全 文 ：124 食品安全导刊 2015年9月
T
echnology
科技
工艺技术
天然药物活性成分的研究是天然
药物基础性研究的主要工作，如何高
效、简捷地将天然药物的活性成分提
取分离出来，是研究和探索现代中药
进一步开发利用的关键问题之一。以
萹蓄为研究对象，探究了其活性成分-
多糖的提取方法和工艺条件。 运用超
声波提取方法对萹蓄多糖进行提取，
用硫酸 -苯酚法对多糖含量进行定性
定量分析，并对超声波方法提取萹蓄
多糖工艺条件进行单因素和正交试验
分析，得出最佳工艺参数为：超声提
取时间 50min，超声提取温度 60℃，
料液比 (g/ml) 1:12。
萹蓄为蓼科蓼属植物，一年生草
本植物的干燥地上部分，广泛分布于
我国大部分地区，以山东、河南、陕西、
吉林、湖北、四川、浙江等省产量最
大。萹蓄具有止泻、消炎、解毒驱虫、
清热利尿、镇痛等功效。多糖几乎存
在于所有生物体中，具有能量储存、
防御功能、抗肿瘤作用、免疫促进活
性等多方面的生物功能，所以近年来
多糖成为天然药物研究的热点。据资
料显示萹蓄含有丰富的多糖，萹蓄多
糖具有较好的抗脂质过氧化、降血糖、
镇痛作用。超声波提取技术近年来发
展迅速，特别是在中药有效成分萃取
技术领域，如中药生物碱、黄酮、苷
类的萃取得到广泛的应用。该次采用
正交试验优化超声波法提取扁蓄中的
多糖工艺，超声波提取法与传统萃取
分离技术比较有着诸多优点，具有提
取效率高、低温、低能耗、低成本、
适应性广、操作简单、环保安全等优点，
更有利于中草药中多糖的提取。研究
得出的超声波法提取多糖的优化工艺，
可为进一步研究和开发利用民间常用
中药，推进中药现代化的发展和工业
化进程提供试验依据，具有一定的参
考价值。
仪器与材料
722S 可见分光光度计 ( 上海欣茂
仪器有限公司 )；80-1 型离心沉淀器
( 江苏省金坛市正基仪器有限公司 )；
KQ3200E 型超声波提取器 ( 昆山市超
声仪器有限公司 )；HH-S 恒温水浴锅
( 金坛市恒丰仪器厂 )；JBZ-16H 型磁
力搅拌器 ( 上海大普仪器有限公司 )；
FA2104B 电子天平 ( 上海越平科学仪
器有限公司 )；萹蓄；苯酚；葡萄糖
(105℃干燥、恒重 )；95% 乙醇；无水
乙醇； 30%双氧水；丙酮；乙醚；氯仿；
正丁醇； 浓硫酸以上试剂均为分析纯
实验方法
超声波法提取萹蓄多糖
称取萹蓄药材粉末 40g，置于
1000ml 烧杯中，加入蒸馏水，放置于
超声波容器中，不断改变超声波作用
功率、反应时间、水浴温度和料液比
进行提取。
萹蓄多糖的精制
除蛋白
用sevag法脱蛋白：按体积比（4:1）
配制氯仿 : 正丁醇的混合液；将上述实
验制得的多糖溶液蒸发浓缩，得浓缩
液。将多糖浓缩溶液与氯仿 : 正丁醇的
混合液以 3:1 的体积比例，在磁力搅
拌器下进行搅拌均匀混合，30min 后离
心分离，留下上清液，除去白色沉淀，
数次，直至无白色沉淀出现为止。
除色素
在除蛋白后的多糖溶液中加入过
氧化氢，加热进行脱色。此过程中应
注意要不断用搅拌棒进行搅拌，并伴
有气体放出。
膜分离
将样品液装入透析袋内，将透析
袋放入烧杯中，并注入蒸馏水，蒸馏
水量没过透析袋即可，静止放置过夜，
分离结束后将糖溶液浓缩，密封保存
备用。
萹蓄多糖的含量测定
溶液的配制
标准葡萄糖溶液的配制：精密称
取葡萄糖 100mg 于 100ml 量瓶中，
加蒸馏水溶解并稀释至刻度，吸取
此溶液 10ml 置于 100ml 量瓶中，加
水稀释至刻度，摇匀，制成浓度为
100μg·ml-1 的标准葡萄糖溶液。
