黃精多糖提取純化工藝的研究

李詩(shī)萌 舒孝銀 彭孝敏 曾忠良

摘? ?要：為探究黃精多糖的最佳提取工藝，采用水提醇沉法提取黃精多糖，苯酚硫酸法測(cè)定多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)，結(jié)合單因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，選擇浸泡時(shí)間、料液比、提取溫度、提取次數(shù)4個(gè)因素，采用L9（34）正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化提取工藝，并進(jìn)行除蛋白和脫色純化處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，最佳提取工藝為浸泡時(shí)間為0.5 h，料液比為1∶15，提取溫度80 ℃，提取時(shí)間2 h，提取次數(shù)為3次，并采用氯仿-正丁醇進(jìn)行除蛋白，活性炭吸附進(jìn)行脫色，最終得到黃精多糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為59.39%。

關(guān)鍵詞：黃精;多糖;提取工藝

黃精始載于《名醫(yī)別錄》，為百合科植物滇黃精PolygonatumkingianumColl.etHemsl.、黃精PolygonatumsibiricumRed.或多花黃精PolygonatumcyrtonemaHua的干燥根莖。又名老虎姜、太陽(yáng)草、雞頭參等，是我國(guó)傳統(tǒng)的中藥，屬于藥食同源性中草藥[1]。黃精味甘、性平，歸脾、肺、腎經(jīng)，具有健脾、補(bǔ)腎、潤(rùn)肺、生津等功效[2]，含有多糖、甾體皂苷、蒽醌類化合物、生物堿和多種氨基酸等化合物，其中多糖是黃精的主要生物活性成分。目前，多采用水提法、超聲波提取法、微波輔助提取法、酶提取法等對(duì)多糖進(jìn)行提取[3-6]，不同提取方式對(duì)多糖提取有一定的影響，目前，針對(duì)多糖的提取大多采用水提醇沉法，但不同提取條件對(duì)多糖提取率高低的影響程度不同。因此，本研究采用單因素實(shí)驗(yàn)法和正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)黃精多糖提取純化工藝進(jìn)行了研究，為黃精多糖的進(jìn)一步開發(fā)和利用提供理論依據(jù)。

1? ? 實(shí)驗(yàn)

1.1? 材料與試劑

渝產(chǎn)多花黃精、濃硫酸、苯酚、95%乙醇、三氯甲烷、正丁醇、D-無水葡萄糖（中國(guó)食品藥品檢定研究院）、活性炭考馬斯亮藍(lán)G-250（成都市科龍化工試劑有限公司）、牛血清蛋白（如吉生物科技有限公司）。

1.2? 儀器

紫外分光光度計(jì)UV6100（上海元析儀器有限公司），YRE-2000A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（河南省予華儀器有限責(zé)任公司），ABBS-S型十萬分之一天平（北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司），DHG-9023AD型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海齊欣科學(xué)儀器有限公司），DZTW型調(diào)溫電熱套（北京中興偉業(yè)儀器有限公司）。

2? ? 實(shí)驗(yàn)方法

2.1? 黃精多糖提取工藝的單因素研究

2.1.1? 浸泡時(shí)間對(duì)多糖提取率的影響

稱取干燥黃精飲片20 g，分別浸泡0.5 h、1 h、1.5 h、2 h、2.5 h，按料液比1∶20加入蒸餾水，在提取溫度80 ℃、加熱回流2 h、提取2次的條件下對(duì)黃精多糖進(jìn)行提取，將濾液進(jìn)行濃縮后用95%乙醇進(jìn)行沉淀，靜置過夜后干燥，計(jì)算多糖提取率。

2.1.2? 料液比對(duì)多糖提取率的影響

稱取干燥黃精飲片20 g，浸泡1 h，按料液比1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30加入蒸餾水，在提取溫度80 ℃、加熱回流2 h、提取2次的條件下對(duì)黃精多糖進(jìn)行提取，將濾液進(jìn)行濃縮后用95%乙醇進(jìn)行沉淀，靜置過夜后干燥，計(jì)算多糖提取率。

2.1.3? 提取溫度對(duì)多糖提取率的影響

稱取干燥黃精飲片20 g，浸泡1 h，按料液比1∶20加入蒸餾水，選擇提取溫度為60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃、100 ℃在加熱回流2 h、提取2次的條件下對(duì)黃精多糖進(jìn)行提取，將濾液進(jìn)行濃縮后用95%乙醇進(jìn)行沉淀，靜置過夜后干燥，計(jì)算多糖提取率。

2.1.4? 提取時(shí)間對(duì)多糖提取率的影響

稱取干燥黃精飲片20 g，浸泡1 h，按料液比1∶20加入蒸餾水，選擇提取溫度為80 ℃，加熱回流1 h、2 h、3 h、4 h、5 h，在提取2次的條件下對(duì)黃精多糖進(jìn)行提取，將濾液進(jìn)行濃縮后用95%乙醇進(jìn)行沉淀，靜置過夜后干燥，計(jì)算多糖提取率。

2.2? 正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化黃精多糖提取工藝

結(jié)合單因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，選擇浸泡時(shí)間、料液比、提取溫度、提取次數(shù)4個(gè)因素，采用L9（34）正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，優(yōu)化黃精多糖提取工藝。實(shí)驗(yàn)因素及水平如表1所示。

