高暢,付玲玲,張志
摘要:目的:研究馬齒莧多糖的超聲提取工藝優(yōu)化。方法: 以多糖提取率為評價指標,采用正交試驗設(shè)計法對馬齒莧多糖的提取工藝進行優(yōu)化。結(jié)果:馬齒莧多糖提取的優(yōu)化工藝條件為:料液比1∶20、超聲溫度70 ℃、超聲時間30 min、超聲功率250 W。在該條件下,多糖提取率為6.88 %。結(jié)論:超聲法提取馬齒莧多糖快速、高效,具有良好的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞:馬齒莧;多糖;超聲提取;正交試驗
基金項目:吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院大學(xué)生科技創(chuàng)新項目(項目標號:201611439006)
中圖分類號: TS255.36 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/j.cnki.jlny.2018.16.024
馬齒莧又稱馬莧、五行草、長命菜等,馬齒莧科馬齒莧屬一年生肉質(zhì)草本植物?!侗静菥V目》記載“其葉并比如馬齒、而性滑利似覓,故名馬齒覓”。馬齒莧是世界衛(wèi)生組織提名為最有用處的藥用植物之一,也是我國衛(wèi)生部規(guī)劃的78種藥食同源野生植物之一,全草均可作為藥用?,F(xiàn)代藥理研究表明馬齒莧中含有多糖、黃酮、有機酸、生物堿、香豆素、揮發(fā)油等化學(xué)有效成分外還含有對人體有益的氨基酸、蛋白質(zhì)、維生素等營養(yǎng)成分。目前關(guān)于馬齒莧多糖的研究主要集中在藥理活性方面,研究表明,馬齒莧多糖藥理活性具有降血糖、降血脂、抗氧化、抗病毒、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫力等,表現(xiàn)出了可觀的潛在藥用價值。而研究馬齒莧多糖的提取工藝方面文獻在科學(xué)領(lǐng)域較少。近年來超聲提取法在植物多糖的提取中廣泛應(yīng)用,本試驗采用超聲法提取馬齒莧中的多糖,為馬齒莧多糖的開發(fā)利用提供物質(zhì)基礎(chǔ)。
1 材料與儀器
1.1 材料
具有根、莖、葉的新鮮馬齒莧可以改成馬齒莧全株(采摘于花期前),產(chǎn)自吉林地區(qū),經(jīng)吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院鑒定。
1.2 試劑
D-葡萄糖,天津市恒興化學(xué)試劑制造有限公司;苯酚,天津基準化學(xué)試劑有限公司;石油醚,丙酮,乙醚,天津市致遠化學(xué)制劑有限公司。
1.3 儀器與設(shè)備
KQ-50DA型數(shù)控超聲波提取機,昆山市超聲儀器有限公司;725N紫外可見分光光度計,上海精科儀器有限公司;R1001-VN旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,鄭州長城科工貿(mào)有限公司;AUY220電子分析天平,日本島津公司。
2 試驗方法
2.1 馬齒莧多糖的超聲提取及含量檢測
2.1.1 標準曲線的制備 精密稱取105 ℃干燥至恒重的葡萄糖標準品1 g,以蒸餾水為溶劑,溶解定容于100mL容量瓶中搖勻,從中量取1mL溶液,定容于100mL容量瓶中并搖勻,即得0.1 mg/mL葡萄糖標準溶液。準確量取上述溶液0.2mL、0.4mL、0.6mL、0.8mL、1.0mL置于10mL容量瓶中,采用苯酚-硫酸法,再各加1.0mL 6%苯酚試劑搖勻,迅速加入5mL濃硫酸溶液,將試管放入沸水中顯色15min,冷卻至室溫定容。以水為空白,于紫外可見分光光度計490nm波長處測吸光度(A),得葡萄糖標準曲線回歸方程。
