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超声波辅助酶法提取北五味子多糖工艺研究程振玉;杨英杰;刘治刚【摘要】建立了超声波辅助复合酶(纤维素酶/蛋白酶/果胶酶=1:1:1)提取北五味子多糖的方法.以多糖的提取率为研究指标,通过设计正交试验和响应面优化试验,对超声波辅助复合酶法提取北五味子多糖的工艺进行了优化.确定最佳工艺条件为酶解温度45℃,缓冲液pH 4.6,复合酶用量2％,酶解时间为2.0h,超声波功率166W,萃取温度56℃,萃取时间39 min.在此最佳条件下,北五味子多糖提取量达到105.36mg/g.超声波辅助复合酶法应用到多糖的提取领域,节省了时间,降低了溶剂消耗,且明显提高了多糖的提取率,该法操作方便,简单易行,为北五味子多糖工业化生产提取提供了理论依据.【期刊名称】《中国酿造》【年(卷),期】2014(033)003【总页数】5页(P104-108)【关键词】北五味子;多糖;复合酶;超声波;提取【作者】程振玉;杨英杰;刘治刚【作者单位】吉林化工学院化学与制药工程学院,吉林吉林132022;东北师范大学化学学院,吉林长春130024;吉林化工学院化学与制药工程学院,吉林吉林132022;吉林化工学院化学与制药工程学院,吉林吉林132022【正文语种】中文【中图分类】R284.2北五味子[Schisandra chinensis（Turcz.）Baill.]为木兰科多年生落叶藤本植物五味子的干燥成熟果实，是著名的滋补性中药，被列为上品，最早记录在《神农本草经》中，其应用已经有两千多年的历史[1-2]。
现代药理研究表明，北五味子主要活性成分多糖具有保肝、抗疲劳、抗氧化、抗肿瘤、免疫促进等重要作用[3-5]。
因此，对五味子多糖的提取工艺进行系统考察，使多糖的提取率显著提高，对扩大其应用和工业化生产具有现实意义[6]。
传统方法中多糖的提取主要采用回流法[6-7]，该法耗费时间长，所需温度高，能源耗费大，提取率低，且长时间的高温极易导致多糖的降解，影响其药理活性[8]。
北五味子总三萜、木脂素对酒精性肝损伤的保护作用及其机制的研究北五味子(Schisandra chinensis (Turcz.) Baill)主要分布于东北亚地区,其果实和藤茎中富含大量木脂素、三萜等生物活性成分,被广泛应用于功能食品和药品领域。
本研究以北五味子藤茎为原料,对北五味子总三萜、木脂素的化学成分进行分析,并对其干预急性和慢性酒精性肝损伤的效果及作用机制进行深入研究,以期为北五味子的产业化开发奠定基础。
主要结论如下：1、将高速逆流色谱和制备型液相色谱两种技术相结合,建立了一种从北五味子中分离木脂素的方法。
北五味子藤茎粉末经70%乙醇粗提后,采用AB-8型大孔吸附树脂进行梯度乙醇洗脱,得到的样品采用溶剂系统为正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水(1:1:1:1,V/V)的高逆流色谱和流动相为乙腈-水(50:50,V/V)的制备型液相色谱进行进一步分离,并对这两种色谱方法的效率和特点进行了比较分析。
得到的6种木脂素单体采用紫外光谱、质谱和核磁共振谱进行结构鉴定,所有化合物的纯度均在91%以上。
结合课题组的前期研究,将树脂纯化产物认定为北五味子总三萜、木脂素。
2、采用小鼠建立了急性酒精性肝损伤模型,通过20d后血清和肝脏的生理生化指标、抗氧化活力以及肝脏HE染色病理切片考察北五味子总三萜、木脂素的保肝作用。
小鼠在摄入50%乙醇后,肝组织及细胞出现严重损伤,血清及肝脏各指标出现异常；北五味子总三萜、木脂素各剂量组的病变明显减轻,炎症反应降低,肝功能及血脂水平恢复正常,抗氧化酶的活性得到增强。
试验结果表明,北五味子总三萜、木脂素能够降低血清中ALT、AST、ALP、TC、TG和LDL-C的水平,提高HDL-C的水平；降低肝匀浆中MDA的含量,提高SOD、GSH、T-AOC的含量,对急性酒精性肝损伤有预防和治疗的作用。
3、采用大鼠建立了慢性酒精性肝损伤模型,通过测定30d、60d和90d血清中肝功能指标、血脂水平及氧化-抗氧化能力的动态变化,发现机体对于酒精的摄入呈明显的剂量效应。
