微波輔助提取山茱萸多糖的工藝研究

摘要：采用單因素試驗和正交試驗，進行了微波輔助提取山茱萸多糖的研究，得到了微波輔助提取山茱萸多糖的最佳工藝條件是料液比為１∶２５（ｍ／Ｖ，ｇ∶ｍＬ），微波功率為５６０ Ｗ，微波處理時間為１０ ｍｉｎ，浸提時間為７０ ｍｉｎ。在此工藝條件下，多糖平均提取率為１０．５３％。與熱水浸提法進行比較，微波輔助提取能縮短提取時間，提高山茱萸多糖提取率。

關鍵詞：山茱萸多糖；微波；提取

中圖分類號：Ｑ９４９．７６３．４；ＴＱ９２９．２文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０11）03－0570-03

Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ－ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ ｆｒｏｍ Ｃｏｒｎｉ Ｆｒｕｃｔｕｓ

ＷＵ Ｙａｎ－ｆａｎｇ１，ＷＡＮＧ Ｘｉｎ－ｓｈｅｎｇ２，ＺＨＡＮＧ Ｙａｎ－ｐｉｎｇ２，ＬＩ Ｎｉｎｇ２，ＳＨＩ Ｑｉｎｇ－ｌｉａｎｇ２

（１． Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｘｉｎｘｉａｎｇ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｘｉｎｘｉａｎｇ ４５３００３，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ；２． Ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｈｅｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｕｏｙａｎｇ ４７１００３，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ－ａｓｓｉｓｔｅｄ ｅｘａｃｔｉｏｎ（ＭＡＥ）ｏｆ Ｃｏｒｎｉ Ｆｒｕｃｔｕｓ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｆｏｒ １０ｍｉｎ ａｔ ｐｏｗｅｒ ｏｆ ５６０Ｗ ａｆｔｅｒ ｂｅｉｎｇ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｆｏｒ ７０ｍｉｎ， ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌ ｔｏ ｗａｔｅｒ ａｔ １∶２５（g∶mL）． Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅｓｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ， ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ ｗａｓ １０．５３％． ＭＡＥ ｃｏｕｌｄ ｓｈｏｒｔｅｎ ｔｈｅ ｅｘａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ Ｃｏｒｎｉ Ｆｒｕｃｔｕｓ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｄｉｒｅｃｔ ｈｏｔ ｗａｔｅｒ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｃｏｒｎｉ Ｆｒｕｃｔｕｓ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ； ｍｉｃｒｏｗａｖｅ； ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ

山茱萸（Ｃｏｒｎｉ Ｆｒｕｃｔｕｓ）為山茱萸科植物山茱萸（Ｃｏｒｎｕｓ ｏｆｆｉｃｉｎａｌｉｓ Ｓｉｅｂ．ｅｔ Ｚｕｃｃ）的干燥果肉。本品酸、澀，微溫，歸肝、腎經，具有補肝益腎，澀精固脫之功效。藥理研究證明，山茱萸多糖可明顯提高正常小鼠腹腔巨噬細胞吞噬百分率及吞噬指數，促進其溶血素、溶血空斑形成和淋巴細胞的轉化；可顯著升高Ｄ－半乳糖致衰老模型小鼠血中ＳＯＤ、ＣＡＴ及ＧＳＨ降低的活性，降低血、肝勻漿、腦勻漿中ＬＰＯ升高的水平；可提高環磷酰胺致免疫功能低下動物的腹腔巨噬細胞吞噬百分率及吞噬指數，具有明顯的增強免疫及抗衰老作用［１－４］。多糖的提取方法有多種，包括水浸醇沉法、稀酸法、稀堿法、超聲輔助法、微波輔助法和酶法，山茱萸多糖的提取目前主要是水浸醇沉法［５－７］，未見用微波輔助提取的報道。利用微波加熱提取多糖，能較大程度地提高多糖提取率［８］，本文對微波輔助提取山茱萸多糖提取工藝進行了研究，以期獲得山茱萸多糖的最佳提取條件，為其產業化生產提供有效的方法和技術參數。

