多糖提取技術的研究進展

杜晶 汪珊

摘要 植物多糖有很多藥用價值，其提取方法已成熱點研究內容。本文對多糖提取技術及工藝進行分析，為多糖的進一步研究提供參考。

關鍵詞 多糖；提取技術；工藝

近年來，人們發現中藥多糖具有廣泛的生物活性，對多糖的分析方法更是發展迅猛，且越來越多的中藥多糖被投入臨床應用。至今報道，多糖具有抗腫瘤、抗氧化、抗糖尿病、抗病毒、抗輻射、調節性功能、調血脂等功能^[1，2]，藥理研究發現，魚腥草水溶性多糖可明顯清除超氧自由基和羥自南基^[3]。但中藥多糖的提取率低、化學結構易破壞及構效的復雜性直接影響著中藥多糖的發展及應用。因而有效提取中藥多糖、保持其活性，是進一步研究多糖的前提。因此，本文對不同中藥多糖提取技術進行了綜述、分析，比較不同提取技術的優缺點。

水提法

多糖為大分子化合物，易溶于水，水提多糖是一種最常用的方法。水提多糖多是中性多糖。熱水浸提法所得多糖提取液可直接或離心除去不溶物；或用高濃度乙醇沉淀提純多糖，因為多糖不溶于高濃度乙醇。其中乙醇沉淀最為普遍。一般植物多糖多采用熱水浸提法。另外，乙醇也可用于樣品中不同多糖組分的分離，因為不同性質多糖沉淀所需乙醇濃度不同。趙豐麗^[4]用正交試驗優化冬蟲夏草多糖提取工藝，得最佳提取條件為90℃水提2次，90 min/次。溶劑提取具有成本低、不需特殊設備等優點，是一種常用的傳統方法，但此法提取效率低且費時。近年來，隨著現代科學技術的迅猛發展，植物多糖的提取開始出現了一些現代高新技術。

酸堿提取法

多糖有中性、酸性、堿性之分，有些在酸性下提取率高。任初杰等^[5]通過五元二次旋轉正交設計，對酸提花生粕中多糖的工藝進行研究，認為最佳工藝條件為酸度0.17 mol/L，溫度87℃，時間74 min，料液比1：25，提取1次。有些在堿性下提取率高，尤其是含有糖醛酸的多糖及酸性多糖。多采用0.1 mol/L氫氧化鈉提取，為防止多糖降解，常通以氮氣、硼氫化鈉。劉興杰等對4種動物黏多糖堿提進行比較^[6]。酸堿法操作中要嚴格控制酸堿度，且只在一些特定的植物多糖提取中占優勢，具有特殊性。

超聲波提取法

超聲波提取法具有效率高、能耗低、提取時間短等特點，是一種先進的提取方法，廣泛應用于生產中。超聲波提取法的主要原理是超聲波的“空化效應”產生局部高溫高壓，并形成強大的、能有效地減小及消除與水相之間阻滯層的高速射流或沖擊波，加大了傳質效率。另外，超聲波的許多次級效應也能加速植物有效成分的擴散釋放，如熱效應、溶化、化學效應、生物效應、擴散、擊碎、凝聚效應等，促進植物有效成分與溶劑混合，利于萃取。與此同時，高速射流可大大加速萃取過程，因其能產生一種使植物細胞組織變形、破裂并釋放出內容物的物理剪切力。石奇等^[7]通過正交試驗研究超聲波法提取大棗多糖工藝，得最佳工藝路線為提取2.5 h、pH 6.6、溫度70℃。

微波提取法

微波是頻率300 MHz～ 300 GHz的電磁波，具有穿透力強、加熱效率高、選擇性高等特點。微波技術應用于植物細胞破壁，有效地提高了提取率^[8]。微波輻射可加快反應速度，縮短反應時間。微波提取原理是微射線輻射于溶劑并透過細胞壁到達細胞內部，使細胞內部溫度因溶劑及細胞液吸收微波能而升高，壓力增大超出細胞壁的承受能力，導致細胞壁破裂，細胞中釋放出來的有效成分被溶劑溶解。靳丹虹等比較索氏、超聲波、微波3種提取方法所得靈芝多糖含量^[9]，提取率分別為索氏0.512%、超聲波0.632%、微波0.868%，表明微波提取法最省時省力，提取率最高。

酶提取法

植物細胞壁是南半纖維素、纖維素等物質構成的致密結構。提取藥用植物有效成分時需要克服，細胞壁及細胞間質的雙重阻力。果膠酶、纖維素酶等適當的酶可以破壞藥用植物材料的細胞壁的致密構造，使有效成分溶出。另外，選擇適當的酶類，可有效地使目標物溶出，也能控制非目標物的溶出，提高溶出效率，也為后續的精制創造條件。丁文武等采用正交試驗研究酶法提取川芎多糖的工藝^[10]，得出最佳工藝條件為纖維素酶0.15%，復合果膠10%，時間210min，pH值3.5，溫度60℃，多糖獲得率3.03%。酶法提取川芎多糖簡單、快捷，提取率較高。酶法提取具有較大的應用潛力，其對某些中藥提取時收率明顯提高。但該技術應用時需要先通過實驗確定最適作用時間、pH及溫度等使酶發揮最大作用的條件，限制了酶法提取的應用。另外，底物的濃度、酶的濃度、激動劑及抵制劑等對提取物的影響等一系列問題限制了酶法提取在工業化中藥提取中的應用，還需進一步深入探究。

隨著多糖的廣泛應用，提取技術將會向多元化、聯用方法等途徑發展。如熱水提取與超聲提取、酶法提取聯用，超聲提取與酶法提取聯用，微波提取與酶法提取聯用等，務求提取率最高，結構穩定，條件易達到，為多糖的進一步研究與發展提供條件。

參考文獻

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