北五味子活性成分高效分离纯化技术及资源多级利用工艺研究本研究以北五味子果实为原料,建立了多级高效利用北五味子药用资源的生产工艺路线,并对各段工艺进行优化。
采用无溶剂微波辅助提取北五味子精油,提取速率快,30min精油提取率为1.10mL/kg;对精油的抗氧化性能进行测试,并与天然抗氧化剂Vc和VE进行比较,无溶剂微波辅助提取精油的抗氧化性优于水中蒸馏和水蒸汽蒸馏提取的精油。
无溶剂微波提取得到的精油折射率和密度比水中蒸馏和水蒸汽蒸馏所得精油的折射率和密度稍大,且颜色较深；通过SEM对提取后的五味子果实进行观察发现微波辅助加热过程中,细胞内部由于温度上升以及局部压力升高,使得细胞壁发生破裂从而使精油的溶出更为完全。
通过对提取后的五味子果实进行热重分析得出：无溶剂微波辅助提取后的五味子原料,加热过程中失重最少,说明原料中含挥发性成分的量较少,故此法在较短的时间内提取精油更彻底。
GC-MS分析五味子精油的主要成分为烯烃类,还有小部分带有羟基的醇类和酯类。
无溶剂微波辅助提取法是一种“环境友好”提取精油的方法,其提取率较高,同时避免了使用大量溶剂。
通过响应面法确定了室温搅拌酸性条件提取五味子花色苷的最佳条件,花色苷的提取率可达到29.06mg/g; HPD-300大孔树脂纯化五味子花色苷粗提物,纯度由5.01%提高到29.97%,其抗氧化能力明显提高。
通过对五味子花色苷pH值稳定性研究得出pH值为1.0时花色苷稳定性最佳；对五味子花色苷热稳定性研究表明五味子花色苷在低于40℃时降解缓慢,温度越高,加热时问越长,降解越迅速；热降解符合一级反应动力学模型；通过三种波长的紫外光辐射五味子花色苷溶液表明,紫外光的波长越短,对花色苷的降解越严重。
超声与微波处理对五味子花色苷含量和颜色的稳定性有一定影响。
LC-MS分析表明五味子花色苷的主要成分为矢车菊素-3-O-木糖芸香糖苷,约占花色苷含量的95%。
通过对五味子多糖提取方法的比较,对回流提取,超声辅助提取,微波辅助提取中的影响因素进行单因素分析,在最优条件下,粗多糖的提取率分别可达到85.6g/kg、74.4g/kg.80.2g/kg。
超声提取中草药成分研究进展陈静;崔玉梅【摘要】通过查阅、分析、整理近5年中草药成分超声提取的相关文献,介绍超声技术的原理及其在中草药成分提取领域的研究进展.%The principle of ultrasonic technology and its development were introduced in the ingredients extraction of Chinese herbal medicine by consulting,analyzing and arranging the relevant literature on the ultrasonic extraction of Chinese herbal medicine ingredients in the past five years.【期刊名称】《西部中医药》【年(卷),期】2016(029)012【总页数】2页(P141-142)【关键词】超声提取;中草药;研究进展;综述【作者】陈静;崔玉梅【作者单位】西藏藏医学院,西藏拉萨850000;吉林大学西校区动物医学学院【正文语种】中文【中图分类】R284传统中草药提取方法主要包括煎煮法、浸泡法、回流法、索氏法、渗漉法等。
近年来，随着超声技术的不断发展，利用超声技术提取中草药成分已得到广泛应用。
超声提取具有操作简便、耗时短、效率高、污染少等特点，是一种省时、高效的提取方法。
超声提取法是指利用声波频率超过20 kHz的空化、机械、热效应等综合效应，增大物质分子运动频率和速度，击破细胞壁，提高细胞内容物的穿透力和传输能力，以提高中药成分的浸出率［1-2］。
研究表明，超声提取对大部分单味中草药的有效成分没有影响［3］。
2.1 黄酮类温新宝等［4］以正交实验法提取苍耳七黄酮化合物的最佳超声条件为55℃、20倍50%乙醇、60分钟。
杨林等［5］采用响应面法，以77℃、30倍70%乙醇、62分钟、600 W的最佳条件超声提取锁阳总黄酮。
