摘 要:目的:嘗試使用微波輔助法提取葛根可溶性多糖(簡稱葛根多糖)，并優(yōu)化其提取工藝#65377;方法:采用單因素試驗和正交試驗，以多糖的提取率為評價指標(biāo)，對影響葛根多糖提取工藝的因素進行研究#65377;結(jié)果:優(yōu)化后的較佳工藝條件為:浸取時間25min#65380;微波功率800W#65380;浸取溫度100℃#65380;料液比l:20#65377;結(jié)論:微波輔助提取葛根多糖是一種高效和節(jié)能的方法，優(yōu)化后的工藝條件，葛根多糖的提取率為57.74%#65377;

關(guān)鍵詞:葛根 多糖 微波提取 單因素試驗 正交試驗

葛根Pueraria Lobata （Willd.） Ohwi別名鹿藿#65380;雞齊，是豆科植物葛的塊根，富含多糖，異黃酮類，香豆索和皂苷，具有解肌退熱#65380;生津透疹#65380;升陽止泄等功效[1]#65377;我國葛根資源極為豐富，主產(chǎn)南方，除新疆#65380;西藏外，大部分省區(qū)均有分布[2]#65377;葛根的主要藥用組分為葛根黃酮和葛根多糖[3]#65377;多糖類化合物是一種免疫調(diào)節(jié)劑，能激活免疫細(xì)胞，提高機體的免疫功能，而對正常細(xì)胞無毒副作用，可用于治療腫瘤#65380;艾滋病等#65377;鑒于多糖在臨床方面的廣泛用途，本文著重研究了葛根多糖的提取工藝#65377;微波輔助提取技術(shù)是近年發(fā)展起來的一種新型提取方法，具有設(shè)備簡單#65380;適用范圍廣#65380;能量損失小#65380;提取速度快等優(yōu)點[4]#65377;本文嘗試采用微波輔助提取這一新型工藝對葛根的#65380;可溶性多糖進行提取，通過單因素和正交試驗，優(yōu)化提取工藝，為葛根藥材的應(yīng)用提供參考#65377;

1 儀器與試藥

XH-100A型祥鵠電腦微波催化/合成萃取儀;島津UV-2450紫外可見分光光度計#65377;葛根購于三九藥房，經(jīng)湖北中藥研究院王克勤研究員鑒定為豆科葛屬植物野葛Pueraria Lobata （Willd.） Ohwi的干燥根;實驗中所使用的葡萄糖#65380;苯酚#65380;濃硫酸#65380;石油醚（60～90℃）#65380;乙醇均為分析純，水為純化水#65377;

2 分析與實驗方法

2.1 分析方法

2.1.1 高純苯酚試劑的制備 取苯酚200.0g，加入鋁片0.5g和碳酸氫鈉0.1g，蒸餾收集182℃餾分，稱取此餾分100.0g，加400.0mL純化水使其溶解，制得20.0%高純苯酚溶液，置于棕色磨口瓶中冰箱4℃冷藏儲存#65377;取上述高純苯酚溶液30.0g，加70.0mL純化水，制得100.0g濃度為6.0%的高純苯酚試劑備用#65377;

2.1.2 多糖含量的測定 實驗采用苯酚-硫酸法[5]測定葛根多糖的含量:準(zhǔn)確吸取待測溶液2.0mL，置于具塞試管中，加入6.0%苯酚試劑1.0mL，迅速加入98%濃硫酸5mL，搖勻，靜置，待試管自然冷卻后，沸水浴中放置15min，取出冷卻至室溫#65377;同時精確吸取純化水2.0mL，同法操作，作空白對照，于特征吸收波長測定其吸光度#65377;

2.1.3 對照品溶液的配制 精密稱取經(jīng)10⁵℃干燥至恒重的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品500mg，置于500mL容量瓶中，純化水定容，配成濃度為1.000mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液#65377;精確吸取葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0mL#65380;2.0mL#65380;3.0mL#65380;4.0mL#65380;5.0mL#65380;6.0mL#65380;7.0mL#65380;8.0mL分別置于50mL容量瓶中，純化水定容，得系列標(biāo)準(zhǔn)品溶液#65377;

