減壓內部沸騰法提取黃精多糖的工藝

楊軍宣， 張 毅， 呂姍珊， 周年華， 周 瀅*

（1.重慶醫科大學中醫藥學院，重慶400016；2.重慶市食品藥品檢驗測定研究院，重慶401121；3.重慶希爾安藥業有限公司，重慶401121）

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減壓內部沸騰法提取黃精多糖的工藝

楊軍宣1， 張 毅2， 呂姍珊3， 周年華3， 周 瀅1*

（1.重慶醫科大學中醫藥學院，重慶400016；2.重慶市食品藥品檢驗測定研究院，重慶401121；3.重慶希爾安藥業有限公司，重慶401121）

摘要:目的 研究減壓內部沸騰法提取黃精中多糖類成分的最佳工藝參數。方法 采用單因素試驗，以黃精多糖的得率為評價指標，研究提取壓力、提取溫度、提取時間、提取次數、解吸液種類、液料比等因素對提取效果的影響，并與傳統水提法等進行比較研究。結果 最佳工藝為以60％乙醇溶液為解吸液，解吸30 min，提取壓力-0.074 MPa，提取溫度75℃，液料比14∶1，提取時間8 min，提取2次。結論 該方法具有快速、高效、低成本等優點，提取效

關鍵詞:黃精；多糖；減壓內部沸騰；提取工藝

dol:10.3969/j.issn.1001-1528.2016.02.052

提取是中藥生產最關鍵的工藝之一，但中藥常規煎煮、回流等傳統提取方法時間長、溫度高、能耗大，不利于含熱敏性有效成分中藥的提取，而一些新方法，如超聲法、微波法、超臨界流體提取法等所需設備昂貴、生產成本高，目前尚缺乏工業生產設備。減壓內部沸騰提取法采用少量低沸點溶劑（解吸劑）潤濕物料，然后加入溫度高于解吸劑沸點的熱溶劑，同時降低操作壓強，使解吸劑沸騰，產生對流，強化有效成分的擴散，具有提取速度快、提取溫度低、雜質少、適用范圍廣、成本低等優點［1］，已應用于三七、銀杏葉等中藥的提取，發現提取時間縮短了10倍以上，乙醇用量減少3倍左右，提高了成分的得率，綜合提取效果明顯優于目前的方法［2-3］。

黃精為百合科植物滇黃精Polygonatum kingianum Co11.et Hems1.、黃精Polygonatum sibiricum Red.或多花黃精Polygonatum cyrtonema Hua的干燥根莖，所含化學成分主要為多糖、甾體皂苷、木脂素、黃酮、蒽醌、揮發油、氨基酸及無機元素等［4］，其中黃精多糖為其降血糖、抗腫瘤、抗衰老、增強免疫的主要活性成分［5-7］。目前，提取分離黃精多糖的方法有水提法、閃式提取法、堿法提取、超聲提取法、超聲波-微波協同法等［8-12］，本實驗首次采用減壓內部沸騰提取法研究其提取工藝，確立了最佳的工藝條件，可為該技術在中藥生產中的進一步應用提供參考。

1 材料

UV-2550紫外分光光度計（日本島津公司）；RE-2000A/B旋轉蒸發儀（上海亞榮生化儀器廠）；ZK82A電熱真空干燥箱（上海實驗儀器廠有限公司）；BP211D電子天平（德國Startorious公司）；TGL-16G型高速離心機（上海安亭科學儀器廠）；DZKW-4電子恒溫水浴鍋（北京中興偉業儀器有限公司）；KQ250E型超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）。

無水葡萄糖對照品（成都普菲德生物技術有限公司，批號112-201410，供含有量測定用）。95％乙醇、蒽酮、濃硫酸均為分析純（成都市科龍化工試劑廠）。

黃精藥材購自重慶市儲奇門中藥材市場，經重慶醫科大學中醫藥學院何先元教授鑒定為《中國藥典》2010年版一部收載的多花黃精Polygonatum cyrtonema Hua的干燥根莖。

