摘要:采用正交試驗篩選山豆根多糖的最佳提取工藝。結果表明,山豆根多糖的最佳提取工藝為料液比1∶10(m/V,g∶mL),提取2次,提取時間90 min,此條件下山豆根多糖提取率為3.62%。該方法簡便、準確、靈敏度高,適用于山豆根多糖的提取。
關鍵詞:山豆根;多糖提取;正交試驗
中圖分類號:R284.2 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2013)04-0898-02
Optimization of the Microwave-assisted Extraction Technology of Polysaccharides
from Sophora tonkinensis
PENG Xiang-jun1,2,LI Yin-bao1,LI Qing-song1
(1. College of Pharmacy, Gannan Medical University, Ganzhou 341000, Jiangxi, China;
2. College of Chemistry and Chemical Engineering, Gannan Normal University, Ganzhou 341000, Jiangxi, China)
Abstract: Orthogonal experimental design was used to optimize the extraction technology of polysaccharides from Sophora tonkinensis Gapnep.. The content of total polysaccharides was determined by phenol-vitriolic colorimetry. The optimum extraction technology of polysaccharide was as followed, solid to liquid ratio, 1∶10(m/V,g∶mL); extraction time, 90 min; extracting twice. The content of polysaccharide was 3.62%. The method was simple, accurate, sensitive and suitable for extraction polysaccharide from S. tonkinensis.
Key words: Sophora tonkinensis Gapnep.; polysaccharides extraction; orthogonal experiment
山豆根為豆科植物越南槐(Sophora tonkinensis Gapnep.)的干燥根及根莖,別名山大豆根、苦豆根,其有效化學成分有黃酮、生物堿、皂苷、酚類、木質素及多糖類,在臨床上,山豆根具有抗心率失常、抗肝炎、消炎等藥理作用。據記載,山豆根在傳統中藥中用于清熱解毒、消腫止痛[1]。《中華人民共和國藥典2005版》記載其主治功能有清熱解毒、消腫利咽,用于治療火毒蘊結、咽喉腫痛、齒齦腫痛等[2]。
多糖是存在于自然界的醛糖或酮糖通過糖苷鍵連接在一起的聚合物[3]。它是由10個以上單糖聚合而成,在自然界分布極廣,其來源有動物、植物、微生物等。多糖是一切生命有機體必不可少的成分,具有能量儲存、結構支持、防御和抗原決定性等多方面的生物功能,多糖及其衍生物還有多種藥理活性。多糖的提取方法有溶劑提取法、酸提法、堿提法、酶提法、超濾法、超聲波輔助提取法和微波輔助提取法[4,5]。純化的方法主要有醇沉法、色譜法、電泳法和超濾法。
該研究以微波輔助提取法提取山豆根粗多糖,采用正交試驗優化山豆根多糖的提取工藝。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 藥材與試劑 山豆根購自贛州市青年路華爾康大藥房,于80 ℃烘至恒重,粉碎并過40目篩,于干燥處保存備用[6]。葡萄糖對照品購自中國藥品生物制品檢定所,無水乙醇、濃硫酸等試劑均為分析純,試驗用水為去離子水。
1.1.2 儀器 FA2104型電子分析天平購自上海良平儀器儀表有限公司,WX-4000微波萃取反應系統購自上海屹堯科技發展有限公司,SHB-3型循環水式真空泵購自鄭州杜甫儀器廠,RE-2000型旋轉蒸發儀購自上海亞榮生化儀器廠,UV-1900PPC型紫外-可見分光光度計購自上海亞研電子科技有限公司,LXJ-Ⅱ型離心沉淀機購自上海醫用分析儀器廠。
1.2 方法
