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       【摘要】 
       目的研究碱法提取川芎多糖的最佳工艺条件。方法采用单因素实验和正交设计研究温度、时间、氢氧化钠溶液浓度、料液比对川芎多糖提取的影响。结果提取的最佳工艺条件为：提取温度为95℃，提取时间为150 min，氢氧化钠溶液浓度为0.8 mol/L，料液比1∶200（g/ml）。结论碱法提取川芎多糖提取率较低。
       【关键词】  碱法 川芎 多糖 提取
       Extraction of Polysaccharides from Ligusticum chuanxiong Hort by Basic Method
       TANG Qi,  WANG Weixiang*, WANG Xiaojun
       （School of Bioengineering，Xihua University，Sichuan  Chengdu  610039，China）
       Abstract：ObjectiveTo study the optimum process of extracting polysaccharide in Ligusticum chuanxiong Hort.MethodsUsing single factor experiment and orthogonal design,the effect of temperature, extraction time, concentration of NAOH and ratio of solid to liquor on the extraction of Ligusticum chuanxiong Hort polysaccharide were studied. ResultsOptimum technological condition are as follows: extraction temperature 95℃, treatment time 150 min, ratio of solid to liquor at 1∶200 and concentration of NAOH at 0.8 mol/L.ConclusionThe product of polyssacharides by alkaline is lower.
       Key words：Alkaline;  Ligusticum chuanxiong Hort;  Polysaccharide;   Extraction
       
       川芎Ligusticum chuanxiong Hort 的根茎为其药用部位，具有抗菌、抗放射线辐射、抑制白血病细胞等作用。川芎含有多种有效成分，但对多糖的研究甚少［1］。多糖是自然界中糖类化合物常见的存在形式，主要来源于植物、动物或微生物。多糖用途各种各样，如降血糖及降胆固醇、治疗便秘、免疫促进等作用［2］ 。因此，有效提取川芎中的多糖，对进一步研究其结构、作用、功能具有重要意义。碱能够破除植物细胞壁中的β-1，4-糖苷键，同时碱法提取设备要求低，方法简便，原料便宜且利于生产。本文主要研究采用碱来提取川芎中多糖的工艺方法，为川芎多糖的研究提供参考。
       1   材料与仪器
       1.1   样品川芎购于成都中药材市场，干燥，粉碎，过40目筛，待用。
       1.2   试剂氢氧化钠，蒽酮，无水乙醇，硫酸，95%乙醇，冰醋酸，石油醚，氯仿，正丁醇，丙酮，葡萄糖，活性炭，各试剂均为国产分析纯。
       1.3  仪器HH-S数显恒温水浴锅（江苏省金坛市医疗仪器厂）；SHB-3循环水多用真空泵（郑州杜甫仪器厂）；电热恒温鼓风干燥箱和电热恒温培养箱（上海齐欣科学仪器有限公司）；电子天平（北京赛多利斯天平有限公司）；PHS-25型酸度计（成都科技开发公司）；centrifuge5810冷冻离心机（美国Beckman公司生产）；78-1磁力加热搅拌器（金坛市富华有限公司）；722光栅分光光度计（上海精密科学仪器有限公司）；FW80型高速万能试样粉碎机（天津市泰斯特仪器有限公司）。
       2   方法
       2.1   多糖含量测定方法蒽酮-硫酸法［3］ 。
       2.2  确定氢氧化钠最适作用浓度分别准确称取川芎1 g，加入50 ml的0.2 ，0.4 ，0.6 ，0.8 和1.0 mol/L氢氧化钠溶液。室温（22℃）反应30 min，用冰醋酸调溶液pH至7，4℃，4 000 r·min-1离心10 min，取上清液，与蒽酮-硫酸试剂反应，在620 nm测吸光度。为方便起见，用上清液的吸光度来反映多糖溶出率，下面的实验相同。
       2.3  确定最佳作用时间分别准确称取川芎1 g加入50 ml 0.8 mol/L氢氧化钠溶液，32℃缓慢振荡30，60，90，120，150，180 min。反应完毕后平衡至室温，离心，取上清液，与蒽酮-硫酸试剂反应，在620 nm测吸光度。
       2.4  确定最佳作用温度分别准确称取川芎1 g，加入50 ml 0.8 mol/L氢氧化钠溶液，在 40，60，80，90，95℃加热反应120 min。反应完毕后平衡至室温，离心，取上清液，与蒽酮-硫酸试剂反应，在620 nm测吸光度。
       2.5  确定最佳作用料液比分别准确称取川芎1 g，加入50，100，150，200，250 ml的0.8 mol/L氢氧化钠溶液，90℃加热120 min。反应完毕后平衡至室温，离心，取上清液，与蒽酮-硫酸试剂反应，在620 nm测吸光度。
       2.6  正交实验本实验以川芎粉末为研究对象，研究用碱法提取川芎多糖的工艺方法，设定实验的影响因素为4个，每个因素取3个水平。见表1。根据表1的设计在不同浓度氢氧化钠溶液、不同料液比、不同温度下，反应不同时间后放置至室温，离心，取上清液，与蒽酮-硫酸试剂反应，在620 nm测吸光度。
       表1  正交实验因素设计（略）
       2.7   川芎多糖提取率的测定重复3次。准确称取原料1g，加入200 ml 0.8 mol/L氢氧化钠溶液，在95℃反应150 min。反应完毕后，室温平衡，用冰醋酸调节溶液pH值至7，4℃，4 000 r·min-1离心10 min；上清液蒸发浓缩至50 ml,再加入5 ml石油醚,放置30 min后蒸馏为恒重为止；按1:5比例和1:1比例分别向溶液中加氯仿和正丁醇，搅拌30 min。4℃，4 000 r·min-1离心15 min，取上清液，重复操作直到离心后无乳白色沉淀；在溶液中加入1.5%活性炭，静置30 min后过滤,反复操作3次；将除色素后溶液加入4倍体积的无水乙醇，在冰箱中过夜；按照无水乙醇，丙酮，无水乙醚的顺序反复洗涤多糖，70℃烘干，得固体多糖，称其重量，计算多糖得率（%）=粗多糖重量/川芎总重量×100%。
       3  结果
       3.1  氢氧化钠溶液浓度对多糖含量的影响从图1可知，吸光度随氢氧化钠溶液浓度增加而增加，当氢氧化钠溶液浓度达到0.8 mol/L时吸光度达到最高值，以后则呈现下降趋势。因此确定0.8 mol/L的氢氧化钠溶液为最佳反应浓度。
       3.2  反应温度对多糖含量的影响温度的高低，决定了分子运动的激烈程度，也是反应的决定因素之一。从图2可得出：吸光度随反应温度增加而增加，当达90℃时增加开始更加迅速并随后稳定，因此最佳反应温度为90℃。
       图1  氢氧化钠浓度对川芎多糖溶出的影响（略）         
       图2  反应温度对川芎多糖溶出的影响（略） 
        
