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鸡血藤多糖提取工艺研究
作者:赖红芳,黄秀香,吴志鸿,韦瑞松    
作者单位:(河池学院,广西 宜州 546300)

《时珍国医国药》 2010年 第8期

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       【摘要】 
       目的优化鸡血藤多糖的提取工艺。方法利用正交法研究微波和超声波辅助法提取鸡血藤多糖的最佳工艺。结果微波辅助提取的最优条件是:固液比为1∶40,提取时间为5 min,提取次数为4次,微波功率为80 W,多糖提取率为5.59%;超声波辅助提取的最优条件是:超声功率为90 W,超声时间为20 min,超声温度为60℃,固液比为1∶40,多糖提取率为8.49%。结论超声波提取法的提取得率比微波提取法的高,两者都具有提取速率快,能量消耗小等特点。
       【关键词】  鸡血藤; 多糖; 微波辅助提取; 超声波辅助提取; 正交实验; 提取工艺
       鸡血藤为豆科植物密花豆Tholobus suberectus Durm的干燥藤茎。其性温,味苦、甘,归肝肾经,有补血活血,通络的功效,用于月经不调,血虚萎黄,风湿痹痛等症[1]。鸡血藤中主要含有黄酮类、 酚类、三萜及甾醇等类化合物[2~6],具有抗氧化、抗肿瘤、扩张血管、调节免疫等多种药理作用。同时鸡血藤还是广西特色妇科中药花红片的主味药材之一,具有重要的用途。
       微波辅助提取技术[7]是中草药有效成分提取的一项新技术,具有以下优点:能量利用率高、省时、操作方便、可有效地保护药用植物中的有效成分等。超声波辅助法[8]也是近几年来用于提取天然产物有效成分的一项新技术,它具有快速、高效、安全、有效得率高、节能等特点。
       通过查阅相关文献,关于鸡血藤多糖的提取、分离均未见相关报道。目前,提取多糖的方法不少,水浸提法是提取植物多糖常用的方法,但这种方法提取效率较低。为此,结合预实验结果,本实验研究了微波和超声波在鸡血藤多糖提取中应用的可行性,用正交法对其工艺进行优化,寻求最佳的提取工艺条件,并对两种提取方法进行比较,为研究鸡血藤多糖及其药理作用提供了理论依据。
       1 仪器与材料
       1.1 仪器分析天平[AE240S,梅特勒-托利多(上海)有限公司];UV-2102PCS型紫外分光光度计(尤尼科仪器有限公司);QW-HU微波萃取器(广州科威微波能有限公司);KQ2200DB型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);微型植物粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司);RE-52A 型旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)。
       1.2 试剂硫酸、苯酚、95%的乙醇均为分析纯,葡萄糖对照品(天津市化学试剂三厂,AR),实验用水为蒸馏水。
       1.3 材料鸡血藤购于宜州药材市场,经河池学院邓晰朝副教授鉴定为豆科植物密花豆Tholobus suberectus Durm 的干燥藤茎鸡血藤。
       2 方法
       2.1 原料的预处理将购买回来的鸡血藤块状物用微型植物粉碎机粉碎,过20目筛,用无水乙醇浸泡两次脱脂,所得残渣置烘干箱中用60℃烘干,烘干的残渣用于多糖的提取。
       2.2 鸡血藤多糖微波辅助提取工艺准确称取2.000 g 处理过的鸡血藤粉末, 置于250 ml锥形瓶中,按照微波提取的设定条件进行微波提取。将提取液过滤, 以上述条件再进行提取,减压抽滤,并将两次滤液用旋转蒸发仪浓缩小于50 ml,将浓缩液移入50 ml的容量瓶,定容,摇匀。再取2 ml溶液再定容成50 ml,摇匀,即得到鸡血藤多糖溶液。
       2.3 鸡血藤多糖超声波辅助提取工艺精密称取2.000 g处理过的鸡血藤粉末,置于250 ml圆底烧瓶中,按照超声波提取的设定条件进行超声波提取。将提取液过滤, 以上述条件再进行提取,减压抽滤,并将两次滤液用旋转蒸发仪浓缩小于50 ml,将浓缩液移入50 ml的容量瓶,定容,摇匀。再取2 ml溶液再定容成50 ml,摇匀,即得到鸡血藤多糖溶液。
       2.4 鸡血藤多糖的测定-硫酸-苯酚法[9]
       2.4.1 葡萄糖标准曲线的制作准确称取105℃下干燥至恒重的标准葡萄糖20.00 mg置于100 ml容量瓶中定容。即可得到浓度为0.20 mg/ml的葡萄糖标准溶液。从已配制的0.20 mg/ ml的葡萄糖标准溶液中分别吸取2.0,4.0,6.0,8.0,10.0,12.0,14.0,16.0,18.0 ml于50 ml容量瓶中,定容摇匀。再分别量取2.0 ml于比色管中,加入6%苯酚溶液1.0 ml和浓硫酸5.0 ml定容成10 ml,静置10 min,摇匀,室温放置20 min后于490 nm测定吸光度。用蒸馏水加入6%苯酚溶液1.0 ml和浓硫酸5.0 ml定容成10 ml,同上述操作,作为空白液。以横坐标为葡萄糖浓度(mg/ ml),纵坐标为吸光度,得标准曲线。测定结果的回归方程为A=0.043 9X+0.012 1,r=0.998 8。
