鴉膽子粗油提取工藝優(yōu)化研究

黃敏桃，梁梅華，溫中林，朱昌叁，粟本超，龐正轟，陶玉華，黃庶識

（1.廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學院，廣西柳州 545004；2.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學研究院，廣西南寧 530002；3.廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院，廣西南寧 530007；4.北部灣大學，廣西欽州 535011；5.廣西科學院廣西海洋天然產(chǎn)物與組合生物合成化學重點實驗室，廣西南寧 530007）

鴉膽子（Brucea javanica）是苦木科（Simaroubaceae）鴉膽子屬植物的成熟果實，出自《本草綱目拾遺》，又名老鴉膽、鴉膽和苦參子等，是廣西特色中藥材[1]。《廣西中藥志》記載其味極苦，性苦，有毒，入大腸和肝經(jīng)，具有清熱、燥濕、殺蟲和解毒作用[2]。可治痢疾、久瀉、瘧疾、痔瘡和療毒，外用可治贅疣和雞眼[3-5]。鴉膽子粗油是從鴉膽子中提取的脂肪油，是一種療效確切且毒副作用小的抗腫瘤藥物，可用于治療肺癌、慢性胃炎、結(jié)腸炎和尖銳濕疣等非腫瘤疾病，與化療藥物合用可提高療效，毒副反應小，能避免出現(xiàn)惡心、嘔吐、厭食、脫發(fā)、血象下降和骨髓抑制等常規(guī)化療藥的毒副反應[6-8]。

鴉膽子種仁含油量為56．23%[9]。提取鴉膽子粗油的方法一般為壓榨法和溶劑提取法。隨著人們對提取方法進行不斷深入地研究，很多新方法被運用，如超聲提取法[10]、超臨界流體萃取法[11-12]和索氏提取法等[13]。超臨界流體萃取法設備成本高，不適合大量生產(chǎn)，應用面窄；索氏提取法操作簡單，成本低，比超聲提取法等提取效率高，在各種提取試驗中應用廣泛。結(jié)合實際生產(chǎn)條件，本研究采用索氏提取法提取。本研究以廣西鴉膽子為原料，運用索氏提取法對鴉膽子粗油的提取工藝進行優(yōu)化，以期為廣西鴉膽子的生產(chǎn)應用提供參考。

1 材料與方法

1．1 材料

鴉膽子購于廣西百色市靖西藥市。

1．2 試劑與儀器

采用不同溶劑提取鴉膽子粗油，濃度為60%～90%分析純的石油醚提取率較高，因此選擇此溶劑純度進行試驗[13]。石油醚（60%～90%，分析純，天津市大茂化學試劑廠）；純化水。儀器為電子天平（浙江永康市五鑫衡器有限公司）；索氏提取器（上海精學科學儀器有限公司）；數(shù)顯恒溫水浴鍋（北京中興偉業(yè)儀器有限公司）。

1．3 試驗方法

1．3．1 鴉膽子粗油的測定

以鴉膽子粗油提取率評價提取工藝，計算公式為：

1．3．2 不同提取溫度試驗

稱取5 g 鴉膽子粉末5 份，各加入30 mL 石油醚，分別在溫度75、80、85、90 和95 ℃下提取1．5 h，濃縮揮干，得到鴉膽子粗油。試驗重復3次。

1．3．3 不同液料比試驗

稱取5 g 鴉膽子粉末5 份，分別加入30、35、40、45 和50 mL 石油醚，以最佳溫度85 ℃提取1．5 h，濃縮揮干，得到鴉膽子粗油。試驗重復3次。

1．3．4 不同提取時間試驗

稱取5 g 鴉膽子粉末4 份，各加入40 mL 石油醚，以最佳溫度85 ℃分別提取1、1．5、2和2．5 h，濃縮揮干，得到鴉膽子粗油。試驗重復3次。

1．3．5 提取次數(shù)試驗

稱取5 g 鴉膽子粉末4 份，各加入40 mL 石油醚，以最佳溫度85 ℃提取1．5 h，分別提取1、2、3和4 次，濃縮揮干，得到鴉膽子粗油。試驗重復3次。

1．3．6 正交試驗分析法對提取工藝的優(yōu)化

綜合各單因素試驗結(jié)果，設計正交試驗，以鴉膽子粗油重量為指標，提取溫度（80、85和90 ℃），提取時間（1、1．5 和2 h），液料比（7∶1、8∶1 和9∶1）為考察對象，重復試驗3次（表1）。

