CN102302553A

CN102302553A - 一种五味子药物关键组分的提取方法

Info

Publication number: CN102302553A
Application number: CN201110190812A
Authority: CN
Inventors: 肖清贵; 周玲; 徐红彬; 孙玉良; 高毅颖; 王学魁; 张懿
Original assignee: FUSONG GUOFENG MEDICINAL PLANTS CO LTD; Institute of Process Engineering of CAS
Current assignee: FUSONG GUOFENG MEDICINAL PLANTS CO LTD; Institute of Process Engineering of CAS
Priority date: 2011-07-08
Filing date: 2011-07-08
Publication date: 2012-01-04
Anticipated expiration: 2031-07-08
Also published as: CN102302553B

Abstract

本发明公开了一种五味子药物关键组分的提取方法，所述提取方法包括：以五味子果实粉末为原料，采用水蒸气蒸馏法提取五味子中的挥发油，然后用超声循环提取法从提取挥发油后的残渣中提取五味子木脂素，再通过水沉或石油醚萃取的方法纯化从而提高产品中五味子木脂素含量。本发明所述方法能够同时提取五味子两种活性成分挥发油和木脂素，显著提高了五味子药材的综合利用价值。

Description

一种五味子药物关键组分的提取方法

技术领域

本发明涉及一种中药材的提取方法，具体涉及五味子药物关键组分的提取方法，特别是北五味子中药物关键组分的提取方法。采用该提取新方法可同时得到五味子挥发油和木脂素两种关键组分产品。

背景技术

五味子俗称山花椒、秤砣子、药五味子、面藤、五梅子等，为木兰科植物五味子(Schisandra chinesnsis Baill)的干燥成熟果实。唐等《新修本草》载“五味皮肉甘酸，核中辛苦，都有成味”，故有五味子之名。古医书称它荎蕏、玄及、会及，最早列于神农本草经上品，中药功效在于滋补强壮之力，药用价值极高，对人体具有益气、滋肾、敛肺、涩精、生津、止渴、益智、安神之功效。五味子的主要化学成分是木脂素、三萜类化合物、挥发油和黄酮等。

李时珍曾谓：“五味今有南北之分，南产者色红，北产者色黑，人滋补药必用北产者良”。中国药典2000年版将北五味子和南五味子分别收载为两个品种，五味子只特指北五味子的干燥成熟果实，而南五味子特指华中五味子的干燥成熟果实。

北五味子是著名的药用植物，自然分布黑龙江省小兴安岭、完达山、张广才岭、老爷岭等山区。主产于东北和河北等地的五味子果实干品，商品习惯称为“北五味子”。新鲜的北五味子果为鲜艳红色的浆果，多汁、味酸而微涩，有花椒气味。鲜果汁是加工天然保健饮品的原料；干果黑紫红色，有绉皱，是传统的中药材，对人体的中枢神经系统、呼吸系统有兴奋作用，对必脏、肝脏、血压有调节作用，对人的视力、听力有强化功能；促进胆汁分泌，提高抗菌能力。

五味子药用部位果肉和种子中富含挥发油，尤其是种子含量最高，可达1.6～2.9％。挥发性成分主要含A-蒎烯(A-Pinene)、咕巴烯(copaene)、麝子油烯(A-Farnesene)、B-蒎烯(B-pinene)、B-月桂烯(B-Myrcena)、A-松油醇(A-Terpineol)、乙酸龙脑酯(Bosnyl acctate)、依兰烯(Ylangene)等物质，药理学研究表明，五味子挥发油具镇咳功效，其效力是可待因的75％。五味子挥发油作为中药的生物活性成分，具有良好的开发应用前景，但是目前国内外对五味子挥发油研究少，尚未加以开发和利用。

