李海歐 ,陳 琪 ,林英華 ,雷雯樸 ,孫 耀 ,段鵬飛 ,陳治宇 ,盛 華 ,金 蓉 ,賽 那
(1.內蒙古醫(yī)科大學藥學院,內蒙古 呼和浩特 010110;2.內蒙古醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院,內蒙古 呼和浩特 010110)
黃芪(Astragalus membranaceus)為豆科植物蒙古黃芪或膜莢黃芪的干燥根,是豆科植物中最為常用的中草藥[1]。其含有多種對人體有益的生物成分,例如黃芪皂苷、胡蘿卜素、丁酸、葉酸、苦味素、香豆素、膽堿、甜菜堿、亞油酸、亞麻酸等[2]。傳統(tǒng)中醫(yī)藥學研究表明,黃芪具有補氣固表、利尿脫毒、排膿、斂瘡生肌、利水消腫之功效?,F(xiàn)代醫(yī)學研究發(fā)現(xiàn),黃芪能增強機體免疫功能、促進細胞代謝、調節(jié)細胞DNA及RNA復制,具有固腎降壓、保肝抗炎的功能[3]。
黃芪多糖 (Astragalus polysaecharide,APS)是黃芪的主要成分。近年來研究發(fā)現(xiàn),其具有免疫調節(jié)、抗氧化、保護心肌、促進骨髓造血干細胞增殖和調節(jié)血糖等多方面的藥理作用[4],是極具價值的免疫增強劑。黃芪多糖可對抗心律失常,對病毒性心肌炎療效獨特;還可對抗化療毒副反應,加快恢復患者的肝損傷。多糖是由多個單糖連接而成的多聚糖??茖W家研究發(fā)現(xiàn),多糖及糖復合物參與和介導了細胞各種生命現(xiàn)象的調節(jié),特別是免疫功能的調節(jié)[5]。中草藥中含有多種多糖類成分,除了營養(yǎng)作用外,還具有顯著而特殊的藥理學特征。因此,人們逐漸開始關注中草藥多糖成分的藥理作用及其應用價值。中藥多糖具有增強機體免疫功能及抗腫瘤等藥用價值且?guī)缀鯖]有毒性,因而成為當前研究的熱點。黃芪多糖的藥理作用也引起了學術界的普遍關注[6-7]。近年來,黃芪多糖顯著的抗癌作用更加受到關注[8-9],因此,黃芪多糖提取過程的控制與優(yōu)化對于深入探究其藥理學作用具有重要意義。
目前,黃芪多糖提取工藝主要有醇除水提法、堿醇提取法、堿水提取法、酶提取法、超聲波提取法、溫水提醇沉法、微波提取法、水回流提取法、傳統(tǒng)水煎煮法等[10]。該研究選取操作相對簡單的水回流提取法,參照有關文獻選取料液比、提取時間、提取次數(shù)、浸泡時間4個因素,采用正交設計對黃芪多糖的水回流提取過程工藝條件進行研究,以期確定該方法下最佳的提取條件,為黃芪多糖提取工藝的優(yōu)化提供科學依據(jù)。
黃芪購自呼和浩特市惠豐堂大藥房 (內蒙古蒙藥股份有限公司,國藥準字Z20026052)。葡萄糖(天津市凱通化學試劑有限公司,分析純),無水乙醇及濃硫酸(天津市津東天正精細化學試劑廠,分析純)。
TU-1901雙光束紫外可見分光光度計 (北京普析通用有限責任公司),R-1001N旋轉蒸發(fā)儀(東京理化器械株式會社),HH-S數(shù)顯恒溫水浴鍋(金壇市醫(yī)療儀器廠),SHZ-D型循環(huán)水式多用真空泵(上海豫康科教儀器設備有限公司),DGH80-B恒溫干燥箱(北京中西遠大科技有限公司)。
1.2.1 標準曲線的繪制:精密量取0.04 g/L葡萄糖對照品溶液 0、0.25、0.5、1.0、1.5、2.0 mL 置于 10 mL具塞管中,加5%苯酚1.0 mL,冷水中加入濃硫酸5 mL,在冷水中放置5 min,搖勻,置沸水浴中15 min,再置冷水中5 min,在490 nm處測定各樣品吸光度值。以吸光度值為縱坐標,以葡萄糖含量為橫坐標繪制標準曲線。
1.2.2 黃芪多糖提取條件的優(yōu)化
1.2.2.1 提取方法:稱取10 g黃芪,置于圓底燒瓶中,按正交試驗設計安排加入蒸餾水,在80℃左右回流加熱提取,以活性炭脫色,將得到的溶液用旋蒸儀濃縮至10 mL左右,加入5倍體積的95%乙醇,放入冰箱靜置24 h。對醇沉得到的白色絮狀多糖沉淀離心,得到沉淀。將得到的沉淀用無水乙醇和三氯甲烷清洗后放在小燒杯中,在水浴鍋中蒸干,之后在80℃烘箱中烘干即得多糖粗品,稱重,按照方法1.2.1中繪制的標準曲線測定粗多糖樣品中的多糖含量,即可得到原藥材中的多糖含量。
1.2.2.2 正交試驗設計:采用水回流提取法,以料液比(A)、提取時間(B)、提取次數(shù)(C)、浸泡時間(D)為試驗因素,每個因素下設計3個水平,根據(jù)L9(34)正交表安排試驗,以黃芪多糖含量為指標,優(yōu)選黃芪多糖的水回流提取工藝。正交試驗因素水平見表1。
表1 正交試驗因素水平
以葡萄糖對照品溶液中的葡萄糖含量為橫坐標,以各濃度葡萄糖對照品溶液在490 nm處的吸光度值為縱坐標,繪制標準曲線。獲得的標準曲線見圖1,得到的回歸方程為:Y=0.0053X+0.0008,R=0.9998。
圖1 葡萄糖對照品溶液標準曲線
由表2可知,4個因素對黃芪多糖浸提效果的影響順序大小為:提取次數(shù)(C)>提取時間(B)>浸泡時間(D)>料液比(A),即提取次數(shù)對黃芪多糖的提取效果影響最大;以粗多糖含糖量和原藥材多糖含糖量為考察指標,4因素3水平最佳提取組合為:A3B1C3D2,即利用水回流提取法提取黃芪多糖,當料液比為1∶12、提取時間為1.0 h、浸泡時間為1.0 h、提取次數(shù)為3次時,其提取效果最佳。
取3份黃芪藥材,每份10 g,根據(jù)篩選得到的最佳提取條件組合A3B1C3D2進行正交驗證試驗,測得3份黃芪藥材中黃芪多糖含量占多糖粗品的百分比分別為58.14%、58.33%、58.22%,平均值為58.23%,其中多糖含量占原藥材的6.4%,RSD=1.86%(n=3)。結果表明,篩選的最佳提取條件基本穩(wěn)定,有較好的重復性。
表2 正交試驗結果
該研究采用正交設計優(yōu)化了黃芪多糖的提取工藝,利用優(yōu)化后的工藝進行黃芪多糖提取,具有操作簡便、快速,重復性、穩(wěn)定性良好等優(yōu)點,適用于黃芪多糖的規(guī)?;崛?。
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