黃芪多糖和皂苷綜合提取工藝研究

馮俊，鄒鵬飛，雷武，夏明珠，王風云，*（.南京理工大學化學化工學院，江蘇南京0094；.新時代健康產業有限公司，山東煙臺64000）

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黃芪多糖和皂苷綜合提取工藝研究

馮俊1，鄒鵬飛2，雷武1，夏明珠1，王風云1，*
（1.南京理工大學化學化工學院，江蘇南京210094；2.新時代健康產業有限公司，山東煙臺264000）

摘要：采用L9（34）正交試驗法，先探究料液比、提取溫度、提取時間和提取次數對醇提皂苷效果的影響，再探究料液比、提取溫度、提取時間和提取次數對水提多糖效果的影響，確定了最優的黃芪皂苷和多糖的綜合提取工藝。得出最佳優化工藝為先用75%乙醇以料液比1∶10（g/mL），提取溫度70℃，提取時間2 h，提取3次，醇提后藥材經烘干處理后再用純水以料液比1∶6（g/mL），提取溫度100℃，提取時間2h，提取2次。

關鍵詞：正交試驗；黃芪皂苷；黃芪多糖；綜合提取；浸提法

黃芪是豆科植物蒙古黃芪或膜莢黃芪的干燥根。黃芪是傳統的中藥材，具有益氣固表、利尿排毒、排膿、斂瘡生肌之功效[1]，應用廣泛。現代藥理學表明黃芪多糖和皂苷是其主要的有效成分，具有增強機體免疫功能、強心降壓、降血糖、抗應激、抗腫瘤、抗病毒、抗輻射、抗氧化等多種功效[2]。傳統的浸提法或者只提取一種成分，或者提取的成分混雜在一塊[3-4]，綜合提取研究較少[5]，鮮見以正交試驗法研究其綜合提取的報道。本文以正交試驗法探究綜合提取黃芪皂苷和多糖的最優化工藝，為更好的利用黃芪藥材提供一份理論參考。

1儀器和試劑藥品

RE-200A型旋轉蒸發儀：上海亞榮儀器廠；DGL-2000型電熱鼓風干燥箱：山東省龍口市先科儀器公司；HH-501型電熱恒溫水浴鍋：龍口市先科儀器公司；UV1902型紫外分光光度計：上海奧析科學儀器有限公司；WKYIII-0.1、WKY III-10移液槍型：上海佳安分析儀器）；FA2004B型萬分之一電子天平：上海精密科學儀器有限公司。

所用試劑均為分析純；藥品買自北京市同仁堂，經鑒定為蒙古黃芪。

2方法與結果

2.1標準曲線的繪制

2.1.1葡萄糖標準曲線的繪制

葡萄糖標準曲線的繪制：精密稱取干燥至衡重的葡萄糖標準品0.120 7 g于潔凈小燒杯中，以蒸餾水充分溶解，移至100 mL容量瓶中，定容，搖勻。用移液槍精確移取葡萄糖標準品溶液0、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5 mL分別置于50 mL容量瓶中，加蒸餾水至刻度。準確移取上述各濃度的標準溶液5.0 mL至25 mL容量瓶中。各加入5 %苯酚溶液5 mL，搖勻，緩慢滴加15 mL濃硫酸，于室溫下充分顯色30 min，容量瓶以蒸餾水定容至刻度，搖勻，放入冷水中靜置30 min。在波長490 nm處測定它們的吸光度，以標準溶液的濃度作為橫坐標，吸光度值作為縱坐標繪制葡萄糖標準曲線，Y=47.763X+0.001 2，r=0.999 4。

