全 文 ：西北林学院学报 2)(X 7 , 2 ( 4 ) : 139 一 142
J o u m al of N o rt hwe s t Fo r e s t yr U in v e sr i yt
卷叶黄精多糖精制工艺的研究
李娟丽 ’ 王冬梅卜 , 朱 玮2 樊金栓
( 1
. 西北农林科技大学 林学院 ;2 . 生命科学学院 ,陕西 杨陵 71 21 0 )
摘 要 :对卷叶黄精 ( oP gly o ant “ m c i厅 h如 ilu m ) 多糖的醉沉分离 、 脱蛋 白和脱色素工 艺进行了研究 。 以 多糖
得率、 多糖含量 、 蛋白质去除率 、 脱色率为考察指标 ,确定 出了最佳精制工艺 :①各因素对醇沉分离效果的影
响程度依次为 乙醉浓度 > 提取液浓缩程度 > pH 值 。 醇沉分离工艺为 :醉沉时 乙醉体积分数为 80 % , 药液浓
缩至 l m L / g 原料 , p H 值为 6 。 ②所采用的 6 种脱蛋白方法均对卷叶黄精多糖的蛋白质去除率影响差异显
著 , 对多糖含量影响无显著性差异 。 最佳脱蛋白工艺为 :采用 1 倍糖液体积 的 CT A ( 浓度为 10 % ) 与 1乃 糖
液体积的 Sve ag 试剂 (氛仿 : 正丁醉为 :4 1洒 )脱蛋白 ,蛋白质去除率和多糖含量分别为 84 . H % 、 86 . 42 % 。
③对树脂 、 活性炭 、 H 2 0 : 3 种脱色方法进行了比较研究 ,确定 了最佳脱色工艺 : 采用 巧2D 08 树脂脱色 , 脱色
率、 多糖含量 、 多糖得率分别达 8 . 19% 、 92 . 32 % 、 64 . 16 % 。
关键词 :卷叶黄精 ; 多糖 ; 精制工艺
中图分类号 : 9Q 46 . 3 文献标识码 : 文章编号 : 10 1一 46 1 ( 20 7 ) 04 习 139 狈
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s : ①仆 e v iar o u s fac tosr h a d d i fe er n t i fln u e n e e s o n ex atr e t io n o f p o ly s a e e h a ir d e s , ht e s e卿 e n e e s
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. ②51 , i if e ant d ife er n e e s e石 s et d aom n g 6 m e ht
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.
1 1%
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.
42 % er
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. ③ 3 d e e o fo ir z a t io n m e ht o d s w e er s ot id e d . hT e b e s t d e e o l o ir z a ti o n t e e h n o fo盯 w a s : U s in g
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, 即 ly sac e h iar d e e o n et nt an d p o ly sa e e h iar d e y i e ld er a e h e d
88
.
19%
,
9 2
.
3 2%
,
64
.
16% er s Pe e it v e ly
.
K e y wo dr
: 月明扣an t u m e i滋诉l i u m ; p o ly s a e e h iar d e ; p iur fy i n g t e e h n o l o群
卷叶黄精 ( oP lyg o n以 u m c i厅h如il u m ) ,俗名老虎
姜 ,是百合科 (瑞她 ce ae )黄精属 (尸处塔。ant u m )植物 ,
多糖是其主要的有效成分 , 具有显著的生理活性
〔` 石」。 笔者在前期对卷叶黄精多糖的水提取工艺进
行了研究 ,确定了最佳提取工艺 ,但其水提液中得到
的粗多糖往往含有蛋白质 、色素以及小分子物质等 ,
还需进一步分离纯化 。 因此 ,在对卷叶黄精化学成
分 、抗菌活性和多糖提取工艺进行初步研究的基础
上 〔-68 〕 , 以多糖得率 、 多糖含量 、 蛋白质去除率 、 脱色
率为考察指标 ,采用单因素和正交试验对卷叶黄精
多糖的最佳醇沉分离 、脱蛋 白和脱色工艺进行了研
究 ,为其进一步的开发利用和工业化生产奠定基础 。
1
.
1
材料与方法
材料与设备
1
.
1
.
1 供试材料 卷叶黄精采 自秦岭太白山厚珍
收稿日期 : 2 (X巧一or -20基金项目 :西北农林科技大学校科研专项基金 ( 04 ZM O27 )
作者简介 :李娟丽 ( 19 8 0一 ) ,女 ,陕西合阳人 ,在读硕士 ,研究方向为天然产物化学 。
· 通讯作者: 王冬梅 。
西北林学院学报 2 卷
子。 将其根块去杂 、 7 0℃下烘干 、粉碎 、 备用 。
1
.