现代医学表明，北五味子的主要功效成分为木脂素类成分，对中枢神经系统、心血管系统、消化系统等具有多种药理作用。到目前为止从五味子浸膏中鉴定了200多个成分，其中包括150余个木脂素，联苯环辛烯类木脂素是五味子科的特征性化学成分，其骨架独特，立体化学复杂以及广泛的生物活性，尤其近年来发现一些木脂素除了具有人们熟知的保肝降酶、调节中枢神经等作用外，还具有抗脂质过氧化、抗HIV及抗癌活性。在五味子(北五味子)中，五味子醇甲含量最高，五味子乙素次之，五味子甲素再次。其化学结构式分别如下所示：

(I)五味子醇甲

(II)五味子乙素：

(III)五味子甲素：

国内有关五味子总木脂素活性成分通常使用醇提或先水煮后醇提。徐丽华等(徐丽华等，南北五味子镇静催眠活性部位共有成分的分析，分析化学研究报告，第37卷第6期，2009年6月)公开了一种醇提和先水煮后醇提的方法。五味子醇提物：五味子用20倍量乙醇以小型多功能提取罐回流提取两次，每次1h，放冷，过滤，回收乙醇，60℃减压干燥即得五味子醇提物。五味子挥发油、总多糖、总有机酸、总木脂素：五味子用20倍水以小型多功能提取罐(加油水分离器)煎煮两次，每次1h，得水煎液同时分离得挥发油。水煎液放冷后过滤，浓缩至生药1g/mL，加乙醇醇沉至含醇70％，得沉淀粗多糖，再用Sevag法脱去杂蛋白，60℃减压干燥即得五味子多糖。醇沉乙醇液回收乙醇，60℃减压干燥即得五味子有机酸提取物。水煎药材残渣以70％乙醇20倍回流提取2次，每次2h，乙醇提取液经氧化铝柱纯化后旋转蒸发浓缩，减压干燥，得五味子总木脂素。醇提和先水煮后醇提方法的缺陷是：提取方法周期长，温度高，而且提取率低。

近年来出现了超临界CO₂萃取法和微波提取法。CN 101744886 A公开了一种超临界CO₂萃取法提取五味子总木脂素的方法，该方法包括如下步骤：(1)将五味子果实用水浸泡，浸泡后的五味子果实过滤，滤渣烘干粉碎，备用；(2)将粉碎后的滤渣用超临界二氧化碳进行萃取，萃取物用水蒸气蒸馏后减压浓缩；(3)浓缩物纯化，即得五味子总木脂素。所述超临界二氧化碳萃取的工艺条件为：萃取压力为25～35MPa，萃取温度为30～50℃，二氧化碳流速为12Kg/h，动态萃取1～2h，水蒸气蒸馏的温度为100-120℃，蒸馏1～8h。超临界C0₂萃取法消耗溶剂的量非常少，比较的环保，但是比较设备复杂，要求条件高，难以普及。

CN 1706438 A公开了一种北五味子活性成分提取方法，其由下列步骤组成：(1)精选：将北五味子风选、去杂、洗净、烘干；(2)粉碎：将精选后的北五味子粉碎，过120目筛；(3)加热：将过筛后的北五味子用4-6倍量的60-75％食用乙醇溶液浸泡20-30分钟，加热至70-85℃；(4)微波处理：将加热后的溶液用微波发生器处理15-20分钟；(5)回流提取：微波处理后的溶液继续保持70-85℃，提取20-45分钟；(6)过滤：提取后的溶液过滤；(7)高速离心分离：用高速离心机3000转/分钟离心8-12分钟，取上清液；(8)真空干燥、将离心后的溶液置真空干燥机中加热干燥得粉。微波提取法萃取耗时短、节省溶剂、操作简单一些，特别是目前的单聚焦微波萃取可以大大降低操作的危险性；缺点是需要极性溶剂，而且提取的五味子木脂素产品中含有大量的挥发油，大大的加大了产品干燥的难度。

目前的五味子总木脂素活性成分提取方法，均需中高温及复杂的工艺流程，因此建立低温高效的提取分离系统和资源的综合利用仍是目前亟待解决的问题之一。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供工艺简单，周期短，能量消耗少，生产成本低的五味子中挥发油和木脂素两种药物活性成分的综合利用方法。