葡萄糖含量測定：取黃芪提取液用蒸餾水定容至100 mL，準確移取5 mL待測液至25 mL容量瓶中，余下操作同于標準曲線繪制步驟，以標準曲線為對照計算多糖含量。

2.1.2黃芪甲苷標準曲線的繪制

黃芪甲苷標準曲線的繪制：精密稱取干燥至衡重的黃芪甲苷標準品20.04 mg于小燒杯中以無水乙醇充分溶解，移至25 ml容量瓶中，以無水乙醇定容，搖勻。精密移取標準液0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7 mL 于10 mL容量瓶中，分別加入8 %香草醛無水乙醇溶液1 mL，搖勻，緩慢滴加72 %濃硫酸5 mL，搖勻后放置在50℃水浴中顯色1 h，取出冷卻至室溫。在560 nm波長處測定吸光度，以黃芪甲苷標準液濃度為橫坐標，吸光度數值為縱坐標繪制標準曲線，Y=3.312X+0.001 7，r=0.999 2。

黃芪皂苷含量測定：取黃芪提取液用蒸餾水定容至25mL，準確移取0.3mL至10mL容量瓶中，余下操作同于標準曲線繪制步驟。以標準曲線為對照計算皂苷含量。

2.2因素水平設計

本文以75 %乙醇為提取溶劑提取黃芪皂苷，選擇料液比（因素A）、提取時間（因素B）、提取溫度（因素C）、提取次數（因素D）為考察因素。醇提處理后藥材以純水為提取溶劑提取黃芪多糖，選擇料液比（因素A'）、提取時間（因素B'）、提取溫度（因素C'）、提取次數（因素D'）為考察因素。采用L9（34）正交試驗法對黃芪皂苷和黃芪多糖綜合提取工藝進行優化。見表1和表2。

表1醇提因素水平表Table 1 Factor level of alcohol extraction experiment

表2水提因素水平表Table 2 Factor level of water extraction experiment

2.3黃芪皂苷和多糖綜合提取工藝研究

準確稱取9份干燥的黃芪藥材切片，每份50 g，先以黃芪皂苷醇提正交試驗表進行試驗，醇提液合并濃縮，濃縮液加水沉淀雜質，過濾，濾液濃縮至100 mL備用。以黃芪甲苷標準曲線計算各份皂苷含量，結果見表3，皂苷醇提方差分析見表4。

表3醇提正交試驗設計及結果Table 3 Design and result of alcohol extraction orthogonal test

表4醇提方差分析表Table 4 Alcohol extraction analysis of variance

醇提后藥材結構未被破壞，利于干燥。把醇提后的黃芪切片于烘箱中烘干，再以黃芪多糖水提正交試驗表進行試驗，水提液合并過濾濃縮至100 mL備用。以葡萄糖標準曲線計算各份多糖含量，結果見表5，多糖水提方差分析見表6。

從直觀分析表3中可以看出，黃芪皂苷醇提影響因素順序為D>A>C>B。提取次數影響最大，其次為料液比、提取溫度，而提取時間影響最小。從方差分析表4中可以看出因素提取次數D影響最為顯著，綜合極差R值分析，黃芪皂苷醇提最佳工藝A3B1C3D3，即以料液比1∶10（g/mL），提取溫度為70℃，提取時間2 h，提取3次。

表5水提正交試驗設計及結果Table 5 Design and result of water extraction orthogonal test

表6水提方差分析表Table 6 Water extraction analysis of variance

從直觀分析表5中可以看出，黃芪多糖影響因素順序為C'>D'>A'>B'。提取溫度影響最大，其次為提取次數，料液比和提取時間影響最小。從方差分析表6中可以看出因素提取溫度影響最為顯著，綜合極差R值分析，黃芪多糖水提最佳提取工藝A2'B2'C3'D2'，即以料液比1∶6（g/mL），提取溫度為100℃，提取時間2 h，提取2次。

2.4驗證試驗

稱取3份干燥的黃芪藥材切片，按最優的綜合提取工藝進行驗證試驗。即先用75 %醇溶液以料液比1∶10（g/mL），提取溫度為70℃，提取時間2 h，提取3次。醇提后藥材經處理后再用純水以料液比1∶6（g/ mL），提取溫度為100℃，提取時間2 h，提取2次。提取液處理后測定皂苷和多糖含量。結果見表7。

