陶明寶，鄢玉芬，張樂(lè)，陳鴻平，陳林，劉友平

·炮制制劑·

虎杖中白藜蘆醇的酶法提取工藝研究

陶明寶，鄢玉芬，張樂(lè)，陳鴻平，陳林，劉友平*

目的：優(yōu)選虎杖中白藜蘆醇的酶法提取工藝。方法：采用單因素和正交試驗(yàn)，以白藜蘆醇的含量和浸膏得率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)白藜蘆醇的酶法提取工藝進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果：酶解法提取白藜蘆醇的最佳條件為：酶種類為纖維素酶，酶用量0.6 %，酶解pH=5.0，酶解溫度50 ℃，酶解時(shí)間36 h，酶解后的樣品加入8倍量80 %乙醇，85 ℃（藥液微沸）提取3次，每次2 h。原藥材中白藜蘆醇的含量為0.459 %，經(jīng)酶解后白藜蘆醇含量上升至1.773%，虎杖苷轉(zhuǎn)移率為93.5 %。結(jié)論：優(yōu)選的酶法提取工藝為工業(yè)化大生產(chǎn)提供了基礎(chǔ)。

虎杖；白藜蘆醇；酶法；提取工藝

虎杖為蓼科多年生草本植物虎杖（Polygonum cuspidatumSieb.et Zucc.）的干燥根及根莖，藥用歷史悠久。具有利濕退黃、清熱解毒、散瘀止痛、止咳化痰的功效，主治濕熱黃疸，淋濁，帶下，風(fēng)濕痹痛，癰腫瘡毒，水火燙傷，經(jīng)閉，癥瘕，跌打損傷，肺熱咳嗽[1]?，F(xiàn)階段虎杖中的化學(xué)成分研究已經(jīng)比較深入[2-3]，虎杖中的化學(xué)成分主要有茋類化合物、蒽醌類化合物、黃酮類化合物、水溶性多糖、鞣質(zhì)等成分[4]。以白藜蘆醇為代表的茋類化合物具有抗菌、抗炎、 抗腫瘤、抗血栓、抗高血脂及抗氧化等活性[5-8]，被廣泛用于藥品、保健品、化妝品及食品添加劑等行業(yè)[9-11]。

目前常用于白藜蘆醇提取的方法有有機(jī)溶劑提取法、超聲波提取法、微波輔助提取、超臨界CO2萃取技術(shù)、酶解法等。研究表明，有機(jī)溶劑提取法操作簡(jiǎn)便易行、生產(chǎn)成本低，但溶劑消耗量較大、受熱時(shí)間較長(zhǎng)且提取效率不高[12-13]。超聲波提取法其產(chǎn)生的空化現(xiàn)象能夠加速藥材中有效成分的溶出，但超聲波提取法尚處于實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模研究階段，不能用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)[14-16]。微波輔助提取法具有選擇性高、操作時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，但微波輔助提取法具有明顯的熱效應(yīng)且微波泄漏對(duì)工作者的身體危害較大[17]。超臨界CO2萃取法具有高效、耗能少、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，但技術(shù)含量要求較高，設(shè)備運(yùn)行成本大，故很難投入大工業(yè)化生產(chǎn)[18]。采用酶解法提取虎杖中的白藜蘆醇，其提取效率較高，但目前的酶解提取工藝中提取藥材多為過(guò)篩虎杖細(xì)粉，工業(yè)化生產(chǎn)成本較高，提取溶劑為甲醇、丙酮等毒性較大的溶劑，易造成污染[19-22]。

綜上，工業(yè)上對(duì)虎杖中的白藜蘆醇開(kāi)發(fā)力度較大，但現(xiàn)行的工藝和方法存在著含量低、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、生產(chǎn)成本相對(duì)較高、易造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染等問(wèn)題。酶解法能將白藜蘆醇苷轉(zhuǎn)化成白藜蘆醇，從而有效提高白藜蘆醇的產(chǎn)率且具有條件溫和、反應(yīng)產(chǎn)物較為單一、提取效率高、不易造成有限資源浪費(fèi)和污染的特點(diǎn)[23-25]。本試驗(yàn)擬在目前酶解法研究的基礎(chǔ)上，繼續(xù)優(yōu)化酶解法提取工藝，使其具有耗能少、高效、綠色環(huán)保、操作簡(jiǎn)便易行、生產(chǎn)成本低的優(yōu)勢(shì)，為酶解法提取虎杖中白藜蘆醇的工藝產(chǎn)業(yè)化提供基礎(chǔ)。