1.2.1 標準溶液的制備 精密稱取于105 ℃干燥至恒重的葡萄糖100 mg,用去離子水準確定容至100 mL,制備成1 mg/mL的葡萄糖溶液,混合均勻后吸取10 mL該溶液,稀釋至100 μg/mL。
1.2.2 標準曲線的繪制 取葡萄糖標準溶液0、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00 mL分別置于7支干凈的具塞試管中,加去離子水至1.00 mL,加入50 g/L新蒸餾的苯酚溶液2.00 mL,搖勻后迅速加入7.00 mL濃硫酸,搖勻后靜置10 min,置于沸水浴中加熱15 min,取出置于冷水浴,迅速冷卻至室溫,在490 nm[7]處測定吸光度。以空白溶液為對照,以葡萄糖濃度(單位為μg/mL)為橫坐標、吸光度為縱坐標進行線性回歸。
1.2.3 精密度試驗 精密吸取葡萄糖標準溶液0.8 mL共5份,同1.2.2的條件操作,于同波長測定吸光度。
1.2.4 穩定性試驗 取葡萄糖標準溶液1.0 mL,按1.2.2的條件操作,分別在靜置20、40、60、80 min后測定。
1.2.5 提取和測定的方法 取山豆根粉末,用無水乙醇回流3 h去脂性成分,晾干。稱取5 g山豆根粉末,設定最高溫度為100 ℃,加水回流提取,多次提取均按上述方法重復幾次,提取液趁熱過濾后減壓蒸餾部分溶劑,然后加無水乙醇至乙醇體積分數為85%,將多糖沉淀后離心,去除上清液,將沉淀溶于去離子水后定容至一定體積,測定時取一定體積的溶液,按照1.2.2的方法加入顯色劑后測定其吸光度,根據標準曲線方程計算山豆根多糖的提取率。
1.2.6 正交試驗 選取影響山豆根多糖提取率的主要因素提取時間、提取次數和料液比為考察因素,分別設置3個水平,以L9(34)正交試驗優化提取方案(表1)。
2 結果與分析
2.1 標準曲線方程的建立
標準曲線方程為■=0.037 9x+0.002 8(r=0.998 3)。表明葡萄糖濃度在1~10 μg/mL范圍內標準曲線線性良好,符合檢測的要求。
2.2 精密度和穩定性試驗結果
精密度試驗的變異系數為0.65%,表明儀器的精密度良好;穩定性試驗的變異系數為0.41%,表明在80 min內結果穩定。
2.3 正交試驗結果與分析
正交試驗結果見表2。由表2可知,最優提取條件組合為A3B2C2,即最佳提取條件為提取時間90 min,提取2次,料液比1∶10。在此條件下,山豆根多糖提取率為3.62%。與文獻[8]相比,此次研究的最佳提取率較低,可能是由于提取方法和比色試劑不同所造成的。
3 小結與討論
使用SPSS軟件輔助正交試驗提取山豆根多糖,避免了正交試驗人工計算的麻煩,使試驗結果處理更加簡單。比色法測定多糖含量時選擇合適的單糖標準是關鍵,選擇不合適會對結果產生較大的影響。山豆根多糖中葡萄糖結構通過化學鍵結合而成[9-11],所以可以選擇葡萄糖為標準品。
試驗對提取時間、提取次數、料液比3個因素進行了考察,發現在提取時間90 min、提取2次、料液比1∶10時提取率最高,為3.62%,可能是因為提取次數增加會增加其他物質的溶出而影響吸光度,料液比太小可能會干擾多糖的提取。
參考文獻:
[1] 江蘇新醫學院. 中藥大辭典(上冊)[M]. 上海:上海科學技術出版社,1986.181-182.
[2] 國家藥典委員會. 中華人民共和國藥典2005版[M]. 北京:化學工業出版社,2005.
[3] 帥學宏. 山豆根多糖提取工藝及免疫學活性研究[D]. 蘭州:甘肅農業大學,2010.
[4] 賈亮亮,袁 丁,何毓敏,等. 多糖提取分離及含量測定的研究進展[J]. 食品研究與開發,2011,32(3):189-192.
[5] 黃冰洋,魏 海,周權明,等. 正交試驗法優選紅景天多糖的提取工藝[J]. 吉林醫藥學院學報,2011,32(1):22-24.
[6] 彭湘君,梅蕾蕾,李銀保,等. 山豆根總黃酮不同提取方法的比較[J]. 光譜實驗室,2011,28(3):1089-1092.
[7] 劉 濤,尼瑪卓瑪,尼 珍,等. 苯酚-濃硫酸法測定西藏天麻中多糖含量的條件優化[J].廣東農業科學,2011,38(8):132-134.
[8] 尹龍萍,鄧 毅,賈 偉,等.山豆根多糖優化提取工藝研究[J]. 中藥材,2007,30(3):351-353.
[9] 李志孝,黃成鋼,陳耀祖.山豆多糖的研究[J]. 西北植物學報,2000,20(2):294-298.
[10] 董 群,方積年.山豆根多糖的性質和化學組成[J]. 中國藥學雜志,2001,36(2):85-87.
[11] 馮 怡,韓 寧,徐德生.麥冬多糖含量測定方法的研究[J].中成藥,2006,24(5):705-707.