黃精多糖口服液制備工藝的研究

韋國蘭，白 鳳，龍杰鳳

（凱里學院，貴州凱里 556011）

黃精是中國傳統的藥食同源性中藥，是集食用、觀賞、美容以及藥用等為一體的可再生型資源，具有養陰補氣、益肝腎、健脾胃的功效［1］.現代醫學證實黃精中主要成分為黃精多糖，它具有改善記憶力、抗氧化、延緩衰老、保護心腦血管、提高人體免疫力的作用，還可治療視力下降、老年癡呆等疾病［2］.除了在藥品領域應用廣泛外，黃精食品也很豐富，如黃精酒、黃精面條、黃精糕點等，因其獨特的風味和營養價值，深受大眾喜愛［3-6］.

口服液是從中藥劑型演化而來，具保存性能好、便于服用和攜帶、發揮療效快等優點，具有廣闊的市場前景.黃精的利用現階段主要以原材料在市場上銷售為主，深加工的黃精制劑較為少見.因此本文以黔東南產的黃精為原料，對黃精多糖口服液制備工藝進行初步研究，以期為當地黃精資源的開發利用提供一定的理論基礎.

1 實驗材料與儀器

1.1 實驗材料

實驗材料黃精采自貴州省黔東南苗族侗族自治州凱里市鎮遠縣羊場鎮，所用試劑為葡萄糖標準品、蒽酮、硫酸、無水乙醇、硅藻土、殼聚糖、羥苯乙酯、聚乙烯吡咯酮、碳酸氫鈉和檸檬酸.

1.2 實驗儀器

實驗儀器有電子分析天平，奧豪斯國際貿易公司；旋轉蒸發儀，鞏義市予華儀器有限責任公司；80-2 離心沉淀器，常州市國立實驗設備研究所；UV-2550 紫外分光光度儀，島津企業管理中國有限公司；HH-S 數顯恒溫水浴鍋，常州市翔天實驗儀器廠；WGLL-230BE 電熱鼓風干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司；高速萬能粉碎機，北京科偉水興儀器有限公司.

2 實驗方法

2.1 材料前處理

選擇成熟且無腐爛的黃精，洗凈，切片干燥，打粉，過30目篩后留存備用.

2.2 回流提取工藝優化

2.2.1 最大波長的選擇

取葡萄糖標準溶液于500～800 nm波長處進行掃描，由圖1知在623 nm波長處有最大吸收峰.

圖1 葡萄糖標準液最大吸收波長圖譜

2.2.2 葡萄糖標準曲線的制備

取10 mg 葡萄糖標準品置于100 mL 容量瓶中，加蒸餾水溶解，定容，搖勻備用.取7 支20 mL試管分別編號，分別取葡萄糖標準液0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0、2.4 mL 和去離子水4.0、3.6、3.2、2.8、2.4、2.0、1.6 mL 置于7 支20 mL 試管中，再在每支試管中加入8 mL 2 mg/mL 硫酸-蒽酮試劑，搖勻，沸水浴15 min 后取出，立即冰水浴15 min，于623 nm 波長處測吸光度值，并記錄數據.以吸光度為縱坐標值，葡萄糖的濃度為橫坐標值，繪制出葡萄糖的標準曲線［7-8］.其回歸方程為Y=8.0261x+0.008（R2=0.9989），由此可見，此方程線性良好.

2.2.3 回流提取法單因素實驗

2.2.3.1 回流溫度對黃精多糖得率的影響

稱取5 g 黃精原料于250 mL 圓底燒瓶中，加入100 mL 蒸餾水，回流1 h，設置回流溫度為50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃，每組條件平行3份進行提取，取出濾液，濾渣加入等量的蒸餾水重復實驗，將兩次濾液混合，將液體旋蒸至20 mL，加入4 倍體積無水乙醇，靜置24 h，取出絮狀沉淀，烘干備用.計算粗糖得率，測出吸光度，算出多糖含量.