针对这一发明目的，本发明五味子药物关键组分的提取方法为：以五味子果实粉末为原料，采用水蒸气蒸馏法提取五味子中的挥发油；然后用超声循环提取法从提取挥发油后的残渣中提取五味子木脂素，再通过水沉或石油醚萃取的方法纯化从而提高产品中五味子木脂素含量。

本发明的原料为五味子，即北五味子干燥成熟果实。尽管北五味子和南五味子均是要用药材，但GC-MS分析表明，北五味子与南五味子中挥发油的种类和含量有很大差异，两者并不一样。TLC和HPLC色谱分析表明，五味子富含五味子甲素和五味子乙素等油性物质，这与五味子功能中除收敛固涩外，还具有益气生津，补肾宁心的滋养濡润作用相吻合，南五味子不含五味子乙素等一些亲脂性成分，显微鉴别也印证果皮中少有油细胞。因此，本发明的方法适用于南五味子时，无法制备得出挥发油和木脂素。

本发明所述的方法，五味子以粉末为原料，所述粉末优选为30～80目，以利于后续工序。本发明优选粉末为30～80目，并不意味着除此之外的粉末不适用于本发明。当粉末大于30目时，比如20目，其粒度较大，所需提取时间较长，提取物的提取率也稍低；当粉末粒度小于80目时，比如100目，尽管粒度小会减少提取时间，但由于其粒度较小，会导致颗粒流失等缺陷。因此本发明经过验证，五味子粉碎到30～80目，能达到提取时间和有效组分提取率的平衡，其是最优粒度。本发明所述的30～80目，包括35、40、45、50、55、60、65、70和75目等数值，也包括所述数值之间的整数。

本发明所述水蒸气蒸馏法提取五味子中的挥发油，包括将五味子颗粒水浸，置于挥发油提取装置中，在液相微沸温度下提取4～6h，液面不再变化后停止加热，收集挥发油，并进一步除去挥发油中的水分。

所述挥发油提取装置，是所属技术领域已知的装置，比如挥发油提取器。其可以市售购得，也可以根据需要自主建造并改进。

所述微沸是相对于剧烈沸腾而言，本发明所述的微沸是指达到试验溶液的沸点，并较好保持一个恒定的温度，使得沸腾轻微。所属技术领域的技术人员均可以根据具体的溶液组成，或者沸腾的程度，判断出微沸的现象和微沸温度，本发明不再就此赘述。

所述进一步除去挥发油中的水分，优选用无水Na₂SO₄干燥该挥发油。无水Na₂SO₄会除去挥发油中残余的水分。

本发明所述的超声循环，优选在水蒸气蒸馏法获得的挥发油中加入提取溶剂。所述提取溶剂优选低碳醇，进一步优选1-5个碳原子的醇，包括甲醇、乙醇、丙醇，更优选采用甲醇。本发明所述的超声循环的工艺条件为：温度15～40℃，超声功率400～800w，超声循环提取10～40min。

本发明所述的水沉，优选将所得的五味子木脂素提取液浓缩，然后加入水，搅拌均匀，静置分层，取下层进行离心分离，将得到的固相进行干燥，得到五味子木脂素产品。

所述浓缩优选采用减压蒸发浓缩。

所述水沉的工艺条件优选为将所得的五味子木脂素提取液减压蒸发浓缩至原料质量的1/2～1/4倍，然后加入2～5倍水，搅拌20～40min，静置12～24h。

本发明所述石油醚萃取，优选将所得的五味子木脂素提取液浓缩，然后加入石油醚萃取，静置分层，取石油醚层进行减压蒸发浓缩至干，得到五味子木脂素产品。

所述浓缩优选采用减压蒸发浓缩。

本发明所述石油醚萃取的工艺条件为，将所得的五味子木脂素提取液减压蒸发浓缩至原料质量的1/2～1/4倍，然后加入2～5倍石油醚萃取30～60min，静置1～3h。

本发明所述的五味子药物关键组分，主要指五味子中挥发油和木脂素。

本发明的目的之二在于提供一种工艺参数优化的五味子药物关键组分的提取方法，其主要步骤为：

1.水蒸汽蒸馏法提取五味子挥发油

将北五味子粉碎到30～80目，按固液比加入7～13倍水浸泡4～12h，在挥发油提取装置中，保持微沸的情况下提取4～6h，待液面不再变化后，停止加热，放置片刻，开启挥发油测定器下端的活塞，将水缓缓放出，至油层上端到达刻度0线上面5mm处为止；放置1～2h，再开启活塞收集下层挥发油，用无水Na₂SO₄干燥，得到五味子挥发油；