5% 苯酚试剂的配制：精密称取苯
酚 5g于 100 ml 量瓶中，加蒸馏水溶解
并稀释至刻度，置棕色瓶中存冰箱备用。
标准曲线的制备
精密称取葡萄糖标准品 100mg，
置于 100mL 容量瓶中，用蒸馏水定容
至刻度，摇匀备用。精密吸取葡萄糖
标准溶液0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、
3.5 和 4.0mL 于 50mL 容量瓶中，分别
用蒸馏水至刻度，摇匀。精密吸取上
述各溶液 2mL 于 10mL 具塞刻度试管
中，加入 5% 苯酚溶液 1mL，迅速摇匀
后加入 5mL 浓硫酸，振摇 5min，定容
至 10ml，置沸水浴中加热 15min，然
后置冷水浴中冷却 30min，再次定容至
10ml，随行空白（10mL 具塞刻度试管
中加入 5% 苯酚 1mL，浓硫酸 5mL，用
蒸馏水定容至 10mL）。于 490nm 处测
定吸光度，以吸光度为纵坐标，葡萄
糖浓度为横坐标绘制标准曲线，得回
归方程：y=5.3643x+0.0123，其相关
系数为 r=0.9999,n=8。
萹蓄多糖含量测定
将精制的萹蓄多糖用适量蒸馏水
溶解后，定容至刻度线，摇匀，作为
多糖储备液。按 2.3.2 的方法分别测定
吸光度，由回归方程计算样品溶液中
葡萄糖含量，按下式计算各样品中多
糖的含量。
多糖含量（％）＝ CD/W×100%
式中：C—为萹蓄溶液中葡萄糖的
含量（mg/mL），D—为萹蓄溶液的稀
释倍数，W—为萹蓄粉末的质量。
超声波提取萹蓄多糖的工艺研究
□张　鑫 1　周迎楠 1　孙　振 2　1. 吉林省安信食品技术服务有限责任公司 2. 吉林省食品检验所
DOI:10.16043/j.cnki.cfs.2015.27.076
Sep 2015 CHINA FOOD SAFETY 125
工艺技术
超声波法提取萹蓄多糖正交设计实验
本实验选择超声波提取温度、作
用时间、水与萹蓄的质量比作为参考
依据，以所得多糖的百分比含量为考
察目标，根据不同的单因素对实验结
果的影响，确定正交设计水平表，见
表 1。以 L9(33) 正交表来进一步研究
超声波提取工艺，确定超声波法提取
萹蓄多糖的最适宜提取条件。
表 1　正交试验因素水平表
水平 作用时间A(min)
提取温度
B(℃ )
水与萹蓄的
质量 C
1
2
3
40
50
60
40
50
60
8:1
10:1
12:1
结果与分析
超声波法提取萹蓄多糖的操作参数分析
超声波法作用时间对提取量的影响
称取 40.0g萹蓄 5 份，按料液比
1:10 (g/ml)，超声温度 60℃ , 作用时间
分 别 30min，40min，50min，60min，
70min，分别测定不同作用时间下的多
糖提取量，结果见图 1
提取时间对萹蓄多糖得率的影响
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
30 40 50 60 70
提取时间(min)
多
糖
得
率
(%
)
图 1　提取时间对萹蓄多糖得率的影响
由图 1可见，随着超声波法作用
时间不断延长，萹蓄多糖的含量也会
不断增加，在作用时间为 60min 左右
时多糖的含量达到最高。延长作用时
间到 70min 时萹蓄多糖的含量百分比
没有显著的改变。这是由于在提取的
最初阶段，随着提取时间的逐步增加，
萹蓄中的多糖被不断的提取出来，但
当萹蓄多糖的提取量达到最大程度时，
继续增加提取时间，提取量无明显改
变。所以选择超声波作用时间 40、
50、60min 作为正交考察范围。
