千里光多糖脫色條件的研究

陳 薇，陳燕芹，陳桂琴

(貴州工程應用技術學院 化學化工實驗教學中心，貴州 畢節 551700)

千里光(Senecionis scandens Herba)又名九里明、單葉反魂草、千里明等，為菊科類多年生草本植物。主要生長在我國東南部地區。千里光之名始載于《草本拾遺》，是我國應用歷史悠久的常用中藥，其味苦、辛、性寒[1]。它的主要功效有：清熱解毒、殺蟲止癢、消炎、止痛等功效[2]。多糖具有很好的藥用價值，多存于植物中，千里光中含有一定的多糖，但初步提取到的多糖常呈暗褐色，影響了多糖的進一步研究，所以對多糖脫色是有必要的。

文獻調研表明，千里光多糖脫色方面的研究未見報道。常見多糖的脫色方法有過氧化氫法、活性炭法和大孔樹脂法等。本試驗主要采用活性炭對千里光多糖(polysaccharide Senecionis scandens Herba；PSSH)脫色條件進行探討。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

儀器：V-5800型可見分光光度計；AUY220型天平；DFY-C型粉碎機；HH-S型數顯恒溫水浴鍋；RE-52AA型旋轉蒸發器；TG16臺式高速離心機；PHS-3E型PH計；SHB-Ш型循環水式多用真空汞。

試劑：葡萄糖、濃硫酸、正丁醇、三氯甲烷、苯酚、無水乙醇、氫氧化鈉、鹽酸等為國產分析純，95%的乙醇，顆?；钚蕴?，麻葉千里光。

1.2 實驗方法

1.2.1 千里光多糖的制備

千里光樣品粉碎→過40目篩→石油醚浸泡24h→60℃烘干→無水乙醇浸泡18h→60℃烘干備用→配置4%的氫氧化鈉溶液→按1∶6的比例加入氫氧化鈉溶液→85℃恒溫水浴2h，過濾→用鹽酸調節pH在7.0左右→旋轉蒸發器濃縮到一定體積→加入Sevag試劑脫蛋白(多糖提取液：Sevag=5∶1)→在4℃，3000/s離心25min→重復三次操作無蛋白質出現為止→加入4倍體積95%的乙醇，在4℃條件下過夜→倒掉上清液，收集多糖烘干備用。

1.2.2 千里光多糖標準曲線的繪制

硫酸-苯酚法測定多糖的含量[3]，采用葡萄糖標準溶液制作標準曲線，準確稱取0.0110g的分析純葡萄糖溶于100mL的容量瓶中，搖勻，備用。用移液槍移取0.4，1.0，1.4，1.6，2.0mL葡萄糖溶液于5支試管中，并加入適量的蒸餾水至2mL，做一個空白對照為2mL的蒸餾水，在每個試管中加入1mL 5%含量的苯酚溶液，5mL濃硫酸溶液，搖勻，在常溫下反應5min，放入85℃條件下恒溫反應15min，后立即放入冰水浴中冷卻10min，搖勻，在492nm出測定吸光度的值。

1.2.3 脫色率的測定

千里光多糖溶液脫色前后均呈現橙黃色，根據顏色互補原理，溶液可見光吸收主要為藍色區域，因此選擇藍色中心區域450nm為檢測波長[3]。測定脫色前后的吸光度值，根據(1)式計算脫色率：

脫色率(%)=(A0-A1)/A0×100

(1)

式中：A0——脫色前吸光度；

A1——脫色后吸光度。

1.2.4 多糖保留率的測定

千里光多糖保留率的測定是采用硫酸-苯酚法[4]，來計算多糖保留率：千里光多糖保留率(%)=千里光脫色后多糖的含量/千里光脫色前多糖的含量×100。

1.2.5 綜合評分

將相對應指標的最大值再乘以100為對應的得分，設定千里光多糖脫色率和多糖保留率兩者最大值的權重系數為0.5，對兩者求和[5]，得到綜合評分：

Z=(0.5×A+0.5×B)×100

Z：綜合評分

A：千里光多糖溶液的最大脫色率得分

B：千里光多糖溶液的最大多糖保留率得分

2 結果與分析

2.1 標準曲線的繪制

按照1.2.2方法繪制標準曲線，得到回歸方程為：y=0.099x+0.0191，r=0.9994，表明線性關系良好，可用于千里光多糖脫色工藝的研究。

2.2 單因素實驗

2.2.1 活性炭用量對千里光多糖溶液脫色效果的影響[6]