       2.4.2 鸡血藤粗多糖的提取与精制[10]称取预处理过的鸡血藤粉末 50 g,加入 500 ml水 90℃ 水浴提取 2 次,水浴 2 h/次,合并二次提取液。用旋转蒸发仪减压浓缩至 200 ml后,加入少量活性炭进行脱色,过滤 ,滤液加 5 倍量 95% 乙醇混合放置过夜,抽滤后的沉淀用 100 ml水溶解重复醇沉1次。过滤沉淀用 95%乙醇、无水乙醇、丙酮、乙醚多次洗涤,在烘箱中 60℃ 烘干,即得鸡血藤粗多糖。
       2.4.3 换算因子的测定[11]精密称取鸡血藤粗多糖30.00 mg于100 ml容量瓶中,加少量蒸馏水溶解井稀释至刻度,摇匀。精密吸取配置好的多糖溶液4.0,6.0,8.0,10.0,12.0 ml于50 ml容量瓶中,从中分别吸取2 ml于比色管中,再加入1 ml新配置的6%苯酚和5 ml浓硫酸,振荡,静置30 min后测量其吸光度。按下式计算换算因子f:f =W/(C·D)式中:W-称取多糖的质量(μg) ;C-多糖中葡萄糖的质量浓度(μg·ml-1);D-鸡血藤多糖的稀释倍数。测得f=2.1。
       2.4.4 多糖含量的测定精确量取鸡血藤多糖溶液2 ml置于50 ml比色管中,同标准曲线操作,测吸光度,根据回归方程算出样品溶液中葡萄糖的浓度(C),按下式计算样品中鸡血藤多糖含量。多糖提取率(%)=CDf /W×100%式中:C-鸡血藤多糖溶液中葡萄糖的质量浓度(μg· ml-1);D-多糖溶液的稀释倍数;f-换算因子;W-鸡血藤样品的质量(μg)。
       3 结果
       3.1 微波辅助提取的正交实验
       3.1.1 正交实验以正交实验优化微波提取工艺,根据多糖的理化性质及单因素实验结果,确定了影响的主要因素为:提取时间、提取次数、微波功率、 固液比,故以L9(34)正交表进行设计,因素水平及结果分别见表1~2。表1 正交实验因素水平 表2 正交实验结果
       3.1.2 方差分析将正交实验结果进行方差分析,结果见表3。 结果表明,其中D因素的影响最大,这与极差分析的结果相同。表3 方差分析
       3.1.3 回收率实验精密称取鸡血藤适量,加入精制鸡血藤多糖适量,按样品液制备和多糖含量测定方法操作,测得多糖平均回收率为94.98%,RSD为3.23%。结果见表4。表4 鸡血藤多糖回收率实验
       3.2 超声波辅助提取的正交实验
       3.2.1 正交实验影响超声提取多糖的因素很多,经初步实验选择超声功率,超声时间,超声温度,固液比作为主要影响因素。按照单因素实验结果,选择每个影响因素的3个水平,按L9(34)正交实验设计,进行提取实验。因素设计及结果见表5~6。表5 正交实验因素水平   表6 正交实验设计表及实验结果水平A超声功率P/WB超声时间t/minC超声温度T/℃D固液比提取率
       3.2.2 方差分析将正交实验结果进行方差分析。结果见表7。方差分析结果表明,其中C因素的影响最大,与极差分析结果相同。 表7 方差分析方差来源离差平方和 自由度均方 F 值显著性
       3.2.3 回收率实验精密称取鸡血藤适量,加入精制鸡血藤多糖适量,按样品液制备和多糖含量测定方法操作,测得多糖平均回收率为95.97%,RSD为1.52%。结果见表8。
       3.3 最佳工艺验证实验
       3.3.1 微波辅助提取的最佳工艺验证实验对微波法最佳提取工艺(固液比为1∶40,提取时间为5 min,提取次数为4次,微波功率为80 W)进行了实验,3次实验的样品中多糖提取率分别为5.52%,5.67%,5.62%,平均值为5.59%,RSD= 1.89%。可见,优化实验的提取率大于正交实验,所以此优化方案可以实施且是最佳方案。表8 鸡血藤多糖回收率实验
       3.3.2 超声波辅助提取的最佳工艺验证实验对超声波法最佳提取工艺(超声功率为90 W,超声时间为20 min,超声温度为60℃,固液比为1∶40)进行实验,3组优化试验结果多糖提取率分别为8.52%,8.46%,8.49%,多糖平均含量为8.49%,RSD=0.35%,优化试验的提取率大于正交试验,所以此优化方案可以实施且是最佳方案。
       4 讨论
       利用正交实验法对微波辅助提取鸡血藤多糖工艺条件进行了优化, 其最佳提取条件为: 固液比为1∶40,提取时间为5 min,提取次数为4次,微波功率为80W。此时鸡血藤多糖的提取率为5.59%。
       利用正交实验法对超声波辅助提取鸡血藤多糖工艺条件进行了优化, 其最佳提取条件为:超声功率为90 W,超声时间为20 min,超声温度为60℃,固液比为1∶40。此时鸡血藤多糖的提取率为8.49%。
       通过对两种方法的比较可知,超声波辅助提取鸡血藤多糖的提取率远远高于微波辅助提取法,但对于提取时间而言,微波辅助提取法所需时间要比超声波辅助法明显少。两种现代提取方法比传统提法都具有提高产率、提取速度快、能耗消耗小等优点。
       【参考文献】
          [1] 国家药典委员会.中国药典,Ⅰ部[S]. 北京: 化学工业出版杜,2000:151.
       
