全 文 ：2010 年 2 月第 17 卷第 2 期 中国中医药信息杂志 ·55·
白茅根多糖的提取与含量测定
王海侠 1,吴 云 1,时维静 2,郜 尽 3
(1.安徽科技学院理学院,安徽 滁州 233100；2.安徽科技学院生命科学学院,安徽 滁州 233100；
3.上海交通大学药学院,上海 200240)
摘要：目的 优化白茅根多糖的提取工艺并对其含量进行测定。方法 以白茅根多糖得膏率为考察指标,采用正
交试验法对提取过程中的温度、次数、时间及料液比四因素进行优选研究,采用苯酚-浓硫酸法测定多糖含量。结果
提取次数对多糖提取的影响最显著,其次是提取温度,提取时间和用水量对其影响较小。结论 白茅根多糖的最佳提
取工艺条件是用 15 倍水量在 85 ℃温度下回流提取 3次,每次水提取时间为 3 h。两产地的多糖含量均在 0.15%以上。
关键词：白茅根；多糖；正交试验；苯酚-硫酸法；含量测定
中图分类号：R283.5 文献标识码：A 文章编号：1005-5304(2010)02-0055-03
Extraction and Content Determination of Polysaccharide in Imperata Cylindrica WANG Hai-xia1,
WU Yun1, SHI Wei-jing2, et al (1.College of Science, Anhui Science and Technology University, Chuzhou 233100, China；
2.School of Life Science, Anhui Science and Technology University, Chuzhou 233100, China)
Abstract：Objective To optimize the extracting conditions of polysaccharide from Imperata Cylindrica
and establish a suitable method for its content determination. Methods Based on the qualitative yield of
polysaccharide extraction, a orthogonal test was employed to evaluate the effect of four factors including
extracting temperature, extracting time, the extraction times and the ratio of material to liquid. The
phenol-dense sulphuric acid method was applied for the content determination of polysaccharide. Results
The times of extraction and the extracting temperature influenced the content of polysaccharides mostly,
while the duration of extraction and the amount of water showed little influence. Conclusions The optimum
extraction condition was refluxing and extracting for 3 times at 85 ℃ for 3 hours, and with 15 folds of
water for every time. The contents of polysaccharide in Imperata Cylindrica collected from two different
places were above 0.15%.
Key words：Imperata Cylindrica；polysaccharide；orthogonal design；phenol-dense sulphuric acid
method；content determination

处方量 3份(每份 119 g),按上述优选提取条件进行验证试验,
分别测定芍药苷含量及干膏率(见表 6)。结果用优选的工艺条
件提取,芍药苷含量及干膏率均达到了较高水平,且工艺稳定。
表 6 验证试验结果
编号 药材量(g) 浸膏得率(%) 芍药苷提取量(mg) 综合评分
1 119 26.19 1.979 4 98.38
2 119 26.34 1.972 3 98.20
3 119 25.53 1.974 2 97.50
平均 26.02 1.975 3 98.02
4 讨论
赤芍主要含芍药苷、芍药内酯苷、羟基芍药苷等单萜类化
合物,总称芍药总苷。芍药苷为赤芍中具有代表性的主要有效
成分,因此,以芍药苷为检测指标评价赤芍的提取工艺较为客
观合理。曾用乙腈-0.1%磷酸(14∶86)和甲醇-水(35∶65)等流
动相测定提取液中芍药苷的含量,结果色谱峰分离度不佳,杂
质峰干扰较严重。最后确定以甲醇-水-冰乙酸-异丙醇(20∶
80∶0.4∶0.8)为流动相,分离度＞1.5,符合定量要求。
赤芍中所含的单萜类化合物既溶于水又溶于乙醇,故通常
采用醇提水沉和水提醇沉两种提取分离工艺,精制则通常采用
大孔树脂吸附法。结合处方中各药材的临床药理作用以及工业
生产安全的考虑,本试验采用水为提取溶剂,能有效地提取芍药
苷。该方法简便易行,经济实用,节约了成本,容易实现产业化。
在总用水量和煎煮次数相同的条件下,煎煮时间小于 2 h
不能有效提取出芍药苷,即芍药苷提取不完全。煎煮时间大于
3 h 亦不能有效增加芍药苷的提取量,说明此时已提取完全,故
选择 2～3 h 为筛选范围,即煎煮时间水平安排为 2、2.5、3 h。
经预试验考察以及查阅相关资料[2],醇沉浓度为 50%时可
最大限度地除去淀粉杂质。30%乙醇为沉淀所需最小浓度,故选
择醇沉浓度的水平为 30%、40%、50%。
参考文献：
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29(8)：1202－1204.