2.1.2 馬齒莧的前期處理 將新鮮馬齒莧全株用自來水沖洗,以去除表面雜質(zhì)。將沖洗后的馬齒莧在陰涼干燥處晾曬至無水分,放入55℃干燥箱中烘干。干燥后的馬齒莧用粉碎機粉碎,經(jīng)40目過篩后于密封袋中保存。稱取適量的馬齒莧干品置于索氏提取器中采用5倍石油醚連續(xù)回流脫脂2次,后再用5倍95 %乙醇回流提取2次,濾渣置于通風(fēng)處晾干。以除去馬齒莧干品中的單糖、低聚糖、甙類等雜質(zhì)。經(jīng)上述處理后所得馬齒莧粉末于65 ℃恒溫干燥箱中干燥至恒重,用于提取多糖。
2.1.3 馬齒莧多糖的超聲提取 稱取一定量經(jīng)上述處理的馬齒莧粉末,放置在100mL圓底燒瓶中,以水作為提取溶劑,按照不同的提取溫度、提取時間、超聲功率、料液比進行提取,所得提取液趁熱抽濾,減壓濃縮至小體積,離心去除雜質(zhì),加入無水乙醇至提取液濃度為75%沉淀,靜置24h后過濾,用95%乙醇、無水乙醇、丙酮洗滌數(shù)次,在60℃干燥箱中干燥至恒重的馬齒莧多糖粗品。
2.1.4 樣品液中多糖含量的測定 稱取上述實驗制得的馬齒莧多糖粗品1g,用蒸餾水溶解。按照2.1.1項下的方法,采用苯酚-硫酸法測定馬齒莧粗多糖中多糖的含量。測樣品吸光度,根據(jù)葡萄糖標準曲線與回歸方程,計算樣品中葡萄糖含量:
馬齒莧多糖提取率(%)=樣品中的多糖含量/原材料質(zhì)量×100%
2.2 正交試驗
通過預(yù)試驗和參考文獻的篩選,選取超聲功率(A)、料液比(B)、超聲溫度(℃)及超聲時間(D)作為考察因素,在各自的不同水平進行正交試驗,實驗設(shè)計,見表1。
3 結(jié)果與分析
3.1 葡萄糖標準曲線
按2.1.1進行操作,以吸光度(A)為縱坐標,濃度(C)為橫坐標,繪制葡萄糖標準曲線,如圖1。
結(jié)果表明,葡萄糖在0.02~0.1mg/mL范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,其回歸方程Y=6.695X+0.1301,相關(guān)系數(shù)R2=0.9937。
3.2 正交試驗結(jié)果分析(表2,表3)
由表3方差分析結(jié)果顯示,因素A、B、C、D中B因素具有顯著性差異,由表2正交試驗結(jié)果表明,各因素對超聲法提取馬齒莧中多糖提取率的影響大小依次為: B (料液比)>C(超聲溫度)>A(超聲功率)>D(超聲時間)。最佳工藝組合為B1C3A3D1,即料液比為1∶20,提取溫度70℃,超聲功率250W,超聲時間30min。
3.3 驗證試驗
根據(jù)實際情況,將最佳提取工藝條件優(yōu)化為如下:料液比為1∶20,提取溫度70℃,超聲功率250W,超聲時間30min,提取2次。進行3次驗證試驗,得到馬齒莧多糖提取率,結(jié)果見表4。
結(jié)果表明:馬齒莧多糖提取率的平均值為6.88 %,說明該工藝條件下所提取的多糖的提取率較高,重復(fù)性良好,符合最佳工藝條件。
4 結(jié)論
本實驗采用超聲提取法提取馬齒莧中多糖,通過預(yù)試驗和參考文獻選取超聲功率、料液比超聲溫度和超聲時間為考察因素,每個因素選取三個指標進行提取工藝優(yōu)化。實驗得出,各因素對超聲法提取馬齒莧中多糖提取率的影響大小依次為:B(料液比)>C(提取溫度)>A(超聲功率)>D(超聲時間)。最后得到的最佳提取工藝條件為料液比為1∶20,提取溫度為70 ℃,微波功率為200W,超聲時間30min,提取2次。最后進行3次驗證試驗,得到馬齒莧多糖提取率為6.88%。
參考文獻
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作者簡介:高暢,在讀本科生,研究方向:藥物制劑。
通訊作者:張志,碩士研究生,講師,研究方向:藥物新劑型與新技術(shù)。