分別移取5份各20mL的千里光多糖溶液于錐形瓶中，按比例添加活性炭用量從0.5%、1.0%、1.5%、到2.5%，將錐形瓶置于85℃下恒溫水浴脫色2h，進行吸光度的測量：

圖1 活性炭用量對千里光多糖脫色效果的影響 Fig.1 Effect of the dosage of activated carbon on decolorization rate of PSSH

如圖1所示，隨著活性炭用量增加，脫色率持續增加，而多糖保留率不斷下降；綜合考慮，選擇活性炭脫色用量1.5%為最佳條件，1.0%～2.0%作為正交試驗的活性炭用量。

2.2.2 溫度對活性炭脫色效果的影響[7-8]

圖2 溫度對活性炭脫色效果的影響 Fig.2 Effect of temperature on decolorization rate of PSSH

分別移取5份各20mL的千里光多糖溶液于錐形瓶中，每個瓶中加入1.5%含量的活性炭，分別置于70℃、75℃、80℃、85℃、90℃的條件下恒溫水浴脫色2h，測定吸光度的值。

如圖2所示，脫色率呈逐漸增加的趨勢，多糖保留率呈先減少后增加的趨勢；綜合考慮，選擇脫色溫度85℃為最佳條件，80～90℃作為正交試驗的脫色溫度。

2.2.3 時間對活性炭脫色效果的影響

分別移取5份各20mL的千里光多糖溶液于錐形瓶中，每個瓶中加入1.5%含量的活性炭，在85℃條件下恒溫水浴脫色時間從1h、2h、3h、4h到5h，測定吸光度的值：

如圖3所示，脫色率呈先增加后減少的趨勢，千里光多糖保留率呈減少額趨勢；綜合考慮，選擇脫色時間2h為最佳條件，1～3h作為正交試驗的脫色時間。

2.3 正交試驗

2.3.1 活性炭最佳脫色工藝的確定

在單因素實驗的基礎上，選擇活性炭的用量、溫度、脫色時間3個因素，每個因素選取3個水平，以脫色率、多糖保留率和綜合評分作為選取的指標[7-8]，進行3因素3水平的正交實驗確定千里光多糖提取液活性炭脫色的工藝條件：

表1 千里光多糖脫色的正交實驗因素與水平Tab. 1 The factors and levels of the orthogonal test of polysaccharide decoloration

表2 活性炭脫色正交實驗結果Tab.2 Orthogonal experimental results of activated carbon decolorization

表2(續)Tab.2 Orthogonal experimental results of activated carbon decolorization

注：千里光多糖脫色率的平均值K1、K2、K3為主要考察指標，千里光多糖保留率k1、k2、k3為參考指標[9]。

從表2可知，影響活性炭脫色率的因素順序為A>C>B，活性炭添加量的影響最大、時間影響第二、溫度影響最小。以千里光多糖脫色率為考察指標時，最佳脫色條件為A2B2C2；以多糖保留率為考察指標時，最佳脫色條件為A2B2C1。綜合考慮得出最佳的脫色時間為2h、溫度為85℃、活性炭添加量為1.5%，在此條件下進行驗證性實驗。

2.3.2 活性炭脫色的驗證性實驗

表3 最佳條件下重復試驗Tab.3 Best condetion for repeat test

在正交試驗得到的最優工藝條件下進行驗證性實驗，重復三次驗證性實驗的脫色率均值為63.19%，標準差為0.64%，相對標準偏差為0.91%；多糖保留率的均值為75.69%，標準差為0.58%，相對標準偏差為0.77%。由此可知，活性炭脫色方法重復性好，可行性高[10]。

3 結論

在單因素試驗的基礎上采用正交試驗法，對千里光多糖活性炭脫色工藝進行優化。結果表明，活性炭的添加量對脫色率的影響最大，得出最佳工藝條件為：活性炭添加量1.5%、脫色時間2h、溫度為85℃?；钚蕴烤哂袃r格廉價、易得、操作簡便、表面積大等特點，可用于千里光多糖的脫色。

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