黃 嬌,陳 丹,謝 平,馬國萍,朱仙慕,陳桂香
(福建中醫藥大學藥學院,福建 福州 350122)
閩產薏苡種皮油的提取工藝研究
黃 嬌,陳 丹,謝 平,馬國萍,朱仙慕,陳桂香
(福建中醫藥大學藥學院,福建 福州 350122)
目的 優化閩產薏苡種皮油正己烷最佳提取工藝。 方法 以薏苡種皮油提取率為評價指標,通過單因素與正交試驗考察原料粉碎度、料液比、提取時間、提取溫度對薏苡種皮油提取率的影響。 結果 最佳提取條件為原料粉碎度60目,料液比1∶8,提取時間120min,提取溫度65℃。經驗證,3批薏苡種皮油的提取率分別為14.27%、14.67%、13.40%。 結論 閩產薏苡種皮油的最佳提取工藝簡便可行,結果穩定。
薏苡種皮油;提取率;單因素試驗;正交試驗
薏苡(Coxi lachrymal-jobi L.var.mayuen Stapf)為禾本科(Gramineae)薏苡屬(Coix L.)草本植物,其穎果外包堅硬的總苞,除去苞殼、黃褐色種皮后所得的種仁即為薏苡仁。薏苡種皮是薏苡仁的黃褐色外皮,一般在加工時被棄去。由薏苡仁提取的薏苡仁油具有抗癌的功效[1],課題組前期研究表明:薏苡種皮中含有豐富的油脂,含有脂肪酸的種類與薏苡仁相似。近年來,相關文獻研究[2]還表明,薏苡種皮油中含有的維生素A與維生素E的含量遠高于其它植物油,是一種健康型的油脂;薏苡種皮乙醇提取物具有抗過敏的藥理作用[3],且薏苡種皮的酚類化合物具有抗氧化作用[4]。目前,國內外學者提取薏苡仁油的方法有溶劑提取法、超臨界CO2萃取法、微波輔助提取法等[5],但有關閩產薏苡種皮油提取工藝的研究報道較少。因此,實驗通過單因素與正交試驗,篩選后以正己烷為提取溶劑,探索溶劑法提取閩產薏苡種皮油的最佳提取工藝,為薏苡種皮的進一步深入開發利用提供實驗依據。
1.1 儀器 AR2140萬分之一電子天平[梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司];HH-511電熱恒溫水浴鍋(上海躍進醫療器械廠);SHB-III循環水式多用真空泵(鄭州長城科工貿有限公司);RE-52A旋轉蒸發儀(上海亞榮生化儀器廠);DHC-9240型電熱恒溫鼓風干燥箱(上海精宏實驗設備有限公司);DF-15臺式連續投料粉碎機(大德中藥機械有限公司)。
1.2 試藥 薏苡種皮、薏苡仁(產地為福建浦城縣、寧化縣、仙游縣,經福建中醫藥大學藥學院范世明高級實驗師鑒定);正己烷、無水乙醇、石油醚、乙酸乙酯等試劑均為分析純。
2.1 提取工藝及提取率測定 選擇無雜質、無蟲蛀、無霉變的薏苡種皮為原料,置于60℃的真空干燥箱中減壓干燥2 h,粉碎,過篩,加入適量的溶劑加熱回流提取,取出,濾過,用旋轉蒸發儀將濾液蒸干,經適量正己烷溶解,轉移至已稱重過的干燥瓶中,自然揮干正己烷后稱重,用減質量法計算所得的薏苡種皮油質量及提取率。分別考察原料粉碎度、料液比、提取時間、提取溫度對薏苡種皮油提取率的影響。
薏苡種皮油提取率/%=提取的薏苡種皮油質量(m1) /薏苡種皮藥材質量(m2)×100%
2.2 考察原料粉碎度的影響 分別稱取30 g薏苡種皮粉末,料液比為1∶5,溫度為80℃,提取時間為2 h, 提取溶劑為正己烷, 分別考察 20、30、60、80、100目藥材粉碎度對薏苡種皮油提取率的影響,用減質量法計算所得的薏苡種皮油質量及提取率。實驗結果表明:藥材粉碎度在20~60目,隨著原料目數的增加即顆粒越小,薏苡種皮油的提取率逐漸增大;但超過60目后,薏苡種皮油的提取率反而降低。故選擇薏苡種皮原料粉碎度為60目,薏苡種皮油提取率最高。見圖1。
圖1 原料粉碎度對薏苡種皮油提取率的影響
2.3 考察料液比的影響 分別稱取30 g薏苡種皮粉末,在溫度為80℃,提取時間為2 h,提取溶劑為正己烷,原料粉碎度為60目時,考察不同料液比1∶5、1∶6、1∶7、1∶8、1∶9 對薏苡種皮油提取率的影響,用減質量法計算所得的薏苡種皮油質量及提取率。實驗結果表明:料液比在 1∶5~1∶8,隨著料液比的增加,薏苡種皮油提取率逐漸增加;但料液比在1∶8~1∶9,提取率又逐漸降低。故選擇薏苡種皮油提取率較高的料液比為1∶8。見圖2。
圖2 料液比對薏苡種皮油提取率的影響
2.4 考察提取時間的影響 分別稱取30 g薏苡種皮粉末,在料液比為1∶8,溫度為80℃,提取溶劑為正己烷,原料粉碎度為60目時,考察不同提取時間30、60、90、120、150 min 對薏苡種皮油提取率的影響,用減質量法計算所得的薏苡種皮油質量及提取率。實驗結果表明:提取時間在30~60 min,薏苡種皮油提取率增加得最快;但隨著時間的增加,提取率有所減緩或下降。故選擇薏苡種皮油提取率較高的提取時間為60 min。見圖3。
圖3 提取時間對薏苡種皮油提取率的影響
