胡玲玲, 吳佳財
(安康學院 化學化工學院,陜西 安康 725000)
黨參(Codonopsis pilosula),為《中國藥典》收錄的一味藥食同源(衛(wèi)健委發(fā)布(2018)版藥食同源目錄)、價值較高的常用中草藥,由桔梗科的黨參、川黨參等植物的根干燥而得。具有補氣生津,補脾益肺的功效[1]。黨參具有多種對人體有益的的活性成分,能抗?jié)?、抗輻射、增強人體免疫力的作用[2,3]。黨參多糖是黨參的有效活性成分之一,多糖含量的高低能直接反映藥材質(zhì)量的優(yōu)劣。黨參多糖提取的傳統(tǒng)方法主要有為:水提-醇沉法;以及近年來發(fā)展的實驗室使用較多的超聲波輔助提法,微波法,酶法,亞臨界法等[4,5],對設備要求較高。本文擬采用傳統(tǒng)的水提-醇沉法,對黨參多糖進行提取,并以提取得率為評價提取方案的指標,結合三因素正交分析法優(yōu)化黨參多糖的提取工藝。
實驗所需主要儀器及試劑見表1、表2。
1.2.1 黨參中黨參多糖的提取 將干燥的黨參洗滌去雜、干燥處理后,切碎,用中草藥粉碎機粉碎,過24目篩,將黨參粉末加入95%乙醇加熱回流2小時進行脫脂,趁熱抽濾,濾餅冷凍干燥,制成黨參粉末供試品。取1 g的黨參供試品粉末于100 mL圓底燒瓶,按不同的料液比加入蒸餾水,在設定的溫度下,水浴回流一段時間,趁熱抽濾,濃縮液體,加入20 mL無水乙醇,4℃下靜置24 h,黨參多糖沉淀完全,抽濾,并用乙醇、丙酮洗滌,冷凍干燥得到黨參多糖凍干品[6,7]。
表1 實驗儀器及設備
表2 實驗試劑
1.2.2 黨參中黨參多糖含量的測定
1.2.2.1 標準曲線的繪制 用電子分析天平稱取在105℃干燥至恒重的葡萄糖粉末25 mg,溶解后,轉移至250 mL的容量瓶定容,配制成的蒲萄萄溶液的濃度為100 mg·L-1。用吸量管分別移取0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.20 mL的0.1 mg·mL-1溶液于10 mL具塞比色管中,加去離子水至2 mL。再分別加入6%的苯酚1.0 mL,濃硫酸6 mL,靜置5 min,90℃水浴加熱10 min,立即冷凍至室溫。紫外分光光度計在波長300~800 nm范圍內(nèi)掃描,波長在490 nm處有最大吸光度。因此,在波長490 nm處測定多糖的吸光度[8~10]。分別以吸光度和濃度為縱、橫坐標,得到回歸方程y=4.0114x+ 0.0989 ; R2=0.9997。標準曲線在濃度為10~60 mg·L-1的范圍內(nèi)線性關系良好。
1.2.2.2 黨參提取液中黨參多糖的測定 將1.2.1提取的黨參多糖凍干品,用去離子水搖勻定容至250 mL,吸量管移取2 mL于25 mL的容量瓶中,加水至刻度線處。再從中取出1 mL溶液于比色管中加水定容至2 mL,加入6%的苯酚溶液1.0 mL,濃硫酸6 mL,靜置5 min,90℃水浴加熱10 min,用紫外分光光度計測其吸光度并計算出黨參多糖的提取得率。
式中:C為由標準曲線方程所得黨參多糖濃度(mg·L-1);n為稀釋倍數(shù); m為粉葛粉末的質(zhì)量(g)。
稱取供試黨參粉末每份1 g,按1.2.1的提取方法進行提取試驗,在其他條件固定不變的的情況下,分別考察料液比(mL∶g)、回流提取時間(h)、回流溫度(℃),以及提取次數(shù)等因素對提取得率的影響。
由文獻和前期的單因素實驗的情況[11],選擇液料比(mL∶g)、多糖提取時間(h)和提取溫度(℃)三個因素,各個因素設置三個水平,采用L9(34)正交表進行正交實驗分析[12,13],因素和水平值見表3。
表3 黨參多糖提取實驗因素水平
按照L9(34)正交表設計實驗,結合1.2.的方法對黨參多糖進行提取并計算提取率,實驗結果及分析見表4和表5。
表4 黨參多糖提取正交實驗及結構
表5 黨參多糖正交實驗方差分析
由極差(R值)可知,對黨參多糖提取得率的影響因素中,A(液料比)影響最大、B(提取時間)次之、C(提取溫度)影響較小;且A2>A3>A1、B3>B2>B1、C3>C1>C2,所以黨參多糖提取最佳操作方案為A2B3C3,由表5的正交實驗方差分析表中的F值也可得出,A因素(液料比):FA> F0.01,B因素(提取時間):F0.05 由于正交設計中的實驗沒有A2B3C3此方案,因此需要進行重復性實驗來驗證優(yōu)選出的最佳方案的是否可信。稱取黨參粉末3份,按照優(yōu)選出的方案進行提取并計算提取率。結果見表6。 表6 黨參多糖提取的重復性實驗 表6結果顯示,在此最佳方案下提取黨參多糖,提取率分別為12.69%,12.57%和12.71%,平均提取率為12.66%,與正交設計中的方案6的提取得率接近,且RSD/%僅為0.60%,說明優(yōu)選出的提取方案(A2B3C3,即加入黨參粉末質(zhì)量20倍的蒸餾水,在80℃的條件下回流2 h。)合理,可行。 實驗采用了傳統(tǒng)方法提取黨參多糖,即水提-醇沉法,通過查閱資料及前期預實驗,選用液料比、提取時間和提取溫度三個因素,結合L9(34)正交表分析法對黨參多糖提取方案進行優(yōu)化,優(yōu)選出的最佳的提取方案為液料比20∶1( mL∶g),提取回流溫度80℃,回流提取時間為2 h。在此提取線路下,黨參多糖的提取率較高,最大值均值為12.66%。該提取線路簡單易操作,可以為黨參多糖開發(fā)提供理論依據(jù)。2.3 重復性實驗
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