(收稿日期：2009-08-13)
(修回日期：2009-10-13,编辑：陈静)
·56· Chinese Journal of Information on TCM Feb.2010 Vol.17 No.2
白茅根[Imperata Cylindrica (L.) Beauv. var. major
(Nees) C. E. Hubb.]为禾本科植物白茅的根茎,具有凉血止
血、清热利尿的功效,临床主要用于治疗急性肾炎、急性传染
性肝炎等[1]。白茅根的成分以三萜类化合物为主,含有葡萄
糖、少量果糖和木糖等。白茅根具有极大的药用与食用价值,
而多糖为其最主要的成分之一。已有实验表明,白茅根多糖具
有明显提高小鼠耐缺氧能力[2]。白茅根味道甘甜,口感醇厚,
国内很多地方都有咀嚼、食用的习惯,是难得的食品添加剂,
工业上可作为优良的清热、消暑饮料的原料[3-4]。实验表明,
白茅根毒性小,食用比较安全,小鼠 LD50高达 20 g/kg 以上[5]。
然而,目前白茅根潜在的市场价值还远没有开发出来。我们以
白茅根多糖含量为考察指标,用苯酚-硫酸法进行含量测定,
考察料液比、提取温度、提取时间、提取次数等因素,确定提
取多糖的最佳工艺条件。同时,比较河北安国和安徽亳州两产
地的白茅根中的多糖含量,为进一步的市场开发利用提供理
论基础。
1 仪器与试药
台式高速离心机(LG10-24A 北京医用离心机)、电热恒温
鼓风干燥箱(DHG-9070 上海三发科学仪器)、HJ-3 控温磁力搅
拌器(江苏金城国胜实验仪器)、电子天平(AK1140 奥豪斯仪
器)、TU-1901 双光束紫外-可见分光光度计(北京普析通用仪
器)、HH-2 数显恒温水浴锅(国华电气)、FD-1D-50 冷冻干燥机
(北京博医康实验仪器)。
白茅根产地为亳州和安国,购于亳州中药材市场,由安徽
科技学院时维静教授鉴定。葡萄糖对照品(分析纯,国药集团,
批号 F20071214)。
2 方法
2.1 对照品溶液的制备
精确称取干燥至恒重的葡萄糖 0.250 g,用重蒸水定容至
250 mL,配成质量浓度为 1.0 mg/mL 的储备液。
2.2 苯酚精制及配制
称取苯酚 100 g,加铝片 0.1 g 与碳酸氢钠 0.05 g,蒸馏收
集 182 ℃馏分,吸取此馏分 5 mL,加水至 100 mL,置棕色瓶中,
即得。
2.3 白茅根多糖的提取
2.3.1 前处理 称取 350 g 白茅根粉末,加适量石油醚(60～
90 ℃)回流 2 次,每次 1 h,倒出石油醚,烘箱中 60 ℃烘干,用
80%乙醇回流提取 2次,每次 1.5 h。处理后的药材粉末在烘箱
中 60 ℃烘干。
2.3.2 水提取粗多糖 称取前处理后的药材10 g,置于 250 mL
圆底烧瓶中,按照正交表所列出的工艺条件在水浴锅中回流提
取。过滤,合并每次试验的提取液,浓缩至 10 mL 左右,加 4 倍
量的 95%乙醇醇沉,静置 24 h,得沉淀部分。沉淀用适量无水乙
醇、乙醚、丙酮依次洗涤,干燥,得粗多糖。每组样品平行3次。

基金项目：安徽省教育厅优秀人才基金项目(2006JQ1196)；安
徽科技学院引进人才专项(ZRC200684)
通讯作者：郜尽,Tel：021-34205769,E-mail：g_jin@sjtu.edu.cn
2.3.3 后处理(纯化粗多糖) Sevag 法去蛋白：用 5 mL 水溶
解粗多糖,加入氯仿-正丁醇(4∶1),在磁力搅拌器上搅拌 15 min,
3 000 r/min 离心 15 min,除去两相界面处的蛋白质,循环操作
数次,直到界面处无蛋白相。装样于处理后透析袋中,在蒸馏水
中透析 3 d,每隔 6 h 换水 1 次。透析好后将样品放于培养皿
里面,冷冻干燥 12 h,得精多糖。
2.3.4 透析袋前处理 把透析袋剪成长度为 15 cm 左右的小