2.3? 黃精多糖的純化

2.3.1? 除蛋白

取在最佳提取純化工藝下得到的黃精粗多糖6份，每份15 g，溶解至20 mg/mL，與氯仿-正丁醇（5/1）溶液以5∶1混合后，劇烈振搖30 min，蛋白質(zhì)變性生成凝膠狀，離心除去中間層的變性蛋白，測(cè)定蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

2.3.2? 脫色

向黃精多糖溶液中加入2%活性炭，在100 ℃水浴下脫色1 h，其間每10 min攪拌1次，將提取液80%醇沉靜置過夜，離心，減壓干燥，稱重，測(cè)定多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

3? ?結(jié)果與分析

3.1? 黃精多糖提取工藝的單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1.1? 浸泡時(shí)間對(duì)黃精多糖提取率的影響

以葡萄糖質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，得標(biāo)準(zhǔn)曲線A=13.868x+0.078 6（r=0.997），葡萄糖質(zhì)量濃度在5.000～50.000 μg/mL范圍內(nèi)與吸光度線性關(guān)系良好。

隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，黃精多糖提取率在浸泡時(shí)間為1 h時(shí)最高，隨后逐漸降低。因此，黃精多糖提取最佳浸泡時(shí)間為1 h。

3.1.2? 料液比對(duì)黃精多糖提取率的影響

隨著料液比的增加，黃精多糖提取率逐漸降低并保持相對(duì)平緩的水平，在料液比為1∶10時(shí)，黃精多糖提取率最高。因此，黃精多糖提取最佳料液比為1∶10。

3.1.3? 提取溫度對(duì)黃精多糖提取率的影響

隨著提取溫度的升高，黃精多糖提取率先逐漸升高，當(dāng)提取溫度為80 ℃時(shí)，黃精多糖提取率隨溫度升高而逐漸降低。因此，黃精多糖最佳提取溫度為80 ℃。

3.1.4? 提取時(shí)間對(duì)黃精多糖提取率的影響

在2 h和4 h時(shí)，黃精多糖提取率最高，為節(jié)約時(shí)間，綜合考慮，黃精多糖最佳提取時(shí)間為2 h。

3.2? 正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化黃精多糖提取工藝結(jié)果

由于不同因素之間會(huì)產(chǎn)生相互影響，為優(yōu)化黃精多糖提取工藝條件，根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)料液比（A）、浸泡時(shí)間（B）、提取次數(shù)（C）和提取溫度（D）進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)分析，采用L9（34）正交實(shí)驗(yàn)，計(jì)算黃精多糖提取率，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。表2和表3結(jié)果表明，各因素對(duì)黃精多糖提取率的影響程度依次為FC﹥FA﹥FD﹥FB，提取次數(shù)對(duì)提取結(jié)果的影響相對(duì)最為顯著，其次是料液比、提取溫度，最后是浸泡時(shí)間。最佳提取條件為A3B1C3D2，即將干燥黃精飲片浸泡0.5 h后，在80 ℃下，加15倍量水提取3次，每次2 h，黃精多糖提取率為32.58%。

3.3? 黃精多糖純化結(jié)果

以牛血清蛋白質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，得標(biāo)準(zhǔn)曲線：A=6.274 8x+0.106 4（r=0.998 5），牛血清蛋白質(zhì)量濃度在20.000～100.000 μg/mL范圍內(nèi)與吸光度線性關(guān)系良好。

以葡萄糖質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，得標(biāo)準(zhǔn)曲線：A=14.759x+0.050 4（r=0.995 6），葡萄糖質(zhì)量濃度在5.000～50.000 μg/mL范圍內(nèi)與吸光度線性關(guān)系良好。

表4結(jié)果表明，經(jīng)除蛋白和脫色純化處理后，黃精多糖平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為59.39%，蛋白質(zhì)平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.38%。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果、正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果和純化實(shí)驗(yàn)結(jié)果，黃精多糖提取最優(yōu)工藝為浸泡0.5 h后，加15倍量水于80 ℃下提取3次，每次2 h，合并濾液，采用氯仿-正丁醇脫蛋白，活性炭法進(jìn)行脫色處理，濃縮液加95%乙醇至最終醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%，干燥后得黃精多糖，多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為59.39%，蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.38%。采用單因素和正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了黃精多糖的提取工藝，為其后續(xù)研究奠定了理論基礎(chǔ)，同時(shí)，為黃精多糖進(jìn)一步的開發(fā)利用和在工業(yè)上的生產(chǎn)應(yīng)用提供了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]劉巧華.實(shí)用植物本草[M].天津：天津科技出版社，1998.

[2]楊玉紅.植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)黃精愈傷組織誘導(dǎo)的影響[J].北方園藝，2011（1）：156-158.

[3]杜? ?晶，汪? ?珊.多糖提取技術(shù)的研究進(jìn)展[J].中國(guó)社區(qū)醫(yī)師，2018（17）：9，11.

[4]陳慧娟，唐芳瑞，陳? 燕，等.中藥復(fù)方多糖提取工藝研究[J].安徽醫(yī)藥，2018（2）：201-203.

[5]郝思鈺.太子參多糖注射液制備及其對(duì)免疫功能的影響[D].重慶：西南大學(xué)，2019.

[6]梁引庫(kù).黃精多糖提取工藝的研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012（12）：269-272.