當歸多糖提取工藝的優化研究

摘要：采用四因素三水平的正交試驗法對當歸多糖的提取工藝進行了優化研究。結果表明，提取當歸多糖的最佳工藝條件為：蒸煮溫度80℃，時間3 h，料水比1：15，醇析濃度為60％。在上述工藝條件下，浸提液兩次合并，可使當歸多糖的提取得率達6.13％。

關鍵詞：當歸多糖；提取工藝；優化

中圖分類號：S567.239 文獻標識號：A 文章編號：1001—4942(2010)12—0081—04

當歸[Angelica sinensis(Oliv.)Diels]屬傘形科當歸屬，是一種多年生草本植物。其干燥的貯藏根是一味常用中藥材，歷代本草均有記載，始記于《神農本草經》，謂之“當歸味溫，主呃逆上氣”，被列為中品。當歸有補血、和血、調經止血、潤腸滑腸等多種功效，為醫家常用，素有“十方九歸”之稱。當歸良好的藥理作用與其所含的化學成分直接相關，現代化學分析表明，當歸的主要成分為多糖、阿魏酸、揮發油等。

現代藥理研究表明，當歸中的多糖具有多種生物活性，可提高免疫力，對造血系統有明顯的促進作用，對多種腫瘤和輻射損傷也顯示出較好的療效。但目前很難在市場上見到當歸多糖及其系列產品，原因主要是缺乏大規模高效率制備當歸多糖的工藝技術，對當歸多糖提取工藝的探討報道甚少。

本試驗通過正交試驗法對當歸多糖的提取工藝進行了優化研究，力求找到一種操作簡單、多糖得率較高的提取工藝。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

全當歸(市售品)。

1.2 試驗試劑

濃硫酸、苯酚、無水葡萄糖、濃鹽酸、牛血清蛋白、硫酸銅、硫酸鉀、硼酸、甲基紅、次甲基藍、氫氧化鈉、95％食品級酒精等(除酒精外其它均為分析純)。

1.3 試驗儀器

電熱恒溫鼓風干燥箱、恒溫水浴鍋、721可見分光光度計、752紫外一可見分光光度計、消化爐、凱氏定氮儀、電子分析天平(萬分之一)、離心機等。

1.4 當歸中水分的測定

采用干燥恒重法。取9個洗凈的稱量瓶，放人105℃的電熱恒溫鼓風干燥箱至恒重；將當歸干品各取3份，每份約3g，切片后放人稱量瓶，置于105℃干燥箱中，每隔2h取出冷卻至室溫，稱重；反復數次，直至恒重。

1.5 提取當歸多糖的工藝流程

當歸→稱重→烘干→切片→熱水浸提→過濾→濾液醇析→粗多糖→復溶→去除雜蛋白→多糖粗品→脫色→冷凍干燥→多糖干品。

1.6 當歸水溶性多糖的含量測定

采用苯酚－硫酸法，以無水葡萄糖為標準品。

1.6.1 標準溶液的配制 準確稱取分析純無水葡萄糖40mg，用蒸餾水定溶于1000ml容量瓶中。

1.6.2 標準曲線的繪制 精確吸取標準溶液0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8ml，分別置于具塞試管內，各加蒸餾水至2.0ml，再各加苯酚液1.0ml，搖勻，迅速滴加濃H₂SO₄ 5.0ml(總體積為8.0ml)，即刻搖勻，放置于25℃恒溫水浴中，10min后搖一次，再放置20min，取出。另取2.0ml蒸餾水，加入試劑同前法操作，作空白對照，于490nm處測定其光密度(OD值)。然后以OD值為縱坐標，葡萄糖濃度為橫坐標繪制標準曲線供測定多糖含量之用。

1.6.3 當歸多糖樣品含量測定 吸取樣品液1.0ml(相當于40kg左右的多糖)，按上述步驟操作，測光密度，以標準曲線計算多糖含量。

1.7 當歸水溶性多糖提取條件的優化

采用L₂(3⁴)正交試驗法。影響當歸多糖提取的因素很多，現針對提取溫度、物料與加水量之比、提取時間、醇析濃度4個主要因素，分3個水平(表1)，采用L₂(3⁴)交試驗法來安排試驗，以確定提取當歸多糖的最優化條件。根據因素水平表，分9組試驗，每組20g，提取多糖經乙醇沉淀后，稱干重(60℃低溫干燥)后測多糖。