2.2.3.2 回流時間對黃精多糖得率的影響

稱取5 g 黃精于250 mL 圓底燒瓶中，按料液比為1∶20 的比例加入100 mL 蒸餾水，控制回流溫度為80 ℃，調整回流時間為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h，每組條件平行3份進行提取，取出濾液，濾渣加入等量的去離子水，以相同的條件進行回流，合并兩次濾液［9］，濃縮至20 mL，加入4 倍體積無水乙醇，靜置24 h，離心，絮狀沉淀即為黃精多糖粗品，烘干備用.計算粗糖得率，測出吸光度，算出多糖含量.

2.2.3.3 料液比對黃精多糖得率的影響

稱取5 g 黃精于250 mL 圓底燒瓶中，控制回流溫度為80 ℃，回流1 h，按照原料與溶劑為1∶15、1∶20、1∶25、1∶30及1∶35（g/mL）的比例各加入相應的蒸餾水，每組條件平行3份進行提取，取出濾液，濾渣加入等量的去離子水，以相同的條件進行回流，合并兩次濾液，濃縮至20 mL，加入4 倍體積無水乙醇，靜置24 h，離心，將絮狀沉淀烘干備用.計算粗糖得率，測出吸光度，算出多糖含量.

2.2.4 正交實驗設計

在單因素實驗的基礎上，采用3因素3水平正交實驗優化提取工藝參數，因素水平表見表1.

表1 正交實驗因素水平表

2.2.5 黃精提取液的制備以及多糖含量的計算

稱量干燥后的粗糖質量，取0.02 g粗糖，用蒸餾水定容于250 mL容量瓶中.測出吸光度，計算多糖含量.

2.3 黃精提取液的澄清實驗

通過添加澄清劑后溶液的透光率和多糖的保留率為參考，選擇硅藻土和殼聚糖兩種澄清劑進行實驗，選擇最優的試劑及添加條件.

2.3.1 澄清劑的選擇實驗

硅藻土的配制：用分析天平稱取4 g 硅藻土于500 mL 燒杯中，向燒杯中加入196 mL 蒸餾水，充分攪拌，靜置12 h，備用.

殼聚糖-乙酸溶液的配制：用分析天平稱取2 g 殼聚糖于500 mL 燒杯中，向燒杯中加入200 mL 1%的乙酸溶液，充分攪拌，靜置24 h，備用.

量取上述所配制的黃精供試液200 mL，向供試液中加入表2中相應的澄清劑，緩慢加入澄清劑的同時用玻璃棒不斷攪拌，在30 ℃水浴0.5 h，冷卻至室溫.靜置12 h，離心30 min，取上清液備用.對上述溶液進行多糖含量測定，多糖保留率［10］按照如下公式計算：多糖保留率（%）=m2/m1×100%，其中，m1為添加澄清劑前多糖的含量，m2為澄清后多糖的含量，單位皆為mg.

表2 澄清劑類型及用量

2.3.2 透光率的計算

用紫外分光光度計在623 nm 波長處測定澄清后液體的吸光度，根據吸光度和透光率的換算公式計算出透光率［10-12］，此公式中“透光率”指不包含百分號的數.例如：透光率為76.5%，上公式內帶入的透光率值為76.5.

2.4 黃精口服液調配工藝

以黃精提取液作為主要原料，以A∶防腐劑（羥苯乙酯）、B∶穩定劑（聚乙烯吡咯酮）、C∶PH 值為因素［13］，黃精多糖得率為參考值，設計3因素3水平的正交實驗.

3 結果與分析

3.1 回流提取法工藝優化

3.1.1 回流提取法單因素實驗

3.1.1.1 回流溫度對黃精多糖得率的影響

由圖2可以看出，在升溫過程中，多糖得率先升高后降低，80 ℃達到最高.原因可能是溫度低于80 ℃時，黃精細胞物外流后不容易被破壞，多糖得率升高.溫度80 ℃以上時，有些多糖發生變質，使得多糖得率降低.

圖2 回流溫度對黃精多糖得率的影響

3.1.1.2 回流時間對黃精多糖得率的影響

由圖3可知，0.5～2 h時的糖得率呈上升趨勢，2 h時達到最高，隨后逐漸下降.原因是隨著回流時間不斷增加，溶劑與黃精原料作用增加，多糖溶出增多，但回流超過2 h 后，部分多糖分子會因為加熱時間過長而受到破壞，導致多糖含量降低.

