甘草多糖的提取工藝研究

趙春玲，張　聰，萬端極

(湖北工業大學輕工學部，湖北　武漢　430068)

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甘草多糖的提取工藝研究

趙春玲，張聰，萬端極

(湖北工業大學輕工學部，湖北武漢430068)

以光果甘草為原料，探討了超聲波法輔助水提取甘草多糖的工藝條件。預處理條件為：在粉碎后甘草中，按1:4的料液比加入80%乙醇浸泡過夜。采用重量法測定多糖的含量，克服了苯酚硫酸法測定誤差大的缺點。研究結果表明，超聲提取的最佳工藝條件為：料液比1:6；提取溫度為80 ℃；提取時間為25 min；提取次數為2次。

甘草多糖；超聲波；提取工藝

近年來隨著甘草多糖類物質藥理作用研究的深入，尤其是其具有較強的抗艾滋病病毒、抑制腫瘤、抗炎、抗輻射、調節免疫等功效[1-3]，對其提取工藝和性質的研究越來越受到重視[4-8]。以往的生產廠家只注重從甘草中提取甘草酸，忽略了對多糖的價值，將甘草多糖作為次要成分隨藥渣棄去，造成資源的浪費。因此，有必要對甘草多糖的提取工藝進行研究，實現對甘草資源的綜合開發利用。

甘草多糖的傳統提取方法需要多次浸提，操作時間長，收率低，容易使部分多糖發生水解。超聲提取方法具有高效節能、操作簡便等優點，其具有空化和振動作用，超聲波的許多次級效應，如乳化、擴散、粉碎、化學效應等也都有利于使甘草中的多糖充分和溶劑混合，促進提取的進行[9]。

本試驗采用超聲波法提取甘草中的甘草多糖，以期為甘草和甘草多糖的綜合開發利用提供理論依據。

1　材料與方法

1.1原材料

光果甘草，湖北工業大學膜技術研究所提供。

1.2試劑和儀器

試劑：無水乙醇(AR)，醋酸鉛(AR)，硫酸鈉(AR)，以上試劑均購自國藥集團化學試劑有限公司。

儀器：FW100高速萬能粉碎機，天津市泰斯特儀器有限公司；JBT/C-YCL400T/2PCC超聲波藥品處理機，濟寧金百特電子有限責任公司；DZX-3真空干燥箱，上海福瑪實驗設備有限公司；TDL-5垂式離心機，上海安亭科學儀器廠。

1.3實驗方法

1.3.1甘草的預處理

稱取一定質量的粉碎后甘草粉末，按1:4的料液比，加入80%乙醇浸泡過夜，以除去甘草中的單糖和低聚糖。將此固液混合物進行離心分離，離心轉速為3000 r·min-1，離心時間為10 min。離心后得到上清液和渣，分離出渣測水分，備用。

1.3.2甘草多糖的超聲提取工藝

稱取1.3.1項中脫單糖和低聚糖后離心分離得到的渣若干份，每份20 g，分別考察料液比、溫度、時間、提取次數等因素對提取率的影響，得到甘草多糖超聲提取液。

1.3.3超聲提取液中蛋白的去除

移取一定體積的甘草多糖超聲提取液，加入適量的20%醋酸鉛和10%硫酸鈉，搖勻靜置0.5 h后過濾，得到去除蛋白后的多糖濾液。

1.3.4醇沉法析出甘草多糖

由于苯酚硫酸法測定甘草多糖存在偏差大、顯色易受樣品色素影響等缺點，所以選擇了重量法測定甘草多糖含量：在去除蛋白后的多糖濾液中加入無水乙醇，使溶液中乙醇體積分數達到80%，靜置過夜，析出沉淀，過濾得到甘草多糖，放入真空干燥箱，溫度設置為60 ℃，干燥至恒重。計算其提取率。

2　結果與討論

2.1料液比對提取率的影響

超聲提取溫度固定為90 ℃，時間固定為25 min的條件下，分別按料液比(g/mL)1:3、1:4、1:5、1:6、1:7加水進行超聲提取。結果如圖1所示。

圖1　料液比對提取率的影響

由圖1可知，隨著料液比的逐漸增大，體系中的溶劑量增大，有利于多糖的傳質、擴散，所以甘草多糖的提取率明顯增加，在料液比為1:6處達到最大。繼續增加溶劑量，物料被稀釋，超聲波的作用相對減弱，當料液比超過1:6時，多糖提取率反而下降。因此，超聲水提的料液比選擇1:6。

