李廣雷,楊 薇,林青華,魏雅蕾,昶國平,劉博翾,張宏桂△
1北京中醫藥大學中藥學院,北京 100102;2北京悅康藥業集團有限公司
枸杞子的提取工藝研究*
李廣雷1,楊 薇2,林青華1,魏雅蕾1,昶國平1,劉博翾1,張宏桂1△
1北京中醫藥大學中藥學院,北京 100102;2北京悅康藥業集團有限公司
目的:優選枸杞多糖的最佳提取工藝條件。方法:以枸杞子中枸杞多糖含量和枸杞多糖干膏得率為指標,用硫酸-苯酚顯色分光光度法測定其含量,用正交實驗法L9(34)對實驗提取料液比(A)、提取時間(B)、提取次數(C)3個因素進行考察,確定枸杞多糖的最佳提取工藝,并對最佳工藝進行驗證。結果:以枸杞中枸杞多糖含量和枸杞多糖干膏得率為指標,最佳提取工藝為A3B2C3。結論:由于提取次數從2次增加到3次后多糖的綜合評價指數增幅不是很大,考慮到成本的原因,確定最佳的工藝條件為A3B2C2,即料液比為1:20,回流時間為1小時,提取次數為2次。
枸杞子;多糖;提取工藝
枸杞子為茄科植物寧夏枸杞(Lycium barbarum L.)的干燥成熟果實,其藥理作用與所含枸杞多糖(L B P)有關[1-7]。枸杞多糖是水溶性成分。本文采用水回流提取枸杞,以浸膏得率和枸杞多糖為指標,采用向量歸一化法,優化提取工藝。
1.1 儀器 UV-2100紫外分光光度計(北京普析通用儀器有限責任公司)。
1.2 試藥 枸杞藥材購自北京圣惠堂中藥飲片有限公司,批號12100906,經北京中醫藥大學中藥學院生藥系張貴君教授鑒定為茄科植物寧夏枸杞的果實。葡萄糖對照品,購自中國食品藥品檢驗所;苯酚、濃硫酸均為分析純。
1.3 方法 原料用水浸泡0.5小時后,回流提取L B P,研究料液比、提取時間、提取次數單因素實驗,在單因素實驗的基礎上設計三因素三水平的正交試驗(見表1),確定最佳的工藝條件。

表1 L9(34)枸杞多糖提取試驗正交設計表
1.3.1 多糖的含量測定,硫酸-苯酚法[8]
1.3.1.1 標準曲線的制備 精密稱取105℃干燥至恒重的葡萄糖對照品0.005 0 g于50mL容量瓶中,加水溶解定容至刻度,配制成0.1m g/mL的葡萄糖溶液;精密吸取葡萄糖標準品溶液各0.20、0.40、0.60、0.80、1.0mL,置于10mL具塞試管中,加水補至2mL,再精密加入1mL 5%的苯酚溶液,搖勻,迅速精密加入硫酸5 mL,搖勻,放置10分鐘,置40℃水浴中保溫15分鐘,取出,迅速冷卻至室溫,以相應的試劑為空白溶液,在490 n m的波長處測定吸光度,以吸光度為縱坐標,濃度為橫坐標,繪制標準曲線。
1.3.1.2 多糖含量測定 精密吸取供試液1mL,置于具塞試管中,測定方法同“1.3.1.1”,根據標準曲線方程計算濃度,按下式計算多糖含量(%)=3.17C×D/W,式中C為測定的枸杞多糖樣品用標準回歸方程計算出的以葡萄糖為測定結果的含量;W為枸杞干果的質量(m g);D為枸杞多糖的稀釋因素,在操作中D=80 000;3.17為葡萄糖換算成枸杞多糖的換算系數[9]。
1.3.2 料液比的選擇實驗 在確定提取時間為1小時,提取次數為1次的情況下,選擇料液比分別為1:5、1:10、1:15、1:20、1:30,根據其浸膏得率和多糖含量選擇合適的料液比。
1.3.3 回流時間的選擇實驗 在確定料液比為1:15的條件下,分別回流提取0.5、1、1.5、2、3小時,回流提取1次,根據其浸膏得率和多糖含量選擇合適的料液比。
1.3.4 提取次數的選擇實驗 在確定料液比為1:15、回流1小時的條件下,分別回流提取1、2、3、4、5次,根據其浸膏得率和多糖含量選擇合適的料液比。
1.3.5 正交實驗 準確稱取已于60℃烘干并粉碎的枸杞子20 g,加入圓底燒瓶中,按設計好的正交實驗條件回流提取,提取液濃縮,濃縮至60 mL,比重約為1.1~1.2,精密吸取30mL濃縮液至已稱重的蒸發皿中,先水浴蒸干,然后烘干(105℃)3小時,至恒重,稱量,計算得干膏收率;另精密吸取濃縮液15mL,根據文獻報道,加入6倍量95%乙醇,攪拌均勻,4℃靜置過夜,棄去上清液,沉淀經干燥得粗品L B P,再準確精密加入200mL水溶解,取10mL置于250mL容量瓶中,定容,得供試品溶液。平行進行2次正交實驗,以減少隨機誤差的出現,見表2-3。

