太子參多糖的水提醇沉工藝研究*

梁婷婷，周英，2*，林冰，2，俸婷婷，2，劉雄利，2，王慧娟，2

(1.貴州大學生命科學學院，貴州貴陽 550025;2.貴州省中藥(民族藥)創制工程中心，貴州貴陽 550025)

太子參別名孩兒參、童參、雙批七、四葉參或米參。《中華人民共和國藥典2010年版》規定，太子參的原植物為石竹科植物異葉假繁縷Pseudostellaria heterophylla (Miq.)Pax ex Pax et Hoffm.。太子參以塊根入藥，是一種珍貴的常用中藥材，有補氣健脾、生津潤肺、養陰益血之功效。其藥性平和，益氣養陰，可作為人參乃至西洋參的代用品，老少皆宜服用［1］。現代研究證明，太子參含皂苷、多糖、揮發油、脂肪酸、油酯、甾醇、磷脂、氨基酸、微量元素等多種化學成分。其中，多糖具有增強肌體作用及免疫促進等作用，是太子參的有效成分之一［2］。本文旨在探討其有效成分在太子參多糖提取過程中顯著影響的因素，通過正交試驗確定其最佳提取工藝參數。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 試驗材料太子參由貴州百靈集團太子參種植基地提供，經貴州大學熊源新教授鑒定為石竹科植物的干燥塊根。

試劑:葡萄糖(成都金山化學試劑有限公司，20100702);苯酚(天津市風船化學試劑有限公司，20100912);濃硫酸(重慶川東化工集團有限公司，20110601);無水乙醇(重慶川東化工集團有限公司，20111201);蒸餾水。所用試劑均為分析純。

1.1.2 試驗儀器中藥粉碎機(環亞天元機械技術有限公司HY－0413);紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限公司TU－1901);旋轉蒸發儀(上海亞榮生化儀器廠RE－3000A);恒溫數顯水浴鍋(國華電器有限公司HH－2);冷凍干燥機(北京松源華興生物技術有限公司LGJ－10);鼓風干燥機(上海一恒科技有限公司DHG);電子天平(上海光學儀器一廠FA2104)。

1.2 方法

1.2.1 太子參多糖樣品準備太子參藥材放入50℃恒溫干燥箱中干燥48 h，取出，粉碎，過二號藥典篩，放入干燥器中備用。稱取太子參粉末30 g，加入適量溶劑，設定溫度、料液比、提取次數、提取時間，合并濾液，濃縮至每毫升藥液含太子參生藥1.0 g，加入乙醇至終濃度為80%，靜置，冷凍干燥即得太子參多糖。由于高溫干燥時得到的多糖為紅褐色粉末，并有焦糖味，冷凍干燥則得到無味的白色粉末，所以選擇冷凍干燥。

1.2.2 苯酚硫酸法測定太子參多糖含量

葡萄糖標準液的制備:精密稱取于105℃干燥至恒重的葡萄糖標準品20 mg，定容至100 mL 容量瓶中，得質量濃度為0.2 mg/mL的葡萄糖標準液。

測定波長的選擇:精密吸取葡萄糖標準液0.6 mL，置10 mL 具塞試管中，加入蒸餾水使終體積為2.0 mL，另取2.0 mL 蒸餾水作空白對照，各加5%苯酚試液1 mL，搖勻，迅速滴加濃硫酸各5 mL，搖勻后室溫放置30 min，在300～700 nm 波長范圍測定絡合物的吸光度。由于絡合物于490 nm 波長處有最大吸收，故測定時選用此波長。

標準曲線的制備:精密稱取于105℃干燥至恒重的葡萄糖標準品20 mg，定容至100 mL 容量瓶中，得質量濃度為0.2 mg/mL的葡萄糖標準液。分別吸取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL 置6只10 mL 具塞試管中，依次加入蒸餾水使終體積為2.0 mL，另取2.0 mL 蒸餾水作空白對照，各管加入5%苯酚試液1.0 mL，搖勻，迅速滴加濃硫酸各5 mL，搖勻后室溫放置30 min，于490 nm 處測定吸光度［3］。以濃度C 為橫坐標，吸光度A 為縱坐標繪制標準曲線，得回歸方程A=53.717 C +0.0175(R2=0.9991)，表明在0.004～0.024 mg/mL 質量濃度范圍內，葡萄糖的質量濃度與吸光度線性關系良好。

提取物中多糖含量的測定:精密稱取提取物20 mg，以蒸餾水定容至100 mL 容量瓶中，移取0.5 mL 置20 mL 具塞試管中，按照標準曲線的制備方法進行操作，在波長490 nm 處測得樣品的吸光度數值，由回歸方程計算樣品中多糖的含量(以葡萄糖計)。

1.3 單因素試驗

選擇對多糖含量有較大影響的提取溫度、料液比、提取時間、提取次數為考察因素進行研究。

1.3.1 提取溫度的篩選稱取太子參粉末30 g，料液比1∶9，用蒸餾水提取2次，每次120 min，選擇提取溫度分別為60、70、80、90、95℃，按照樣品制備方法制備樣品，測定吸光度，確定最佳提取溫度。

1.3.2 提取時間的篩選稱取太子參粉末30 g，料液比1∶9，90℃溫度下用蒸餾水提取2次，選擇提取時間分別為60、120、180、240 min，按照樣品制備方法制備樣品，測定吸光度，確定合適的提取溫度。