2.2溫度對提取率的影響

在料液比為1:6，超聲提取時間為25 min的條件下，溫度分別設定為60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃、100 ℃進行超聲提取。溫度對提取率的影響見圖2。

圖2　溫度對提取率的影響

由圖2可知，隨著溫度的升高，反應體系的能量增加，反應速率加快，甘草多糖提取率明顯增加，當溫度大于80 ℃時，多糖的提取率呈下降趨勢，可能是高溫引起了多糖的部分水解。所以超聲提取溫度選取80 ℃。

2.3提取時間對提取率的影響

在料液比為1:6，超聲提取溫度為80 ℃的條件下，時間分別設定為15 min、25 min、35 min、45 min，進行超聲水提，結果見圖3。

圖3　提取時間對提取率的影響

由圖3可知，提取率隨著超聲時間的增加而增加，在25 min 時達到最大。說明隨著超聲作用時間的增加，細胞壁破碎的效果增加，多糖溶出量增加。超過25 min之后，提取率下降，可能是隨著超聲時間的延長，多糖的結構發生了變化，部分水解導致，而且時間越長，能耗越高，所以選擇超聲時間為25 min。

2.4提取次數對提取率的影響

在料液比為1:6，超聲提取溫度為80 ℃，超聲時間為25 min 的條件下，提取次數分別選擇1次、2次、3次、4次、5次，進行超聲提取。結果見圖4。

圖4　提取次數對提取率的影響

由圖4可知，甘草多糖提取率隨提取次數的增加呈增加趨勢，但在提取2次后，甘草中的大部分多糖已經被提取，再增加提取次數并不能明顯提高多糖的提取率。從節約成本的角度考慮。提取次數選擇2次。

3　結　論

本實驗以光果甘草為原料，對甘草多糖的提取工藝進行了研究。首先對粉碎后的甘草粉末進行預處理，預處理條件為：80%乙醇按照1:4的料液比浸提過夜，以除去單糖和低聚糖。再通過單因素實驗確定了最佳的工藝條件：超聲水提料液比(g/mL)為1:6，超聲提取溫度80 ℃；超聲提取時間25 min，超聲提取次數為2次。多糖的測定采用的是重量法，克服了苯酚-硫酸法重現性不好的缺點。

[1]曹錦花,李華.多糖免疫調節作用的研究進展[J].中國生化藥物雜志,1999,20(2):104-105.

[2]常雅萍,畢無邪,楊貴貞.甘草多糖抗病毒作用研究[J].中草藥,1989,14(4):44-46.

[3]牛廣財,朱 丹.植物多糖的生物活性及其制備技術研究進展[J].食品研究與開發,2005,26(6):191-194.

[4]王航字,劉金榮,江發壽,等.新疆甘草多糖的超聲提取及含量測定[J].基層中藥雜志,2002,16(1):7-8.

[5]張海艷.微波提取甘草多糖工藝的優化研究[J].湖北農業科學,2011,50(4):818-820.

[6]李彩君,張潔冬,趙健安,等.正交設計優選酶法提取甘草多糖的工藝研究[J]. 廣州中醫藥大學學報,2007,24(4):323-324,328.

[7]王岳五,張海波,陳水平,等.甘草殘渣中多糖的分離純化及性質分析[J].南開大學學報(自然科學版),1999,32(4):36-38.

[8]汲晨鋒,姜 薇,王曉晶.甘草多糖的化學與藥理研究[J].哈爾濱商業大學學報,2004,10,20(5):515-518.

[9]謝燕娟,陳曉丹,王曉波.超聲波輔助提取芡實多糖條件優化[J].食品研究與開發,2010,31(8):15-19.

Study on the Extraction Process of Glycyrrhiza Polysaccharides

ZHAO Chun-ling, ZHANG Cong, WAN Duan-ji

(Department of Light Industry, Hubei University of Technology, Hubei Wuhan 430068, China)

Ultrasonic-assisted water method was used for extraction of glycyrrhiza polysaccharides(GPS) from licorice. The crushed licorice was pretreated by immersing with 80% ethanol as solvent, at a ratio of liquid to solid as 1:4 for the night. Gravimetric analysis was used in the determination of polysaccharides. The results showed that the optimum conditions were as follows: the ratio of solid to liquid was 1:4, the extraction temperature was 80 ℃, the extraction time was 25 min and extraction times was 2.

glycyrrhiza polysaccharide; ultrasonic; extract process

趙春玲(1971-)，女，講師，主要從事天然產物分離。

R284.2

B

1001-9677(2016)01-0094-02