1 儀器與材料

YP1002電子天平（上海越平科學(xué)儀器有限公司），SQP型1/1萬(wàn)電子天平（賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司），PHS-3C型酸度計(jì)（上海越平科學(xué)儀器有限公司），HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋（國(guó)華電器有限公司），UPT-I-10T優(yōu)普系列超純水器（成都超越科技有限公司），Agilent 1260 高效液相色譜儀（安捷倫科技有限公司），L-550臺(tái)式低速離心機(jī)（長(zhǎng)沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司）。白藜蘆醇對(duì)照品（11535-200502，供含量測(cè)定用，20 mg，中國(guó)藥品生物制品檢定所），虎杖提取用酶、纖維素酶（寧夏和氏璧生物技術(shù)有限公司），試劑均為分析純?；⒄人幉馁?gòu)自四川省巴中市，經(jīng)成都中醫(yī)藥大學(xué)嚴(yán)鑄云教授鑒定為蓼科屬植物虎杖（Polygonum cuspidatum Sieb.et Zucc.）的干燥根和根莖。

2 方法與結(jié)果

2.1 白藜蘆醇的含量測(cè)定

2.1.1 色譜條件 色譜柱：Kromasil-C18（200*4.6 mm，5 μm）；流動(dòng)相：乙腈-0.05 %磷酸水溶液(30∶70)；檢測(cè)波長(zhǎng)：305 nm；流速：1 mL?min-1；柱溫：30 ℃；進(jìn)樣量：10 μL。

2.1.2 對(duì)照品溶液配制 取白藜蘆醇對(duì)照品適量，精密稱定，加甲醇制成每1 mL含0.1004 mg的溶液，即得。

2.1.3 白藜蘆醇含量測(cè)定 取虎杖粉末（過(guò)三號(hào)篩）約0.5 g，精密稱定，置具塞錐形瓶中，精密加入甲醇40 mL，稱定重量，在920 W下超聲1 h，放冷，再稱定重量，用甲醇補(bǔ)足減失的重量，搖勻，濾過(guò)，濾渣重復(fù)提取1次，合并提取液，取續(xù)濾液，即得。按“2.1.1”色譜條件測(cè)得白黎蘆醇的含量為0.459 %，虎杖苷的含量為3.541 %。

2.1.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備 精密吸取白藜蘆醇對(duì)照品溶液1，5，10，15，20 μL，注入液相色譜儀，按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)行分析，記錄色譜峰面積的積分值，以白藜蘆醇進(jìn)樣量(μg)為橫坐標(biāo)（X），以測(cè)得峰面積積分值為縱坐標(biāo)（Y），繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線?；貧w方程為Y=7488.2X+28.986，r=0.9996，線性范圍為0.1004～2.0080 μg。

2.1.5 精密度實(shí)驗(yàn) 在“2.1.1”項(xiàng)色譜條件下精密吸取同一濃度的白藜蘆醇對(duì)照品溶液10 μL，連續(xù)進(jìn)樣6次，測(cè)定峰面積積分值，計(jì)算精密度。RSD為0.056 %，表明進(jìn)樣精密度良好。

2.1.6 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn) 取同一樣品溶液，分別在0、2、4、6、8、10、12 h測(cè)含量，結(jié)果樣品在12 h內(nèi)基本穩(wěn)定，RSD為0.13 %。

2.1.7 重復(fù)性實(shí)驗(yàn) 精密稱取同一批虎杖粉末6份，每份0.5 g，按“2.1.3”項(xiàng)下方法制備和“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)行測(cè)定，RSD為1.2 %。

2.1.8 加樣回收率 精密稱取已知白藜蘆醇含量的虎杖粉末6份，每份0.25 g，精密加入濃度為0.4200 mg?mL-1白藜蘆醇對(duì)照品溶液4 mL，按“2.1.3”項(xiàng)下方法制備和“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算回收率。白藜蘆醇的平均回收率為103.1 %，RSD為2.3 %。見(jiàn)表1。

