玛咖有效成分多种提取方法的比较研究_唐燕文_何卫华_廖霞俐_杨波

表 1 乙醇常温提取的正交试验设计因素水平表 Table 2 Orthogonal design of ethanol extraction at moderate temperature 实验号 1 2 3 温度 A（º C） 20 25 30 乙醇浓度 B（%） 30 60 90 料液比 C（w/v） 1: 8 1:10 1:12
表 2 超临界二氧化碳萃取的正交试验设计因素水平表 Table 2 Orthogonal design of supercritical carbon dioxide extraction 实验号 1 2 压力 A（Mpa） 25 30 温度 B（º C） 35 40 时间 C（h） 2 3 夹带剂用量 D（mL） 100 200
2
2.1
结果与分析
乙醇回流提取 如图 1 所示，在固液比相同的条件下，随着乙醇浓度的增高，玛咖的得率逐渐增大。当 乙醇浓度为 95%时，玛咖的得率最高（3.8%） 。当乙醇浓度继续升高时，得率降低。
4.0
3.5
3.0
得 2.5 率 (%)
2.0
1.5
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
乙醇浓度(%)
Abstract: Active ingredients of maca were extracted using several methods such as refluxing with ethanol, agitation with ethanol at moderate temperature, refluxing with ethanol-water, supercritical fluid extraction and ultrasonic extraction. The better extraction yield of maca (4.3%) was provided by refluxing with ethanol-water. Moreover, the extracts were preliminarily characterized with IR and UV-vis spectra. Key words: maca, active ingredients, extraction method, characterization 中图分类号：TS201.1 文献标识码：B 文章编号：2014050032 玛咖（Lepidium meyenii Walp.，maca）是十字花科植物，原产于秘鲁中部 4000 米以上 的安第斯山区，具有形似萝卜样的块根。玛咖营养丰富，富含蛋白质、糖类、脂肪酸、氨基 酸以及独有的玛咖烯、玛咖酰胺等[1-3]，有消除疲劳、增强精力、改善性功能、提高生育能 力以及抗氧化等作用[4-6]。 近年来， 在我国的云南和新疆等地开始大面积地种植玛咖， 而如何更好地对其进行有效 [7] 利用和深入开发已成为亟待解决的重要课题 。现有的对玛咖成分的报道中，主要集中在玛 咖挥发油[8]、多糖[9-11]和总生物碱[12-13]的研究，但对玛咖的总有效成分的提取和表征尚未有 研究报道。 考虑到对玛咖多种营养成分的综合利用及尽可能的防止其有效成分的流失， 本文 希望对玛咖总有效成分提取的工艺条件进行探讨， 为玛咖在食品、 药品等领域的应用和推广 提供必要的理论基础和技术支持。
图1
乙醇回流提取时乙醇浓度对玛咖得率的影响
Fig. 1 Effects of ethanol concentration on extraction yield of maca by refluxing
2.2
乙醇常温振摇提取 按照正交设计条件乙醇常温振摇提取玛咖干粉的试验结果如表 3 所示， 方差分析如表 4 所示。
4
8 9 K1 K2 K3 极差 R 因素主→次 优选方案
30 30 9.146 9.770 9.381 0.624
60 90 7.730 10.413 10.154 2.683 BAC A2B2C1
1:08 1:10 9.504 9.344 9.449 0.160
3.4 3.3 — — — —
表 4 乙醇常温提取正交试验的方差分析 Table 4 Variance analysis of ethanol extraction at moderate temperature 误差来源 A B C 误差 偏差平方和（ss） 2.545 3.939 2.483 8.967 自由度（f） 2 2 2 2 方差（s) 0.344 0.532 0.335 方差比（F） 0.0384 0.0593 0.0374 显著性
1 材料与方法
1.1 材料与仪器 玛咖 2012 年采摘自丽江玛咖种植区。取玛咖块根切片，晒干，粉碎机粉碎成细粉备用； 乙醇、乙醚、石油醚等试剂均为化学纯，其水溶液浓度均为体积浓度；蒸馏水；CO2 气体为 食品级，质量分数 99.9%，昆明梅塞尔气体产品有限公司。 HA221-50-06 超临界萃取仪 江苏南通华安超临界萃取有限公司；UV-2550 紫外分光光 度计 日本岛津公司；SPD-15C 高效液相色谱 日本岛津公司；BS124S 电子天平 北京赛多 利斯仪器系统；85-2 磁力搅拌器 江苏国华仪器有限公司；BPZ-6033 真空干燥箱 上海一恒 科学仪器有限公司；SHB-IIIA 循环水式多用真空泵 郑州长城科工贸有限公司； RE-52AA
