黃精多糖提取純化工藝的研究

李詩萌 舒孝銀 彭孝敏 曾忠良

摘? ?要：為探究黃精多糖的最佳提取工藝，采用水提醇沉法提取黃精多糖，苯酚硫酸法測定多糖質量分數，結合單因素實驗的結果，選擇浸泡時間、料液比、提取溫度、提取次數4個因素，采用L9（34）正交實驗優化提取工藝，并進行除蛋白和脫色純化處理。實驗結果顯示，最佳提取工藝為浸泡時間為0.5 h，料液比為1∶15，提取溫度80 ℃，提取時間2 h，提取次數為3次，并采用氯仿-正丁醇進行除蛋白，活性炭吸附進行脫色，最終得到黃精多糖的質量分數為59.39%。

關鍵詞：黃精;多糖;提取工藝

黃精始載于《名醫別錄》，為百合科植物滇黃精PolygonatumkingianumColl.etHemsl.、黃精PolygonatumsibiricumRed.或多花黃精PolygonatumcyrtonemaHua的干燥根莖。又名老虎姜、太陽草、雞頭參等，是我國傳統的中藥，屬于藥食同源性中草藥[1]。黃精味甘、性平，歸脾、肺、腎經，具有健脾、補腎、潤肺、生津等功效[2]，含有多糖、甾體皂苷、蒽醌類化合物、生物堿和多種氨基酸等化合物，其中多糖是黃精的主要生物活性成分。目前，多采用水提法、超聲波提取法、微波輔助提取法、酶提取法等對多糖進行提取[3-6]，不同提取方式對多糖提取有一定的影響，目前，針對多糖的提取大多采用水提醇沉法，但不同提取條件對多糖提取率高低的影響程度不同。因此，本研究采用單因素實驗法和正交實驗設計，對黃精多糖提取純化工藝進行了研究，為黃精多糖的進一步開發和利用提供理論依據。

1? ? 實驗

1.1? 材料與試劑

渝產多花黃精、濃硫酸、苯酚、95%乙醇、三氯甲烷、正丁醇、D-無水葡萄糖（中國食品藥品檢定研究院）、活性炭考馬斯亮藍G-250（成都市科龍化工試劑有限公司）、牛血清蛋白（如吉生物科技有限公司）。

1.2? 儀器

紫外分光光度計UV6100（上海元析儀器有限公司），YRE-2000A型旋轉蒸發儀（河南省予華儀器有限責任公司），ABBS-S型十萬分之一天平（北京賽多利斯儀器系統有限公司），DHG-9023AD型電熱恒溫鼓風干燥箱（上海齊欣科學儀器有限公司），DZTW型調溫電熱套（北京中興偉業儀器有限公司）。

2? ? 實驗方法

2.1? 黃精多糖提取工藝的單因素研究

2.1.1? 浸泡時間對多糖提取率的影響

稱取干燥黃精飲片20 g，分別浸泡0.5 h、1 h、1.5 h、2 h、2.5 h，按料液比1∶20加入蒸餾水，在提取溫度80 ℃、加熱回流2 h、提取2次的條件下對黃精多糖進行提取，將濾液進行濃縮后用95%乙醇進行沉淀，靜置過夜后干燥，計算多糖提取率。

2.1.2? 料液比對多糖提取率的影響

稱取干燥黃精飲片20 g，浸泡1 h，按料液比1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30加入蒸餾水，在提取溫度80 ℃、加熱回流2 h、提取2次的條件下對黃精多糖進行提取，將濾液進行濃縮后用95%乙醇進行沉淀，靜置過夜后干燥，計算多糖提取率。

2.1.3? 提取溫度對多糖提取率的影響

稱取干燥黃精飲片20 g，浸泡1 h，按料液比1∶20加入蒸餾水，選擇提取溫度為60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃、100 ℃在加熱回流2 h、提取2次的條件下對黃精多糖進行提取，將濾液進行濃縮后用95%乙醇進行沉淀，靜置過夜后干燥，計算多糖提取率。

2.1.4? 提取時間對多糖提取率的影響

稱取干燥黃精飲片20 g，浸泡1 h，按料液比1∶20加入蒸餾水，選擇提取溫度為80 ℃，加熱回流1 h、2 h、3 h、4 h、5 h，在提取2次的條件下對黃精多糖進行提取，將濾液進行濃縮后用95%乙醇進行沉淀，靜置過夜后干燥，計算多糖提取率。

2.2? 正交實驗優化黃精多糖提取工藝

結合單因素實驗的結果，選擇浸泡時間、料液比、提取溫度、提取次數4個因素，采用L9（34）正交實驗設計，優化黃精多糖提取工藝。實驗因素及水平如表1所示。

2.3? 黃精多糖的純化

2.3.1? 除蛋白

取在最佳提取純化工藝下得到的黃精粗多糖6份，每份15 g，溶解至20 mg/mL，與氯仿-正丁醇（5/1）溶液以5∶1混合后，劇烈振搖30 min，蛋白質變性生成凝膠狀，離心除去中間層的變性蛋白，測定蛋白質質量分數。

