柏珊珊，鄧愛(ài)華，易夢(mèng)媛，易明霞，盧俊明，劉 慧

（湖南文理學(xué)院 生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖南 常德 415000）

0 引言

朝鮮薊（Cynara scolymus L.） 屬于菊科菜薊屬多年生草本植物，富含多酚、黃酮及萜類化合物[1]，具有保肝降脂、抗腫瘤、抗HIV 病毒及治療消化不良和防治重金屬吸收等功效[2-3]。朝鮮薊多酚中的洋薊素是保健食品及醫(yī)藥產(chǎn)品的主要功效成分，研究人員先后開(kāi)發(fā)了一系列洋薊素純化的方法，如大孔樹(shù)脂吸附法[4]、膜分離法[5]等，該方法耗時(shí)、設(shè)備投資大，導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高，為此開(kāi)發(fā)一種低成本的洋薊素純化方法顯得尤為重要。有機(jī)溶劑萃取法具有成本低、投資少、易產(chǎn)業(yè)化等特點(diǎn)，受到廣大研究者的青睞[6]。試驗(yàn)以朝鮮薊鮮果水提物為原料，采用乙酸乙酯-水-鹽酸體系萃取朝鮮薊提取物中的洋薊素，以期為朝鮮薊提取物中洋薊素的純化提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

朝鮮薊果，產(chǎn)自常德西洞庭朝鮮薊基地；洋薊素標(biāo)準(zhǔn)品（純度99.5%），北京盛世康普化工技術(shù)研究院提供；乙酸乙酯等（AR）、鹽酸（AR），國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑公司提供。

LC-1620A 型高效液相色譜儀，大連伊力特公司產(chǎn)品；HJ-6 型磁力攪拌器，上海國(guó)華儀器公司產(chǎn)品；PHS-25 型pH 計(jì)，上海精密科學(xué)儀器公司產(chǎn)品；FA1004B 型電子分析天平，上海平軒科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；RE52A 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海亞榮生化儀器廠產(chǎn)品；YB-700A 型高速多功能粉碎機(jī)，浙江速峰公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)方法

取新鮮朝鮮薊果粉碎，用60%乙醇水溶液按照料液比1∶20（g∶mL） 在95 ℃下浸提90 min，減壓濃縮，真空干燥，備用。配置朝鮮薊提取物水溶液，鹽酸調(diào)節(jié)pH 值，然后加入乙酸乙酯，在一定的溫度下攪拌，靜置分層，用高效液相色譜檢測(cè)上下相中洋薊素的含量。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 洋薊素標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

精密稱取洋薊素對(duì)照品適量，用甲醇定容至100 mL，配制質(zhì)量濃度為0.184 mg/mL 的對(duì)照品儲(chǔ)備液。取對(duì)照品儲(chǔ)備液適量，加甲醇分別配制質(zhì)量濃度為4.6，9.2，18.4，46.0，92.0 μg/mL 的洋薊素標(biāo)準(zhǔn)溶液。以乙腈-水-冰醋酸（13∶87∶2） 為流動(dòng)相，檢測(cè)波長(zhǎng)320 nm，柱溫25 ℃，進(jìn)樣量20 μL。得到洋薊素標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為Y=505.17X-1 823.4，R2=0.998，R2接近于1，表明洋薊素質(zhì)量濃度為4.6～92.0 μg/mL 時(shí)線性關(guān)系良好。

1.3.2 單因素試驗(yàn)

配制一定質(zhì)量濃度的朝鮮薊提取物水溶液，加入乙酸乙酯萃取。分別考查萃取時(shí)間（10，20，30，40，50 min）、分 相 時(shí) 間（40，60，80，100，120 min）、提取物質(zhì)量濃度（5.0，7.5，10.0，12.5，15.0 g/L）、乙酸乙酯/水溶液體積比（0.50∶1，0.75∶1，1.00∶1，1.25∶1，1.50∶1）、萃取溫度（15，25，35，45，55 ℃）、pH 值（2.0，3.0，4.0，5.0，6.0，7.0） 等對(duì)洋薊素萃取率的影響。在考查某一因素對(duì)洋薊素萃取率影響情況下，其他因素分別固定為萃取時(shí)間30 min，分相時(shí)間80 min，提取物質(zhì)量濃度10.0 g/L，相比1∶1，萃取溫度25 ℃，pH 值7.0。

1.3.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，固定萃取時(shí)間30 min，分相時(shí)間80 min，從中優(yōu)選得到提取物質(zhì)量濃度、相比、萃取溫度、pH 值的適宜范圍，進(jìn)行四因素三水平的正交試驗(yàn)。

