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盐肤木果实多糖提取工艺研究

2012-12-03段文昌赵海泉

皖西学院学报 2012年5期
关键词:定容多糖工艺

段文昌,赵海泉,张 莉,赵 建

(1.安徽农业大学 生命科学学院,安徽 合肥230036;2.安徽省植物生物技术实训中心,安徽 六安237012)

盐肤木(Rhus chinensis Mill.)也称山梧桐、乌盐泡、五倍子树等,为漆树科的多年生小乔木或灌木,一般高5~10m,对环境的适应性很强,在我国境内除了新疆、青海等地外都有分布,为我国重要的经济树种之一[1]。关于盐肤木的利用在《山海经》、《博物志》等许多古今典籍中都有记载,作为药用最早见于《本草拾遗》,具有清热解毒、祛风化湿、止血化瘀、降火化痰、舒筋活络、生津润肺等功效[2-4]。但迄今为止,有关盐肤木果实多糖提取的研究却鲜有报道。

本文采用热水浸提法,结合单因子试验和L9(34)正交试验设计,筛选出盐肤木果实多糖的最佳提取工艺,为盐肤木果实多糖的开发提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 材料

盐肤木果实来源:2010年12月采自于霍山县大化坪。

盐肤木果实处理:将采得的果实置105℃烘箱中烘至恒重,粉碎过40目筛。

1.2 仪器与试剂

1.2.1 仪器

WFX-130型原子吸收分光光度计(北京瑞利分析仪器公司),101AS-2型不锈钢数显电热鼓风干燥箱(上海浦东跃欣科学仪器厂),FA2004电子天平(上海精科天平),数显恒温水浴锅(国华电器有限公司),索氏提取器等。

1.2.2 试剂

葡萄糖、浓硫酸、氯仿、苯酚等试剂均是国产分析纯。

1.3 方法

1.3.1 单因素实验

1.3.1.1 浸提温度单因素实验

分别准确称取0.5000g盐肤木干粉于7组锥形瓶中(每组3个),设定料液比为1∶60,提取时间为2 h,设定各组提取温度分别为40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃,采用水浴加热回流提取,回流结束后过滤,收集滤液,用蒸馏水定容至一定体积。分别测定各组溶液中多糖含量。

1.3.1.2 浸提时间单因素实验

分别准确称取0.5000g盐肤木干粉于7组锥形瓶中(每组3个),设定料液比为1∶60,提取温度70℃,设定提取时间分别为1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h,回流提取,回流结束后过滤,收集滤液,用蒸馏水定容至一定体积。分别测定各组溶液中多糖含量。

1.3.1.3 料液比单因素实验

分别准确称取0.5000g盐肤木干粉于7组锥形瓶中(每组3个),设定提取温度为70℃,提取时间为2h时,设定料液比分别为1∶20、1∶40、1∶60、1∶80、1∶100、1∶120、1∶140,进行回流提取,回流结束后,过滤,收集滤液,用蒸馏水定容至一定体积。分别测定各组溶液中多糖含量。

1.3.2 正交试验因素水平[5]

在单因素试验的基础上,采用L9(34)正交试验设计,进行3因素3水平试验,研究盐肤木果实多糖提取的最佳工艺参数。设计正交因素水平如表1。

表1 正交试验因素水平表

1.3.3 盐肤木果实多糖的含量测定

采用苯酚-硫酸法[6-7]。

1.3.3.1 标准曲线的制作

取浓度为40μg/mL的标准葡萄糖溶液,分别吸取0.0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,1.6mL,用水补至2.0mL,摇匀后加入1.0mL的6%苯酚溶液,继续摇匀再迅速加入浓硫酸5.0mL,混匀后放置20 min,待全部冷却后,在波长490nm处测定吸光度。

回归方程:A=0.0194C+0.004,R2=0.9996。

1.3.3.2 样品吸光度的测定

把过滤后的粗糖溶液定容到100mL容量瓶中,在定容后的容量瓶中分别取0.2mL于试管中,再加1.8mL的水,按标准曲线测定方法测定吸光度。

2 结果与分析

2.1 单因素实验结果

2.1.1 提取温度对多糖提取率的影响

温度对多糖提取率的影响见图1。

图1 提取温度对多糖提取率的影响

由图1可知,随提取温度的升高,多糖提取得率呈现出先增加后下降的趋势,提取温度为70℃时,盐肤木果实多糖提取率最高,因此70℃为盐肤木果实多糖提取的最佳温度。

2.1.2 提取时间对多糖提取率的影响

时间对多糖提取率的影响见图2。

图2 提取时间对多糖提取得率的影响

由图2可知,提取时间小于4h时,随提取时间的延长,提取率显著提高,4h后变化缓慢,基本稳定,继续增加提取时间对多糖提取率的提高无显著影响,因此提取时间最佳为4h。