2.超声循环提取五味子提取挥发油后残渣中的木脂素

水蒸气蒸馏法提油后混合物蒸发浓缩至固液比1∶2～1∶5，加入提取溶剂甲醇，使固液比为1∶8～1∶15，温度15～40℃，超声循环提取10～40min，超声功率400～800w，然后过滤得到五味子木脂素提取液；

3.五味子木脂素的分离纯化

(1)水沉纯化

将所得的五味子木脂素提取液减压蒸发浓缩至原料质量的1/2～1/4倍，然后加入2～5倍水，搅拌20～40min，静置12～24h，取下层进行离心分离，将得到的固相进行干燥，得到五味子木脂素产品。或

(2)石油醚萃取纯化

将所得的五味子木脂素提取液减压蒸发浓缩至原料质量的1/2～1/4倍，然后加入2～5倍石油醚萃取30～60min，静置1～3h，取石油醚层进行减压蒸发浓缩至干，得到五味子木脂素产品。

作为优选技术方案，本发明的水蒸气蒸馏固液比为1∶10，固相浸泡6h后开始提油，在保持微沸的情况下提取4～6h。

所述步骤(2)中，提油后混合物蒸发浓缩至固液比1∶2，加入甲醇使固液比为1∶8～1∶10，超声循环提取温度为室温，超声循环提取20～30min，超声功率为600W。

所述步骤(3)中，五味子木脂素提取液减压蒸发浓缩至原料质量的1/2～1/3倍，五味子木脂素提取液减压蒸发浓缩后加入2～3倍水。

所述步骤(4)中，五味子木脂素提取液减压蒸发浓缩后加3倍石油醚，萃取45min。

经HPLC和分光光度法分析，本发明方法所制备的提取物中总木脂素浓度为40～80％重量，五味子醇甲浓度为5～30％重量，五味子甲素浓度为2～10％重量，五味子乙素浓度为5～30％重量。

本发明所述的原料：北五味子果实，可以用北五味子果皮、果核、北五味子酿酒后的残渣、五味子藤筋或其混合物替代。本领域技术人员均熟知，北五味子果皮、果核、北五味子酿酒后的残渣或五味子藤筋与五味子果实一样，富含五味子挥发油和五味子木脂素，因此将其粉碎并替换五味子果实或与五味子果实混合使用，均可以制备得到相同的目的产物。即，所述北五味子果实的一部分或全部，用北五味子果皮、果核、北五味子酿酒后的残渣、北五味子藤筋或其混合物替代。

本发明建立了低温高效提取分离纯化北五味子挥发油和五味子木脂素的新工艺，提取时间短，产率高，操作简单，生产成本低，易于实现工业化。

本发明的方法提取周期短，产率高，操作简单，可以同时利用五味子挥发油和木脂素两种活性成分的综合利用方法。

本发明可以同时提取五味子两种活性成分挥发油和木脂素，显著提高了五味子药材的综合利用价值。

附图说明

图1是水沉分离流程简图；

图2是石油醚萃取分离流程简图；

图3是水沉分离后所得木脂素产品的高效液相色谱分析图谱；

图4是水沉分离后所得木脂素产品的高效液相色谱分析图谱；

图5是石油醚萃取分离后所得木脂素产品的高效液相色谱分析图谱；

图6是石油醚萃取分离后所得木脂素产品的高效液相色谱分析图谱。

具体实施方式

实施例1

将五味子粉碎到30～80目，称取40g，加水400mL浸泡12h，油浴加热，在保持微沸的情况下5h后停止加热，放置片刻，开启挥发油测定器下端的活塞，将水缓缓放出，至油层上端到达刻度0线上面5mm处为止。放置1～2h，再开启活塞收集下层挥发油，用无水Na₂SO₄干燥，得到五味子挥发油0.58mL。

