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Study on optimization of microwave assisted extraction process for active
ingredientsinschisandrachinensis（Turcz）baill with orthogonal design
Shen Xiaolin，Ruan Jun，Huang Yonglin，et al. Institute of Plant，Guangxi541006.
【Abstract】 Objective To study the microwave assisted extraction process of Schisandra chinensis（Turcz）Baill.Methods Using the orthogonal design，the optimization process of microave-assisted extraction for total deˉoxyschizandrin and schisandrin B in Schisandra chinensis（Turcz）.Baill was gained by continuous microwave radiation.Results omeparameters，such as microwave power，radiation time，solvent concentration and solvent consumption had interactions to the extraction of active ingredients in Schisandra chinensis（Turcz）Baill.The best optimization proˉcess was obtained as following:600W as the microwave power，20min as radiation time，95%ethanol as solvent and1∶6as the proportion of solid to liquid.Conclusion The established models were proved to be reasonable by the veriˉfied experiment.
Key words schisandra chinensis（Turcz）Baill deoxyschizandrin schisandrin Borthogonal design miˉcrowave-assisted extraction
五味子为木兰科植物五味子［Schisandra chinensis（Turˉcz.）Baill.］的果实，具有敛肺、滋肾、收汗、涩精等作用，是临床用中药之一，其所含的五味子甲素和五味子乙素等成分对治疗无黄疸型传染性肝炎、降低谷丙转氨酶具有很好的疗效 ［1］ 。过去我们在中成药肝炎康颗粒冲剂的制备过程中，提取五味子中有效成分的方法都是采用传统的乙醇回流方式，实践证明，该传统的方法不仅加热时间长、而且溶剂能消耗量也大，本实验测采用目前较先进的提取方法—微波辅助萃取法作试验，该方法具有溶剂用量小、耗时短、提取较完全等优点。本试验通过正交设计考察微波功率、辐射时间、溶剂浓度、溶剂用量等因素对提取效果的影响，以同一批原料经提取后，以检测到提取物中五味子素的总量来计算出五味子中五味子素含量高低为指标，来确定微波辅助萃取五味子的最佳工艺条件。
1 材料与仪器
1.1 材料
五味子购自桂林市药材批发站（产地辽宁），经广西植物研究所分类室鉴定为木兰科植物五味子［Schisanˉdrachinensis（Turcz.）Baill.］的干燥果实。
五味子甲素和五味子乙素对照品均购自中国药品生物制品检定所;乙腈、甲醇为色谱纯，水为自制重蒸馏水，其它试剂均为分析纯。
1.2 仪器
美国Waters公司高效液相色谱仪，采用510泵，810色谱工作台，U6K手动进样器，Waters410RI检测器;梅特勒AT200电子天平;微波萃取器由家用微波炉简易改造而成，具有常压回流冷凝装置。
2 方法与结果
2.1 色谱条件
［2］ 色谱柱:Spherisorb RP-18（μm）250mm×4mm。流动相∶乙腈∶甲醇∶水（15∶15∶10），检测波长:254nm，进样量10μL，流速1.0ml/min，柱温:室温。
2.1.1 标准曲线的制备
分别精密取五味子甲素、五味子乙素对照品5mg加甲醇配制成各含五味子甲素、五味子乙素0.1mg/ml的对照品溶液，分别吸取对照品溶液1.0，2.0，3.0，4.0，5.0ml置于5ml容量瓶中，加甲醇至刻度。分别吸取以上五味不同浓度的对照品溶液，依次进样10μl进行检测，计算得回归方程。
五味子甲素:Y=0.2738X-0.0256，r=0.9991五味子乙素:Y=0.3234X-0.0638，r=0.9995
五味子甲素、五味子乙素均在0.4～2.0μg范围内呈良好的线性关系。
2.1.2 样品溶液制备及含量测定
将微波萃取工艺所萃取的浸膏样品，各称取50mg，置索氏提取器中，加正乙烷冷浸过夜后提取7h，提取液至50℃水浴蒸干，残渣加甲醇溶解，滤于25ml容量瓶中，甲醇稀释至刻度，作供试品溶液，在上述色谱条件下，分别进样10μl，由回归方程分别计算出五味子甲素、五味子乙素的含量，并通过计算折算出五味子中五味子素的含量。
2.2 微波萃取方法与优化
2.2.1 正交设计与选表
采用连续微波照射的微波萃取工艺，分别以微波功率、微波辐射时间、溶剂浓度、固液比对微波辅助萃取五味子中有效成分的综合影响进行考察。利用正交设计L 9 （3 4 ）表安排试验，因素与水平列于表1，实验设计及结果列于表2。
2.2.2 工艺条件优化 将测定结果，因素的A、B、C、D为横坐标，五味子中五味子素含量为纵坐标作因素和指标的关系图，列于图1。表1 因素与水平（略） 图1 五味子素的含量与4个因素的关系（略） 检测到五味子中五味子素含量越高越好，图1表明:（1）微波功率越大五味子素提取越完全，但考虑到微波功率的提高（600W提高到750W）提取率增加较小，故选择600W作为最佳提取功率。（2）辐射时间长短与提取率成折射关系，本试验以辐射20min为最好。（3）乙醇浓度越高，五味子素提取率越高，选择90%为提取溶剂。（4）乙醇的用量倍数越大，五味子素提取率越高，但溶剂由6倍提高到10倍时，五味子素的提取率提高不大，考滤到溶剂的用量，故选择固液比1∶6作为溶剂用量。
由以上4点，最佳工艺条件应为A 2 B 2 C 3 D 2 。
2.2.3 验证试验
用正交设计优选出的条件制备3批样品，测定五味子素的量，测得的结果为0.91%（n=3）。
2.2.4 比较试验
微波辅助萃取法与传统工艺比较，结果见表3。表3 微波萃取工艺与传统工艺比较（略）
3 讨论
微波辅助萃取法与传统回热回流方式比较，前者的热量和溶出有效物质的传递方向均由内向外，而后者热量向内，溶出有效物质向外，两者比较微波辅助萃取法更有利于溶出有效物质的溶出 ［3，4］ 。与传统加热回流方式比较，虽然微波辅助萃取法中所需的微波器材较贵，但其具有溶剂用量小、萃取所需时间短且有效物质溶出较完全等优点。微波辅助萃取透过萃取物质从物质内部加热，物质受热快且均匀，有助于有效物质的溶出，因此它是一种具有发展潜力新的萃取技术，可望改善我国中药提取中存在的加热时间长、有效成份破坏严重、溶剂用量大等弊端，为我国中药生产提取技术工艺的改进与进一步完善注入新的活力。从A、B因素的数据分析表明，A、B两因素有一定的交互作用，及交互规律还有待作进一步的实验。
参考文献
1 江苏新医学院.《中药大辞典》编写组.中药大辞典.上海:上海科学技术出版社，2001，386-389.
2 崔兰贵，王火，朱铁梁，等.HPLC法下更年安片中五味子甲素和五味子乙素的含量.中草药，2001，32（5）:407-411.
3 Vioria L，Yang R.Microwave-assisted extraction of organic compounds from standard reference soils and sediments.Anal Chen，1994，66:1097-1106.
4 Vraveiro A A，Matos F J.Microwave oven extraction of essential oil.Flaˉ vor Fragance，1989，4（1）:43-44.
作者单位:541006广西桂林广西植物研究所