2 方法與結果

2.1 含有量測定 紫外-可見分光光度法測定黃精多糖的含有量，按照《中國藥典》2010年版一部黃精藥材項下方法操作［13］。

2.1.1 對照品溶液的制備 精密稱取105℃下干燥至恒重的無水葡萄糖對照品3.1 mg，置于10 mL量瓶中，加水溶解并稀釋至刻度，搖勻，即得（每1 m L含無水葡萄糖0.31 mg）。

2.1.2 標準曲線的制備 精密量取對照品溶液0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mL，分別置于10 mL具塞刻度試管中，加水至2.0 mL，搖勻，在冰水浴中緩緩滴加0.2％蒽酮-硫酸溶液至刻度，混勻，放冷后置水浴中保溫10 min，取出，立即置冰水浴中冷卻10 min，取出，以相應試劑為空白，在582 nm波長處測定吸光度。以吸光度為縱坐標（A），多糖含有量（mg）為橫坐標（M），繪制標準曲線，得標準曲線方程A=4.632M-0.006 3（r=0.999 8）。

2.2 減壓內部沸騰提取工藝 參考文獻［14］，取黃精藥材粉末10 g，加入50％乙醇溶液8 mL，25℃下解吸30 min，提取容器置于45℃水浴中，快速加入45℃熱水80 mL，同時減壓操作，保持4 min，過濾，濾渣同法提取第2次。合并兩次提取液，濃縮至原溶液體積的1/10，加入95％乙醇溶液至含有量達到75％，冰箱放置12 h，取出，過濾，95％乙醇洗滌沉淀，沉淀用蒸餾水溶解，定容至50 mL，取樣分析。

2.3 傳統水提法 參考文獻［15］，取黃精藥材粉末10 g，加入95％乙醇溶液100 mL，回流提取90 min，過濾，取濾渣，揮干乙醇，加入80 mL蒸餾水回流提取90 min，提取2次。合并提取液，濃縮至原溶液體積的1/10，95％乙醇進行粗分離，制得樣品溶液，取樣分析。

3 結果

3.1 提取壓力的影響 取黃精藥材粉末10 g，共5份，按“2.2”項下提取工藝，分別于真空度0.052、0.061、0.074、0.081和0.087 MPa下進行提取，得到樣品溶液，取樣分析，考察提取壓力對提取率的影響，結果見圖1。由圖可知，當壓力逐漸降低時，液面先出現少量氣泡，但未沸騰，不能強化傳質，提取液顏色淺；壓力繼續下降時，液面有大量氣泡逸出，物料內解吸液沸騰，強化傳質，提取液顏色加深；當壓力下降到一定程度時，提取液也開始沸騰，提取液渾濁。因此，壓力較高時，物料內部及外部溶液都不沸騰，提取率較低；壓力過低時，物料內外都沸騰，解吸液逸出較快，導致提取不充分，提取率下降。根據測定結果，選擇最佳減壓操作壓力為0.074 MPa。

3.2 提取溫度的影響 取黃精藥材粉末10 g，共5份，按“2.2”項下提取工藝，真空度為0.074 MPa，分別在30、45、60、75、90℃溫度下進行提取，得到樣品溶液，取樣分析，考察提取溫度對提取率的影響，結果見圖2。由圖可知，溫度低于75℃時提取效果較差，原因可能為多糖的分子量較大，擴散較困難；當提取溫度為75℃時，多糖提取較完全；再升高溫度時，雜質的溶出度增大。因此，選擇最佳提取溫度為75℃。

圖1　提取壓力對得率的影響

圖2　提取溫度對得率的影響

3.3 解吸液的影響 取黃精藥材粉末10 g，共6份，物料已充分溶脹，吸收解吸液的量為8 mL。按“2.2”項下提取工藝，真空度為0.074 MPa，提取溫度為75℃，分別加入40％、50％、60％、70％、80％、95％乙醇溶液，解吸30 min，然后進行提取，得到樣品溶液，取樣分析，考察解吸液對提取率的影響，結果見圖3。由圖可知，解吸液體積分數太低時，不能有效地產生內部沸騰，從而不能強化傳質，提取效果較差；濃度為60％時，多糖提取較完全；體積分數為70％時，提取效果變化不大；體積分數為80％、95％時，得率降低，可能是由于體積分數過大，多糖堵塞了傳質通道，影響了提取效果。因此，選擇解吸液體積分數為60％。