超声波辅助提取北五味子藤茎总三萜的工艺研究
孟宪军;李元甦n;李斌;薛雪;王栋
【期刊名称】《食品与机械》
【年(卷),期】2010(026)004
【摘要】将超声技术应用于北五味子藤茎中总三萜的提取中,分光光度法测定北五味子藤茎中总三萜的含量.通过响应面法优化超声提取北五味子藤茎中总三萜的工艺条件.结果表明,超声强化提取总三萜的最佳工艺条件为:料液比为1∶30(m∶V)、乙醇浓度64%、超声功率68 Hz、超声时间48 min, 预测北五味子藤茎总三萜提取率达到2.753%与模型高度拟合.
【总页数】4页(P105-108)
【作者】孟宪军;李元甦n;李斌;薛雪;王栋
【作者单位】沈阳农业大学食品学院,辽宁省农产品深加工重点实验室,辽宁,沈阳,110161;沈阳农业大学食品学院,辽宁省农产品深加工重点实验室,辽宁,沈
阳,110161;沈阳农业大学食品学院,辽宁省农产品深加工重点实验室,辽宁,沈
阳,110161;沈阳农业大学食品学院,辽宁省农产品深加工重点实验室,辽宁,沈
阳,110161;沈阳农业大学食品学院,辽宁省农产品深加工重点实验室,辽宁,沈
阳,110161
【正文语种】中文
【相关文献】
1.超声波辅助提取北五味子藤茎木脂素 [J], 孟宪军;薛雪;李斌;李元甦
2.北五味子藤茎总三萜对小鼠酒精性肝损伤的保护作用 [J], 孟宪军;邓静;朱力杰;李斌
3.超声波辅助酶法提取北五味子多糖工艺研究 [J], 程振玉;杨英杰;刘治刚
4.北五味子藤茎中挥发油提取工艺的优化研究 [J], 刘娟;孙健飞
5.北五味子藤茎多糖的提取及含量测定 [J], 刘俊霞;艾军;王英平
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2013年4月第34卷第7期超声波提取北五味子果实及茎叶总三萜的研究崔福顺，李官浩，金清（延边大学农学院食品科学系，吉林延吉133000）摘要：对北五味子果实及茎叶中总三萜超声波提取工艺进行了研究。
通过单因素和正交试验考察了提取剂浓度、超声提取时间、提取温度、超声功率对总三萜提取的影响。
结果表明，当提取剂浓度为95%、超声提取时间30min 、提取温度55℃、超声功率300W 时果实中总三萜得率最高为4.35%；当提取剂浓度为90%、超声提取时间30min 、提取温度75℃、超声功率200W 时茎叶中总三萜得率最高为3.06%。
关键词：北五味子；总三萜；超声波；提取Extraction of Total Triterpenoids from Fruit ，Stems and Leaves ofSchisandra Chinensis with Ultrasonic WaveCUI Fu-shun ，LI Guan-hao ，JIN Qing（Department of Food Science of Agricultural College ，Yanbian University ，Yanji 133000，Jilin ，China ）Abstract ：The ultrasonic wave extraction of total triterpenoids from fruit ，stems and leave of Schisandra chinensis was investigated.The effect factors ：which included concentration of alcohol ，ultrasonic wave time ，ultrasonic wave temperature ，ultrasonic wave power were investigated.The extraction process was optimized through orthogonal test.The results showed that optimum condition of fruit were as followed ：concentration of alcohol 95%，ultrasonic wave time 30min ，ultrasonic wave