将提油后的混合液进行减压蒸发浓缩至123.7g，加甲醇320mL，在20℃，超声功率800w，超声15min，然后抽滤，得到五味子木脂素提取液。

将五味子木脂素提取液进行减压浓缩至80g，加水120g进行洗涤，静置约14h，取下层固相进行干燥，得到五味子木脂素产品0.68g，总木脂素含量52.63％，其中，醇甲含量为8.28％，甲素含量为2.68％，乙素含量为8.73％。所得木脂素产品的高效液相色谱分析图谱如图3。

实施例2

将五味子粉碎到30～80目，称取50g加水400mL浸泡6h，油浴加热，在保持微沸的情况下5h后停止加热，放置片刻，开启挥发油测定器下端的活塞，将水缓缓放出，至油层上端到达刻度0线上面5mm处为止。放置1～2h，再开启活塞收集下层挥发油，加入无水Na₂SO₄干燥，得到五味子挥发油0.7mL。

将提油后的混合液进行减压蒸发浓缩，至147g，加甲醇400mL，在20℃，超声功率600w，超声20min，然后抽滤，得到五味子木脂素提取液。

将五味子木脂素提取液进行减压浓缩至124.3g，加水100g进行洗涤，静置约10h，取下层固相进行干燥，得到五味子木脂素产品0.72g，总木脂素含量48.67％，其中，醇甲含量为7.82％，甲素含量为2.35％，乙素含量为8.92％。所得木脂素产品的高效液相色谱分析图谱如图4。

实施例3

将五味子粉碎到30～80目，称取40g加水400mL浸泡12h，油浴加热，在保持微沸的情况下5h后停止加热，放置片刻，开启挥发油测定器下端的活塞，将水缓缓放出，至油层上端到达刻度0线上面5mm处为止。放置1～2h，再开启活塞收集下层挥发油，加入无水Na₂SO₄干燥，得到五味子挥发油0.6mL。

将提油后的混合液进行减压蒸发浓缩，至121.6g，加甲醇320mL，在20℃，超声功率800w，超声15min，然后抽滤，得到五味子木脂素提取液。

将五味子木脂素提取液进行减压浓缩至88g，加石油醚300mL，超声萃取45min，取石油醚层进行减压蒸发浓缩至干，得到五味子木脂素产品0.62g，总木脂素含量63.87％其中，醇甲含量为14.29％，甲素含量为2.62％，乙素含量为8.44％。所得木脂素产品的高效液相色谱分析图谱如图5。

实施例4

将五味子粉碎到30～80目，称取50g加水400mL浸泡6h，油浴加热，在保持微沸的情况下5h后停止加热，放置片刻，开启挥发油测定器下端的活塞，将水缓缓放出，至油层上端到达刻度0线上面5mm处为止。放置1～2h，再开启活塞收集下层挥发油，加入无水Na₂SO₄干燥，得到五味子挥发油0.56mL。

将提油后的混合液进行减压蒸发浓缩，至151.5g，加甲醇400mL，在20℃，超声功率600w，超声20min，然后抽滤，得到五味子木脂素提取液。

将五味子木脂素提取液进行减压浓缩至124.3g，加石油醚250mL，超声萃取60min，取石油醚层进行减压蒸发浓缩至干，得到五味子木脂素产品0.65g，总木脂素含量59.21％，其中，醇甲含量为12.76％，甲素含量为2.25％，乙素含量为7.22％。所得木脂素产品的高效液相色谱分析图谱如图6。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述实施例的详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述实施例的详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims

1.一种五味子药物关键组分的提取方法，其特征在于，所述方法包括：以五味子果实粉末为原料，采用水蒸气蒸馏法提取五味子中的挥发油，然后用超声循环提取法从提取挥发油后的残渣中提取五味子木脂素，再通过水沉或石油醚萃取的方法纯化五味子木脂素。