表2 枸杞多糖正交實驗及結果分析

表3 方差分析
2.1 標準曲線的制備 苯酚-硫酸法測定多糖含量,得標準曲線回歸方程為:Y=69.36X+0.0738,相關系數r=0.999 6,式子中Y為吸光度,X為濃度(m g/mL),線形范圍為0.002 5-0.012 5m g/mL。2.2 單因素考察實驗
2.2.1 料液比單因素實驗 隨著加水量的不斷增加,多糖的綜合評價指數也逐漸增加。當加水量增加到20倍以后,評價指數增幅不大,所以正交試驗選擇1:10、1:15、1:20三個水平。見表4。

表4 料液比對多糖提取的影響
2.2.2 回流時間單因素實驗 隨著回流時間的延長,多糖的綜合評價指數也逐漸增加。當回流時間延長到1.5小時,評價指數增幅不大,所以正交試驗選擇0.5、1、1.5三個水平。見表5。

表5 回流時間對多糖提取的影響
2.2.3 提取次數單因素實驗 隨著提取次數的增多,多糖的綜合評價指數也逐漸增加。當回流次數增加到3次時,評價指數增幅不大,所以正交試驗選擇1、2、3三個水平。見表6。

表6 提取次數對多糖提取的影響
2.3 回流提取正交實驗 正交實驗結果如表2所示,從正交實驗結果可以看出:提取次數(C)對實驗結果的影響最大,其次是料液比(A)和回流時間(B)。根據正交實驗所得的最佳工藝條件為A3B2C3,但是由于提取次數從2次增加到3次后多糖的綜合評價指數增幅不是很大,考慮到成本的原因,確定最佳的工藝條件為A3B2C2,即料液比為1∶20,回流時間為1小時,提取次數為2次。
2.4 驗證實驗 按照以上結果分析的最佳工藝,分別各取3批樣品進行實驗,比較和驗證最佳提取工藝的可靠性。通過表7可以看到最佳的工藝條件下所得到的綜合評價指數比任何一次正交實驗結果都良好。因此可以說明本提取工藝研究所得結果具有很高的可靠性。

表7 驗證實驗結果
在單因素實驗考察的基礎上,通過正交實驗,確定了用水回流提取枸杞多糖的最佳工藝,不僅節約了成本還可以為工業化大生產提供理論依據。通過本工藝的提取,枸杞多糖的提取率可達到13.5%,可為保健食品和藥品生產企業帶來巨大的經濟效益。
加入硫酸顯色之后,不同的時間點,樣品吸光度不同,在經過考察之后發現,加入硫酸10分鐘后,在40℃水浴中保溫15分鐘,拿出立即在冷水中放涼,此方法顯色所得吸光度值穩定性較好。
在回流時間的單因素考察中發現,隨著提取時間的延長,總的干膏量逐漸增加,但是多糖的含量在2小時達到最高,可能是因為隨著時間的延長多糖的結構發生了變化導致多糖含量減低。
在醇沉淀多糖的實驗中發現,加入4倍量的95%的乙醇后,沉淀靜置過夜,再加入95%乙醇仍然有沉淀,這與加入4倍量的95%的乙醇的文獻[10]給出的參考不同,經過實驗發現加入6倍量后可完全沉淀多糖。
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Study on Extraction Technology of GouQ iZi
LIGuanglei1,YANGWei2,LIN Qinghua1,WEIYalei1,CHANG Guoping1,LIU Boxuan1,ZHANG Honggui1△
1 College of Chinese Medicine of Beijing University of Traditional Chinese Medicine,Beijing100102,China; 2 Youcare Pharmaceutical Group Company Limited
Objective:To optim ize the extraction technology of GouQiZi (Lycium barbarum L.) polysaccharide.Methods:By taking the contents of GouQiZi polysaccharide and dry extract yield of GouQi polysaccharide as the indexes,the contents weremeasured by sulphuric acid-phenol reagent spectrophotometry,the extraction ratio ofmaterial to liquid(A),extraction time(B)and extraction times(C)were investigated by orthogonal testmethod L9 (34)to confirm the optimum extraction technology of GouQi polysaccharide,and then to verify the optimalprocess.Results:W ith the contentsof GouQi polysaccharide and dry extractyield of GouQi polysaccharide as the indexes,the optimum extraction technologywasA3B2C3.Conclusion:Since theextraction increases from tw ice to three times,comprehensive evaluation indexes isn't large,by taking the cost into account,the optimal extraction technology is A3B2C3,whichmeans thatmaterial-liquid ratio is 1:20,reflux time is 1h and the extraction times are tw ice,extraction timesare tw ice.
GouQiZi;polysaccharide;extraction technology
R285.1
A
1004-6852(2015)08-0018-03
2014-10-25
國家自然科學基金資助項目(項目編號: 31070328)。
李廣雷(1989—),男,碩士學位。研究方向:中藥藥效物質基礎研究。
△通訊作者:張宏桂(1955—)男,博士學位,教授。研究方向:中藥化學有效物質基礎研究。