段,相继在500 mL的2%(W/V)碳酸氢钠和1 mmol/L EDTA(pH 8.0)
中将透析袋煮沸10 min,用蒸馏水清洗透析袋3次,放在1 mmol/L
EDTA(pH 8.0)中将之煮沸 10 min,冷却后存放于 1 mmol/L
EDTA(pH 8.0)中,必须确保透析袋始终浸没在溶液内。从此时
起取用透析袋时戴手套,用前在透析袋内装满水然后排出,将
之清洗干净。
2.4 多糖含量的测定
2.4.1 苯酚-硫酸法显色条件 精密量取葡萄糖标准溶液
2.0 mL 至 4个 25 mL 比色管中,分别加入 2.0、4.0、6.0、8.0 mL
5%苯酚溶液,然后加浓硫酸 10.0 mL,振荡混匀后加至刻度线,
置 50 ℃水浴恒温 40 min,取出置冷水中冷却,以水为空白,于
紫外可见分光光度计上在 400～600 nm 范围内扫描,并找到最
大吸收波长。
2.4.2 标准曲线的绘制 准确移取葡萄糖标准溶液 0.5、
1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5 mL 置于比色管中,分别加入
“2.4.1”中苯酚溶液的加入量,摇匀,然后加浓硫酸 10.0 mL
至刻度线,充分摇匀,50 ℃水浴恒温放置 30 min。同时以水做
空白,于最大吸收波长处测定吸光度值。
2.4.3 多糖含量的测定 称取精多糖10.0 mg,并定容于10 mL
容量瓶中,得多糖储备液 1.0 mg/mL。移取多糖储备液 1.0 mL,
按照上述标准曲线绘制中溶液的操作步骤进行,并测定吸光度
值。计算得多糖含量。
2.5 白茅根多糖提取工艺研究
进行提取温度(A)、提取次数(B)、每次提取时间(C)、料
液比(D)4因素3水平的正交试验,以多糖量为提取条件的优化
指标,选出最佳水平的组合[6]。因素水平和正交方案设计见表1。
表 1 因素水平表
提取温度(℃) 提取次数(次) 提取时间(h) 料液比
水平
A B C D
1 70 1 1 10
2 85 2 2 15
3 100 3 3 20
2.6 白茅根多糖提取优选工艺验证试验
称取药材 3 份各 50 g,按所选条件安排试验,依拟定的方
法验证各项指标。
3 多糖的测定结果与分析
3.1 苯酚-硫酸法条件研究
按照“2.4.1”条件进行扫描,结果见图 1。
试验发现,加苯酚溶液 4 mL 时吸光度值最大,而且 487 nm
处有最大吸光度,且稳定。可见测定的最佳条件是加5%苯酚4 mL,
浓硫酸 10 mL,选定测定波长为 487 nm。
2010 年 2 月第 17 卷第 2 期 中国中医药信息杂志 ·57·







图 1 加入苯酚后的紫外光谱图
3.2 葡萄糖标准曲线
以吸光度为纵坐标,溶液的浓度(mg/mL)为横坐标,得回归
方程为：A＝5.689 3B＋0.068 3,r＝0.999 6,可见葡萄糖的浓
度在0.02～0.14 mg/mL范围内,溶液的吸光度与浓度呈良好的
线性关系。
3.3 精密度试验
吸取标准品溶液 1.0 mL 按照“2.4.2”项下方法操作,连
续 6次测定其吸收度,分别为 0.289、0.291、0.293、0.287、
0.285、0.283,求得 RSD＝1.30%。
3.4 稳定性试验
分别精密吸取白茅根多糖储备液各 1.0 mL,按“2.4.3”
项下同法操作,分别在 0.5、1、2、5、12 h 测定,结果分别为
0.275、0.273、0.270、0.265、0.260,求得 RSD＝2.23%,可见
多糖溶液在 12 h 内是稳定的。
3.5 加样回收率试验
准确称取白茅根多糖若干,分别加入葡萄糖标准品若干,
加水至 10 mL,按“2.4.3”项下同法操作,求得平均回收率值
为 97.33%,RSD＝2.86%,见表 2。
表 2 加样回收率试验结果
取样量
(mg)
