摘要 [目的] 優(yōu)選提取可溶性茯苓多糖的最佳工藝條件。[方法]采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),用水提醇沉法提取可溶性茯苓多糖,考察料液比、pH、提取時(shí)間、提取溫度等條件對(duì)茯苓多糖得率的影響。用苯酚-硫酸法測(cè)定多糖含量。[結(jié)果] 影響茯苓多糖得率的因素主次順序?yàn)镈gt;Cgt;Agt;B,即提取溫度gt;提取時(shí)間gt;料液比gt;pH;提取可溶性茯苓多糖的最佳工藝條件組合為A3B2C2D2,最佳提取工藝為加35倍水,在80 ℃、pH 9.0條件下提取2.0 h。[結(jié)論]該研究工藝所需設(shè)備簡(jiǎn)單,易于操作,容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
關(guān)鍵詞 茯苓;多糖;提取;正交試驗(yàn)
中圖分類(lèi)號(hào) S609.9 "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼
A "文章編號(hào) 0517-6611(2014)32-11502-02
Study on the Extraction Technology of Soluble Polysaccharide from Poria cocos
ZHANG Jiangli1,MING Yuemei2,BAI Jing1 et al "(1.School of Life Science,Langfang Teachers College,Langfang,Hebei 065000; 2.Teaching Affairs Office,Langfang Teachers College,Langfang,Hebei 065000)
Abstract [Objective] To choose the optimal extraction technology of soluble polysaccharide from Poria cocos.[Method] The orthogonal test was employed to investigate the effect of solidliquid ratio,pH,extracting time and temperature on polysaccharide yield.The polysaccharide was obtained with the water extraction and alcohol precipitation method,and the polysaccharide content of the extraction was measured with the phenol-sulfuric acid method.[Result] The main factors from more important to less in affecting the extracting rate are as follows:temperature gt; extracting time gt; solidliquid ratiogt;pH.The optimum extraction technology was in 80 ℃,pH 9.0 and 1∶35 volume of water for 2.0 hours.[Conclusion] The technology is charactarized by simple device,easy to operate and to be industrialized.
Key words Poria cocos; Polysaccharide; Extraction; Orthogonal test
基金項(xiàng)目 河北省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目(201310100009);廊坊師范學(xué)院科學(xué)研究項(xiàng)目(LSZY201305);廊坊師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院本科生參與教師科研項(xiàng)目(SKCYY201302)。
作者簡(jiǎn)介 張江麗(1972- ),女,黑龍江佳木斯人,副教授,碩士,從事經(jīng)濟(jì)植物學(xué)研究。
收稿日期 20140928
茯苓為多孔菌科真菌茯苓[ Poria cocos(Schw.) Wolf ]的干燥菌核,是我國(guó)的傳統(tǒng)名貴中藥材,藥用已有2 000多年的歷史?!渡褶r(nóng)本草經(jīng)》中,把茯苓列為上品,有“久服安魂養(yǎng)神,不饑延年”的作用。茯苓性味甘、淡、平,歸入脾肺腎經(jīng),有利水滲濕、健脾補(bǔ)中、寧心安神之功效,藥性平和,效用廣泛,被譽(yù)為“除濕之圣藥”、“仙藥之上品”,為多種方劑配伍的要藥及中成藥的重要原料,在常用中藥方劑中,茯苓的配伍率達(dá)到70%[1-3]。
中藥多糖因具有增強(qiáng)機(jī)體免疫功能及抗腫瘤等藥理作用,而且?guī)缀鯖](méi)有毒性,愈來(lái)愈引起國(guó)內(nèi)外藥理學(xué)家、生物學(xué)家和化學(xué)家們的興趣,關(guān)于多糖結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系以及多糖復(fù)合物疫苗等的研究在國(guó)際上受到了關(guān)注,成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)[4]。
筆者采用水提醇沉法提取可溶性茯苓多糖,研究料液比、pH、提取時(shí)間、提取溫度等單因素對(duì)多糖得率的影響,并利用正交試驗(yàn),確定可溶性茯苓多糖的最佳提取工藝條件。
1 材料與方法
1.1 材料 茯苓,購(gòu)于廊坊市一笑堂連鎖藥店總店;產(chǎn)地:甘肅;等級(jí):優(yōu)。
主要試劑:活性炭、乙醚、氫氧化鈉、鹽酸、濃硫酸、葡萄糖、乙醇、苯酚及丙酮等,均為國(guó)產(chǎn)分析純?cè)噭?gòu)于廊坊同茂化工試劑公司。
1.2 方法[5]
1.2.1 多糖提取工藝流程。 " "粉碎 → 烘干 →浸提 →離心 → 脫脂 →離心 → 取上清液 → 濃縮 → 醇沉 → 離心 → 洗滌 → 離心 → 干燥→ 茯苓多糖(粗提物)。
