黃芪多糖提取純化工藝研究進展

樊志強

摘要：黃芪多糖是中藥黃芪的主要有效成分之一，具有增加機體免疫、降血糖、抗氧化、抗衰老等生物活性。綜述國內近幾年黃芪多糖的提取分離純化技術研究進展，為未來進一步開展黃芪多糖研究提供理論參考。

關鍵詞：黃芪多糖；提取；純化；工藝

中圖分類號：R932 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2016）09-0039-03

黃芪為豆科植物蒙古黃芪（Astragalus menmbranaceus （ Fisch.）Bge var. mongholicus Hsiao、膜莢黃茛Astragalus membranaceus （ Fisch.）Bge.的干燥根，性溫，味甘，具有補氣升陽、益衛固表、利水消腫和托瘡生肌之攻效。黃芪多糖是從黃芪中提取的一種生物活性成分，具有增加機體免疫力、降血糖、抗氧化、抗衰老等生物活性。目前，國內對黃芪甲苷的提取、分離純化工藝進行了大量研究，在查閱收集大量文獻的基礎上，綜述近幾年來黃芪多糖的提取、分離純化工藝研究進展，為未來研究提供參考。

1 黃芪多糖提取工藝

目前，黃芪多糖的提取方法主要有水提取法、堿醇提取法、超聲波提取法、微波提取法等。

1.1 水提醇沉法

黃芪多糖的提取一般采用水提醇沉法，該法工藝簡單，但收率和含量都較低。李金芳采用正交試驗對水提醇沉法提取黃芪多糖的提取條件進行優化。采用蒽酮-硫酸法測定黃芪多糖含量，確定黃芪多糖提取的最佳工藝為：提取時間45 min、提取溫度100 ℃、料液比1‥10、提取次數3次，提取率為10.35%。崔紅花等以粗多糖提取率和葡萄糖計總多糖得率為指標，通過單因素及L9（34）正交試驗（溫度、時間、次數和固液比）考察黃芪中黃芪多糖的水提取工藝，再用單因素試驗考察黃芪多糖的醇沉工藝條件（乙醇濃度、醇沉時間），確定的最佳水提取工藝條件為：在70 ℃恒溫中回流提取3次，每次提取3 h，加純化水量40 mL；醇沉條件為：加95%乙醇至終濃度90%進行醇沉靜置4 h，收集沉淀物。

1.2 堿醇提取工藝

黃芪多糖是極性大分子化合物，作為黃芪纖維質的組成部分，其提取收率取決于黃芪纖維質的溶脹作用和溶解性，而纖維在堿中的溶脹作用和溶解性均顯著增加。在堿性條件下，纖維之間的酯鍵易斷裂發生剝皮反應，使更多的多糖得以游離并被提取出來，同時醇的滲透作用增強。在堿與醇的共同作用下，多糖滲透率增加，多糖殘留量降低，多糖收率提高。金芬芬等考察不同提取方法（水提醇沉法、醇提后水提法、堿水提取法、堿醇提取法）對黃芪多糖含量的影響，結果表明：堿醇提取法的提取率為9.74%，堿水提取法的提取率為7.64%，醇提后水提法的提取率為3.62%，水提醇沉法的提取率為2.81%；堿醇提取法的提取率最高，其次是堿水提取法和醇提后水提法，水提醇沉法提取率最低。

1.3 超聲波提取

超聲波輔助提取是在水浸提的同時加超聲波輔助，提取時間短，提高提取率，避免高溫對有效成分的影響。李曉芳等采用響應面法對主要工藝參數進行優化，優化得到的提取工藝為：超聲功率600 W，提取時間45 min和料液比35‥1，黃芪多糖得率3.034%。李利紅等以蒙古黃芪為材料，采用正交設計對循環超聲輔助法提取黃芪多糖的工藝進行優化，確定各因素對黃芪多糖提取率的影響大小依次是：提取時間>超聲時間/間隙時間>超聲波功率；最佳提取工藝為：提取時間40 min、提取功率1 000 W、超聲時間/間隙時間比值1/1；在優化后的最佳工藝參數下，多糖提取率最高可達11.44%，比傳統煎煮方法高3.38%。陳壽妮采用4因素3水平正交試驗得到的最優提取工藝為：超聲波功率300 W，提取溫度50 ℃，材料比1∶30，提取次數4次。

1.4 微波提取

微波提取是在水浸提的同時加入微波，與傳統的水浸提法相比，微波輔助提取具有選擇性高、操作時間短、溶劑消耗小、有效成分收率高等特點。

周桃英等對黃芪多糖進行微波輔助提取，采用單因素試驗及正交試驗優化提取工藝，探討料水質量比、微波功率、微波處理時間、pH對黃芪多糖提取率的影響，結果表明，最佳工藝條件是料水質量比1‥15、微波功率450 W、微波處理時間90 s、pH 8.5。

