謝美娜,范慧芬,陳朝喜,黃志宏
(西南民族大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,四川 成都 610041)
灰兜巴(HDB)又名閉口袋,是生長在海拔1 200多米以上的老茶樹叢內(nèi)一種洞穴紅蜘蛛吐的絲巢,也有人認(rèn)為是一種菌科植物[1-2]。趙勁航等人利用中藥復(fù)方灰兜巴灌胃治療糖尿病動物模型,發(fā)現(xiàn)該中藥可降低血糖濃度、抑制體重減輕、控制尿量增加和加速糖代謝作用[3]。孟凡欣、鄭丹等人的研究發(fā)現(xiàn),灰兜巴多糖能夠降低糖尿病模型小鼠血糖濃度,同時降低血液中丙二醛(MDA)、一氧化氮(NO)和尿素氮(BUN)含量,提高超氧化物歧化酶(SOD)活性[4-6]。劉艷的研究發(fā)現(xiàn),灰兜巴治療糖尿病的有效成分主要是多糖[7]。多糖提取方法主要有水提醇沉法、超聲波提取法、酶解法和超臨界流體萃取法等。酶解法操作較繁瑣,超臨界流體萃取法設(shè)備要求高,也不太適合強極性的多糖的提取[8],超聲波提取法雖然提高了粗多糖提取率,但提取物所含固體雜質(zhì)增多[9-10]。此外,上述3 種多糖提取方法不便于進行工業(yè)化生產(chǎn)。筆者選擇水提醇沉法提取灰兜巴粗多糖,結(jié)合灰兜巴粗多糖中多糖的含量測定,同時考察時間、溫度和料液比3 個因素,通過正交試驗選取最佳的提取工藝。
灰兜巴購自四川省峨眉山市,晾干粉碎。95%乙醇、蒽酮等實驗試劑均為分析純。DU 800 可見-紫外分光光度計,美國貝克曼公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀RE-3000,上海亞榮生化儀器廠生產(chǎn);Eppendorf 離心機5804R,德國艾本德公司等。
2.1 灰兜巴粗多糖的提取方法 利用中藥多糖水提醇沉法,采用正交試驗對灰兜巴多糖水提條件進行優(yōu)化,并確定最佳提取方法[11]。稱取粉碎后灰兜巴10 g 于三角瓶中,按照設(shè)計好的正交試驗條件水浴提取,然后以5 000 r/min 離心15 min,上清液減壓濃縮為原體積的2/5,在不斷攪拌下緩慢加入3 倍體積的95%乙醇,4 ℃靜置12 h,8 000 r/min(4 ℃)離心3 min,收集沉淀,經(jīng)無水乙醇、丙酮、石油醚洗滌,再置于真空干燥箱干燥得到灰兜巴粗多糖。利用硫酸-蒽酮法測定灰兜巴粗多糖中多糖含量。
2.2 正交試驗 以溫度、時間和料液比3 因素,每個因素選取5 個水平,選用L25(56)正交試驗確定灰兜巴粗多糖最佳提取方法,水平因素見表1。
表1 正交試驗因素水平
2.3 灰兜巴多糖含量測定 試驗采用硫酸-蒽酮法檢測灰兜巴粗多糖中多糖含量[12]。
2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線制定 精密稱取干燥至恒重的葡萄糖10 mg,溶于少量蒸餾水后定容到100 mL,制成100 μg/mL 葡萄糖溶液。
稱取0.2 g蒽酮溶于100 mL濃硫酸中制成2 g/mL蒽酮試劑。按表2 中順序加入各試劑,蒽酮試劑要緩慢加入并在冰水浴中冷卻,各管加完后一起浸于沸水浴中。水再次沸騰后計時準(zhǔn)確煮沸10 min,自來水冷卻,室溫放置10 min,以0 號管為空白對照,于620 nm 比色。以吸光度A為縱坐標(biāo),以糖質(zhì)量(μg)為橫坐標(biāo),制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。
表2 硫酸-蒽酮法試劑
2.3.2 灰兜巴多糖質(zhì)量測定 取灰兜巴多糖水提液1 mL 按2.3.1 中方法測吸光度,利用標(biāo)準(zhǔn)曲線查到多糖質(zhì)量。由下面公式計算灰兜巴多糖提取率。
圖1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線