2.如权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述五味子果实粉末优选为30～80目，进一步优选40～75目，更优选45～60目。

3.如权利要求1或2所述的提取方法，其特征在于，所述水蒸气蒸馏法提取五味子中的挥发油，包括将五味子颗粒水浸，置于挥发油提取装置中，在液相微沸温度下提取4～6h，液面不再变化后停止加热，收集挥发油，并进一步除去挥发油中的水分；所述进一步除去挥发油中的水分，优选用无水Na₂SO₄干燥该挥发油。

4.如权利要求1-3之一所述的提取方法，其特征在于，所述的超声循环提取法，优选在水蒸气蒸馏法获得的挥发油中加入提取溶剂，所述提取溶剂优选低碳醇，进一步优选1-5个碳原子的低碳醇，如甲醇、乙醇、丙醇或其混合物，更优选采用甲醇；所述的超声循环的工艺条件为：温度15～40℃，超声功率400～800w，超声循环提取10～40min。

5.如权利要求1-4之一所述的提取方法，其特征在于，所述水沉优选将所得的五味子木脂素提取液浓缩，然后加入水，搅拌均匀，静置分层，取下层进行离心分离，将得到的固相进行干燥，得到五味子木脂素产品；所述浓缩优选采用减压蒸发浓缩；所述水沉的工艺条件优选为将所得的五味子木脂素提取液减压蒸发浓缩至原料质量的1/2～1/4倍，然后加入2～5倍水，搅拌20～40min，静置12～24h。

6.如权利要求1-5之一所述的提取方法，其特征在于，所述石油醚萃取，优选将所得的五味子木脂素提取液浓缩，然后加入石油醚萃取，静置分层，取石油醚层进行减压蒸发浓缩至干，得到五味子木脂素产品；所述浓缩优选采用减压蒸发浓缩；所述石油醚萃取的工艺条件为：将所得的五味子木脂素提取液减压蒸发浓缩至原料质量的1/2～1/4倍，然后加入2～5倍石油醚萃取30～60min，静置1～3h。

7.如权利要求1-6之一所述的提取方法，其特征在于，所述方法主要步骤包括：

(1).水蒸汽蒸馏法提取五味子挥发油

(2).超声循环提取五味子提取挥发油后残渣中的木脂素

(3).五味子木脂素的分离纯化

(I)水沉纯化

将所得的五味子木脂素提取液减压蒸发浓缩至原料质量的1/2～1/4倍，然后加入2～5倍水，搅拌20～40min，静置12～24h，取下层进行离心分离，将得到的固相进行干燥，得到五味子木脂素产品；或

(II)石油醚萃取纯化

8.如权利要求1-7之一所述的提取方法，其特征在于，所述水蒸气蒸馏的固液比为1∶10，固相浸泡6h后开始提油，在保持微沸的情况下提取4～6h；

所述超声循环中，提油后混合物蒸发浓缩至固液比1∶2，加入甲醇使固液比为1∶8～1∶10，超声循环提取温度为室温，超声循环提取20～30min，超声功率为600W；

所述水沉纯化中，五味子木脂素提取液减压蒸发浓缩至原料质量的1/2～1/3倍，五味子木脂素提取液减压蒸发浓缩后加入2～3倍水；

所述石油醚萃取纯化中，五味子木脂素提取液减压蒸发浓缩后加3倍石油醚，萃取45min。

9.如权利要求1-8之一所述的提取方法，其特征在于，所述的五味子药物关键组分，主要是五味子中挥发油和木脂素，优选提取物中总木脂素浓度为40～80％重量，五味子醇甲浓度为5～30％重量，五味子甲素浓度为2～10％重量，五味子乙素浓度为5～30％重量。

10.如权利要求1-9之一所述的提取方法，其特征在于，所述北五味子果实的一部分或全部，用北五味子果皮、果核、北五味子酿酒后的残渣、北五味子藤筋或其混合物替代。