杜仲葉多糖閃式提取條件優(yōu)化研究

齊善厚 吳 蕊 蔣曉蕊 范桂強(qiáng) 王志杰

（1 衡水學(xué)院 河北 衡水 053000； 2 衡水市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)中心 河北 衡水 053000）

杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.) 又名思仲、思仙等，是一種較為名貴的多年生樹種，是我國(guó)特有的名貴經(jīng)濟(jì)樹種之一[1]。研究表明，杜仲中的功效成分主要有多糖、氨基酸、黃酮、木脂素、環(huán)烯醚萜類和多種微量元素等[2]。杜仲和人們的健康息息相關(guān)，其主要功效有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、降糖、降壓、抗疲勞等，杜仲葉中功效性成分較多，其中多糖作為一種主要的功效成分被廣泛用于試驗(yàn)研究[3，4]。

閃式提取器是一種新型的組織破碎提取器，通過在不同類型的中草藥化學(xué)成分提取過程中的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)閃式提取器都體現(xiàn)出其較好的效果。閃式提取器主要的工作原理：被提取物在溶劑溶解的情況下，利用閃式提取器的高速攪拌力和剪切力，使中草藥的植物細(xì)胞組織迅速被破壞，使溶劑與組織細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)成分充分快速的接觸，使有效成分迅速的轉(zhuǎn)移到溶劑中，達(dá)到快速提取的目的[5]。本研究針對(duì)杜仲葉中的多糖進(jìn)行閃式提取研究，以期為杜仲葉閃式提取工業(yè)化提供支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料。杜仲葉(采于衡水學(xué)院杜仲樹)用高純水清洗干凈后，于60 ℃烘干后粉碎，過60 目篩備用。

1.2 試驗(yàn)儀器。閃式提取器(LN22-JHBE50V，北京海富達(dá)科技有限公司)；小高速萬能粉碎機(jī)(天宇機(jī)械有限公司)；分析天平(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司)；721G 可見分光光度計(jì)(上海儀電分析儀器有限公司)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 杜仲葉多糖測(cè)定方法[2]。11月份采摘后的杜仲葉，經(jīng)烘干粉碎后，準(zhǔn)確稱取10.0 g，用水配料，放置于閃式提取容器中，于特定的提取條件下進(jìn)行提取。每次的提取液經(jīng)過濾后濃縮處理，加入75%的乙醇，4℃放置過夜，取出后8000 r/min 離心處理30 min，過濾去液體取固體，干燥后稱重，精確稱重測(cè)定粗多糖重量，計(jì)算多糖得率。

1.3.2 工藝參數(shù)確定。在預(yù)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，確定提取電壓、次數(shù)、時(shí)間、料液比例作為閃式提取杜仲葉多糖的影響因素，進(jìn)行試驗(yàn)分析，來確定閃式提取杜仲葉多糖的工藝參數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 料液比例對(duì)杜仲葉多糖提取率的影響。經(jīng)粉碎后的杜仲葉，取一定的量，用水按照1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35、1∶40 的比例進(jìn)行配比，設(shè)定提取時(shí)間40 s，電壓100 V，提取次數(shù)1次。提取結(jié)束后，經(jīng)濃縮處理，加入75%乙醇，4 ℃靜置過夜，再次離心處理后，測(cè)定提取率，結(jié)果如圖1 所示。由圖1 可知，料液比對(duì)杜仲葉多糖提取率影響較大，比例在1∶10 ～1∶25 時(shí)，隨比例的減小，提取率增加。當(dāng)比例在1∶30 時(shí)，提取率最大，之后趨于穩(wěn)定，因此比例1∶30 較為合適。