表7驗證試驗及結果Table 7 Validation test and the result

結果表明提取量高于上述任一試驗且重現性良好。

3　結論

傳統浸煮法提取黃芪多糖和皂苷多混雜一起，不僅后期分離繁瑣，有機試劑用量大，而且有效成分損失較大。由于黃芪多糖和皂苷脂溶性差異大[6]，考慮成本因素并且兼顧其差異性的情況下，選擇75 %乙醇作為皂苷醇提試劑。乙醇易揮發，溫度選擇其沸點之下的70℃為上限。觀察試驗可以看出，75 %乙醇醇提液雜質少，提取充分，并且后期皂苷純化操作簡便。醇提后藥材經烘干后無松軟，結構保持好，便于多糖的水提操作。

黃芪皂苷和多糖最佳綜合提取工藝先以料液比1∶10（g/mL），提取溫度為70℃，提取2 h，提取3次。醇提后藥材經處理后再以料液比1∶6（g/mL），提取溫度為100℃，提取2 h，提取2次。提取次數對黃芪皂苷的醇提影響最大，提取時間影響最小，如果考慮到節約能源和試劑，可以適當調整料液比和提取時間。

該文初步探索了黃芪多糖和皂苷的綜合提取工藝，優化了其傳統的浸提工藝，試驗結果表明，此優化工藝能充分保證提取效果，操作簡單，雜質含量低，并且在提取階段就分開了黃芪皂苷和多糖，便于后期的純化處理，節約試劑的同時，也減少了有效成分的損耗，為其工業化生產提供了參考。

參考文獻：

[1]中華人民共和國藥典委員會.藥典[M].北京:化學工業出版社, 1995:271

[2]單俊杰,王順春.黃芪多糖的化學和藥理研究進展[J].上海中醫藥大學學報, 2000,14(3):61-64

[3]王淑萍,李曉靜,張桂珍.黃芪多糖提取分離純化工藝的優化研究[J].分子科學學報, 2008, 24(1): 60-64

[4]劉昌福,肖海濤,李莉,等.黃芪皂苷的提取和純化工藝研究[J].中國農學通報, 2010, 26(9): 97-101

[5]韓魯佳,閻巧娟,江正強,等.黃芪多糖及皂甙提取工藝研究[J].農業工程學報, 2000, 16(5): 118-121

[6]宋曉凱,吳立軍.天然藥物化學[M].2版.北京:化學工業出版社, 2010:192

Study on Comprehensive Extracting Technique of Astragalus Polysaccharides and Saponins

FENG Jun1，ZOU Peng-fei2，LEI wu1，XIA Ming-zhu1，WANG Feng-yun1，*
（1.College of Chemistry and Chemical Engineering，Nanjing University of Science and Technology，Nanjing 210094，Jiangsu，China；2. The New Era Health Industry Co.，Ltd.，Yantai 264000，Shandong，China）

Abstract：Using the methods of L9（34）orthogonal test to explore the influence factors of the material liquid ratio，extraction temperature，extraction time and extraction times on the effect of alcohol extraction of saponins.Then studied on the influence factors of the material liquid ratio，extraction temperature，extraction time and extraction times on the effect of water extraction of polysaccharides after drying herbs. Optimize comprehensive extracting technique of astragalus polysaccharides and saponins was determined. The optimal extractive conditions obtained were：making the 75 % alcohol extraction first，ratio of solid to liquid in 1∶10（g/mL），extract at 70℃，2 hours for three times，then using water extraction after drying herbs，ratio of solid to liquid in 1∶6（g/mL），extract at 100℃，2 hours for two times.

Key words：orthogonal test；astragalus saponin；astragalus polysaccharide；comprehensive extraction；solvent extraction

收稿日期：2014-09-17

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.02.015

*通信作者：王風云（1960—），男（漢），教授，博士生導師，研究方向：精細化學品合成及水處理技術應用。

作者簡介：馮俊（1989—），男(漢)，碩士研究生，研究方向：中草藥有效成分的提取及其在化妝品中的應用。