表1 正交試驗的因素與水平Tab.1 Factors and levels of orthogonal experiment

2 結(jié)果與分析

2．1 單因素試驗結(jié)果與分析

2．1．1 不同提取溫度試驗

隨著提取溫度升高，鴉膽子粗油提取率呈先升高后下降的趨勢，85 ℃時提取率最高（圖1）。可能是溫度過高，使鴉膽子油的結(jié)構(gòu)被破壞或氧化，導致提取率下降[13]。

圖1 不同溫度對鴉膽子粗油提取率的影響Fig.1 Effects of temperatures on extraction rate of crude oil from B.javanica

2．1．2 不同液料比試驗

液料比8∶1（mL∶g）的提取率最高，石油醚能溶解大多數(shù)鴉膽子粗油（圖2）。石油醚量繼續(xù)增加，提取率降低，可能存在試驗誤差等客觀原因。考慮節(jié)約溶劑等因素，采用8∶1的液料比進行優(yōu)化試驗。

2．1．3 不同提取時間試驗

隨著時間增加，鴉膽子粗油提取率先升高后下降，1．5 h提取率最高（圖3）。可能是提取時間越久，鴉膽子油結(jié)構(gòu)越容易被氧化破壞[14-15]，導致提取率下降。

圖2 不同液料比對鴉膽子粗油提取率的影響Fig.2 Effects of liquid to solid ratios on extraction rate of crude oil from B.javanica

圖3 不同提取時間對鴉膽子粗油提取率的影響Fig.3 Effects of extraction time on extraction rate of crude oil from B.javanica

2．1．4 提取次數(shù)試驗

隨著提取次數(shù)增加，鴉膽子粗油提取率增加，但提取2、3 和4 次的提取率增加不明顯，結(jié)合實際生產(chǎn)，采用提取2次進行試驗優(yōu)化（圖4）。

圖4 不同提取次數(shù)對鴉膽子粗油提取率的影響Fig.4 Effects of extraction times on extraction rate of crude oil from B.javanica

2．2 正交試驗結(jié)果與分析

各因素對鴉膽子粗油提取率的影響順序為提取溫度（A）＞提取時間（C）＞液料比（B）（表2）。提取溫度影響顯著（P＜0．05），其他因素影響較小（表3）。根據(jù)試驗結(jié)果，選擇A2B2C3為最佳條件，即提取溫度為85 ℃、液料比8∶1（mL∶g）、提取時間1．5 h。

表2 正交試驗結(jié)果Tab.2 Results of orthogonal experiment

表3 正交試驗方差分析Tab.3 Variance analysis of orthogonal experiment

2．3 驗證試驗

以60%～90%石油醚為提取溶劑，在提取溫度85 ℃、液料比8∶1（mL∶g）、提取時間1．5 h 和提取2次的條件下進行試驗（表4）。結(jié)果表明正交試驗優(yōu)化得到的鴉膽子粗油提取條件穩(wěn)定且可行，提取率高。

表4 驗證試驗（n=3）Tab.4 Verification test(n=3) (%)

3 結(jié)論與討論

傳統(tǒng)的加熱法提取時間較長，不能充分的提取出鴉膽子粗油，公衍玲等[10]采用超聲法研究表明，鴉膽子油先浸泡19 h 再超聲3 h，提取率為9．59%。本試驗采用的索氏提取法操作簡便，耗時短，能大大提高鴉膽子粗油的提取率。根據(jù)正交試驗結(jié)果，提取溫度對鴉膽子粗油提取率影響顯著，其次為提取時間，液料比影響最小，結(jié)合驗證試驗，在提取溫度為85 ℃、液料比8∶1（mL∶g）、提取時間1．5 h 和提取2 次的條件下，鴉膽子粗油提取率23．13%，RSD 值1．49%，說明提取工藝條件穩(wěn)定、可行，為工業(yè)生產(chǎn)中提高鴉膽子粗油提取率提供參考。