temperature 55℃，ultrasonic wave power 300W ，the extraction rate of total triterpenoids could up to 4.35%.The optimum condition of stems and leave were as followed ：concentration of alcohol 90%，ultrasonic wave time 30min ，ultrasonic wave temperature 75℃，ultrasonic wave power 200W ，the extraction rate of total triterpenoids could up to 3.06%.Key words ：Schisandra chinensis ；total triterpenoids ；ultrasonic wave ；extraction作者简介：崔福顺（1966—），女（朝鲜），副教授，硕士，研究方向：食品科学。
食品研究与开发F ood Research And Development北五味子为木兰科植物五味子Schisandra chi －nensis （Turcz ．）Bail1．的干燥成熟果实。
味酸、甘，性温；归肺、心、肾经。
具有收敛固涩，益气生津，补肾宁心功效。
北五味子中的化学成分已报道有木脂素、多糖、三萜类、有机酸、挥发油等[1-2]。
目前对北五味子中木脂素、多糖、有机酸等的提取及活性的研究较多，对北五味子中总三萜的提取孟宪军[3]等进行了藤茎中总三萜的提取研究，北五味子果实及茎叶中提取总三萜还未见报道。
三萜类化合物具有多种生物活性，如抗肿瘤、抗炎、抗病毒作抗动脉粥样硬化及降糖、调脂等作用[4]。
目前对三萜类的提取主要有传统的醇提法[5]、超临界CO 2萃取[6]、微波提取法[7]、超声波提取方法[8-9]。
现代高新技术超声波可以在液体中产生空化作用，空化作用产生的冲击波和射流可破坏细胞结构，增加细胞内溶物通过细胞膜的穿透力和传输能力，提高有效成分的提取[10]。
因此，本试验采用超声波法通过单因素和正交试验对北五味子果实及茎叶中总三萜进行提取研究，为北五味子的深加工及综合利用提供参考。
1材料与方法1.1材料及仪器北五味子果实、茎叶：采自农学院实验地。
果实经干燥后粉碎至60目~80目，茎叶经冷冻贮藏后粉碎至40目~60目；齐墩果酸标准品：购自中国药品生物制DOI ：10.3969/j.issn.1005-6521.2013.07.014分离提取53品检定所。
乙醇、甲醇、高氯酸、香兰素、冰醋酸等均为分析纯。
HH-6型恒温水浴锅：常州市华普达教学仪器有限公司；UV-7504紫外可见分光光度计：上海欣茂仪器有限公司；KQ-500D 医用数控超声波清洗器：昆山市超声仪器有限公司。
1.2方法1.2.1总三萜的提取本试验以乙醇作为提取剂。
称取北五味子5g ，料液比1∶10（g/mL ），浸泡12h 后按设定条件进行超声波提取、过滤，滤渣在相同条件下再提一次，合并滤液，0.45μm 微孔膜过滤后定容至100mL ，得提取液。
1.2.2最大吸收峰的测定及标准曲线的绘制准确称取干燥至恒重的齐墩果酸标准品2.0mg 于25mL 的容量瓶中，加入无水乙醇溶液，稀释至刻度，摇匀，即为0.08mg/mL 的标准溶液。
以无水乙醇作为空白，用紫外可见分光光度计做全程扫描，测出其最大吸收峰为547nm 。
准确吸取齐墩果酸标准溶液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL 分别置于试管中，水浴挥干乙醇，加5%香草醛-冰醋酸液0.2mL ，高氯酸0.8mL ，置60℃水浴15min ，冷却，加冰醋酸定容至5.0mL ，摇匀。
以未加标准品的比色液做空白，在547nm 处测定吸光度。
以齐墩果酸的质量为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线。
得回归方程为：y =0.0136x -0.1039，R 2=0.9987。