       3.3  反应时间对多糖含量的影响由图3可得到，吸光度先随着时间的增加而增加，到达120 min时吸光度达到最大值后保持恒定到150 min，当反应200 min后发现上清液颜色加深，在用蒽酮-硫酸法测溶液中的多糖时发生炭化现象，无法检测，因此反应最佳时间为120 min。
       3.4  料液比对多糖含量的影响从图4可看出，随着液固比的增大吸光度也不断地增加，说明随着液固比的升高，反应也更加的彻底，当固液比达到1∶200（g/ml）时，此时的吸光值达到最大，随后便出现了下降趋势，即可得到最佳固液比为1∶200（g/ml）。
       
       图3  反应时间对川芎多糖溶出的影响（略）    
       图4  料液比对川芎多糖溶出的影响（略）
       3.5  正交实验结果为了研究单因素之间的相互影响，以单因素实验结果为依据，根据正交组合的原则，每个因素选3个水平，组成4因素3水平的正交表，进行正交实验，以便选出最佳反应条件。
       
       从表2可以得到多糖提取的最佳条件组合：加热温度为95℃，加热时间为150 min，氢氧化钠溶液浓度为0.8 mol/L，料液比1∶200（g/ml）。从表3的计算结果中还可以看出各个因素对提取多糖的影响大小：氢氧化钠溶液浓度>加热时间>加热温度>料液比。
       3.6  多糖提取率测定1 g川芎在95℃，加热时间150 min，氢氧化钠溶液浓度为0.8 mol/L，固液比1∶200（g/ml）的条件下进行反应，经脱脂，去蛋白，除色素，乙醇沉淀，干燥得粗多糖，称量。重复3次。得粗多糖的重量分别为25.6, 28.7, 26.3 mg，平均值为26.9 mg,因此川芎多糖的提取率为2.69%。
       4  讨论
          
       本文研究了碱法提取川芎多糖的工艺条件。川芎块根经干燥、粉碎，氢氧化钠溶液处理后，再经脱脂、脱蛋白、去色素、乙醇沉淀、干燥得到川芎粗多糖。
       
       也有报道用碱法从其他植物如大枣渣［4］、南瓜［5］、海地瓜［6］、茯苓皮［7］中提取多糖,多糖提取率在2%~55%之间，而川芎多糖的提取率仅为72.69%，提取率较低。
       表2  正交实验结果（略）
       【参考文献】
         　　［1］ 范志超,张志琪.川芎多糖的提取纯化及抗氧化性的研究［J］.天然产物的研究与开发,2005,17(5)：25.
       
       ［2］ 梁忠岩,倪秀珍.中草药多糖的应用研究［J］.长春师范学院学报,2005,20（1）： 39.
       
       ［3］ 易剑平,毕雅静,宋秀荣,等.蒽酮-硫酸法测定枸杞多糖质量分数的研究［J］.北京工业大学学报,2005,31(6): 643.
       
       ［4］ 杨 云,刘福勤,冯卫生，等.碱法提取大枣渣多糖及活性炭脱色的工艺研究［J］.食品与发酵工业,2004,30(7)：30.
       
       ［5］ 向 东,赖凤英,梁 平.碱法提取南瓜多糖的研究［J］.食品工艺科技,2004,11：120.
       
       ［6］ 方崇波.海地瓜多糖的提取和药理作用研究［J］.时珍国医国药,2003,14（2）：76.
       
       ［7］ 赵声兰,赵荣华，陈 东，等.茯苓皮中多糖的提取工艺优化［J］. 时珍国医国药,2006,17（9）:1730.