样品中含量
(mg)
加入量
(mg)
吸光度
(A)
测得量
(mg)
回收率
(%)
平均值
(%)
RSD
(%)
4.518 0 4.136 7 2.502 1 0.215 2 6.456 2 97.25
4.501 2 4.121 3 4.448 5 0.265 2 8.653 2 100.97
4.500 8 4.120 9 6.324 1 0.301 5 10.246 5 98.10
6.023 2 5.514 8 2.402 1 0.244 7 7.753 2 97.93
97.33 2.86
6.212 4 5.688 1 4.648 5 0.297 3 10.065 3 97.38
6.102 6 5.587 5 6.345 2 0.319 2 11.023 5 92.38
3.6 亳州、安国两产地的白茅根多糖含量测定结果
称取亳州、安国两产地白茅根各20 g,按最佳工艺进行提取,
得精多糖分别为 31.73 mg 和 32.85 mg,按“2.4.3”项下同法操
作测其吸收度,结果为精多糖中多糖含量亳州为 91.56%,安国产
为96.25%,按照药材进行计算多糖含量分别为0.15%和 0.16%。
4 工艺条件研究结果与分析
4.1 正交试验结果与分析
正交试验结果见表 3。可见,对白茅根多糖提取的 4 个因
素中,提取次数是决定粗多糖的质量与效率的主要影响因素,
其次是温度,而每次提取时间影响较小,料液比对提取效率影
响也不明显。从 k 值中可看出,将 4 个因素的最优水平结合在
一起,得到提取效率最高的组合是 B3A2C3D2,即白茅根多糖最佳
提取条件是：提取 3次,提取温度为 85 ℃,每次水提取时间为
3 h,料液比为 1∶15。
表 3 多糖提取工艺条件的正交试验方案及其结果
序号 A B C D 多糖总量(g) 多糖含量(%)
1 1 1 1 1 0.354 6 0.04
2 1 2 2 2 0.751 2 0.08
3 1 3 3 3 0.974 5 0.10
4 2 1 2 3 0.801 2 0.08
5 2 2 3 1 1.245 6 0.12
6 2 3 1 2 1.371 5 0.14
7 3 1 3 2 0.912 1 0.09
8 3 2 1 3 1.014 5 0.10
9 3 3 2 1 1.102 3 0.11
k1 0.693 0.689 0.914 0.901
k2 1.139 1.004 0.885 1.012
k3 1.010 1.149 1.044 0.930
R 0.446 0.460 0.159 0.111
4.2 工艺验证试验
3 批 50 g 白茅根药材经优选工艺处理后多糖含量平均为
0.15%,RSD＝1.56 %。验证试验结果表明,检测指标高于或接近
于正交表中最优值,说明优选的提取工艺条件稳定、可行。
5 讨论
水提醇沉法是多糖的主要提取方法。在白茅根多糖提取过
程中,提取次数和提取温度是影响其提取率的显著性因素,最
佳工艺条件为：提取温度 85 ℃,加入 20 倍量的水,提取 3 次,
每次 3 h。本试验采用苯酚-浓硫酸法[7]测定多糖含量,该法简
单、快速、灵敏、重复性好,且生成的颜色持久。用苯酚-硫酸
法测定多糖含量时需注意苯酚浓度不宜太高,否则反应的稳定
性不好且易产生操作误差。本试验采用 5%浓度的苯酚与很多
文献报道相符[8],测定结果较为理想,测定同时保持较高的硫
酸浓度,所用葡萄糖标准溶液与白茅根多糖都需现配现用,才
能保证结果的稳定性及准确性。
参考文献：
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(收稿日期：2009-07-28)
(修回日期：2009-09-04,编辑：陈静)
a-加 2 mL 苯酚
b-加 4 mL 苯酚
c-加 6 mL 苯酚
d-加 8 mL 苯酚