超声提取温度对提取量的影响
称取40.0g萹蓄5份，按料液比1:10
(g/ml)，分别在 30℃、40℃、50℃、
60℃、70℃条件下，作用时间 60min，
分别测定多糖的提取量，结果见图 2
提取温度对萹蓄多糖得率的影响
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
30 40 50 60 70
提取温度
多糖
得率
(%)
图 2　提取温度对萹蓄多糖得率的影响
由图 2 可见，考察不同温度对萹
蓄多糖提取量的影响，发现 50℃时萹
蓄多糖的含量达到最高。这是因为随
着提取温度的逐渐升高，萹蓄多糖的
溶解度也在不断的增加，但当温度升
高到一定程度时，由于多糖的热不稳
定性而发生分解，导致萹蓄多糖的含
量迅速降低。因此选择 40℃、50℃、
60℃作为正交试验范围。
料液比对提取量的影响
称取 40.0g萹蓄 4 份，超声温度
60℃ , 作用时间 60min，分别按料液比
1:8、1:10、1:12、1:14(g/ml)， 测 定
多糖提取量，结果见图 3
料液比对萹蓄多糖得率的影响
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
8 10 12 14
料液比
多糖
得率
(%)
图 3　料液比对萹蓄多糖得率的影响
由图 3 得知，随着水与萹蓄的质
量比的不断扩大，多糖的含量百分比
也在不断的增加。当水与萹蓄的质量
比在 1:10 ～ 1:14 这个阶段时，尽管
比例在不断的扩大，但多糖的含量并
没有发生显著的改变。这是由于随着
料液比的不断增加，多糖的得率也会
不断增大，可是当所加的蒸馏水量溶
解所有可提出的多糖时，继续提高料
液比，提取出来的多糖的含量也不会
有所改变。由此，选择料液比1:8、1:10、
1:12 作为正交实验范围。
超声波法提取萹蓄多糖提取条件的优化
按 L9(33) 正交表，以萹蓄多糖的
含量百分比为目标，研究超声波法提
取工艺，结果见表 2。
表 2　L9(33) 正交实验结果
序
号
超声时间
A(min)
提取温
度 B(℃ )
水与萹蓄
的质量比
C
多糖得
率 (%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
1
1
1
2
2
2
3
3
3
6.9
7.22
7.36
1
2
3
1
2
3
1
2
3
6.68
7.45
7.35
1
2
3
2
3
1
3
1
2
6.65
7.35
7.48
1.97
2.46
2.47
2.31
2.61
2.3
2.4
2.38
2.58
表 3　方差分析结果
方差
来源
离均差
平方和
自
由
度
均方 F临界值 F比
A
B
C
0.0371
0.1169
0.1329
2
2
2
0.01855
0.05845
0.06645
19.000
19.000
19.000
0.2792
0.8796
1.0000
从表 3 和表 4 可以看出，影响萹
蓄多糖提取率的主次因素为：料液比
> 提取温度 > 提取时间。最佳组合为
A2B2C3，即超声时间 50min，超声提取
温度 60℃，料液比 1:12。
展望未来，中药现代化、国际化、
工业化的进程日益加快，要求中药中
活性成分的提取与分离方法向着简单、
快速、低成本、高效率、自动化、不
破坏活性成分、环境友好等方面发展。
如何将目前的研究结果应用于中药的
现代化生产过程、加快萹蓄药材的深
度开发利用以及开发新的高附加值萹
蓄和虎杖产品将是今后的研究重点。