       [2] 林 茂,李守珍,三川潮,等.密花豆化学成分研究[J].中草药,1989,20(2):5.
       
       [3] 严新启,李 萍,王 迪.鸡血藤脂溶性化学成分研究[J].中国药科大学学报,2001, 32(5):336.
       
       [4] 崔艳君,刘 屏,陈若芸.鸡血藤有效成分研究[J].中国中药杂志,2005,30(2):112.
       
       [5] 成 军,梁 鸿,王 媛,等. 中药鸡血藤化学成分的研究[J].中国中药杂志,2003,28(12):1153.
       
       [6] Chen Y.H,Liu.P, Zhang Z.P. Effects of spatholous subcxectus the granuc opoiesis and monocylopoies in miee[J].Claim.pharm.J,1999,34(5):305.
       
       [7] 张代佳,刘传斌,修志龙,等.微波技术在植物胞内有效成分提取中的应用[J].中草药,2000,31(9):附5264.
       
       [8] 黄锁义,张婧萱,程 辉,等.超声波提取车前草总黄酮及鉴别[J].时珍国医国药,2006,17(4):557.
       
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       [10] 孙 萍,李 艳,杨秀菊. 景天多糖的微波提取及含量测定[J].时珍国医国药,2003,14(2):69.

经典中医古籍

中药学教材(附图片)

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