唇香草多糖的提取工藝研究及其不同采收期含量變化

丁文歡， 李 潔， 王東東， 田樹革

(新疆醫(yī)科大學中醫(yī)學院, 烏魯木齊 830011)

唇香草(ZiziphoraclinopodioidesLam.)為唇形科新塔花屬植物唇香草的干燥地上部分，收載于《維吾爾藥志》(上冊)。在我國，主要分布于新疆的阿勒泰山、天山、準噶爾西部山地、帕米爾高原的山地草原及礫石質坡地[1]。其主要用于鎮(zhèn)靜、驅風、抗催吐、消炎、防腐等[2]。近年來，國內(nèi)外對唇香草的研究表明其具有抗菌、抗氧化、舒張血管、提高蛋雞免疫力等生物活性[3-4]；對其化學成分的研究，主要采用高效液相色譜法測定了唇香草中黃酮類及有機酸類成分并建立了唇香草的指紋圖譜[5-9]?，F(xiàn)代研究表明，多糖有多種藥理活性，如抗腫瘤、抗病毒、抗衰老、抗缺氧、抗損傷、抗氧化、抗炎、降血糖以及抗應激作用等[10]。有關唇香草多糖的研究尚未見報道，為了進一步有效地開發(fā)利用唇香草，本研究采用溫浸法對唇香草多糖的提取工藝進行研究，并采用可見分光光度法測定不同采收期的唇香草多糖含量的動態(tài)變化。

1 材料與方法

1.1儀器與試劑萬分之一電子天平XS-105(瑞士梅特勒-托利多公司)，電熱恒溫振蕩水槽(上海一恒科技有限公司)，TDL-40B型離心機(上海安亭科學儀器廠)，722S可見分光光度計(上海菁華科技儀器有限公司)。葡萄糖對照品(天津市天新精細化工開發(fā)中心，批號：20101024)，三氯甲烷、正丁醇、濃硫酸以及蒽酮等試劑均為分析純。唇香草采集于新疆烏魯木齊市托里鄉(xiāng)(N43°26′51.2″，E87°39′18.9″)，采收時間2013年5月1日-8月31日，每半個月采收1次，共9次。由新疆維吾爾自治區(qū)中醫(yī)醫(yī)院主任藥師李永和鑒定為唇形科新塔花屬植物唇香草(ZiziphoraclinopodioidesLam.)。

1.2正交試驗因素與水平的確定根據(jù)單因素考察試驗的結果，選取對唇香草多糖提取率影響程度較高的3個因素，即料液比、浸提時間以及浸提溫度，每個因素取3個水平進行優(yōu)選，以多糖的含量為指標，用L9(34)正交表設計試驗(表1)。

表1 L9(34)正交試驗設計表

1.3唇香草多糖含量的測定

1.3.1 標準曲線的制備 精密稱取葡糖糖0.200 0 g置100 mL容量瓶中，用蒸餾水定容至刻度，得葡糖糖標準溶液，精密吸取0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mL分別置于10 mL容量瓶中，用蒸餾水定容至刻度，再分別取1 mL置于試管中，各加硫酸-蒽酮溶液4 mL，搖勻后放置13 min，置沸水中加熱10 min，取出冷卻至室溫(15 min)。于582 nm處測定吸光度，繪制標準曲線，得葡萄糖溶液濃度(C)與吸光度A的曲線。回歸方程為A=6.787 1C+0.045 7(r=0.999 6)，線性范圍為0.02～0.12 mg/mL。

1.3.2 唇香草多糖含量的測定 將8月采收的唇香草粉碎，過60目篩，分別稱取1 g，按照正交表(表1)設計進行提取、過濾，濃縮至20 mL，加入20 mL sevage試劑(三氯甲烷-正丁醇3∶1)振蕩30 min除蛋白，棄去sevage試劑層，向濾液層加入100 mL95%乙醇進行醇沉過夜，離心，棄去上清液，得唇香草粗多糖，將9次不同采收期的唇香草粗多糖分別用蒸餾水定容至100 mL，再分別取5 mL稀釋至10 mL，即得樣品溶液，吸取1 mL的樣品溶液，按“1.3.1”項下的方法測定吸光度。根據(jù)標準曲線方程得到樣品溶液中多糖的濃度，進而計算其含量。

1.4唇香草多糖含量的動態(tài)變化根據(jù)正交試驗優(yōu)化后的唇香草多糖提取工藝，對9次不同采收期的唇香草進行多糖提取，并測定其含量的動態(tài)變化。

2 結果與分析

2.1正交試驗由直觀分析結果可看出，對唇香草多糖提取率的影響程度依次為C>A>B，即提取溫度為主要因素，對多糖的提取率影響較大，其次是料液比，而提取時間對唇香草多糖提取率影響較小。在試驗設定的范圍內(nèi)，唇香草多糖的最佳提取工藝條件為A2B3C3，即料液比為1:40，浸提5 h，提取溫度為100 ℃(表2)。由方差分析結果可看出3個因素對多糖提取率的影響均顯著，說明唇香草多糖提取過程中料液比、提取時間以及提取溫度對多糖提取率影響均較大(表3)。

表2 正交試驗結果

表3 各因素方差分析表

2.2優(yōu)化工藝驗證試驗分別稱取1 g唇香草粉末，做3份平行樣，按優(yōu)化出的提取工藝提取唇香草多糖并測定其含量，3份唇香草多糖含量分別為2.96、3.01、2.89 mg/g，RSD為2.04%。

2.3唇香草多糖含量動態(tài)變化根據(jù)優(yōu)化后的唇香草多糖提取工藝對9次不同采收期的唇香草進行多糖提取及測定，結果2013年5月3日(幼苗期)采收的唇香草多糖含量最高(3.14 mg/g)，從2013年5月18日起，唇香草多糖的含量逐漸上升，至2013年7月16日(開花期)達到最高，此后又降低，含量趨于穩(wěn)定(表4)。

表4 唇香草多糖含量動態(tài)變化

3 討論

水提醇沉法是提取多糖最常用的一種方法[11]。多糖是極性大分子化合物，提取時應選擇水、醇等極性強的溶劑。用水溫浸后，將多糖提取液濃縮至一定體積，往多糖提取液中加乙醇，使其含醇量達到70%左右，使多糖從提取液中沉淀出來，多糖的質量分數(shù)和得率均較高。且水提醇沉法提取多糖不需特殊設備，生產(chǎn)工藝成本低，適合規(guī)?；a(chǎn)。

正交試驗設計是研究多因素多水平的一種設計方法[12]，它是根據(jù)正交性從全面試驗中挑選出部分有代表性的點進行試驗，這些有代表性的點具備了“均勻分散、齊整可比”的特點，是一種高效率、快速、經(jīng)濟的試驗設計方法。

本實驗采用水提醇沉法，利用正交試驗設計初步確定了唇香草多糖的提取工藝，其工藝簡便易行，可用于唇香草多糖提取的規(guī)?；a(chǎn)。用最佳提取工藝測定了不同采收期的唇香草多糖含量變化，其含量在幼苗期最高，其次是在開花期較高，但就原植物產(chǎn)量而言，開花期遠遠高于幼苗期。故綜合比較，唇香草適宜在開花期采收。對唇香草多糖提取的工藝研究以及含量的動態(tài)變化為唇香草的進一步開發(fā)利用提供了基礎數(shù)據(jù)。

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