2.1.4 特征吸收波長的確定 準(zhǔn)確吸取2.0mL濃度為0.16mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液，按2.1.2所述方法操作，用紫外可見分光光度計在250nm-800nm之間掃描，如圖1所示，結(jié)果表明葡萄糖溶液在波長為490nm時有穩(wěn)定的特征吸收峰，與文獻(xiàn)[6]所述一致#65377;

2.1.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 于波長490nm處準(zhǔn)確測量上述系列標(biāo)準(zhǔn)品溶液的吸光度，以葡萄糖濃度(C)對吸光度(A)作回歸處理，得回歸方程:C=0.06711A+0.00092（R=0.9999），說明葡萄糖溶液在濃度為0.02～0.16mg/mL之間有良好的線性關(guān)系#65377;

2.2 實驗方法

2.2.1 葛根原料的前期處理 稱取干燥至恒重的葛根顆粒100.0g，先經(jīng)石油醚回流脫脂提取，抽濾#65377;藥渣經(jīng)干燥后再用80%乙醇回流提取，除去單糖#65380;低聚糖和黃酮，抽濾，二次藥渣經(jīng)干燥后備用#65377;

2.2.2 葛根多糖的提取與精制 取一定量葛根，加純化水回流提取兩次，合并水提取液，加適量活性炭60℃脫色，抽濾，濾液減壓濃縮至一半體積后，加入5倍量95%乙醇醇析，靜置過夜，抽濾，濾渣依次用95%乙醇，無水乙醇，丙酮，乙醚洗滌，脫去水分，60℃干燥，所得白色粉末即為精制的葛根多糖[7]#65377;

2.2.3 葛根原料中總多糖的測定 將葛根顆粒粉碎，稱取4.0g，加400.0mL純化水，85℃水浴回流提取2h，抽濾，將濾液定容至500mL#65377;經(jīng)測定，原料中多糖的含量為8.81%，RSD=0.56%(n=5)#65377;

2.2.4 計算公式

多糖撮率=提取液中多糖的含量／原料中總多糖含×100%

2.2.5 單因素試驗 影響多糖提取率的主要因素有： 時間#65380;功率#65380;溫度和料液比等#65377;為確定葛根多糖的提取工藝，浸取時間分別采用5min#65380;10min#65380;15min#65380;20min#65380;25min#65380;30min#65380;40min，浸取功率分別采用500W#65380;600W#65380;700W#65380;800W#65380;900W#65380;1000W，浸取溫度采用50℃#65380;60℃#65380;70℃#65380;80℃#65380;90℃#65380;100℃，浸提料液比分別采用1∶10#65380;1∶15#65380;1∶20#65380;1∶25#65380;1∶30#65380;1∶35進行單因素試驗#65377;

2.2.6 正交試驗 根據(jù)預(yù)做的單因素試驗結(jié)果，選取浸取時間#65380;浸取功率#65380;浸取溫度#65380;浸取料液比作為考察因素，以多糖提取率為指標(biāo)，設(shè)計正交試驗方法L9(43)，優(yōu)化其反應(yīng)條件#65377;

3 實驗與結(jié)果

3.1 單因素的確定

3.1.1 浸取時間對葛根多糖提取率的影響

從圖2可看出，隨著浸取時間的增加，葛根多糖的提取率不斷增大，25min后提取率基本不再增大#65377;這是由于葛根多糖的提取實質(zhì)上是一個傳質(zhì)過程，提取劑先通過葛根顆粒內(nèi)的孔道充滿植物細(xì)胞，然后浸取出細(xì)胞內(nèi)的可溶性成分，隨著微波輻射時間的增加，葛根細(xì)胞內(nèi)的多糖不斷溶入提取液中#65377;經(jīng)過一段時間的浸取后，溶液中多糖的濃度不斷提高，從而使擴散速度變慢，提取率已沒有顯著提高#65377;因此，浸取時間宜選擇25min#65377;