圖3 回流時間對黃精多糖得率的影響

3.1.1.3 料液比對黃精多糖得率的影響

由圖4看出，在料液比不斷增大的過程中，多糖得率先升高后降低，1∶25時多糖得率最高，可達23.02%.原因是料液比增大后能增大溶劑和細胞液之間的濃度差，低濃度的溶劑大量流入高濃度多糖溶液中，多糖細胞壁內壓強增大導致細胞破裂，溶入溶劑中的多糖增多，多糖得率升高；在料液比為1∶25時，溶劑與溶質基本達到飽和狀態，若再繼續增大溶劑，影響了體系中機械作用及熱力學作用，溶質溶出速度減慢，導致多糖得率也相應降低.

圖4 料液比對黃精多糖得率的影響

3.1.2 黃精多糖提取工藝正交實驗設計結果

根據單因素實驗的結果，以多糖得率為參考目標設計3 因素3 水平的正交實驗，結果分析如下：

根據表4得到的結果可知，提取效果影響的主次順序為A＞C＞B，得出多糖得率最高的組合為A2B3C2，即回流溫度80 ℃，回流時間2.5 h，料液比1∶25.根據優化后的最佳工藝條件，稱取5 組黃精原料（每組5 g）進行平行實驗，得到黃精粗糖的平均質量為1.813 g，稱取0.02 g粗糖定容于250 mL容量瓶中，測得吸光度為0.401 1，算出黃精多糖得率為21.86%.

表3 正交因素水平表

表4 正交實驗結果

3.2 黃精提取液澄清實驗分析及結果

3.2.1 硅藻土不同用量的澄清效果

表5 硅藻土的用量分析

在圖5 中，從硅藻土用量對提取液多糖保留率的影響趨勢看，隨著硅藻土用量不斷增加，多糖保留率與透光率截然不同.多糖保留率先升高后下降，在用量為4%時達到最高點；透光率則一直上升，在用量為6%時最高，可達86.3%，但多糖損失較大，以多糖保留率為決定因素，因此選擇4%用量為最佳用量，此時透光率為84.6%.

圖5 硅藻土的用量結果

3.2.2 殼聚糖不同用量的澄清效果

表6 殼聚糖的用量分析

由圖6可知，殼聚糖用量不斷增加的過程中，多糖保留率一直下降，透光率先升高后下降.原因可能是，在酸性溶液中，殼聚糖分子發生了相應的化學反應，使體系澄清度升高.當用量大于0.7%時，反應體系已達到飽和，并且不再反應，從而影響澄清結果.根據多糖保留率及透光率結果綜合考慮，選擇0.7%為最佳用量，此時透光率為96.4%.

圖6 殼聚糖的用量結果

由于96.4%＞84.6%（最佳硅藻土用量為4%的透光率為84.6%），因此本實驗選擇0.7%的殼聚糖為黃精多糖口服液中澄清劑的最佳用量.

3.3 口服液的處方正交實驗

根據表3 中的因素和水平設計正交實驗，對口服液的配方進行工藝優化［14-15］，篩選最佳處方.如表7.

表7 處方正交實驗結果

由表7 可知，影響黃精多糖口服液工藝的因素主次順序為：A＞C＞B，黃精多糖口服液最佳的處方條件為防腐劑的用量、穩定劑的用量及PH分別為0.03%、0.10%和7，此條件下黃精多糖口服液總多糖含量為15.03%.按照以上最佳制備工藝進行5次平行實驗，得到的產品均澄清、無沉淀.

4 結論

本實驗主要研究黃精提取液的工藝優化、口服液澄清劑的選擇以及黃精口服液的處方篩選.根據實驗結果得出的優化工藝為：回流溫度、時間和料液比分別為80 ℃、2.5 h、1∶25（g/mL），此條件下提取液中黃精多糖得率為21.68%；通過比較殼聚糖、硅藻土兩種澄清劑的澄清效果，綜合得出殼聚糖添加量為0.7%時澄清效果最優，該條件下提取液透光率為96.4%；通過設計正交實驗對口服液的處方進行篩選，得到最優工藝條件為：PH、穩定劑、防腐劑的用量分別為7、0.10%、0.03%，該條件下黃精總多糖含量為15.03%，且液體澄清、多糖含量符合口服液質量標準.