１材料、試劑與儀器

山茱萸采自河南省欒川縣，經鑒定為山茱萸科植物山茱萸（Ｃｏｒｎｕｓ ｏｆｆｉｃｉｎａｌｉｓ Ｓｉｅｂ．ｅｔ Ｚｕｃｃ）的干燥果肉。試驗所用試劑均為分析純。試驗所用儀器有７５２Ｎ紫外分光光度計、臺式離心機、電子恒溫不銹鋼水浴鍋、電子天平、ＫＱ３２００Ｂ型超聲波清洗器、美的微波爐。

２方法與結果

２．１標準曲線的繪制

采用苯酚－硫酸法［７］。精密稱?。保埃怠娓稍镏梁阒氐模模ǎ?葡萄糖１０．１１ ｍｇ，去離子水溶解，并轉移至１００．０ ｍＬ容量瓶中，加去離子水至刻度，搖勻。精密吸?。埃啊ⅲ埃丁ⅲ保?、１．４、１．８、２．２、２．６ ｍＬ于１０．０ ｍＬ容量瓶中，平行３份。分別加入５％苯酚１．０ ｍＬ，搖勻后迅速加入濃硫酸５．０ ｍＬ，密塞，搖勻，放置５ ｍｉｎ，沸水浴中加熱１５ ｍｉｎ，取出置冷水浴中冷卻，定容，在４８５ ｎｍ處測定吸光值。以橫坐標為吸光值，縱坐標為葡萄糖濃度，得回歸方程Ｃ＝０．０２９ ２Ａ＋０．１０２ ７，ｒ＝０．９９９ ６。

２．２山茱萸預處理

將已干燥的山茱萸粉碎，過６０目藥典篩。取一定量的山茱萸粉末，用８倍體積的９５％乙醇回流８ ｈ脫脂，冷卻，過濾，濾渣晾干即為多糖提取的原材料。

２．３單因素試驗

微波輔助提取工藝的優化主要包括微波功率、微波處理時間、料液比和浸泡時間的選擇。針對這幾個因素，分別在保持其他因素相同的條件下進行單因素試驗，考察各因素對提取率的影響，選擇最佳的提取工藝條件。

２．３．１微波功率對山茱萸多糖提取的影響精密稱取預處理的山茱萸粉末５．０００ ０ ｇ，平行５份，置于三角錐形瓶內，以去離子水作為提取溶劑，料液比１∶２０，浸泡３０ ｍｉｎ，選擇不同微波功率８０、２４０、４００、５６０、８００ Ｗ處理８ ｍｉｎ，離心分離得到上清液，稀釋定容，按２．１的方法測定吸光值。結果見圖１，從圖１看出，吸光值隨微波功率的增大而呈先升后降的趨勢，５６０ Ｗ左右為較好的提取條件，以此條件進行以后的正交試驗。

２．３．２微波處理時間對山茱萸多糖提取的影響精密稱取預處理的山茱萸粉末５．０００ ０ ｇ，平行６份，置于三角錐形瓶內，以去離子水作為提取溶劑，料液比１∶２０，浸泡３０ ｍｉｎ，微波功率５６０ Ｗ，分別處理２、４、６、８、１０、１２ ｍｉｎ，處理完畢后，離心分離得到上清液，稀釋定容，按２．１的方法測定吸光值。結果見圖２，由圖２可以看出吸光值隨微波處理時間的延長而增加，但１０ ｍｉｎ之后增加不大，所以選?。丁ⅲ?、１０ ｍｉｎ進行正交試驗。

