其他副產(chǎn)物。而且隨著時間的延長會有溶液沸騰而噴出，這說明微波時間不宜過長。當(dāng)微波時間一定時輻射功率越高，物系吸收的輻射能越多，物系的升溫越快，固液擴(kuò)散速度越快，并且溫度越高對細(xì)胞的破壞作用越大，有利于有效成分的浸出。

2.5 遠(yuǎn)志皂苷的鑒定結(jié)果

2.5.1 紅外光譜分析結(jié)果

遠(yuǎn)志提取物的紅外光譜圖見圖1。

圖1 遠(yuǎn)志提取物的紅外光譜圖Fig.1 IR spectrum of polygala extract

紅外譜圖上的吸收峰有3 391、2 927、1 710、1 635、1 605、1 515、1 458、1 421、1 260、1 046、990、844、646、602 和 532 cm－1。

從紅外光譜分析得知，3 391 cm－1處的強(qiáng)寬峰為—OH伸縮振動的特征吸收峰，2 927 cm－1處是亞甲基伸縮振動的特征吸收峰，1 710 cm－1處是C O伸縮振動的特征吸收峰，羰基能和羧基形成很強(qiáng)的氫鍵，1 605和1 515 cm－1為共軛環(huán)C C伸縮振動的特征吸收峰，1 458 cm－1為甲基彎曲振動的特征吸收峰，1 421 cm－1為C—H彎曲振動的特征吸收峰，1 260 cm－1、1 046 cm－1處是酯類C—O—C單鍵伸縮振動的特征吸收峰，990和844 cm－1處是環(huán)上1、2、4三取代面外彎曲振動的特征吸收峰。紅外光譜顯示出遠(yuǎn)志提取物具有—OH、—CH2、—CH3、C C、C—O—C、—COOH等一系列官能團(tuán)的存在，根據(jù)圖2的結(jié)構(gòu)式，證實了三萜類化合物的存在。同時也出現(xiàn)其它一些雜質(zhì)峰存在，但對鑒定結(jié)果影響不大。

2.5.2 化學(xué)定性檢測

1)氯仿－硫酸反應(yīng):將試驗提取物在研缽中磨成粉末溶于氯仿，沿管壁滴加濃硫酸，靜置1.0 h后，氯仿層變成血紅色，硫酸層變成了綠色。說明該提取物中含有遠(yuǎn)志皂苷成分。

2)泡沫試驗:取植物提取物粉末1.0 g，加水10 mL，煮沸10 min后過濾，將濾液放置試管中強(qiáng)烈振搖后產(chǎn)生泡沫，靜置15 min，泡沫仍存在。30 min過后，泡沫稍微減少，不過大部分還未消失。60 min以后，還有少量泡沫存在，說明提取物中含有遠(yuǎn)志皂苷成分。

圖2 三萜皂苷類化合物結(jié)構(gòu)式Fig.2 Structure of triterpenoidal saponin

3 結(jié)論

1)正交試驗優(yōu)選出微波輔助提取遠(yuǎn)志皂苷的最適宜條件為:乙醇體積分?jǐn)?shù)為30%，m(料)∶m(液)為 1∶15，微波功率230 W，微波時間 3.5 min。

2)通過對遠(yuǎn)志提取物的紅外光譜分析，證實了三萜類化合物的存在。通過化學(xué)定性檢測，說明該提取物中含有遠(yuǎn)志皂苷成分。

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