統計學分析方法確定微波法提取佛手多糖的最佳工藝

李 忻 紀躍芝 李純凈 于 倩

1.吉林大學中日聯誼醫院藥劑科，吉林 長春 130033；2.長春工業大學基礎科學學院，吉林 長春 130012

試驗設計是考慮如何安排多因素多水平的試驗，能合理而高效地獲得所需要的試驗數據，并用相應的方法分析這些數據，以確定哪些因素的影響是主要的，各因素用什么水平搭配起來對試驗的指標是最佳的。試驗設計在改進產品配方、降低原料和能源的消耗、提高產品的產量和質量等方面具有廣泛的應用。本文以佛手多糖含量為指標，以提取次數、浸提時間、提取功率、料液比為因素，利用正交試驗和方差分析方法，通過微波提取，對佛手多糖的提取工藝進行系統研究，確定最佳提取工藝，為合理利用和開發佛手藥物資源提供科學依據。

1 儀器與藥品

儀器：U1901雙光束紫外可見分光光度計（北京普析通用儀器有限公司），XH-200A型微波萃取儀（北京鴻鵠科技發展有限公司），電子天平（賽多利斯科學儀器北京有限公司）。藥品：佛手（長春藥材公司），苯酚（開原化學試劑廠）、葡萄糖（中國藥品生物制品檢定所，批號：1108332200302，供含量測定用）、濃硫酸（膠州市富田化工有限公司）、乙醇（北京化工廠）等，均為分析純試劑。

2 方法與結果

2.1 方法[3-5]

2.1.1 佛手多糖的測定方法 以葡萄糖為標準品，采用硫酸-苯酚比色法。

2.1.2 佛手多糖樣品液的制備 精密稱取1.0 g干燥至恒重的佛手，分別用95%的乙醇和80%的乙醇回流脫脂除糖，置于微波萃取儀內加水提取，將提取液合并，定容于500 mL容量瓶中，即得佛手多糖樣品液。

2.1.3 標準樣品液的制備 精密稱取14.71 mg恒重干燥的無水葡萄糖，放入100 mL容量瓶中用水溶解，即得147.1 μg/mL標準樣品液。

2.1.4 標準曲線的繪制 精密吸取上述標準樣品液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL 至 10 mL 容量瓶中， 依次加入 1.8、1.6、1.4、1.2、1.0 mL蒸餾水，再各加1.0 mL 6%苯酚試劑，混勻，精密加入5 mL濃硫酸，振搖后放置5 min，置沸水浴中加熱15 min，立即轉入冷水浴中冷卻至室溫，以蒸餾水為空白，在490 nm波長處測定吸光度，以濃度C為自變量，吸光度A為因變量，進行一元線性回歸，得到標準曲線A=0.0408C+0.211，算得相關系數r=0.9985，可見兩者有高度相關性。

2.1.5 佛手多糖樣品液的測定 精密吸取佛手樣品液1.0 mL，按“2.1.4”項下標準曲線的繪制方法操作。

2.2 單因素試驗的結果

2.2.1 提取次數對多糖得率的影響 選擇提取時間8 min，提取功率 550 W，料液比 1∶20，提取次數分別為 1、2、3、4、5 次，多糖得率結果見圖1。由圖1可見，提取次數2次與3、4、5次相比，樣品多糖得率相差不大，故選擇2次。

屈哨兵提出了發展好教育的廣州路徑，分階段啟動卓越校長培養工程、高素質人才培養工程、新一輪基礎教育“百千萬人才培養工程”等，使得廣州好教育的五重內涵都有了抓手與方向，具有很強的操作性，“廣州好教育”這盤棋也因此下得更精彩、更久遠。

圖1 提取次數對多糖得率的影響

2.2.2 提取時間對多糖得率的影響 提取次數2次，提取功率550 W，料液比 1∶20，提取時間分別為 4、6、8、10、12 min，多糖得率結果見圖2。由圖2可見，當提取時間達到8 min時，多糖得率達到最大。故選擇提取時間8 min。