2.3.2? 脫色

向黃精多糖溶液中加入2%活性炭，在100 ℃水浴下脫色1 h，其間每10 min攪拌1次，將提取液80%醇沉靜置過夜，離心，減壓干燥，稱重，測定多糖質量分數。

3? ?結果與分析

3.1? 黃精多糖提取工藝的單因素實驗結果

3.1.1? 浸泡時間對黃精多糖提取率的影響

以葡萄糖質量濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標，得標準曲線A=13.868x+0.078 6（r=0.997），葡萄糖質量濃度在5.000～50.000 μg/mL范圍內與吸光度線性關系良好。

隨著浸泡時間的延長，黃精多糖提取率在浸泡時間為1 h時最高，隨后逐漸降低。因此，黃精多糖提取最佳浸泡時間為1 h。

3.1.2? 料液比對黃精多糖提取率的影響

隨著料液比的增加，黃精多糖提取率逐漸降低并保持相對平緩的水平，在料液比為1∶10時，黃精多糖提取率最高。因此，黃精多糖提取最佳料液比為1∶10。

3.1.3? 提取溫度對黃精多糖提取率的影響

隨著提取溫度的升高，黃精多糖提取率先逐漸升高，當提取溫度為80 ℃時，黃精多糖提取率隨溫度升高而逐漸降低。因此，黃精多糖最佳提取溫度為80 ℃。

3.1.4? 提取時間對黃精多糖提取率的影響

在2 h和4 h時，黃精多糖提取率最高，為節約時間，綜合考慮，黃精多糖最佳提取時間為2 h。

3.2? 正交實驗優化黃精多糖提取工藝結果

由于不同因素之間會產生相互影響，為優化黃精多糖提取工藝條件，根據單因素實驗結果，對料液比（A）、浸泡時間（B）、提取次數（C）和提取溫度（D）進行正交實驗分析，采用L9（34）正交實驗，計算黃精多糖提取率，對結果進行分析。表2和表3結果表明，各因素對黃精多糖提取率的影響程度依次為FC﹥FA﹥FD﹥FB，提取次數對提取結果的影響相對最為顯著，其次是料液比、提取溫度，最后是浸泡時間。最佳提取條件為A3B1C3D2，即將干燥黃精飲片浸泡0.5 h后，在80 ℃下，加15倍量水提取3次，每次2 h，黃精多糖提取率為32.58%。

3.3? 黃精多糖純化結果

以牛血清蛋白質量濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標，得標準曲線：A=6.274 8x+0.106 4（r=0.998 5），牛血清蛋白質量濃度在20.000～100.000 μg/mL范圍內與吸光度線性關系良好。

以葡萄糖質量濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標，得標準曲線：A=14.759x+0.050 4（r=0.995 6），葡萄糖質量濃度在5.000～50.000 μg/mL范圍內與吸光度線性關系良好。

表4結果表明，經除蛋白和脫色純化處理后，黃精多糖平均質量分數為59.39%，蛋白質平均質量分數為0.38%。

4? ? 結語

根據單因素實驗結果、正交實驗結果和純化實驗結果，黃精多糖提取最優工藝為浸泡0.5 h后，加15倍量水于80 ℃下提取3次，每次2 h，合并濾液，采用氯仿-正丁醇脫蛋白，活性炭法進行脫色處理，濃縮液加95%乙醇至最終醇質量分數為80%，干燥后得黃精多糖，多糖質量分數為59.39%，蛋白質質量分數為0.38%。采用單因素和正交實驗優化了黃精多糖的提取工藝，為其后續研究奠定了理論基礎，同時，為黃精多糖進一步的開發利用和在工業上的生產應用提供了相應的實驗依據。

[參考文獻]

[1]劉巧華.實用植物本草[M].天津：天津科技出版社，1998.

[2]楊玉紅.植物生長調節劑對黃精愈傷組織誘導的影響[J].北方園藝，2011（1）：156-158.

[3]杜? ?晶，汪? ?珊.多糖提取技術的研究進展[J].中國社區醫師，2018（17）：9，11.

[4]陳慧娟，唐芳瑞，陳? 燕，等.中藥復方多糖提取工藝研究[J].安徽醫藥，2018（2）：201-203.

[5]郝思鈺.太子參多糖注射液制備及其對免疫功能的影響[D].重慶：西南大學，2019.

[6]梁引庫.黃精多糖提取工藝的研究[J].中國農學通報，2012（12）：269-272.