表1 加樣回收率

2.2 計(jì)算

白藜蘆醇的含量（%）=（白藜蘆醇的質(zhì)量/虎杖的質(zhì)量）×100 %

浸膏得率（%）=（浸膏的質(zhì)量/虎杖的質(zhì)量）×100 %

虎杖苷轉(zhuǎn)移率（%）=（被水解的虎杖苷的質(zhì)量/虎杖藥材中虎杖苷的質(zhì)量）×100 %

2.3 白藜蘆醇酶解工藝的優(yōu)選研究

2.3.1 酶種類的篩選 目前，用于提取白藜蘆醇的酶主要有纖維素酶、β-葡萄糖苷酶及多種復(fù)合酶。酶解法提取工藝中，纖維素酶酶解白藜蘆醇提取率較高，應(yīng)用廣泛[20-21]，復(fù)合酶中虎杖提取用酶白藜蘆醇提取率較高[26]。故本試驗(yàn)主要比較纖維素酶、虎杖提取用酶和不加酶對(duì)白藜蘆醇含量的影響。取虎杖粗粉50 g，依次為不加酶、加入藥材質(zhì)量0.3 %的纖維素酶、加入藥材質(zhì)量的0.3 %的虎杖提取用酶，所有樣品均分別加入200 mL用鹽酸調(diào)pH=5.0的酸水，50 ℃水浴酶解2 h，酶解后的樣品進(jìn)行醇提。醇提部分：酶解后的樣品均分別加入8倍量80%乙醇，50 ℃水浴提取2 h，先粗過(guò)濾，再離心（3000 r?min-1，10 min），離心后得提取液。精密吸取2 mL提取液用甲醇稀釋定容至10 mL，搖勻，濾過(guò)，取續(xù)濾液，即得，按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件測(cè)定白藜蘆醇的含量，計(jì)算白藜蘆醇的含量；精密吸取20 mL提取液至已恒重的蒸發(fā)皿中，水浴揮干，105 ℃烘箱烘至恒重，即得浸膏重量，計(jì)算浸膏得率。結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 酶種類的篩選（n=3）

由表2可知，酶解法白藜蘆醇含量及浸膏得率明顯高于不加酶的樣品，故選擇酶解法；其次，纖維素酶比虎杖提取用酶的白藜蘆醇含量和浸膏得率高，故在此試驗(yàn)條件下，最佳的酶種類為纖維素酶。

2.3.2 酶用量的篩選 取虎杖粗粉50 g，依次加入藥材質(zhì)量的0.1 %、0.3 %、0.6 %、1.0 %的纖維素酶，所有樣品均分別加入200 mL用鹽酸調(diào)pH=5.0的酸水，50 ℃水浴酶解2 h，酶解后的樣品按“2.2.1”項(xiàng)下醇提部分處理，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 酶用量的篩選（n=3）

由表3可知，白藜蘆醇含量和浸膏得率隨著酶用量的增加先增大后下降，當(dāng)酶用量為0.6 %時(shí)達(dá)到最大值，故在此試驗(yàn)條件下，最佳的酶用量為藥材質(zhì)量的0.6 %。

2.3.3 酶解溫度的篩選 取虎杖粗粉50 g，加入藥材質(zhì)量0.6 %的纖維素酶，所有樣品均分別加入200 mL用鹽酸調(diào)pH=5.0的酸水，依次分別30、40、50、60℃水浴酶解2 h，酶解后的樣品按“2.2.1”項(xiàng)下醇提部分處理，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 酶解溫度的篩選（n=3）

由表4可知，白藜蘆醇含量和浸膏得率隨著溫度的升高先增大后下降，當(dāng)溫度為50 ℃時(shí)達(dá)到最大值，故在此試驗(yàn)條件下，最佳的酶解溫度為50 ℃。

2.3.4 酶解pH值的篩選 取虎杖粗粉50 g，加入藥材質(zhì)量的0.6 %的纖維素酶，依次分別加入200 mL用鹽酸調(diào)pH=4.0、pH=4.5、pH=4.8、pH=5.0、pH=5.5的酸水，50 ℃水浴酶解2 h，酶解后的樣品按“2.2.1”項(xiàng)下醇提部分處理，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 酶解pH值的篩選（n=3）

由表5可知，白藜蘆醇含量和浸膏得率隨著pH值的升高先增大后下降，當(dāng)pH=5.0時(shí)達(dá)到最大值，故在此試驗(yàn)條件下，最佳的酶解pH=5.0。

2.3.5 酶解時(shí)間的篩選 取虎杖粗粉50 g，加入藥材質(zhì)量的0.6 %的纖維素酶，所有樣品均分別加入200 mL用鹽酸調(diào)pH=5.0的酸水，依次50 ℃水浴酶解1、2、4、6、12、24、36、42、48 h，酶解后的樣品按“2.2.1”項(xiàng)下醇提部分處理，結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 酶解時(shí)間的篩選（n=3）