正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 萃取時(shí)間對(duì)萃取率的影響

萃取時(shí)間對(duì)萃取率的影響見(jiàn)圖1。

由圖1 可知，隨著萃取時(shí)間的增加，洋薊素逐漸擴(kuò)散到乙酸乙酯相中，萃取率不斷增大。當(dāng)萃取時(shí)間達(dá)到30 min 時(shí)，萃取達(dá)到飽和，再增加萃取時(shí)間，對(duì)萃取率的影響不大，因此萃取時(shí)間選擇30 min。

2.1.2 分相時(shí)間對(duì)萃取率的影響

分相時(shí)間對(duì)萃取率的影響見(jiàn)圖2。

由圖2 可知，由于乙酸乙酯與水部分互溶，需要較長(zhǎng)時(shí)間才能完全分相。當(dāng)萃取的洋薊素全部進(jìn)入有機(jī)相，萃取率達(dá)到最高，因此分相時(shí)間選擇80 min。

2.1.3 提取物質(zhì)量濃度對(duì)萃取率的影響

提取物質(zhì)量濃度對(duì)萃取率的影響見(jiàn)圖3。

由圖3 可知，由于有機(jī)相中洋薊素未達(dá)到溶解飽和，隨著提取物質(zhì)量濃度的增加，洋薊素的萃取率增大；當(dāng)提取物質(zhì)量濃度過(guò)高時(shí)，部分雜質(zhì)也會(huì)進(jìn)入有機(jī)相，從而影響洋薊素的萃取效率，因此提取物質(zhì)量濃度選擇10.0 g/L。

2.1.4 相比對(duì)萃取率的影響

相比對(duì)萃取率的影響見(jiàn)圖4。

由圖4 可知，洋薊素的萃取率隨乙酸乙酯比例的增大而增大，當(dāng)乙酸乙酯與水溶液比例達(dá)到1∶1時(shí)，增加有機(jī)相對(duì)萃取率的影響不明顯，為了降低有機(jī)溶劑的使用量，相比選擇1∶1。

2.1.5 萃取溫度對(duì)萃取率的影響

萃取溫度對(duì)萃取率的影響見(jiàn)圖5。

由圖5 可知，隨著萃取溫度增加萃取率先增加后減少。萃取溫度的增加會(huì)提高溶質(zhì)的傳質(zhì)效率，提高萃取率，同時(shí)也會(huì)加快乙酸乙酯的揮發(fā)速度，降低乙酸乙酯量，因此萃取溫度選擇35 ℃。

2.1.6 pH 值對(duì)萃取率的影響

pH 值對(duì)萃取率的影響見(jiàn)圖6。

由圖6 可知，溶液pH 值在3～4 時(shí)，萃取率最大，當(dāng)pH 值大于4 之后萃取率呈下降趨勢(shì)?？赡苁茄笏E素屬于酚酸類化合物，中性條件下分子呈電離狀態(tài)，不利于洋薊素分子進(jìn)入有機(jī)相，因此pH 值選擇4.0。

2.2 正交試驗(yàn)

正交試驗(yàn)結(jié)果與分析見(jiàn)表2。

由表2 可知，影響洋薊素萃取率的因素的主次順序是D＞C＞B＞A，即影響朝鮮薊提取物中洋薊素萃取率的因素依次是pH 值＞萃取溫度＞相比＞提取物質(zhì)量濃度，最佳優(yōu)化方案為A3B3C2D2，即朝鮮薊提取物質(zhì)量濃度12.5 g/L，相比1.25∶1，萃取溫度35 ℃，pH 值4.0。

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

為了驗(yàn)證該正交試驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果的可靠性， 在上述最佳萃取工藝條件下進(jìn)行3 次優(yōu)化驗(yàn)證試驗(yàn)，測(cè)得洋薊素的萃取率分別為67.51%，67.24%，67.37%，平均值為67.37%，均高于表2 中的萃取率數(shù)據(jù)，表明在此優(yōu)化條件下可以獲得最好的萃取效果。

3 結(jié)論

采用正交試驗(yàn)方法對(duì)朝鮮薊初提物中洋薊素的最佳萃取工藝進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)正交試驗(yàn)確定洋薊素的最佳萃取工藝條件為萃取時(shí)間30 min，分相時(shí)間80 min，提取物質(zhì)量濃度10.0 g/L，相比1.25∶1，萃取溫度35 ℃，pH 值4.0。正交試驗(yàn)中影響朝鮮薊提取物中洋薊素萃取率的因素主要次序是pH 值＞萃取溫度＞相比＞提取物質(zhì)量濃度，在最佳萃取工藝條件下進(jìn)行3 次優(yōu)化驗(yàn)證試驗(yàn)，測(cè)得洋薊素的平均萃取率為67.37%。