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白及有效成分的提取研究

2019-11-22马小双蒋倩李文艳

绿色科技 2019年18期
关键词:多糖

马小双 蒋倩 李文艳

摘要:指出了白及作为一种传统的中药材,药用价值高,用药广泛,化学成分复杂,药理活性多样,具有良好的开发价值,为实现对白及的高值化利用,要对白及多糖提取工艺加以优化。采用水提醇沉法对白及粗多糖的提取(提取温度、提取时间和料液比值)进行了工艺参数的优化,在最佳工艺条件下,即料液比为1。40,提取温度为80℃,提取时间为4h,提取一次,白及粗多糖的提取率可达36.53%;采用超声法对白及粗多糖的提取(料液比值、超声时间和提取温度)进行了工艺参数的优化,在最佳工艺条件下,即料液比为1:40,提取温度为60℃,提取时间为50min,提取一次,白及粗多糖的提取率可达42.15%;采用碱提法对白及粗多糖的提取(浸提液pH值、提取时间、料液比和提取温度)进行了工艺参数的优化,在最佳工艺条件下,即浸提液pH值为9,提取时间为2h,料液比为1:36,提取温度为70℃,提取一次,白及粗多糖的提取率可达39.60%。

关键词:白及;多糖;正交实验

中图分类号:R285 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2019)18-0176-04

1引言

白及是兰科植物白及属[BletiUastriata(Thunb.)Reichb.f.]的干燥块茎,别名良姜、紫兰,根据《本草纲目》记载:“白及又名连及草,甘根,白给,其根白色,连及而生,故日白及”,其性味苦、甘、涩,平、微寒,主归肺经、胃经、肝经。具有补肺、止血、消肿、生肌、敛疮的功效。主要用于治疗肺伤咳血、衄血、金疮出血、痈疽肿毒、溃疡疼痛等症,素有“外科最善”之称,是我国传统止血药,历史悠久。临床上广泛用于治疗咳血、疮疡肿毒、外伤出血、吐血、皮肤皲裂、肺结核、溃疡病出血等病症,疗效突出。

多糖的提取方法主要有溶剂提取法、酸提法、碱提法、超声提取、酶提法、超滤法、微波提取、CO2超临界萃取等。提取纯化方法及其工艺条件严重影响所得产物的功效和性质。溶剂提取法不需要特殊设备、成本较低,是最常用的提取方法之一。碱提法在提取多糖时有较高的提取率,但一些多糖在碱性较强时易水解。酶提法、超滤法、超声提取、微波提取、CO2超临界萃取等方法都是近年来得到关注应用的新技术,各具不同优点,有着广阔的应用前景。

2材料与方法

2.1实验材料

(1)原料与试剂。白及购于文山市三七农贸市场、无水乙醇、蒸馏水。

(2)试验仪器与设备。干燥箱(上海以恒科学仪器有限公司)、R-1005型旋转蒸发仪(郑州长城科技有限公司)、XL5A离心机(湖南湘立科学仪器有限公司)、KQ-300E型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)、HH-S2s恒温水浴锅(金坛市大地自动化仪器厂)、烧杯、量筒、滴管、电子天平、分析天平、玻棒、抽滤装置、滤纸、锥形瓶。

2.2实验方法

2.2.1白及多糖的提取

称取白及粉5g,置于250mL的烧杯中,加入定量蒸馏水置于水浴锅中加热提取,离心(3000r/min,8min),收集滤液,滤液于旋转蒸发仪中70~80℃减压浓缩至粘稠,将浓缩液转移至500mL烧杯中,加3倍乙醇使含醇量达95%以上,静置过夜,用保鲜膜封口,防止乙醇挥发,过滤收集沉淀,置于干燥箱中干燥,回收乙醇,得白及多糖。按下列公式白及粗多糖提取率:

粗多糖提取率(%)=粗多糖量(g)/白及粉量(g)×100%(1)

2.2.2正交试验设计

2.2.2.1水提醇沉正交试验

选择影响多糖提取效率的3个影响因素即料液比、提取时间(h)和温度(℃)作为试验因素,每个因素设置3个水平进行正交试验。选L9(34)正交表进行试验设计,各因素水平表如表1所示。以白及多糖提取率作为评价指标,确定白及多糖的最优提取条件。