２．３．３料液比對山茱萸多糖提取的影響精密稱取預處理的山茱萸粉末５．０００ ０ ｇ，平行５份，置于三角錐形瓶內，以去離子水作為提取溶劑，選擇料液比分別為１∶５、１∶１０、１∶１５、１∶２０、１∶２５，浸泡３０ ｍｉｎ，微波功率５６０ Ｗ，處理８ ｍｉｎ，提取完畢后，離心分離得到上清液，稀釋定容，按２．１的方法測定吸光值。結果見圖３，從圖３看出，吸光值隨提取溶劑比例的提高而呈上升趨勢，但增加到料液比為１∶１５后就趨于平穩，１∶１５、１∶２０、１∶２５為較好的提取條件，以此條件進行以后的正交試驗。

２．３．４浸泡時間對山茱萸多糖提取的影響精密稱取預處理的山茱萸粉末５．０００ ０ ｇ，平行５份，置于三角錐形瓶內，以去離子水作為提取溶劑，料液比１∶２０，選取不同的浸泡時間１０、３０、５０、７０、９０ ｍｉｎ，微波功率４００ Ｗ，處理時間６ ｍｉｎ，提取完畢后，離心分離得到上清液，稀釋定容，按２．１的方法測定吸光值。結果見圖４，從圖４看出，吸光值隨浸泡時間的增大而呈上升趨勢，但增加到一定程度就趨于平穩，超過７０ ｍｉｎ后提取率變化不大，因此，浸泡時間宜選擇為７０ ｍｉｎ左右，以此條件進行以后的正交試驗。

２．４微波輔助提取工藝條件的正交試驗

根據單因素試驗結果，用正交試驗對影響提取的因素進行優化，選擇料液比（１∶１５、１∶２０、１∶２５）、浸泡時間（５０、７０、９０ ｍｉｎ），微波功率（４００、５６０、８００ Ｗ）、微波處理時間（６、８、１０ ｍｉｎ），設計四因素三水平

Ｌ９（３４）正交試驗，試驗方案見表１，結果見表２。

直觀分析表２可看出，微波輔助提取不同因素水平對多糖提取率有明顯的影響。從極差Ｒ值可知，四因素對多糖提取率影響的主次順序為Ｃ＞Ｄ＞Ｂ＞Ａ，即料液比為主要影響因素，浸泡時間次之，微波功率影響最小。根據單因素及正交試驗結果，各因素最佳為Ｃ３、Ｄ３、Ｂ３、Ａ２，考慮到浸泡７０ ｍｉｎ和９０ ｍｉｎ效果差別不大，為了節約時間，最佳提取工藝確定為Ｃ３Ｄ２Ｂ３Ａ２，即料液比１∶２５、浸泡時間７０ ｍｉｎ、微波處理時間１０ ｍｉｎ、微波功率５６０ Ｗ，在此條件下，山茱萸多糖平均提取率為１０．５３％。

２．５驗證試驗

按正交試驗優選工藝Ｃ３Ｄ２Ｂ３Ａ２，重復提取３次，得平均提取率１０．５３％，表明試驗所確定的最佳工藝為較優工藝。

２．６微波輔助提取法與熱水浸提法的比較

使用同一批原料，在各自最佳試驗條件下分別進行３次試驗，對比微波輔助提取與熱水浸提對山茱萸多糖含量測定的影響，結果見表３，從表３可以看出，微波輔助提取和熱水浸提相比，明顯地提高了多糖的提取率，并且縮短了提取時間。

３結論

本試驗對微波輔助提取水浸法提取山茱萸水溶性多糖工藝進行了優化，并對山茱萸多糖含量進行了測定。采用微波輔助提取法最佳提取工藝為：料液比１∶２５、浸泡時間７０ ｍｉｎ，微波功率５６０ Ｗ、微波處理時間１０ ｍｉｎ。其中，料液比和浸泡時間對多糖提取率有較為明顯的影響，在此條件下，山茱萸多糖平均提取率為１０．５３％，與熱水浸提法比較，山茱萸水溶性多糖平均提取率增加了３５．７％。此外，微波輔助提取技術的最大優點是提取率高、提取時間短，同時它還具有成本低、投資少的優點，其在工業化提取植物有效成分方面具有廣闊的應用前景，本試驗為山茱萸多糖的提取最優工藝提供了依據。

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