2.5 考察提取溫度的影響 分別稱取30 g薏苡種皮粉末,在料液比為1∶5,提取時間為1 h,提取溶劑為正己烷,原料粉碎度為60目時,考察不同溫度60、65、70、75、80 ℃對薏苡種皮油提取率的影響,用減質量法計算所得的薏苡種皮油質量及提取率。實驗結果表明:提取溫度在60~70℃,薏苡種皮油提取率逐漸增加;但是當提取溫度在70~80℃,薏苡種皮油提取率有所降低。故選擇薏苡種皮油提取率較高的提取溫度是70℃。見圖4。
圖4 提取溫度對薏苡種皮油提取率的影響
2.6 正交試驗 根據單因素考察結果,以薏苡種皮油的提取率為評價指標,考察原料粉碎度(A)、料液比(B)、提取時間(C)、提取溫度(D)對薏苡種皮油提取率的影響。采用L9(34)正交表安排試驗,取薏苡種皮樣品按“2.1項”方法操作。實驗結果表明:各因素對薏苡種皮油提取率的影響程度依次為A>B>C>D,即原料粉碎度>料液比>提取時間>提取溫度,且原料粉碎度、料液比、提取時間對薏苡種皮油提取率的影響最顯著(P<0.05),提取溫度對薏苡種皮油提取率影響不顯著 (P>0.05)。綜合分析,薏苡種皮油的最佳提取工藝為A2B2C3D1,即原料粉碎度為60目,料液比為1∶8,提取時間為2 h,提取溫度為65℃。正交試驗設計及結果見表1、表 2,方差分析見表 3。
表1 因素水平表
表2 L9(34)正交試驗設計及結果
表3 方差分析
2.7 工藝驗證試驗 取3批薏苡種皮,粉碎度為60目,分別稱取薏苡種皮粉末30 g,每批3份,按最佳提取工藝條件進行平行試驗。實驗結果表明:薏苡種皮油的最佳提取工藝簡便、結果穩定、方法可行。見表4。
2.8 閩產薏苡種皮油與薏苡仁油提取率比較 分別取福建浦城縣、仙游縣與寧化縣產薏苡仁、薏苡種皮,按照“2.7項”下的最佳提取工藝條件,比較薏苡種皮油與薏苡仁油提取率。實驗結果表明:浦城薏苡種皮油提取率最高,寧化薏苡種皮油提取率次之。浦城與寧化的薏苡種皮油提取率比薏苡仁油提取率高,仙游的薏苡種皮油提取率比薏苡仁油提取率較低。見表5。
表4 3批樣品測定結果(n=3)
表5 閩產薏苡種皮油與薏苡仁油提取率的比較(n=3)
3.1 實驗曾比較了薏苡種皮油提取方法與提取溶劑,回流提取比超聲處理的提取率高,因此選擇回流提取作為薏苡種皮油的提取方法。此外,比較四種溶劑石油醚、乙酸乙酯、正己烷、無水乙醇提取率,正己烷的提取率最高,故實驗選擇正己烷為提取溶劑。
3.2 在考慮原料粉碎度對薏苡種皮油提取率影響時,原料粉碎得越細,藥材的細胞結構被破壞的程度越高,同時與溶劑接觸的相對表面積增大,從而有利于溶劑的滲透,使薏苡種皮油很快釋放。但是原料粉碎度也不是越細越好,原料粉碎度太小,顆粒會積聚,反而阻礙溶劑的滲透。
3.3 實驗通過考察溶劑加熱回流提取的原料粉碎度、料液比、提取時間、提取溫度,確定閩產薏苡種皮油的最佳提取工藝。當原料粉碎度為60目,料液比為 1∶8,提取時間為2 h,提取溫度為65℃時,所得到的薏苡種皮油提取率平均約為14.11%。
3.4 在優化的最佳提取工藝下,比較福建三個不同產地的薏苡種皮油提取率,發現浦城的薏苡種皮油提取率最高,寧化的薏苡種皮油提取率次之。同產地的薏苡種皮油與薏苡仁油的提取率比較,浦城與寧化的薏苡種皮油提取率高于薏苡仁油的提取率,仙游的薏苡種皮油提取率低于薏苡仁油的提取率。
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[4] HUANG D W,KUO Y H,LIN F,et al.Effect of Adlay (Coix lachryma-jobi L.Var.ma-yuen Stapf)Testa and its phenolic components on Cu2+-treated low-density lipoprotein (LDL) oxidation and lipopolysaccharide (LPS)-induced inflammation in RAW 264.7 macrophages[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2009,57(6):2259-2266.
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R284.2
B
1000-338X(2017)06-0050-02
2017-08-23
福建省科技計劃重點項目(2014Y0062);福建省科技計劃項目(2010Y2004)
黃嬌(1991—),女,2015級藥物分析學專業碩士研究生,主要從事中藥制劑與質量分析研究。
陳丹(1961—),女,博士,教授。 E-mail:gscd2@163.com