圖2 提取時間對多糖得率的影響

2.2.3 微波功率對多糖得率的影響 提取次數2次，提取時間8 min，料液比 1∶20，提取功率分別為 250、400、550、700、850 W，多糖得率結果見圖3。

圖3 微波功率對多糖得率的影響

由圖3可見，當微波功率達到550 W時，多糖得率達到最大值。故選擇微波功率550 W。

2.2.4 料液比對多糖得率的影響 提取次數2次，提取時間8 min，微波功率 550 W，提取料液比分別為 1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶25，多糖得率結果見圖4。

由圖4可見，當料液比為1∶20時，多糖得率達到最大值。故取料液比 1∶20。

2.3 佛手多糖提取條件的優化設計與統計分析

2.3.1 佛手多糖提取條件的優化設計 在單因素試驗的基礎上，以提取時間A（min）、提取功率B（W）和料液比C為因素，作三因素、三水平的正交試驗。因素-水平的優化設計見表1。

圖4 料液比對多糖得率的影響

表1 因素-水平的優化設計

2.3.2 統計分析[6-7]

選用正交表L9（34），根據表1進行正交設計，取顯著性水平α=0.05。實驗結果見表2，方差分析見表3。

表2 正交試驗結果

表3 方差分析

根據表6和表7，對其進行分析，結果如下：

①由RC＜RA＜RB知，影響佛手多糖得率的因素排序為C＜A＜B，即影響力為微波功率＞提取時間＞料液比。

②由 A：K1＜K3＜K2，B：K3＜K1＜K2，C：K3＜K1＜K2可知，最佳工藝條件是A2B2C2。

③在水平 α=0.05 下，F0.05（2，2）=19，由于 FA、FB、FC均小于19，所以3個因素對佛手多糖得率的影響均不顯著。

綜合上述分析結果表明，微波法佛手多糖的最佳工藝條件為浸提時間8 min，微波功率550 W，料液比1∶20。

3 討論

化學成分分析結果表明，佛手是一種富含香豆素類化合物的植物，同時還含有黃酮類、檸檬苦素類等成分[8]，而佛手多糖作為佛手提取主要成分后的副產物，近年來發現其具有多方面的生理活性。本試驗采用正交試驗設計和數據處理，方法科學合理，快速，靈敏，重現性好，是進行優化中藥有效成分提取工藝的最佳設計，也為有效開發和利用佛手資源提供了可靠的理論依據。

隨著佛手多糖保健功能研究的不斷深入，利用佛手多糖開發的保健品或藥品的市場前景為人們所看好。所以在以后的研究中應加深對佛手多糖功能方面的研究，如其抗衰老、降血糖、降血脂作用等[7]，并將其應用到保健品、藥品和食品中，生產出有利于人民身體健康的、經濟效益高的產品。

[1]江蘇新醫學院.中藥大辭典（上冊）[M].上海：上海人民出版社，1986：1141.

[2]黃玲，張敏，蔡玉軍，等.佛手多糖對小鼠免疫功能影響[J].時珍國醫國藥，1999，10（5）：324-325.

[3]趙文彬，成玉懷.天山大黃多糖的超聲提取及含量測定[J].時珍國醫國藥，2006，17（2）：223-224.

[4]紀耀華，紀耀芝，馬愛民，等.微波法提取大黃多糖最佳工藝優化研究[J].中藥材，2009，32（8）：1291-1293.

[5]倪受東，嚴德江，徐先祥.大黃多糖的提取及含量測定[J].中國藥業，2007，16（13）：10-11.

[6]梅長林，周家良.實用統計方法[M].北京：科學出版社，2006：218-238.

[7]洪偉，吳承禎.試驗設計與分析——原理、操作、案例[M].北京：中國林業出版社，2004：208-235.

[8]周春麗，郭衛東.佛手種質資源研究進展[J].陜西農業科學，2005，42（3）：89.