快速精制红景天口服液的新工艺研究

　　0 引言
　　
　　红景天（Rhodiola Sachalinensis A. Bor.）是最近几十年才被重视的东方民间草药。该植物在《神农农本草经》、《藏药本草》、《本草纲目》等都有记载，是继人参、刺五加之后所发展的又一种重要保健药源植物[1]。西藏人民称红景天为高原人参，并用其防治多种疾病，如治疗高原缺氧和高原心脏病等[2]。现代药理学也研究表明：红景天可以益智强身，提高工作效率，延缓机体衰老。它作为保健药物和食品资源已经得到认可。红景天主要的有效成分为红景天甙及酪醇(Tyrosol)，通常以它的含量的高低作为鉴别红景天质量优劣的标准，此外还有淀粉、蛋白质、脂肪、黄酮类化合物、酚类化合物、微量挥发油及微量元素铁、铝、锌、钴、镉、钛、铜、锰等[3]。
　　红景天有效成分的提取通常采用醇提法和水提法。醇提法需消耗大量的乙醇,生产成本高,有效成分易损失，但提取液中杂质少，在澄清与纯化的过程中能较快得到澄清液，且能去除涩味。水提法所得的提取液中无酒精，生产周期短，成本低，有效成分不易流失，但受杂质多且提取液中有严重的苦涩味，易沉淀、易褐变等不利因素。调查研究发现，目前红景天的提取多采用醇提法[4-10]，水提法报道很少[11-13]，但有人报道(在2004 年刘[11]等就研究发现)用纯水处理的浸提率比用乙醇的浸提高。实际上，我们的研究也发现，用水提法和醇提法红景天浸提率无太大差别。因此，如能找到快速精制红景天水提取液的方法，采用水提法不但降低生产成本和缩短生产周期，同时也容易控制产品的质量。
　　本文报道了壳聚糖+明胶复合絮凝剂快速精制红景天水提液工艺，所得精制液红景天苷含量高、透明澄清且久置无沉淀，有红景天特有的香气。
　　
　　1 材料与方法
　　
　　1.1 仪器与材料
　　1.1.1 仪器
　　SHIMADZU LC-10A 高效液相色谱(日本岛津)，IKA RV-05 BASIC 旋转蒸发仪(广州仪科实验室技术有限公司)，SENCO GG-17 双层玻璃反应釜(上海申生科技有限公司)，IKA RW20 Digital 电动搅拌器(广州仪科实验室技术有限公司)，YZ1515X 蠕动泵(保定普赛思横流泵有限公司)，IKA C-MAGHS 10 控温磁力搅拌器(广州仪科实验室技术有限公司), 液体过滤袋、滤芯(上海萨尔过滤设备有限公司)。
　　1.1.2 药品
　　狭叶红景天(青海金诃藏药药业股份有限公司提供，经质检部鉴定)，红景天对照品(中国药品生物制品检定所，批号：110818-200404)，食品级白明胶(广州市和合食品添加剂有限公司)，食品级壳聚糖(济南海得贝海洋生物工程有限公司)，其余试剂为国产分析纯。
　　
　　1.2 红景天提取液快速精制工艺
　　1.2.1 红景天提取方法考察
　　1.2.1.1 红景天提取溶剂的确定
　　洗净的红景天根在60 ℃条件下干燥8 h，粉碎后过120 目筛备用。称取1000.00 g 红景天，分别加入0 至80%依次增大的酒精水溶液8.0 L，在温度为80 ℃，转速为500 rpm，反应时间为1 h，反应液经标准筛300 目过滤，重复提取三次并合并提取液。滤液经旋转蒸发仪蒸出酒精，所剩余溶液分别经100 u、50 u、10 u、1 u 尼龙滤袋和1 u、0.5 u 、0.1 u PPR滤芯过滤，滤液加蒸馏水稀释、定容到24.0 L，滤液最后经高效液相色谱仪测定红景天苷的含量。
　　1.2.1.2 提取工艺正交实验的设计
　　采用正交实验法选定溶剂的体积(倍数)A、提取时间B (min)、提取次数C、提取温度D(℃)、搅拌速度E (rpm)，作为考察的五个因素，各取四个水平。用L16(45)正交表进行试验。称取1000 g 红景天，加入一定量的蒸馏水，按如上设计进行试验，以确定最佳的提取工艺。
　　1.2.2 精制工艺的考察
　　1.2.2.1 絮凝剂的制备
　　明胶取明胶20g加入到1L的蒸馏水中，加热到80℃即可全部溶解，即配制成明胶絮凝剂。
　　壳聚糖称取壳500g加入到50L1%的醋酸溶液，搅拌至成透明的溶液，即配成壳聚糖絮凝剂。
　　1.2.2.2 浸提液的制备
　　每次称取红景天1000 g，按的最佳因素回流提取，趁热过滤，作为供试液。
　　1.2.2.3 絮凝剂的选择
　　1.2.2.3.1 壳聚糖絮凝的正交试验
　　选用絮凝剂絮凝温度A (℃)、絮凝搅拌速度B (rpm)、絮凝搅拌时间C (min）、壳聚糖的用量D (ml) 4 个因素，每个因素选用4 个水平，用L16(44)正交表进行试验。
　　1.2.2.3.2 明胶絮凝的正交试验
　　选用絮凝絮凝温度A (℃)、絮凝搅拌速度B (rpm)、絮凝搅拌时间C (min)、明胶的用量D (mL)4 个因素，每个因素选用4 个水平，用L16(44)正交表进行试验。
　　1.2.2.3.3 复合絮凝剂絮凝的正交试验