由表6可知，白藜蘆醇的含量隨酶解時(shí)間的增加先增大后下降，浸膏得率隨酶解時(shí)間的增加逐漸增大，在12 h至48 h時(shí)，浸膏得率變化不大，當(dāng)酶解時(shí)間為36 h時(shí)，白藜蘆醇含量達(dá)到最大值，故在此試驗(yàn)條件下，最佳的酶解時(shí)間為36 h。

2.4 白藜蘆醇醇提工藝的優(yōu)選研究

2.4.1 醇提溫度的篩選 白藜蘆醇為二苯乙烯類化合物，難溶于水，易溶于乙醚、氯仿、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、丙酮等有機(jī)溶劑[27]。乙醇與其他有機(jī)溶劑相比較，具有安全、廉價(jià)、綠色環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合大工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況，故選擇乙醇作為提取溶劑。取虎杖粗粉50 g，加入藥材質(zhì)量的0.6 %的纖維素酶，所有樣品均分別加入200 mL用鹽酸調(diào)pH=5.0的酸水，50 ℃水浴酶解36 h，酶解后的樣品均分別加入8倍量80%乙醇，依次50、60、70、85 ℃（微沸狀態(tài)）提取2 h，先粗過(guò)濾，再離心（3000 r?min-1，10 min），得提取液。取2 mL提取液用甲醇稀釋定容至10 mL，搖勻，濾過(guò)，取續(xù)濾液，即得，按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件測(cè)定白藜蘆醇的含量，計(jì)算白藜蘆醇的含量；精密吸取20 mL提取液至已恒重的蒸發(fā)皿中，水浴揮干，105 ℃烘箱烘至恒重，即得浸膏重量，計(jì)算浸膏得率。結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 醇提溫度的篩選（n=3）

由表7可知，當(dāng)醇提溫度為85 ℃藥液呈微沸狀態(tài)時(shí)，白藜蘆醇的含量和浸膏得率達(dá)到最大值，故在此試驗(yàn)條件下，最佳的醇提溫度為85 ℃。

2.4.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 取虎杖粗粉50 g，加入藥材質(zhì)量的0.6 %的纖維素酶，所有樣品均分別加入200 mL用鹽酸調(diào)pH=5.0的酸水，50 ℃水浴酶解36 h，酶解后的樣品進(jìn)行醇提工藝試驗(yàn)研究，醇提溫度為85℃，選取4個(gè)因素：A乙醇濃度（%）、B乙醇用量（倍）、C提取時(shí)間、D提取次數(shù)，每個(gè)因素設(shè)3個(gè)水平，選用L9(34)正交表，以白藜蘆醇含量（%）為指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)。因素水平見(jiàn)表8，試驗(yàn)安排及結(jié)果見(jiàn)表9，方差分析見(jiàn)表10。

表8 虎杖藥材中白藜蘆醇醇提工藝正交試驗(yàn)因素水平

表9 虎杖藥材中白藜蘆醇醇提工藝正交試驗(yàn)安排及直觀分析

K34.891 4.876 4.958 5.288 R0.193 0.096 0.104 0.920

表10 白藜蘆醇提取量方差分析

由直觀分析可知，影響虎杖中白藜蘆醇含量的因素順序?yàn)镈＞A＞C＞B。方差分析結(jié)果表明因素C，P＜0.05，具有顯著性影響，故選擇C3；因素A、B和D，P＞0.05，無(wú)顯著性影響，結(jié)合大工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況，節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，故選擇A2，B1，D3。對(duì)浸膏得率進(jìn)行方差分析，結(jié)果表明因素A、B、C和D，P＞0.05，均無(wú)顯著性影響。綜上，確定最優(yōu)工藝條件為A2B1C3D3，即用8倍量80%乙醇提取3次，每次2 h。

2.5 驗(yàn)證試驗(yàn)

稱取虎杖粗粉3份，按本實(shí)驗(yàn)條件下最佳提取工藝進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果白藜蘆醇含量分別為1.766 %，1.775 %，1.779 %，平均含量為1.773 %，RSD值為0.39 %，說(shuō)明優(yōu)選的工藝條件穩(wěn)定可行。

3 結(jié)論與討論

虎杖中白藜蘆醇酶法提取的最佳工藝為：取虎杖粗粉50 g，加入藥材質(zhì)量的0.6 %的纖維素酶，再加入200 mL用鹽酸調(diào)pH=5.0的酸水，50 ℃水浴酶解36 h，酶解后的樣品加入8倍量80%乙醇，85 ℃（藥液微沸）回流提取3次，每次2 h。