圖3　解吸液濃度對得率的影響

3.4 液料比的影響 取黃精藥材粉末10 g，共7份，按“2.2”項下提取工藝，加入60％乙醇溶液，解吸30 min，真空度為0.074 MPa，然后分別加入75℃熱水60、80、 100、120、140、160、180 mL（水浴溫度75℃）提取，得到樣品溶液，取樣分析，考察液料比對提取率的影響，結果見圖4。由圖可知，當液料比為14∶1時，多糖提取較完全。

圖4　液料比對得率的影響

3.5 提取時間的影響 取黃精藥材粉末10 g，共6份，按“2.2”項下提取工藝，加入60％乙醇溶液8 mL，解吸30 min，加入75℃熱水140 mL，減壓提取（真空度為0.074 MPa，水浴溫度75℃），提取時間分別為2、4、6、8、10、12 min，得到樣品溶液，取樣分析，考察提取時間對提取率的影響，結果見圖5。由圖可知，當提取時間為8 min時，多糖提取較完全。

圖5　提取時間對得率的影響

3.6 提取次數的影響 取黃精藥材粉末10 g，共3份，按“2.2”項下提取工藝，加入60％乙醇溶液8 mL，解吸30 min，加入75℃熱水140 mL，減壓提取（真空度為0.074MPa，水浴溫度75℃），提取時間為8 min，分別提取1、2、3次，得到樣品溶液，取樣分析，考察提取次數對提取率的影響，結果見圖6。由圖可知，當提取2次時，多糖已基本提取完全。

圖6　提取次數對得率的影響

3.7 減壓內部沸騰法與傳統法的比較 根據上述單因素考察結果，確定減壓內部沸騰法提取黃精多糖的最佳工藝條件為藥材粉末加入60％乙醇溶液8 mL，解吸30 min，加入75℃熱水140 m L，減壓提取（真空度為0.074 MPa，水浴溫度75℃），提取時間8 min，過濾，濾渣同法提取第2次，合并2次提取液，95％乙醇進行粗分離，即得。測定并計算減壓內部沸騰法與傳統水提法所得黃精多糖得率、轉移率及浸膏中多糖的含有量等，結果見表1。

表1　兩種提取方法結果比較

由表可知，與傳統水提法比較，減壓內部沸騰法提取多糖時提取溫度低（75℃），提取時間縮短了11倍，乙醇用量減少了10倍。兩種方法所得多糖的純度無明顯差異，但減壓內部沸騰法的得率增加了20％左右，轉移率增加約16％。綜合分析，減壓內部沸騰法提取黃精多糖效果明顯優于傳統水提法。

4 討論

中藥有效成分的提取分離過程是制約中藥發展的瓶頸，也是中藥生產過程的關鍵環節。減壓內部沸騰提取法作為一種改進的提取方法，具有提取速度快、提取溫度低、雜質少、適用范圍廣、成本低等優點。本實驗確定該方法提取黃精多糖的最佳工藝條件為藥材粉末加入60％乙醇溶液8 mL，解吸30 min，加入75℃熱水140 mL，減壓提取（真空度為0.074 MPa，水浴溫度75℃），提取時間8 min，過濾，同法提取2次即可。與傳統水提法比較，減壓內部沸騰提取法的提取時間縮短了11倍，乙醇用量減少10倍，雖然所得多糖純度與傳統水提法無明顯差異，但其得率增加20％左右，轉移率增加約16％。因此，減壓內部沸騰法提取黃精多糖的效果明顯優于傳統水提法，有進一步深入研究和推廣應用的價值。

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中圖分類號:R284.2

文獻標志碼:B

文章編號:1001-1528（2016）02-0460-04

*通信作者:周 瀅（1978—），女，博士，副教授，從事中藥制劑與方劑研究。Te1: 15723056096。E-mai1: meiren129129@163.combook=461,ebook=239果優于傳統提取方法。

作者簡介:楊軍宣（1974—），男，博士，副研究員，研究方向為中藥新制劑及質量。Te1:（023）65712064，E-mai1: yjxhawk@ sina.com

基金項目:重慶市科技計劃項目（cstc2014yykfA110020）

收稿日期:2014-11-24