　　选用絮凝温度A (℃)、絮凝搅拌速度B (rpm)、絮凝搅拌时间C (min)、复合絮凝剂的用量D (mL)、絮凝剂壳聚糖与明胶的比例E (体积比) 5 个因素，每个因素选用4 个水平，用L16(45)正交表进行试验。
　　
　　2 结果与讨论
　　
　　2.1 红景天提取工艺的确定
　　2.1.1 提取溶剂对红景天苷百分含量的影响
　　经多次试验结果表明，随着酒精浓度的增大，红景天中红景天苷的提取率大体上也随之增大，60 %酒精时提取率最高。为了进一步了解乙醇提取红景天工艺的特点，我们做了单批次投200 kg 红景天的放大试验，发现乙醇只能回收加入量的90 %左右，也就是说约285 kg 酒精会在提取、蒸馏过程中流失，另外，生产周期长、生产成本高、有少溶剂残留、不能有效保留提取液红景天特有的香气，乙醇难溶性成分如Fe2+、Mn2+等大量丢失。尽管水提取的红景天约有15 %的有效成分流失，但是水提取的工艺简单，成本低，不存在溶剂残留问题，无脂溶性杂质成分溶出等。综合考虑生产成本及产品的内在品质，水提取红景天更符合工业生产的需要。
　　2.1.2 优化红景天提取工艺
　　以红景天苷的百分含量为考察指标。试验结果表明，提取红景天的有效成分的最佳工艺为：A2B3C3D3E4，即提取中加入的溶液剂的量为1:8 (m 溶质:m 溶剂)，在80 ℃的温度，转速为500 rpm 搅拌下反应60 min，回流提取3 次。温度对提取工艺有着重要的影响。
　　
　　2.2 精制工艺的确定
　　2.2.1 壳聚糖絮凝的实验分析
　　以絮体出现时间、絮体状态、絮体量、絮体沉降时间、澄清度5 个方面的综合结果作为评定指标。絮体出现时间快、絮体为大棉絮状、絮体量大、絮体沉降速度快、澄清度好记为4，相反记为0。实验结果见。
　　试验结果表明，精制红景天提取液的最佳工艺为A3B1C4D2，即壳取糖的最佳用量为1750mL，在温度为60 ℃，搅拌速度为800 rpm，搅拌时间为30 min。加入过多或过少的壳聚糖，都会影响精制的红景天提取液的过滤难易程度、澄清度和稳定性。当加入1750 mL 壳聚糖时，提取液可以快速分层，得到澄清液，易于过滤，操作简单，而且久置无沉淀。经高效液相色谱检测，精制的红景天提取液的红景天苷的百分含量为1.98 %。但是经多次试验表明，以壳聚糖作为絮凝剂，所得的精制溶液具有严重的苦涩味。经调查发现，该精制的红景天提取液的苦涩味，不能适应大多数人的口味。
　　2.2.2 明胶絮凝的实验分析
　　以絮体出现时间、絮体状态、絮体量、絮体沉降时间、澄清度、涩味6 个方面的综合结果作为评定指标。絮体出现时间快、絮体为大棉絮状、絮体量大、絮体沉降速度快、澄清度好、无涩味记为4，相反记为0。用L16(44)正交表进行试验。
　　试验结果表明，精制红景天提取液的最佳工艺为A3B4C3D3，即加入明胶的量为2400 mL，在温度为50 ℃，转速为450 rpm 下搅拌25 min。经多次试验，不管加入多少量的明胶，红景天提取液都是乳白色的浑浊液，不能澄清，难以过滤。但是当加入2400 mL 的明胶时，红景天的提取液的苦涩味已经消除。经高效液相色谱仪检测，精制的红景天提取液的红景天苷的百分含量为1.39 %。尽管精制的红景天的红景天苷的百分含量比初提的红景天的低，但是已经基本除去涩味。
　　2.2.3 复合絮凝剂絮凝的正交试验
　　以絮体出现时间、絮体状态、絮体量、絮体沉降时间、涩味5 个方面的综合结果作为评定指标。絮体出现时间快、絮体为大棉絮状、絮体量大、絮体沉降速度快、无涩味记为4，相反记为0。实验结果见。
　　试验结果表明，精制红景天提取液的最佳工艺为A4.B1C3D2E3，即复合絮凝剂按3:1 的比例，最佳用量为2250 mL，于60℃温度下，转速为600 rpm，搅拌60 min。可一步得到的透明澄清、久置无沉淀、无涩味的精制红景天提取液。经高效液相色谱仪检测，精制的红景天提取液的红景天苷的百分含量为1.93 %。精制后的红景天提取液中的红景天苷的百分含量与精制前提取液的红景天苷的百分含量(2.14 %)相差不大，且基本无苦涩味。
　　
　　3 结论
　　
　　1) 红景天提取液过程中，用醇提和水提的红景天苷的百分含量相差不大，由于水提法的操作简单、成本低、产品质量易控制等有利因素，我们采用水提法，并确定最佳的工艺条件。
　　2) 在澄清实验中, 复合絮凝剂的加入量非常关键。加量过少，杂质和涩味除去不完全；加量过大, 复合絮凝剂的胶体性质会对悬浮颗粒起保护作用，也不易澄清，同时也会影响到精制液的保存。温度过低时，不易形成沉淀，不能澄清。温度过高，会影响复合絮凝剂的性质，从而使溶液难以澄清。采用复合絮凝剂不但可以去除红景天提取液中的苦涩味，而且可以一步达到澄清效果。

　　
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