陳 蕤
(廣州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院醫(yī)藥營(yíng)銷系,廣東廣州 510550)
石斛屬植物具有很高的藥用價(jià)值。而多糖類成分是石斛中具有免疫增強(qiáng)作用[1]和抗腫瘤作用[2]的活性成分,常以多糖的含量高低來(lái)判斷石斛藥材質(zhì)量的高低。本研究對(duì)石斛多糖的提取工藝進(jìn)行優(yōu)化探討,為其工業(yè)化生產(chǎn)和利用提供理論基礎(chǔ)。
儀器設(shè)備有ESJ120-4型萬(wàn)分之一天平,電熱恒溫水浴鍋,RE-52A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器,755B型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)。
石斛(四川樂(lè)山市歇馬鄉(xiāng),經(jīng)成都中醫(yī)藥大學(xué)嚴(yán)鑄云教授鑒定為細(xì)莖石斛)洗凈殺青后于60℃烘干,粉碎,過(guò)50目篩備用。本實(shí)驗(yàn)所用試劑均為分析純。
取石斛粗粉約 50 g,加入石油醚(60~90℃)250 ml,回流提取1 h,脫脂,過(guò)濾,揮干溶劑,加入80%乙醇250 ml,回流提取1 h,過(guò)濾,揮干溶劑,加入蒸餾水浸提2次,趁熱過(guò)濾,減壓濃縮至150 ml,0.1%活性炭脫色,過(guò)濾,脫蛋白,加入95%乙醇使溶液含醇為80%,于冰箱中靜置過(guò)夜,沉淀物用無(wú)水乙醇、丙酮、乙醚依次洗滌,烘干,得石斛多糖粗制品。
原料與水體積比分別為 1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60,比較其多糖得率。
分別在 80、85、90、100℃條件下浸提 3~4 h,比較其多糖得率。
本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用Sevag法、TCA法[5-6]去除石斛多糖中的蛋白質(zhì)。
2.4.1 Sevag法 多糖提取液,真空抽濾,濃縮至一定體積,按比例加入氯仿-正丁醇混合液,劇烈振蕩,以5 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心15 min,取上清液。如此反復(fù)操作3次。為取得最佳的實(shí)驗(yàn)效果,對(duì)提取條件設(shè)計(jì)了正交試驗(yàn)[7],因素水平見(jiàn)表1。
表1 Sevag法脫蛋白正交設(shè)計(jì)Tab.1 Factors and their levels of the Sevag method
2.4.2 TCA法 多糖提取液,以5 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心15 min,取上清液,加入草酸調(diào)整pH至pH=7,加入適量3%的TCA,沉淀蛋白質(zhì),調(diào)整pH至pH=7,放置過(guò)夜,以5 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心15 min,取上清液。如此反復(fù)操作3次,取平均值。
運(yùn)用苯酚硫酸比色法[8]進(jìn)行粗多糖含量測(cè)定。
2.6.1 不同加水體積對(duì)石斛多糖得率的影響 見(jiàn)圖1。
2.6.2 不同浸提溫度對(duì)石斛多糖得率的影響 見(jiàn)圖2。
2.6.3 Sevag法脫蛋白的正交試驗(yàn)結(jié)果 石斛多糖提取過(guò)程中應(yīng)用Sevag法脫蛋白的正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2,Sevag法與TCA法比較結(jié)果見(jiàn)表3。
表2 正交試驗(yàn)結(jié)果Tab.2 Results of the orthogonal test
表3 Sevag法與TCA法提取結(jié)果比較Tab.3 Comparison between Sevag method and TCA method
石斛多糖提取前,先用石油醚或乙醚回流提取,可以除去石斛植物中的脂溶性雜質(zhì)及干擾性色素,而后用80%乙醇回流,除去蛋白質(zhì)及氨基酸等。
由圖1可知,加水量影響石斛多糖得率,隨著加水比的增加,石斛多糖的提取率呈上升趨勢(shì)。若加水比例過(guò)少,在沒(méi)有達(dá)到最佳浸提時(shí)間之前,浸出液已經(jīng)變得很少甚至糊鍋,從而影響多糖得率[5]。如果加水過(guò)多的話,則以后的濃縮過(guò)程較繁雜,所以選擇原料與水的比例為1∶50。
由圖2可知,在90℃條件下浸提3~4 h,可達(dá)到較多的多糖得率。浸提時(shí),溫度過(guò)低則導(dǎo)致溶劑的滲透能力和溶劑能力降低,使多糖不能有效溶出,溫度過(guò)高則使得多糖被破壞,使多糖得率降低[4]。
多糖成分中會(huì)存在一些殘留色素,因此需要用活性炭脫色[9],加入后應(yīng)多保留幾分鐘,使其脫色完全。
可得知 A2B2C3為最佳組合,即 V樣品∶V氯仿-正丁醇=1∶1、V氯仿:V正丁醇=10∶2.5、提取時(shí)間為 30 min時(shí)效果最佳,多糖得率為22.47%。
Sevag法脫蛋白的效果好于TCA法,粗多糖得率及多糖含量均較高,所需時(shí)間較短,但Sevag法也存在著重復(fù)多次、產(chǎn)生較多有機(jī)物質(zhì)等弊端;而TCA步驟較簡(jiǎn)單,所用試劑較少,色素物質(zhì)能在TCA液中隨蛋白質(zhì)沉淀而部分除去,有利于層析精制,但所需時(shí)間較長(zhǎng)[10]。因此,筆者認(rèn)為采用Sevag法除去石斛多糖中的蛋白質(zhì)更為合適。
經(jīng)乙醇沉淀后的多糖可通濾紙過(guò)濾、抽濾或者離心沉淀等分離得到,濾紙表面粗糙,過(guò)濾速度慢,消耗時(shí)間多,粘在上面的多糖不易洗脫,多糖獲得率會(huì)因此降低,因此在分離時(shí)選用離心沉淀。粗制品烘干前用無(wú)水乙醇、乙醚涮洗,可除去多余水分。丙酮需加長(zhǎng)洗滌時(shí)間、加大用量,盡量除去石斛多糖中的色素。粗多糖的干燥可采用自然干燥、高溫烘干等。為實(shí)驗(yàn)室操作方便,本實(shí)驗(yàn)采用70~80℃烘干至恒重的方法。
本實(shí)驗(yàn)確定石斛多糖最佳提取工藝條件為90℃水浸提3~4 h,料水體積比為 1∶50,采用 Sevag法脫蛋白,樣品:氯仿-正丁醇=1∶1(V∶V)、氯仿∶正丁醇=10∶2.5(V∶V)、提取時(shí)間為30 min,粗多糖得率為1.47%,多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22.47%,需要進(jìn)一步純化精制。本結(jié)果促進(jìn)了石斛藥材的規(guī)?;N植,為藥材的工業(yè)化生產(chǎn)和利用提供理論基礎(chǔ)。
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