超聲波輔助提取枸杞多糖工藝優化

摘要：為了探索優化超聲波輔助提取格爾木產枸杞（Lycium barbarum L.）多糖的最佳工藝條件，以枸杞多糖得率為指標，用單因素試驗和正交試驗L9（34）對料液比、提取時間、提取溫度和超聲波功率4個因素進行考察，確定超聲波輔助提取枸杞多糖的最佳工藝，并對結果進行驗證。結果表明，超聲波輔助提取枸杞多糖的最佳工藝條件為提取溫度50 ℃、提取時間10 min、料液比1∶20（m/V，g∶mL）、超聲波功率50 W，在該條件下，格爾木產枸杞中多糖得率為3.006%。

關鍵詞：枸杞（Lycium barbarum L.）多糖；超聲波輔助提取法；得率

中圖分類號：R284.2 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）16-3933-03

枸杞（Lycium barbarum L.）作為一味傳統常用的中藥，臨床使用歷史久遠。枸杞的主要活性成分枸杞多糖日益得到重視[1，2]。現代醫學表明，枸杞多糖有較強的免疫活性，是有效的免疫增強劑，在細胞免疫和體液免疫中具有重要作用，并以此為基礎發揮枸杞多糖的多種功能，對機體細胞起到保護作用[3，4]。枸杞多糖的藥理作用和無不良反應展示了其在新藥及功能食品研究上具有廣闊的前景[5]。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 原料與試劑 枸杞產自青海省格爾木市大格勒鄉，甲醇（分析純）購自天津市大茂化學試劑廠，無水葡萄糖（分析純）購自山東省萊陽市化工實驗廠，無水乙醇（分析純）和三氯甲烷（分析純）購自天津市北聯精細化學品開發有限公司，苯酚（分析純）購自北京化工廠。

1.1.2 儀器與設備 FA2104S型電子天平購自上海精密科學儀器有限公司，LG10-2.4A型高速離心機購自北京醫用離心機廠，DZX-6090B型真空干燥箱購自上海福瑪實驗設備有限公司，DL201-2型電熱恒溫干燥箱購自天津市實驗儀器廠，KH-250DB型數控超聲波清洗儀購自昆山禾創超聲儀器有限公司，RZ-3000型旋轉蒸發儀購自上海亞榮生化儀器廠，722S型分光光度計購自上海分析儀器廠。

1.2 方法

1.2.1 枸杞多糖得率的測定

1）標準曲線的繪制。多糖濃度的測定采用苯酚-硫酸比色法。精確稱取在105 ℃干燥至恒重的無水葡萄糖50 mg加入100 mL的容量瓶中，加去離子水定容，得到葡萄糖標準溶液[6-8]。分別吸取上述標準溶液1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL于50 mL容量瓶中，加去離子水稀釋至刻度，然后各取1.0 mL于10 mL比色皿中，分別加入50 g/L苯酚溶液1.0 mL，搖勻后加入5.0 mL濃硫酸，搖蕩，在沸水浴中加熱15 min，冷卻至室溫。以去離子水作空白對比，在最佳吸收波長處測吸光度，繪制相應的標準曲線，得到相應的標準方程。

2）枸杞多糖得率的測定。將得到的枸杞多糖濾液稀釋至合適濃度，精確吸取待測液1.0 mL置于10 mL比色皿中，按上述方法測定吸光度，代入標準方程計算多糖濃度[6]，即可得到枸杞多糖得率。

1.2.2 單因素試驗 ①料液比對枸杞多糖得率的影響。在最大吸收波長485 nm下，分別選取料液比1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30（m/V，g∶mL，下同）進行試驗。②提取時間對枸杞多糖得率的影響。在最大吸收波長485 nm、料液比1∶15下，分別選取提取時間1、3、6、10、15、20 min進行試驗。③提取溫度對枸杞多糖得率的影響。在最大吸收波長485 nm下，分別在40、45、50、55、60、65、70 ℃下進行試驗。④超聲波功率對枸杞多糖得率的影響。在最大吸收波長485 nm下，分別在30、40、50、60、70、80、90 W下進行試驗。

1.2.3 正交試驗 根據單因素試驗結果，考察提取溫度、提取時間、料液比和超聲波功率4個因素對枸杞多糖得率的影響，按正交設計表L9（34）進行四因素三水平的正交試驗，試驗的因素與水平見表1。