圖1 料液比例對(duì)杜仲葉多糖提取率的影響

圖2 提取電壓對(duì)杜仲葉 多糖提取率的影響

2.2 提取電壓對(duì)杜仲葉多糖提取的影響。經(jīng)烘干、粉碎后的杜仲葉，在料液比例為1∶30 的情況下，設(shè)定閃式提取電壓分別為100 V、120 V、140 V、160 V、180 V、200 V、220 V，提取時(shí)間30 s，提取次數(shù)1次，提取后分別測(cè)定提取率，結(jié)果如圖2 所示。由圖2 可知，提取電壓在100 V ～160 V 時(shí)，提取率隨電壓增加而增大，之后提取率逐漸減小，因此提取電壓為160 V 較為適宜。

2.3 提取時(shí)間對(duì)杜仲葉多糖提取的影響。經(jīng)處理后的杜仲葉，在提取電壓160 V，提取次數(shù)1次，料液比例1∶30 條件下，用閃式提取器分別提取20 s、30 s、40 s、50 s、60 s、70 s、80 s，提取結(jié)束后，分別測(cè)定多糖提取率，結(jié)果如圖3 所示。由圖3 可知，提取時(shí)間的長(zhǎng)短直接影響到杜仲葉多糖的提取率，時(shí)間范圍在20 ～60 s 時(shí)，隨提取時(shí)間的延長(zhǎng)，杜仲葉多糖的提取率不斷增加，其原因可能是杜仲葉多糖擴(kuò)散溶出需要一定的時(shí)間，在一定范圍內(nèi)，時(shí)間越長(zhǎng)，提取率越大。超出一定時(shí)間范圍，提取溫度會(huì)明顯的上升，對(duì)提取率也會(huì)產(chǎn)生直接的影響，因此，杜仲葉多糖閃式提取時(shí)間定為60 s。

圖3 提取時(shí)間對(duì)杜仲葉多糖提取率的影響

圖4 提取次數(shù)對(duì)杜仲葉 多糖提取率的影響

2.4 提取次數(shù)對(duì)杜仲葉多糖提取率的影響。經(jīng)粉碎處理后的杜仲葉，在料液比例1∶30，提取電壓160 V，提取時(shí)間60 s 條件下，分別設(shè)定提取次數(shù)為1次、2次、3次、4次、5次，提取結(jié)束后，進(jìn)行濃縮處理，加入75%的乙醇，4℃靜置過夜，分別測(cè)定杜仲多糖提取率，結(jié)果如圖4 所示。

分析圖4 可知，杜仲葉多糖提取率受提取次數(shù)的影響也很大，開始隨提取次數(shù)的增加而增大。當(dāng)提取2次后，多糖提取率最大，為3.36%，之后隨提取次數(shù)的增加而減小，原因可能為提取次數(shù)增加，閃式提取器溫度升高較大，導(dǎo)致杜仲葉多糖結(jié)構(gòu)受損，從而提取率下降。

3 結(jié)論與討論

閃式提取，利用高速的剪切和破碎，使組織細(xì)胞破碎，容易較快的進(jìn)入組織和化學(xué)成分接觸階段，從而使化學(xué)成分很快的溶解，克服其它方式提取時(shí)間長(zhǎng)、功耗大、費(fèi)時(shí)費(fèi)力的缺陷，具有簡(jiǎn)潔、高效、快速的特點(diǎn)，并且能夠適用于工業(yè)化生產(chǎn)[6]。通過對(duì)杜仲葉多糖進(jìn)行提取工藝參數(shù)的研究，發(fā)現(xiàn)提取次數(shù)、時(shí)間、電壓、料液比例均對(duì)提取率有不同程度的影響，經(jīng)優(yōu)化得到的提取工藝參數(shù)為：料液比例1∶30，提取電壓160 V，提取時(shí)間60 s，提取次數(shù)2次，在此條件下，杜仲葉多糖提取率可以達(dá)到3.36%，重復(fù)試驗(yàn)結(jié)果誤差不大，這為進(jìn)一步優(yōu)化提取工藝提供了基礎(chǔ)和依據(jù)。