陳玉霞等采用水提醇沉法、微波提取法提取黃芪多糖，試驗結果表明：水提醇沉法的黃芪多糖提取率為4.468%，含量29.40%；微波提取法的黃芪多糖提取率為4.502%，含量31.25%；微波提取法具有省時、高效、節能等優點，在提高黃芪多糖產率和有效縮短提取時間等方面優于傳統的水提醇沉法，是獲得較高黃芪多糖提取率及含量的方法。

1.5 纖維素酶解提取法

纖維素是黃芪細胞壁的主要成分，亦是胞內多糖等大分子溶出的主要屏障，利用纖維素酶水解細胞壁及胞內成分溶出，增加提取率，但此方面研究較少，提取物藥效需進一步研究驗證。

張嘉怡等考察水提溫度、水提時間、水提次數、料液比4個單因素對黃芪多糖提取率的影響，在單因素試驗的基礎上，選擇4因素3水平正交試驗優化工藝參數，結果表明，蒙古黃芪用纖維素酶解預處理后，水提溫度對黃芪多糖提取率影響顯著，其次是料液比和水提次數，水提時間影響較小；在料液比1‥12、水提溫度100 ℃、水提時間1.5 h、水提3次條件下，黃芪多糖提取率達4.76%，比傳統水提法（3.09%）提高54.05%。康家勝的研究結果表明，纖維素酶不降解APS，僅破壞黃芪粉末中的纖維素，提高細胞通透性，減小內擴散阻力，從而有利于APS提取。

1.6 其他提取方法

除以上常用的提取方法外，還有很多研究采用其它提取技術，如超聲-微波協同提取、超聲聯合酶法提取、沸水沖泡法提取、發酵提取等，均取得了較好的提取效果。

2 黃芪多糖純化

黃芪多糖提取物內含有色素、蛋白質等雜質，在做進一步研究前需將這些雜質除去。牟魯霞等以多糖損失率、蛋白脫除率、色素脫除率結合可見光區光譜曲線下面積為測定指標，考察不同方法除蛋白、脫色素的效果及對黃芪多糖含量的影響，結果表明：去除蛋白采用胃蛋白酶結合Sevage法，脫色素采用DE52，兩法合用是去除蛋白和脫色素的最佳精制工藝。焦光聯等以截留分子量為200 kDa1、0 kDa的超濾膜對黃芪多糖進行超濾分離，考察壓力、溫度、流速、初始料液濃度等對超濾提取的影響，確定最佳超濾提取條件為：初始料液濃度20 g/L、壓力0.35 MPa、溫度30 ℃、進料流速0.467 L/s，此條件下多糖含量由36.0%提高到86.8%，有效實現了活性多糖與大分子蛋白多酚等物質的分離。

邱本軍將黃芪多糖粗提液經過去蛋白、去色素、DEAE-纖維素離子層析柱、透析，最終得到兩種黃芪多糖——APS Ⅰ和APS Ⅱ，純度分別為93.4%和91.6%。馮俊采用醇沉淀法純化多糖水提液并得到醇沉工藝：溶液濃縮到1 g生藥/mL，醇沉3 h，醇沉2次，乙醇添加至濃度達到80%。雜質去除率平均達到48.12%，多糖保留率平均達到82.29%。對比后選擇木瓜酶處理多糖溶液，酶法除蛋白最佳工藝為：溶液pH值調節到5，酶用量5%，在50 ℃的恒溫下酶解3 h，蛋白質清除率和多糖損失率分別為88.04%，12.56%。酶法處理后用Savage試劑處理1次，蛋白質清除率更高，去除率達到91.20%，多糖損失率14.45%。

3 結語

傳統水提醇沉、堿醇提取等提取工藝的黃芪多糖提取率低，并且存在提取溫度高、時間長等缺點。而微波輔助提取、超聲提取、超臨界二氧化碳提取、纖維素酶解提取等新技術在提高黃芪多糖提取率、縮短提取時間等方面起到了重要作用。因此，開展黃芪多糖的提取、分離純化等方面的研究，對黃芪多煻的進一步開發利用具有重要意義。

參考文獻

[1] 董文陽，周巖民.黃芪多糖提取方法的研究[J].飼料研究，2012（7）：32-34.

[2] 田洋.黃芪甲苷提取與純化工藝研究進展[J].農業科技與裝備，2015（10）：42-43.

[3] 周桃英，陳年友，易小英.黃芪多糖微波輔助提取工藝優化[J].湖北農業科學，2013，52（8）：1896-1898.

[4] 陳玉霞，林峰，莫娟.兩種黃芪多糖提取方法比較[J].實驗室研究與探索，2015，34（3）：20-22.

[5] 付麗娜，趙寧，李偉澤.沸水沖泡法提取黃芪多糖的初步研究[J].中國藥師，2016，19（7）：255-260.

[6] 邱本軍.黃芪多糖的提取及其提高植物抗性研究[D].哈爾濱：東北林業大學，2015.