傳統(tǒng)的滲漉法、浸提法等具有操作簡(jiǎn)便易行、生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn)，但其在提取過(guò)程中費(fèi)時(shí)長(zhǎng)、溶劑用量大、浸液雜質(zhì)多且提取率較低，而本試驗(yàn)優(yōu)化的白藜蘆醇酶解法提取工藝具有溶劑用量少（8倍量乙醇）、操作簡(jiǎn)便、高效、含量（1.773 %）相對(duì)較高的優(yōu)勢(shì)。

本實(shí)驗(yàn)在酶解工藝的優(yōu)選中，研究發(fā)現(xiàn)酶解時(shí)間對(duì)白藜蘆醇含量的影響較為顯著，隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)，白藜蘆醇含量上升幅度較大，當(dāng)酶解時(shí)間為36 h時(shí)，白藜蘆醇含量達(dá)到最大值，繼續(xù)增加酶解時(shí)間，白藜蘆醇含量變化不大。原因是隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)，纖維素與細(xì)胞壁接觸充分，內(nèi)容物溶出率增加；其次虎杖苷在纖維素酶的作用下被轉(zhuǎn)化成白藜蘆醇。目前，虎杖中白藜蘆醇的提取工藝中多采用乙酸乙酯、甲醇、丙酮等有毒、易污染環(huán)境的有機(jī)試劑，且白藜蘆醇提取含量仍較低。而本試驗(yàn)采用了安全、無(wú)毒、易回收的乙醇作為提取溶劑，具有節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本、產(chǎn)品安全、綠色環(huán)保的優(yōu)勢(shì)。

目前酶解法所采用的酶種類較多，本試驗(yàn)在前人研究的基礎(chǔ)上篩選出了酶解效果較好的纖維素酶和虎杖提取用酶，并進(jìn)行了進(jìn)一步的比較研究，結(jié)果纖維素酶的酶解效果較好；酶的說(shuō)明書中酶解條件概括較為籠統(tǒng)，無(wú)最佳酶解條件，本試驗(yàn)結(jié)合說(shuō)明書和實(shí)際情況對(duì)酶解條件進(jìn)行了優(yōu)化，使其既能發(fā)揮酶的最大效率又能適應(yīng)大工業(yè)化生產(chǎn)。綜上，本試驗(yàn)所優(yōu)化的白藜蘆醇酶法提取工藝是工業(yè)化生產(chǎn)白藜蘆醇較為適宜的方法。

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Optimization of enzymatic process of resveratrol in Huzhang

/TAO Ming-bao, YAN Yu-fen, ZHANG Le, CHEN Hongping, CHEN Lin, LIU You-ping//(School of Pharmacy, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine; Key Laboratory of Standardization for Chinese Herbal Medicine, Ministry of Education; National Key Laboratory Breeding Base of Systematic Research, Development and Utilization of Chinese Medicine Resources, Chengdu 611137, Sichuan)

Objective:The paper was to optimize the extraction process of resveratrol from Huzhang by enzymatic method.Method:The enzymatic extraction process of resveratrol was optimized by single factor and orthogonal test. The content of resveratrol and the yield of extract were used as evaluation indexes.Result:The optimal conditions for the extraction of resveratrol by enzyme digestion were as follows∶ 0.6 % cellulose, enzymolysis pH 5.0, temperature 50 ℃, time 36 h. Sample after enzymolysis was added 8 times 80 % ethanol and extracted 3 times (2 h each time) at 85 ℃ water bath. The content of resveratrol in Huzhang was 0.459 %, and the content of resveratrol increased to 1.773 % after enzymolysis. The translocation rate of polydatin was 93.5 %.Conclusion:The optimized enzymatic extraction process provides the basis for industrialized production.

Huzhang; resveratrol; enzymatic method; extraction process

R 283

A

1674-926X(2017)06-009-05

四川省中醫(yī)藥管理局扶貧項(xiàng)目(31966501)

成都中醫(yī)藥大學(xué) 藥學(xué)院，中藥材標(biāo)準(zhǔn)化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川省中藥資源系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室—省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，成都 611137）

陶明寶（1992-），女，在讀碩士，從事中藥化學(xué)成分與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化研究。Tel∶18728431648 Email∶2587578725@qq.com

劉友平（1964-），女，博士生導(dǎo)師，從事中藥化學(xué)成分與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化研究。Tel∶(028)61800103 Email∶ liuyouping@163.com

2017-06-06

（責(zé)任編輯：何瑤）