1.2.2 多糖含量測(cè)定方法[6]。
采用苯酚-硫酸法測(cè)定,以葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)物。
1.2.3 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)。
1.2.3.1 料液比對(duì)提取效果的影響。
準(zhǔn)確稱(chēng)取茯苓粉末6 份各 1.0 g,置于250 ml錐形瓶中,分別加入10、15、20、25、30、35倍的蒸餾水,80 ℃水浴條件下提取2 h,離心分離(4 000 r/min 15 min),定容至500 ml,分別測(cè)其吸光度值以測(cè)定料液比對(duì)提取效果的影響。
1.2.3.2 pH對(duì)提取效果的影響。
準(zhǔn)確稱(chēng)取茯苓粉末 6 份各 1.0 g,置于250 ml錐形瓶中,分別調(diào) pH為6.0、7.0、8.0、 9.0、10.0、11.0 ,料液比為 1 ∶30 g/ml,80 ℃水浴2 h,離心分離,定容至500 ml,分別測(cè)其吸光度值以測(cè)定pH對(duì)提取效果的影響。
1.2.3.3 提取時(shí)間對(duì)提取效果的影響。
準(zhǔn)確稱(chēng)取茯苓粉末 6 份各 1.0 g,置于250 ml錐形瓶中,調(diào)pH為9.0,料液比1∶30 g/ml,80 ℃水浴0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 h,離心分離,定容至500 ml,分別測(cè)其吸光度值以測(cè)定提取時(shí)間對(duì)提取效果的影響。
1.2.3.4 提取溫度對(duì)提取效果的影響。
準(zhǔn)確稱(chēng)取茯苓粉末 6 份各 1.0 g,置于250 ml錐形瓶中,pH為9.0,料液比1∶30 g/ml,調(diào)節(jié)溫度分別為50、60、70、80、90、100 ℃,水浴2 h,離心得上清液,定容至500 ml,分別測(cè)其吸光度值以測(cè)定提取溫度對(duì)提取效果的影響。
1.2.4 正交試驗(yàn)。
根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果,選擇料液比、pH、提取時(shí)間、提取溫度為影響因素,以茯苓多糖得率為指標(biāo),設(shè)計(jì)L9(34)正交試驗(yàn),確定最佳提取工藝(表1)。
表1 提取工藝正交試驗(yàn)因素水平
水平因素料液比(A)
g/mlpH
(B)提取時(shí)間
(C)∥h 提取溫度
(D)∥℃
11∶258.01.570
21∶309.02.080
31∶3510.02.590
2 結(jié)果與分析
2.1 單因素試驗(yàn)
2.1.1 料液比對(duì)茯苓多糖得率的影響。
由圖1可以看出,隨料液比中溶劑用量的增大,可溶性茯苓多糖得率總體呈增加趨勢(shì),當(dāng)料液比中溶劑用量超過(guò)1∶25 g/ml時(shí),正相關(guān)性不明顯。增加料液比中溶劑用量會(huì)大大降低提取液中固形物的濃度,不利于工業(yè)化生產(chǎn),故料液比中溶劑用量不宜過(guò)大。
圖1 料液比對(duì)茯苓多糖得率的影響
2.1.2 pH對(duì)茯苓多糖得率的影響。
由圖 2可以看出,茯苓多糖得率隨 pH的增大而增加,當(dāng)pH為9.0時(shí)達(dá)到最大值。之后隨著pH的繼續(xù)增加,多糖得率降低,并且導(dǎo)致反應(yīng)液過(guò)堿,對(duì)設(shè)備的破壞增加,故pH選為9.0較適宜。
圖2 pH對(duì)茯苓多糖得率的影響
2.1.3 提取時(shí)間對(duì)茯苓多糖得率的影響。由圖 3 可以看出,茯苓多糖的得率起初表現(xiàn)出隨提取時(shí)間的延長(zhǎng)而增加的現(xiàn)象,說(shuō)明反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng),茯苓多糖的提取越充分。但當(dāng)提取時(shí)間增加到2.5和3.0 h時(shí),多糖得率未見(jiàn)增加。這是因?yàn)檐蜍叨嗵堑慕隽侩S著反應(yīng)時(shí)間的增加而逐漸升高,在提取2.0 h時(shí)達(dá)到最高點(diǎn),其后即使再延長(zhǎng)提取時(shí)間,也無(wú)法提出更多的多糖。考慮到實(shí)際應(yīng)用不應(yīng)使時(shí)間過(guò)長(zhǎng),以免影響生產(chǎn)效率,所以選擇提取時(shí)間為2.0 h最為適合。
圖3 提取時(shí)間對(duì)茯苓多糖得率的影響
2.1.4 提取溫度對(duì)茯苓多糖得率的影響。
由圖4 可以看出,當(dāng)提取溫度為50~80 ℃時(shí),茯苓多糖得率隨著提取溫度的增高而升高,而在80~100 ℃時(shí),多糖得率卻表現(xiàn)出隨著提取溫度的升高而下降的現(xiàn)象。 這是因?yàn)闇囟鹊纳呖梢越档徒嵋吼ざ?,增加擴(kuò)散系數(shù),促使浸提速度增快。但是當(dāng)溫度繼續(xù)提高時(shí),多糖由于其熱不穩(wěn)定性而發(fā)生分解,導(dǎo)致多糖得率下降。此外,溫度過(guò)高對(duì)設(shè)備的要求更高,能耗越大,因此提取溫度不宜過(guò)高。
圖4 提取溫度對(duì)茯苓多糖得率的影響
2.2 正交試驗(yàn)優(yōu)化提取工藝
由表2可見(jiàn),影響茯苓多糖得率的因素主次排序?yàn)椋篋 gt; C gt;A gt;B,即提取溫度gt;提取時(shí)間gt;料液比gt;pH。提取可溶性茯苓多糖的最佳工藝條件
表2 正交試驗(yàn)結(jié)果
試驗(yàn)號(hào)因素料液比
(A)pH
(B)提取時(shí)間
(C)∥h提取溫度
(D)∥℃得率
%
1111 1 3.31
212 2 2 5.35
313334.42
421234.24
522314.22
623124.36
731325.28
832134.03
933214.76
k14.364.283.904.10
k24.284.534.785.00
k34.694.514.644.23
R0.410.250.880.90
最優(yōu)方案A3B2C2D2