1.2.3总三萜含量的测定及得率的计算准确吸取提取液，按1.2.2中的方法操作测定吸光度，由标准曲线计算出总三萜质量。
按下式计算总三萜得率。
总三萜得率=总三萜质量北五味子质量×100%1.3试验设计以北五味子总三萜得率为考察指标，对提取剂浓度、超声提取时间、提取温度、超声功率进行单因素试验；在单因素试验基础上采用L 9（34）正交试验确定最佳提取工艺。
2结果与讨论2.1单因素试验2.1.1提取剂浓度对北五味子果实中总三萜得率的影响固定超声提取时间30min 、提取温度55℃、超声功率300W ，考察不同乙醇浓度对北五味子果实中总三萜得率的影响，结果见图2。
由图2可以看出，总三萜的得率随提取剂乙醇浓度的增大而提高；乙醇浓度达到90%之后，得率提高不明显。
因此选择80%、90%、95%的乙醇浓度作为正交试验的3个水平。
2.1.2超声提取时间对北五味子果实中总三萜得率的影响固定提取剂乙醇浓度为90%、提取温度55℃、超声功率300W ，考察不同超声提取时间对北五味子果实中总三萜得率的影响，结果见图3。
由图3可以看出，超声提取时间在15min~30min 时得率逐渐上升，达到30min 后得率随时间下降。
因此选择超声提取时间15、30、45min 作为正交试验的3个水平。
2.1.3提取温度对北五味子果实中总三萜得率的影响固定提取剂乙醇浓度为90%、超声提取时间30min 、图1总三萜标准曲线Fig.1Standard curve of total triterpenoids1.00.90.80.70.60.50.40.30.20.10吸光度A020齐墩果酸的质量/μg 406010080y =0.0136x -0.1039R 2=0.9987图2提取剂浓度对得率的影响Fig.2Effect of concentration of alcohol on extraction efficiency3.53.02.52.01.5得率/%70提取剂浓度/%809095图3超声提取时间对得率的影响Fig.3Effect of time on extraction efficiency3.53.02.52.01.5得率/%15超声提取时间/min304560崔福顺，等：超声波提取北五味子果实及茎叶总三萜的研究分离提取54表2L 9（34）北五味子果实总三萜提取正交试验设计及结果Table 2Design and results of L 9（34）orthogonal test of extracting total triterpenoids from fruit of Schisandra超声功率300W ，考察不同超声提取温度对北五味子果实中总三萜得率的影响，结果见图4。
由图4可以看出，提取温度在45℃~55℃时，得率上升；超过55℃得率呈下降的趋势。
因此，选择55、65、75℃作为正交试验的3个水平。
2.1.4超声功率对五味子粗多糖得率的影响固定提取剂乙醇浓度为90%、超声提取时间30min 、提取温度55℃，考察不同超声提取功率对北五味子果实中总三萜得率的影响，结果见图5。
由图5可以看出超声提取功率在200W~400W 之间时，得率变化不明显。
因此选择超声提取功率为200、300、400W 为正交试验的3个水平。
2.2北五味子果实中总三萜最佳提取条件的确定在单因素试验基础上，以提取剂浓度、超声提取时间、提取温度、超声功率为主要因素，采用L 9（34）正交试验对提取条件进行优化。
因素水平表见表1。
北五味子果实中总三萜最佳提取条件正交试验设计及结果见表2。
由L 9（34）正交试验结果的极差分析可以得出：影响北五味子果实中总三萜得率的主要因素依次为提取剂浓度（A ）＞提取温度（C ）＞超声提取时间（B ）＞超声功率（D ）；最佳提取条件为A 3B 2C 1D 2，即提取剂浓度95%、超声提取时间30min 、提取温度55℃、超声功率300W 。
在最佳提取条件下进行验证提取，北五味子果实中总三萜得率为4.35%。
2.3北五味子茎叶中总三萜最佳提取条件的确定本试验以提取剂浓度、超声提取时间、提取温度、超声功率为主要因素，采用L 9（34）正交试验对北五味子茎叶中总三萜提取条件进行了优化。