浸提时间对多糖得率的影响较小,随着浸提时间的延长,可能是浸提时间过长,多糖在水中的溶出趋于平衡,多糖得率提高不明显[8]。

2.1.3 料液比对多糖提取率的影响

料液比对多糖提取率的影响见图3。

图3 料液比对多糖提取得率的影响

由图3可知,随料液比的加大,多糖提取得率逐渐增加,料液比在1∶60之后多糖得率增加不明显,且考虑到溶剂量的加大为后续的浓缩增加负担,因此提取料液比1∶60最合适。

2.2 正交试验结果与分析

正交试验结果见表2、3。

表2 L9(34)正交试验结果分析表

表3 L9(34)正交方差分析表

由表2和表3可知,由极差R分析表明,影响盐肤木果实多糖提取得率的主次顺序依次为C(料液比)>A(浸提温度)>B(浸提时间)。即浸提时间对盐肤木果实中多糖的影响最小,浸提温度次之,料液比对盐肤木果实中多糖的影响最大,即对提取效果影响显著,最佳提取条件是A2B2C3,即浸提温度为70℃,浸提时间4h,料液比1∶60。

2.3 最佳提取工艺的重复验证实验

采用正交试验优化得出的最佳提取工艺条件虽然在正交设计的9个组合之列,但是为了验证正交设计优化理论的可行性,在得出的最佳提取工艺条件下将实验重复,同时将正交设计9个组合中多糖得率最高的实验条件设置为对照(见表4)。由表4可见,正交优化的最佳工艺条件多糖的得率最高,验证了正交设计优化理论的可行性。

表4 最佳实验条件下重复实验结果

3 讨论

影响盐肤木果实多糖提取得率的主要因素有料液比、浸提温度、浸提时间等。实验结果表明,料液比对盐肤木果实多糖得率的影响最大,溶剂用量增大,有利于盐肤木果实多糖的溶出。当料液比设置为1∶60时,多糖得率较高,表明多糖溶解较为充分。如果料液比设置太小,多糖就不能完全溶解,会造成多糖提取不充分;料液比设置过大,回收、过滤、转移等工序操作较困难。

采用正交试验法优化盐肤木果实多糖提取工艺,盐肤木果实多糖得率影响因素的优先次序分别为:C(料液比)>A(浸提温度)>B(浸提时间)。最佳提取工艺组合为:A2B2C3,即料液比1∶60、浸提温度70℃、浸提时间4h,盐肤木果实多糖得率为4.09%。

本实验采用传统的热水浸提法,这种提取方法条件简单,成本较低,易于操作,提取条件好控制。可以保证多糖结构的稳定性,有利于进一步对多糖进行分离纯化及其生物活性的评价。

[1]中国科学院《中国植物志》编辑委员会.中国植物志[M].北京:科学出版社,1999.

[2]赵军,崔承彬,蔡兵,等.国产盐肤木属植物的研究进展[J].解放军药学学报,2006,22(1):48-51.

[3]孙美荣,张照.盐肤木开发利用研究[J].昌维师专学报(自然科学版),1997,16(5):31-32.

[4]江苏新医学院.中药大辞典[M].上海:上海人民出版社,1997.

[5]吕炜锋,王兆富,陈捷,等.南瓜多糖的提取纯化及其复方口服液的降血糖作用研究[J].药学进展,2004,28(1):515-518.

[6]张拥军,许晓晖,李昌敏,等.活性南瓜多糖的提取与分析[J].食品工业科技,2002,23(11):19-21.

[7]邬卫东,张晓文.硫酸-苯酚法测定枸杞多糖含量[J].中草药,2003,(3):38-39.

[8]刘国聪,曾楚杰,刘力恒,等.沙田柚皮水溶性多糖的提取和测定[J].食品科学,2007,28(11):223-226.

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