3.1.2 微波功率對葛根多糖提取率的影響

由圖3知，葛根多糖的提取率隨著微波功率的增大呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢#65377;這是因為隨著微波功率不斷增大，葛根內(nèi)的分子運動加劇，細(xì)胞內(nèi)水蒸氣汽化產(chǎn)生的壓力使細(xì)胞膜(壁)破壞程度加大，細(xì)胞內(nèi)多糖的浸出率隨之提高#65377;但微波的功率過大時，浸取出來的淀粉多糖會迅速糊化，進而堵塞葛根顆粒內(nèi)的孔道，使細(xì)胞內(nèi)剩余多糖的浸取變得相對困難#65377;實驗發(fā)現(xiàn)，在輻射功率為500W～1000W的范圍內(nèi)，當(dāng)功率為800W時，可較好地提取葛根多糖#65377;

3.1.3 浸取溫度對多糖提取率的影響

由圖4可以看出溫度在50℃～100℃范圍內(nèi)，葛根多糖提取率隨溫度上升而明顯提高#65377;原因可能是在一定的微波功率下，提取溫度升高，分子運動更加劇烈，從而加快了溶質(zhì)的擴散和溶劑的滲透，有利于細(xì)胞內(nèi)多糖的浸出#65377;所以浸取溫度選擇100℃#65377;

3.1.4 料液比對葛根多糖提取率的影響

由圖5知，料液比在1：10～1：35范圍內(nèi)，葛根多糖的提取率隨料液比的增大而增大#65377;這是因為該條件下，多糖的提取率由其溶解度決定，提取劑的量越大，提取劑中可溶解的多糖就越多#65377;但當(dāng)料液比達(dá)到1：20后，葛根多糖的提取率基本趨于平衡，因此考慮到若采用較大的料液比時，一方面增大原料和能源的投入，另一方面，也增大了后續(xù)工序的難度，最終導(dǎo)致生產(chǎn)成本的增加，故料液比應(yīng)控制在1：20[8]#65377;

3.2 正交試驗

在單因素試驗的基礎(chǔ)上進行正交設(shè)計試驗，進一步優(yōu)化葛根多糖的提取工藝#65377;正交設(shè)計見表1，正交試驗及結(jié)果見表2，方差分析見表3#65377;

由正交試驗及其方差分析結(jié)果顯示可以看出，本實驗中各因素對葛根多糖浸取效果的影響程度依次為C(浸取溫度)>B(微波功率)>D(料液比)>A(浸取時間)，C因素（浸取溫度）對葛根多糖的提取率有顯著影響#65377;直觀分析表明多糖提取率的優(yōu)化工藝為A₃B₂C₃D₃，這一結(jié)論與單因素試驗所顯示的結(jié)果一致，故微波輔助提取葛根多糖的優(yōu)化工藝為:浸取時間25min#65380;微波功率800W#65380;浸取溫度100℃#65380;料液比l:20#65377;

2.4 驗證實驗

為確保提取工藝的重現(xiàn)性及可行性，對最佳工藝條件進行了3次驗證試驗，其結(jié)果如表4所示#65377;

由驗證實驗結(jié)果可知，實驗所確定的微波輔助提取葛根多糖的工藝穩(wěn)定可行，葛根多糖的平均提取率為57.74%#65377;

4 討論

研究表明，采用微波輔助提取葛根多糖的優(yōu)化條件為： 浸取時間25min#65380;微波功率800W#65380;浸取溫度100℃#65380;料液比l:20，該條件下葛根多糖的提取率為57.74%#65377;因素影響分析顯示，浸取溫度是影響提取率的顯著因素，微波輔助法提取葛根多糖具有效率高#65380;耗能少#65380;提取時間短等特點[9]#65377;

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(收稿日期:2007.11.20)