1.8 提取次數對當歸水溶性多糖提取率的影響

采用一次煮出浸提法，可能仍有殘糖，為確立最佳提取次數，獲得較高的多糖得率，本試驗采用多次蒸煮浸提，分別檢測多糖得率。具體操作為：稱取剪成碎片的當歸3份，每份20g，各加15倍水，于100℃浸提3h后過濾濃縮，連續浸提3次，測其多糖得率。

1.9 當歸水溶性多糖中雜蛋白的去除

采用Sevag法。氯仿：正丁醇=4：1，樣品：(氯仿+正丁醇)=1：1，樣品中的蛋白質與混合液形成的絮狀物用離心法除去，反復數次直到雜蛋白基本除凈。

1.10 當歸水溶性多糖中雜蛋白的含量測定

采用紫外分光光度計法測定當歸多糖樣品中雜蛋白(Pr)的含量。

2 結果與分析

2.1 當歸中水分含量的測定

市售當歸水分含量較高，干燥恒重法測定為19.99％，可能與其所含的果膠質較多有關，在工業生產中需預先干燥后再粉碎。

2.2 當歸水溶性多糖含量的標準曲線與回歸方程

標準葡萄糖濃度系列的OD值測定結果見表2。

以OD值為縱坐標，葡萄糖濃度為橫坐標繪制的標準曲線如圖l，回歸分析可得：

Y=0.0446X-0.0015，R²=0.9996。

2.3 當歸水溶性多糖提取的L₂(3⁴)正交試驗方案及結果

利用多糖溶于水或酸、堿、鹽溶液而不溶于醇、醚、丙酮等有機溶劑的特點，可用水、稀酸、稀堿、稀鹽溶液從原料中提取多糖，提取液經濃縮后以等量的乙醇沉淀。因采用酸、堿性溶液進行提取時多糖易發生降解，難以保證多糖的天然性及其活性；稀鹽溶液提取時易引入新雜質等原因，故本試驗中采用熱水浸提，提取液經濃縮后用食用酒精沉淀的方法來制備當歸多糖。試驗方案及結果見表3。

表3反映了不同因素水平對當歸粗多糖得率的影響。由極差大小R_D＞R_A＞R_C＞R_B分析可知，影響當歸水溶性多糖得率的主次順序依次為醇析濃度，提取溫度，料水比，提取時間。因素A₁＞A₂＞A₃，B₂＞B₃＞B₁，C₃＞C₂＞C₁，D₁＞D₂＞D₃，所以，最佳提取工藝條件為A₁B₂C₃D₁，即提取溫度為80，提取時間為3h，料水比為1：15，醇析濃度為60％。在此最佳工藝條件下，浸提液兩次合并，可使水溶性當歸多糖的提取得率達6.13％。

2.4 當歸水溶性多糖最佳提取次數的確定

由表4可以、看出，對當歸水溶性多糖的提取，多糖的得率第一次很高，第二次比較高外，第三次的得率已經相當低了，考慮到提取劑用量以及實際生產過程中的周期等方面的原因，對當歸多糖的提取還是以進行兩次較好。

2.5 當歸多糖粗品的純化

當歸粗多糖干品中的雜質主要為雜蛋白(雜蛋白的含量約為10.51％)與色素，除蛋白質較好的方法是采用Sevag法。

用Sevag法除雜蛋白，加入氯仿／正丁醇時應在不斷攪拌下進行，加入后明顯分為兩層，但蛋白層不明顯，可靜置1h后，將下層離心。離心后明顯分為三層，上層為多糖溶液；中間為一薄層絮狀沉積物，即為雜蛋白；下層為有機萃取劑層。取糖液與離心前上層糖液合并，再經反復醇沉、除雜，直至雜蛋白基本除凈。脫掉雜蛋白后的多糖可用脫色劑或雙氧水除色素。之后將當歸多糖冷凍干燥，最后可得較純的當歸多糖。當歸多糖干品在室溫下放置，其外觀、吸濕性、多糖含量、溶液pH值等均無明顯變化。

3 小結

多糖廣泛存在于自然界當中，是多種中草藥的有效成分之一，具有多種生物活性，是理想的免疫增強劑。本試驗采用正交試驗法對水溶性當歸多糖的提取工藝進行優化研究，找出適用于生產的最佳提取工藝，可為進一步深入開發當歸多糖及其系列產品提供科學依據。