3.1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程為y=0.0041x+0.0754,線性相關(guān)系數(shù)為0.9998,葡糖糖在0 到80 μg/mL 與吸光度線性關(guān)系良好。
3.2 正交試驗 利用L25(56)正交試驗,每個試驗平行3 次,以灰兜巴多糖提取率為結(jié)果。L25(56)正交試驗設(shè)計和結(jié)果見表3,對正交試驗進行方差分析結(jié)果見表4。從表3 中極差分析可知各因素對灰兜巴多糖提取率的影響順序為A(溫度)>B(時間) >C(料液比),說明溫度對灰兜巴多糖提取率影響最大,時間其次,最后是料液比,從表4 方差分析表中F 值可知溫度對多糖提取率影響顯著。由正交試驗結(jié)果均值可知最佳試驗組為A4B3C2,即最佳提取工藝是提取溫度90 ℃,提取時間為1.5 h,料液比為1∶10。
3.3 驗證試驗 以正交試驗所得的灰兜巴多糖最佳提取工藝來進行驗證試驗。3 次平行試驗結(jié)果平均值為1.305%,RSD值為0.575%(n=3),無顯著性差異。
表4 灰兜巴水提物正交試驗方差分析
灰兜巴水煎液是四川峨眉地區(qū)治療糖尿病的一個民間偏方,且效果良好。趙勁航等人用灰兜巴治療鏈脲佐菌素或四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病大鼠和小鼠模型,通過對模型動物的血糖、耐糖量、尿量和體重測定,證實灰兜巴對糖尿病有治療作用[3]。孟凡欣的研究表明,灰兜巴多糖具有明顯的降糖作用,主要是通過清除體內(nèi)氧自由基,降低MDA含量起到降糖作用[4]。但是關(guān)于灰兜巴治療糖尿病的具體機制尚不明確,是以后灰兜巴治療糖尿病的研究重點。
表3 灰兜巴水提物正交試驗設(shè)計和結(jié)果
本試驗利用傳統(tǒng)的多糖提取方法即水提醇沉法提取灰兜巴粗多糖,通過硫酸-蒽酮法檢測灰兜巴多糖含量。由硫酸蒽酮法標(biāo)準(zhǔn)曲線可知多糖在0~80 μg/mL 具有良好的線性關(guān)系。利用L25(56)正交試驗,通過溫度、時間和料液比3 個因素,每個因素5 個水平全面考察其對灰兜巴多糖提取率的影響。結(jié)果顯示,試驗組A4B3C2 的多糖提取率最高,即最佳提取工藝是提取溫度為90 ℃,提取時間為1.5 h,料液比為1∶10。以提取溫度90 ℃,提取時間1.5 h,料液比1∶10 的最佳工藝進行3 次驗證性試驗,所得結(jié)果無顯著性差異,可知該最佳提取方法穩(wěn)定可行。
陳燕忠等提取灰兜巴多糖試驗中,未考察溫度因素[11]。張琳華[12]、林志鑾[13]和劉長建[14]等人在研究中藥多糖提取工藝時,均以溫度做為一個考察因素,結(jié)果也顯示溫度在正交試驗中比其他因素影響顯著。溫度對多糖提取影響顯著,可能是溫度過低造成多糖提取不充分,溫度過高可以破壞多糖化學(xué)結(jié)構(gòu),從而影響多糖提取率和藥物效果。本試驗中選擇提取溫度、提取時間、料液比3個因素,每個因素設(shè)5 個水平,全面考察溫度、時間、料液比對灰兜巴多糖提取率的影響,為以后對灰兜巴多糖的進一步研究奠定基礎(chǔ)。
目前,多糖提取方法主要包括水提醇沉法、超聲波提取法、酶解法和超臨界流體萃取法等。多糖超聲波提取法比水提醇沉法所得固體量較多,但是多糖提取量沒有增加,可能因提取過程復(fù)雜,所得雜質(zhì)增多,且超聲波提取法沒有水提醇沉法提取工藝成熟[9-10]。酶解法可以縮短多糖提取時間,增加多糖提取率,但是酶解法生產(chǎn)成本較高,操作較為繁瑣[15]。超臨界流體萃取技術(shù)具有提取率高的特點,所以在中藥提取中應(yīng)用越來越廣泛,但是該技術(shù)對設(shè)備要求較高,也不適合強極性物質(zhì)的提取[8]。本試驗選擇恒溫水浴條件下,利用水提醇沉法提取灰兜巴粗多糖,該方法有耗時較長、消耗溶劑較多的缺點,但其工藝較為成熟,便于進行工業(yè)化生產(chǎn)。
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