2.2.2.2超声波提取正交试验

以白及多糖提取效率为评价指标,确定白及多糖最优提取条件,在固定超声功率为300w的条件下,选择影响多糖得率的3个影响因素即料液比、提取时间(rain)和提取温度(℃)作为试验因素,每个因素设置3个水平进行正交试验。选L9(34)正交表进行设计,因素水平表如表2所示。

2.2.2.3碱水提取正交试验

选择影响多糖提取率的4个因素即溶液PH、提取时间(h)、料液比、提取温度(℃)为试验因素,每个因素设3个水平进行正交试验。选L9(34)正交表进行设计,因素水平表見表3。以多糖提取效率作为评价指标,确定白及多糖最优提取条件。

2.3数据处理

应用SPSSl9.0数据分析软件进行统计学分析,计量资料正态分布用均数加减标准差(x±s)来表示,采用单变量方差分析和单因素方差分析方法。当P<0.05为具有显著差异,有统计学意义。

3结果与分析

3.1水提醇沉提取白及多糖

正交试验数据和方差分析表分别见表4和表5。从表4可知:极差R值RA>Rc>RB,即各影响因素对白及多糖提取率的影响从大到小的顺序为:料液比>浸提温度>浸提时间,理论上各影响因素的最佳组合为A3B3C2,即料液比为1:40,温度为80℃,提取时间为4h。表5表明,料液比、浸提温度、浸提时间三因素对试验结果无显著性影响(P>0.05),没有统计学意义,因素水平间可自由组合,但相对来说A3B3C2的组合较好。

3.2超声提取白及多糖

正交试验数据和方差分析表分别见表6和表7。从表6可看出:极差R值RA>RC>RB,即各影响因素对白及多糖提取率的影响从大到小的顺序为:料液比>浸提温度>超声时间,理论上各影响因素的最佳组合为A2B1C3,即料液比为1:40,温度为60℃,提取时间为50min。表7表明,料液比、浸提温度、超声时间三因素对实验结果无显著性影响(P>0.05),不具统计学意义,因素水平间可自由组合,但相对来说A3B1C3的组合较好。

3.3碱水提取白及多糖

正交试验数据和方差分析表分别见表8和表9。从表8可知:极差R值RC>RA>RB>RD,即各影响因素对白及多糖提取率的影响从大到小的顺序为:料液比>浸提液pH值>浸提温度>浸提时间,理论上各影响因素的最佳组合为A2B1C3D1,浸提液pH值为9,提取时间为2h,料液比为1;36,温度为70℃。表9表明,料液比、浸提液PH、浸提温度、浸提时间四个因素对实验结果无显著性影响(P>0.05),没有统计学意义,因素水平间可自由组合,但相对来说A2B1C3D1的组合较好。

4结论与讨论

以白及多糖提取率为考察指标,通过正交试验确定水提醇沉最优提取条件为;料液比为1:40,提取温度为80℃,提取时间为4h,在上述提取条件下,白及多糖提取率为36.53%。通过正交试验确定超声提取最优条件为:料液比为1:40,提取温度为60℃,提取时间为50min,在上述条件下,白及粗多糖的提取率为42.15%。通过正交实验确定碱水提取最优条件为:浸提液pH为9,提取时间为2h,料液比为1:36,提取温度为70℃,白及粗多糖的提取率为39.60%。

从实验结果看,水提醇沉法、超声波提取法、碱水提取法三种方法提取白及多糖,应用超声波提取提取白及多糖提取效率更高,超声波提取法有其独特的优点,具有高效、环保、节能等优点。研究表明:超声波提取具有空化效应、热效应,增大溶剂的穿透力,易使有机溶剂穿透植物细胞,而使有效成分快速溶出。白及多糖既是药物活性成分也是安全可降解的药用高分子材料,具有较大的研究价值,其应用前景十分广阔,但在研究与应用中往往由于其含量与纯度低而受到限制,提取白及粗多糖是分离和纯化白及多糖的关键。

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