1.3.3 料液比的篩選稱取太子參粉末30 g，90℃溫度下用蒸餾水提取2次，每次120 min，選擇料液比分別為1∶3、1∶6、1∶9、1∶12、1∶15，按照樣品制備方法制備樣品，測定吸光度，確定合適的提取溫度。

1.4 正交試驗

在單因素試驗確定的提取溫度下，選用料液比、提取時間、提取次數3個因素，每個因素3個水平，以太子參多糖得率為考察指標，按照L9(34)正交表(表1)設計方案進行試驗，優化提取工藝。

表1 L9(34)正交試驗因素水平Tab.1 Factors and levels of the orthogonal experiment

1.5 優化工藝的驗證試驗

為進一步考察正交試驗所得最佳工藝的穩定性和合理性，按照優化工藝條件進行試驗，3次重復，求平均值。

1.6 醇沉條件的篩選

選擇藥液濃縮程度和醇終濃度這兩個對太子參多糖的醇沉效果有較大影響的因素進行研究。

1.6.1 藥液的濃縮程度對太子參多糖醇沉效果的影響稱取太子參粉末30 g 每份，按最佳工藝提取，濃縮藥液至藥液含量為1 g/mL，選擇醇終濃度分別為40%、60%、80%進行醇沉，沉淀干燥，稱重，測定含量。

1.6.2 醇終濃度對太子參多糖醇沉效果的影響稱取太子參粉末30 g 每份，按最佳工藝提取，選擇藥液含量分別為0.5、1.0、1.5、2.0 g/mL 進行醇沉，醇終濃度為80%，沉淀干燥，稱重，測定含量。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 提取溫度對太子參多糖提取率的影響由圖1可知，提取溫度為90℃時，提取率最高，因此，優先考慮提取溫度為90℃。

圖1 提取溫度對得率的影響Fig.1 Effect of extraction temperature on the extraction rate

2.1.2 提取時間對太子參多糖提取率的影響由圖2可知，提取時間為180 min時提取率最高，因此，優先考慮提取時間為180 min。

2.1.3 料液比對太子參多糖提取率的影響由圖3可知，隨著料液比的增大，提取效率逐漸增大，但料液比大于1∶9時，多糖的得率變化不大。從節省提取試劑方面考慮，優先考慮料液比為1∶9。

2.2 正交試驗結果

在單因素設計試驗的基礎上，選擇對太子參多糖提取率影響較大的料液比、提取時間和提取次數，并設計3個因素水平，按照表1設計方案進行試驗，以太子參多糖的得率為考察指標，結果見表2，方差分析見表3。

圖2 提取時間對得率的影響Fig.2 Effect of extraction time on the extraction rate

圖3 料液比對得率的影響Fig.3 Effect of the ratio of material to solution on the extraction rate

由表2和表3可知，3種因素對太子參多糖提取的影響從大到小依次為B＞A＞C，表明提取次數對太子參多糖提取率的影響是最大的。綜合試驗結果數據表明，太子參多糖的提取最佳工藝為A3B3C2，即在提取溫度90℃、提取時間180 min、提取次數3次、料液比1∶9時提取效果最好。

表2 正交試驗及結果Tab.2 The results of the orthogonal experiment

表3 方差分析Tab.3 Analysis of variance

2.3 醇沉條件篩選結果

2.3.1 藥液濃縮程度對太子參多糖醇沉效果的影響由圖4可知，醇終濃度為80%時醇沉效果最好，太子參多糖的得率最高。

圖4 藥液的濃縮程度對醇沉效果的影響Fig.4 Effect of liquid concentration degree on the alcohol precipitation

2.3.2 醇終濃度對太子參多糖醇沉效果的影響由圖5可知，醇終濃度為80%，藥液的生藥含量為1.5 g/mL時多糖的得率最高。

2.4 正交試驗法優化工藝的驗證

以上試驗得出太子參多糖的最佳提取工藝為:溫度90℃，料液比1∶9，提取3次，每次180 min，提取液濃縮至生藥含量為1.5 g/mL時進行醇沉，醇終濃度80%，靜置濾去上清液，取沉淀冷凍干燥。在以上最佳提取條件下進行3次驗證，試驗通過多糖得率查看工藝穩定性，結果見表4。

圖5 醇終濃度對醇沉效果的影響Fig.5 Effect of alcohol concentration on the alcohol precipitation

以上工藝驗證3次，計算得多糖的平均得率為(21.41±0.3)%。3次結果差異較小，說明該工藝穩定可行。

表4 正交試驗驗證結果Tab 4 The verification results of the orthogonal experiment

3 討論

3.1 太子參多糖的干燥方式對多糖的形狀有很大的影響，高溫干燥時得到的多糖為紅褐色粉末，并有焦糖味，冷凍干燥則得到無味的白色粉末，得到多糖的性狀對其以后做成制劑的外觀性狀和口感要求有較大的影響。

3.2 太子參藥材粉碎的粒度對多糖的得率和抽濾的難易程度有影響。在試驗中發現，太子參藥材的粉碎粒度越細提取率會有相應的提高，相對而言粒度越細抽濾的難度也越大。

本研究探討了提取太子參多糖的最佳工藝，為工業化提取太子參多糖提供了理論依據。

［1］林光美.太子參研究進展［J］.中國野生植物資源，2004，23(6):15－17.

［2］鐘方小，彭廣芳，李貴海，等.山東太子參多糖含量對質量的影響［J］.中草藥，1997，28(7):428－430.

［3］張陸軍，丁怡，陳蕓蕓，等.太子參多糖制備工藝研究［J］.中國中藥雜志，2004，29(12):1201－1203.