2 結果與分析

2.1 最大吸收波長的確定和標準曲線的繪制

5種不同濃度的葡萄糖溶液的吸光度如表2所示，0.05 mg/mL葡萄糖溶液的波長-吸光度標準曲線如圖1所示，綜合分析確定，葡萄糖標準品的最大吸收波長為485 nm。在485 nm波長下葡萄糖溶液的濃度0.01、0.02、0.03、0.04和0.05 mg/mL與吸光度成線性關系，回歸線性方程為A=12.05C+0.051，r=0.992 7。

2.2 單因素試驗結果

2.2.1 料液比對枸杞多糖得率的影響 由圖2可知，隨著料液比的減少，枸杞多糖得率先增加，但在料液比小于1∶25后，枸杞多糖得率反而下降。綜合考慮提取效率和能耗，初步確定料液比為1∶20或者1∶25。

2.2.2 提取時間對枸杞多糖得率的影響 由圖3可知，當提取時間增加時，多糖得率也隨之增加，但提取時間過長也不適宜于多糖的提取，過長的提取時間不但會加大多糖水解的程度，還會增加能耗。選取提取時間10～15 min為宜。

2.2.3 提取溫度對枸杞多糖得率的影響 由圖4可知，隨著提取溫度的增加，多糖得率也在增加，當提取溫度大于60 ℃時，多糖得率的增加不太明顯，由于提取溫度太高會影響多糖的化學結構，綜合以上分析確定提取溫度為50～60 ℃為宜。

2.2.4 超聲波功率對枸杞多糖得率的影響 由圖5可知，超聲波功率大于60 W對提取效果影響不是很明顯，根據KH-250DB型數控超聲波清洗儀的具體情況確定超聲波功率50～60 W為佳。

2.3 正交試驗結果

由表3可知，料液比對枸杞多糖得率的影響最大，4個因素對超聲波輔助提取工藝的影響程度依次為料液比>超聲波功率>提取溫度>提取時間，最佳提取工藝為A2B1C3D1，即提取溫度為50 ℃，提取時間為10 min，料液比為1∶20，超聲波功率為50 W。

2.4 驗證試驗結果

驗證試驗中1號和2號試驗材料為格爾木產枸杞，3號試驗為寧夏回族自治區中衛市中寧縣產枸杞。由表4可知，所確定的最佳提取工藝相對穩定，以最佳工藝條件提取的格爾木產枸杞多糖平均得率為3.006%，寧夏回族自治區中衛市中寧縣產枸杞多糖得率為2.197%。這與一些文獻記載的得率相一致[7，8]。

格爾木產枸杞中多糖含量高于寧夏回族自治區中衛市中寧縣產枸杞，這是因為格爾木枸杞種植基地位于柴達木盆地，受降水量少、日照時間長、晝夜溫差大等氣候特征影響，這里的枸杞以顆粒大、子少肉厚、味道比較甜、含糖量高而著稱。

3 小結

枸杞多糖超聲波輔助提取的最佳工藝條件為提取溫度50 ℃、提取時間10 min、料液比1∶20、超聲波功率50 W，在該條件下，格爾木產枸杞多糖的得率為3.006%，多糖含量比寧夏回族自治區中衛市中寧縣產枸杞的高。

參考文獻：

[1] 薛立文，李以暖.枸杞子的營養和保健功能[J].廣東微量元素科學，2000（6）：1-4.

[2] 張自萍，廖國玲，李宏武.寧夏枸杞黃酮類化合物HPLC指紋圖譜研究[J].中草藥，2008，39（1）：103-105.

[3] 孫芝楊，錢建亞，陳 衛.寧夏枸杞子中類黃酮的提取及其性質研究[J].食品科學，2008，29（3）：188-194.

[4] 何彥麗，應 逸，蘇 寧，等.枸杞多糖抗實驗性肝癌作用及對VEGF表達與分泌的影響[J].廣東醫學，2006，27（7）：950-952.

[5] 秦睿玲，李國徽，張久榮，等.枸杞多糖對機體免疫功能調節的研究進展[J].黑龍江畜牧獸醫（科技版），2011（8）：39-41.

[6] 陳吉生，呂劍豪.超聲法提取枸杞多糖工藝研究[J].今日藥學，2009，19（12）：46-51.

[7] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典（一部）[Z].北京：中國醫藥科技出版社，2010. 232.

[8] 魏永祥，商希禮.枸杞多糖的研究進展[J].安徽農業科學，2010， 38（11）：5834-5836.