减压旋转蒸发器 北京莱伯泰科仪器有限公司； SK5210 超声仪 上海科导超声仪器有限公司。 1.2 实验方法 1.2.1 乙醇回流提取称取玛咖干粉 25g，分别用 400mL 浓度 30%、60%、95%、100%乙醇 溶液分两次提取（每次 200mL） ，每次 2h。提取完毕过滤，减压蒸去溶剂，得棕色浸膏；真 [14] 空干燥后得到棕色粉状提取物 。通过直接称重获得提取物的质量，并由此计算玛咖有效 成分的提取得率，如下面公式所示（下同） ，且一般通过比较得率大小和提取物性状来对各 提取方法进行比较。
Comparison of Extraction Methods of Active Ingredients of Maca
TANG Yanwen1,2, HE Weihua1, LIAO Xiali1,*, YANG Bo1,*
(1. Faculty of Life Science and Technology，Kunming University of Science and Technology，Kunming 650500，China; 2. Yunnan Light Industry School, Kunming 650216, China)
玛咖提取得率 提取物质量 100 % 玛咖干粉质量
1.2.2 乙醇常温振摇提取 称取玛咖干粉 25g，用 400mL 一定浓度的乙醇溶液在一定温度 下振摇 24h，提取两次（每次 200mL） ，抽滤，滤液在旋转蒸发器上浓缩得到棕色浸膏，真 [15] 空干燥得到棕色粉状提取物 。选取温度（A） 、乙醇浓度（B）和料液比（C）三个因素， 设定提取时间为 24h，选定提取温度（º C） 、乙醇浓度（%，体积浓度）和料液比（w/v）等 三个条件为主要因素，通过三因素三水平正交表 L9（34）正交试验设计方案对乙醇常温振摇 提取效果进行了研究。其中，提取温度取 20、30 和 40 º C，乙醇浓度取 30、60 和 90%，料 液比取 1:8、1:10 和 1:12，正交试验设计因素水平见表 1。
收稿日期：2014-05-04 *通讯联系人 作者简介：唐燕文（1966-） ，女，在职硕士研究生，高级讲师，研究方向：天然产物制品的工艺研究。 通讯作者：廖霞俐（1981-） ，男，博士，讲师，研究方向：药物化学；杨波（1969-） ，男，博士，教授， 研究方向：超分子化学。 基金项目：国家自然科学基金项目（No.21362016） ；云南省应用基础研究项目（No.2011FZ059） ；云南省教 育厅项目（No.2012Y533） 。
按照正交试验设计在不同的条件下用 400mL 乙醇溶液 （分两次， 每次 200mL） 振摇 24h， 抽滤，滤液减压浓缩得到棕色浸膏，真空干燥得到棕色粉状提取物。 1.2.3 乙醇-水联合回流提取 称取玛咖干粉 25g， 选取 95%乙醇、 50%乙醇和蒸馏水进行联 合回流提取（每次 1.5h，固液比 w/v=1/8） ，提取完过滤，将三次的滤液合并，减压浓缩得 [16] 浸膏，再真空干燥得到棕色干粉 。变换三种溶剂的提取顺序，得到不同的玛咖提取得率。 1.2.4 不同溶剂回流提取 称取玛咖干粉 25g，分别用 400mL 的石油醚、乙醚、95％乙醇 溶液分两次提取（每次 200mL） ，每次 2h。提取完毕后过滤，减压回收溶剂，得浸膏，真空 干燥后得到棕色干粉。 1.2.5 超临界提取 取玛咖干粉 100g，采用超临界二氧化碳萃取技术萃取，用 95%的乙醇 作夹带剂，在一定的萃取压力和萃取温度下，萃取一定时间[17]。重复萃取一次，将两次的 萃取液合并，减压浓缩并真空干燥后得到棕色粉状提取物。选取萃取压力（A） 、萃取温度 （B） 和萃取时间 （C） 为三个因素， 对其进行了正交试验研究。 设定二氧化碳流量为 3L/min， 选定萃取压力（A，MPa） 、萃取温度（B，º C） 、萃取时间（C，h）和夹带剂用量（D，mL） 等四个影响玛咖得率的主要因素，通过四因素三水平正交表 L9（34）正交试验设计测定不同 组合的萃取结果，以寻找较佳的提取条件。其中，萃取压力分别取 25、30 和 35MPa，萃取 温度分别取 35、40 和 45º C，萃取时间分别取 2、3 和 4h，夹带剂用量分别取 100、200 和 300mL。正交试验设计的因素水平见表 2。
表 3 乙醇常温提取的正交试验结果 Table 3 Results of L9 (3 ) orthogonal experiment of ethanol extraction at moderate temperature 实验号 1 2 3 4 5 6 7 温度（A/° C） 20 20 20 25 25 25 30 乙醇浓度（B/%） 30 60 90 30 60 90 30 料液比（C，w/v） 1:8 1:10 1:12 1:10 1:12 1:08 1:12 得率/% 2.5 3.3 3.2 2.6 3.6 3.5 2.5