1
.
2 仪器与试剂 R E一ZA 旋转蒸发器 ( 上海亚
荣生化仪器厂 ) ; SHZ 一D 循环水式真空泵 ( 河南巩义
市英峪豫华仪器厂 ) ; H H 一51 1 一2 电热恒热水浴锅 (北
京长安科学仪器厂 ) ; AY2 20 电子天平 ( 岛津公司 ) ;
UV 754 N 紫外可见分光光度计 ( 上海精密科学仪器
有限公司 ) ;低速离心机 (北京医用离心机厂 ) ; z K
型真空干燥箱(北京科伟永鑫实验仪器设备厂 ) ;数
显水浴恒温振荡器 ( 江苏金坛市金城国胜实验仪器
厂 ) ;层析柱 ( 2 e m x s o c m ) 。
树脂 : D 10 1 , 岱 D9 58 , X D A石 , 巧 D2 96 , 比 D2 63 ,
比 0D 06 ,比 D20 8 购于西安蓝深树脂公司 ;考马斯亮
蓝 G一 50( 上海绿鸟科技有限公司 ) 、 牛血清白蛋白
(国药集团化学试剂有限公司 ) 、葡萄糖 (北京化工
厂 ,卫生部临床检验中心监制 ) 、苯酚 、浓硫酸 、 活性
炭 (粒状 ) 、 30 % 双氧水 、 乙醇 、 T CA 等 , 其他化学试
剂均为分析纯 。
1
.
2 方法
1
.
2
.
1 含量测定 9[, l0j 多糖含量测定 :用苯酚一硫
酸法在 4 90 lun 处测定 , 以葡萄糖的浓度 ( 。 )为横坐
标 ,吸光度 ( A ) 为纵坐标 ,绘制标准曲线 ,得回归方
程 : A = 7 1 . 197 e + 0 , (X) 4 4 , r = 0 . 999 8
蛋白质含量测定 : 用考马斯亮蓝 G一50 法在
5 95
n m 处测定 , 以牛血清白蛋白 ( B S A ) 的浓度 ( 。 )
为横坐标 , 吸光度 ( A )为纵坐标 ,绘制标准曲线 , 得
回归方程 : A = 0 . 039 Z e 一 0 . 加5 8 , ; = 0 . 999 7
蛋白质去除率 ( % ) = ( 尸 一 P’ ) / 尸 X 10 % 。
式中 , 尸 、尸 ,分别为脱蛋白前后样品溶液的蛋白质含
量 。
脱色率 ( % ) 二 ( A 一 A ` ) / 注 x l o o% 。 式中注、
A
’分别为脱色前后质量分数为 1% 的黄精多糖溶液
在 4 20 n m 处的吸光度 [’ o ] 。
1
.
2
.
2 样品溶液制备 8[] 精密称取干燥粉碎后的
卷叶黄精样品 10 9 , 以 :1 25 的料液比于 80 ℃恒
温浸提 Z h ,过滤 , 滤渣再加水重复浸提 1 次 ,过滤 ,
合并滤液 ,真空干燥 ,得卷叶黄精粗多糖 38 . 04 9 ,多
糖得率为 25 . 40 % , 多糖含量为 6 . 76 % , 置干燥器
备用 。
1
.
2
.
3 醉沉分离工 艺优选 l[ ] 以乙醇浓度 、 提取
液的浓缩程度和 pH 值 3 个因素为考察因素 , 设计
玛 ( 3 )正交试验 ,来优化醇沉分离工艺 。
1
.
2
.
4 脱蛋白工艺优选 [ ’ 2] 按照表 l 于样液中加
人 T CA 试剂和 Sve ag 试剂后 ,在恒温振荡器上振荡
l h
, 静置过夜 ,弃去下层有机相以及蛋白质与 S ve ag
试剂生成的凝聚物后 , 3 50 r/ m in 离心 10 m in , 过
滤弃去滤渣 , 收集滤液 , 测定多糖含量 、 蛋白质含
量和蛋白质去除率 。
表 1 脱蛋白工艺方案
Tab le 1 D e s ign t朋 t Of pmet i
n er mo
v
al t
e e h n ol
o盯
处理 样品
:
20 % 样品 : or %
T CA
样品 :
eS v a g
5 :
4 :
6 一 一 :3 1
1
.
2
.
