北五味子多糖最佳提取工藝條件研究

張恒文

（甘肅工業職業技術學院化工學院，甘肅天水741025）

五味子為木蘭科藤本植物，因其果實甘、酸、辛、苦、咸五味俱全，故稱五味子。五味子藥用價值極高，是著名的滋補性中藥，并進入衛計委（原衛生部）公布的可用于保健食品的物品名單中[1]，具有保護肝臟[2]、神經細胞，改善記憶力[3]、抗腫瘤[4]、抗焦慮作用[5]，是一種具有廣闊開發前景的傳統中藥?！侗静菥V目》記載：“五味，今有南北之分，南產者色紅，北產者色黑，入滋補藥，必用北產者乃良”。故五味子主要產于山西、河北、內蒙古、中國東北等地，因而五味子習稱為“北五味子”[6]。

本實驗以北五味子為原料，多糖提取率為依據，研究了堿水溶劑提取料液比、提取溫度、提取時間、提取次數等因素進行了研究，并結合單因素試驗和正交試驗對工藝進行優化，從而得出五味子多糖的最佳提取工藝。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

BS224S型電子天平，Shimadzu UV-2450型紫外-可見分光光度計，FZ102型微型粉碎機，HH-S8型電熱恒溫水浴鍋，KH5200E型超聲波清洗儀，ALPHA1-2型凍干機。

95%乙醇、無水乙醇、濃硫酸、5%苯酚、碳酸鈉、葡萄糖等均為分析純；北五味子于2017年8月至2017年10月采集于天水地區，均屬于野生資源。

1.2 北五味子多糖含量的測定

1.2.1 葡萄糖標準曲線的繪制

分別精確吸取葡萄糖貯備液2、4、6、8、10mL和12mL于50mL容量瓶中，分別加入20mL蒸餾水后再加入1mL5%苯酚溶液和4mL濃硫酸，加蒸餾水定容至刻度并混勻，在100℃水浴中加熱30min后冷卻至室溫，靜置10 min。蒸餾水作空白，在490nm波長處測定其吸光度，以濃度（C）作為橫坐標，吸光度（A）作為縱坐標繪制標準曲線得線性回歸方程A=1.9302C+0.0027，R2=0.9988，葡萄糖標準曲線見圖1。

圖1 葡萄糖標準曲線

1.2.2 北五味子多糖的提取

五味子用蒸餾水清洗干凈后烘干、粉碎成粉末，過篩（60目），準確稱取10g置于圓底燒瓶中，加10%碳酸鈉在常壓下加熱回流，趁熱真空抽濾，將濾液濃縮后加4倍于濃縮液體積的95%乙醇，在4℃下過夜后離心分離得五味子粗多糖。

1.2.3 五味子多糖含量的測定

將粗多糖置于50mL容量瓶中加入20mL蒸餾水、1mL5%苯酚溶液和4mL濃硫酸，蒸餾水定容至刻度并混勻，100℃水浴中加熱30min，冷卻至室溫。葡萄糖為對照品，紫外可見分光光度法在波長490nm處測定吸光度，根據標準曲線計算多糖質量及其得率。

1.3 單因素試驗

1.3.1 提取料液比的考察

稱取10.0g北五味子粉末于圓底燒瓶中，按料液比1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35和1∶40分別加入不同體積的10%碳酸鈉水溶液，加熱煮沸提取2h，計算提取率。

1.3.2 提取溫度考察

稱取10.0g北五味子粉末于圓底燒瓶中，加入300mL10%碳酸鈉水溶液，分別在60、70、80、90℃和100℃下加熱回流2h，計算提取率。

1.3.3 提取時間考察

稱取10.0g北五味子粉末于圓底燒瓶中，加入300mL10%碳酸鈉水溶液，100℃下分別加熱回流1、1.5、2、2.5h和3h，計算提取率。

1.3.4 提取次數考察

稱取10.0g北五味子粉末于圓底燒瓶中，加入300mL10%碳酸鈉水溶液，100℃下回流1h，分別提取1次、2次和3次，計算提取率。

1.4 正交試驗

以單因素試驗為基礎，對料液比（A）、提取溫度（B）、提取時間（C）和提取次數（D）作為因素，多糖的得率作為指標進行正交試驗。因素與水平的關系見表1。

表1 正交實驗因素與水平

2 結果與分析

2.1 單因素試驗的考察結果

料液比由1∶15到1∶25，提取率明顯增大，料液比由1∶25到1∶35，提取率增加幅度減小，如圖2所示。提取溫度升高，提取率增大，常壓下最高溫度達100℃時，提取率最高，如圖3所示。提取時間由1h延長到1.5h，提取率顯著增大，繼續延長時間，提取率基本不變，如圖4所示。提取次數由1次增加到2次，提取率增加明顯，提取次數由2次增加到3次，提取率增大較小，如圖5所示?？紤]到經濟成本，當料液比為1∶30、提取溫度為100℃、提取時間為1.5h，提取次數為2次，提取總時間為3h為最佳提取工藝。

圖2 料液對北五味子多糖提取率影響

圖3 提取溫度對北五味子多糖提取率影響

2.2 正交試驗結果

圖4 提取時間對北五味子多糖提取率影響

圖5 提取次數對北五味子多糖提取率影響

正交試驗結果見表2，方差分析結果見表3。堿水料液比和提取溫度對多糖提取率影響顯著，而提取時間和提取次數的影響較小。從結果分析可知，多糖最佳的提取工藝為A2B3C1D2，即料液比為1∶30時，在100℃條件下加熱回流1.5h后更換提取劑再提取1.5h，此結果與單因素實驗結果相吻合。

表2 正交實驗結果

表3 方差分析結果

3 結論

在常壓下提取北五味子多糖的過程中，選用料液比、提取溫度、提取時間、提取次數作為考察因素進行正交試驗，研究發現，主要影響因素是料液比、其次是提取溫度、提取次數，而提取時間影響最小。確定A2B3C1D2為最佳工藝條件，即料液比為1:30，提取溫度為常壓下的最高溫度100℃，提取次數為2次，提取時間為1.5h，在此條件下北五味子多糖的提取率最高，為6.277%。