5 脱色工艺优选 ( l) 树脂脱色 〔` 0] ,树脂的预
处理 :树脂 一 质量分数 5% HCI 浸泡 4 h * 蒸馏水
冲至 pH6 . 0 * 质量分数 5% N a O H 浸泡 4 h * 蒸馏
水冲至 p H S . 0 一 质量分数 95 % 乙醇浸泡 12 h *
蒸馏水洗至无醇味 , 备用 。 ( 2) 静态初筛脱色树脂 :
取处理好的 7 种树脂各 5 m L ,分别加人 or mL 的样
液于 50 m L 三角瓶中 , 50 ℃恒温水浴振荡 Z h ( 120
r/ m in )
。 过滤 ,取滤液将其 pH 值调至 6 . 0 , 测定溶
液在 4 20 n m 处的吸光度 , 比较不同树脂脱色后多糖
的脱色率 。 ( 3) 动态优选脱色树脂 :取初筛试验中
脱色效果较好的 4 种湿树脂各 10 m L ,湿法装柱 ,
分别移取浓度为 0 . 5 扩mL 糖液各 2 m L 上柱 ,蒸馏
水洗脱 , 流速约为 0 . s m口 m i n , 用 M o li s h 反应鉴定
(呈桔红色时 ) 有糖流出后 , 开始收集洗脱液 , 至
M iol hs 反应鉴定呈阴性后停止收集 ,减压浓缩 ,真空
干燥后 ,复溶 ,测定其多糖含量和脱色率。 ( 4 )活性
炭脱色〔” 】:取 20 m L样液 2 份 , 向其中加人活性炭 ,
使样品与活性炭的质量 比分别为 :1 10 和 1 : 20 ,
60 ℃恒温振荡 30 而 n , 过滤 , 收集滤液测多糖得率、
含量及脱色率 。 ( 5 ) H Z 0 2 脱色 L’ ` ] :于 10 m L 样液中
加人 0 . 85 m L 30 % 的双氧水使混合液中双氧水浓度
为 0 . 5% ,用氨水调节 pH 至 8 . 0 , 然后在 37 ℃水浴
中保温 12 h 。 醇沉 ,离心 , 收集沉淀测其多糖得率 、
含量及脱色率 。
2 结果与分析
2
.
1 黄精多糖醇沉分离工艺的优选
一般情况下 ,多糖的分子量越大被沉淀下来所
需的乙醇浓度就越小 〔` , ] 。 从表 2 可看出 ,各因素对
醇沉效果的影响程度依次为乙醇浓度 > 提取液浓缩
程度 > p H 值 。 最佳醇沉工艺应为 A , B I C I , 即醇沉
时乙醇浓度为 80 % , 提取液浓缩至 1 m L / g ,提取液
p H 值为 8 。 但考虑到提取液 p H 值对醇沉效果影响
最小 , 而且提取液本身 pH 值为 6 ,所以确定最佳醇
沉工艺为 A I B , C : , 即醇沉时乙醇浓度为 80 % ,提取
液浓缩至 1 m L / g , 提取液 pH 值为 6 ,用该方法所得
第 4期 李娟丽 等 卷叶黄精多糖精制工艺的研究
的多糖得率为 5 . 94 % ,含量达 80 . 03 % 。
表 2 醉沉分离工艺正交试验结果
Tab le 2 Re s u lst of o rt hog o aln
e xP ier m en t on et han al p卿 ip iat it on
、 、 _ ` 一 人城找号 , ,
/
,翔
B C
/ ( m L
·
g 一 , ) ( p H值 )
多糖含量
l 8
2 6
3 4
l 4
2 8
3 6
l 6
2 8
3 4
2 16
.
7 0 2 1 1
.
85
2 1 1
.
3 2 2 09
.
7 2
19 9
.
5 7 206
.
0 2
佳的脱色树脂 。 故选出脱色效果较好的前 4 种树脂
(岱 DZo s , 岱 D958 , n l 0 1 , X D A石 )进一步做动态吸
附脱色 ,从而优选出适合卷叶黄精多糖脱色的最佳
树脂 。
表 4 7 种树脂的静态脱色性能比较
T a b le 4 hT
e 忱 o m p硕s on of s ta it c de 一 co lior iazt on
e a p a c it ie s 目刃 u t t he se ve n er o in s
树脂型号 1D 01 巧的58 X D A 一 6 is DZ % is 2D 63 SL 】)洲场 巧 2D 08
脱色素/% 69 . 6 3 b 70 . 7 b 6 1 . 3 2。 5 8 . 03 e d 5 4 . 5 5 d 17 . 7 9 e 8 3 , 4 2 a
F 1 4 8
.
37 5 二 , OF . 。 , ( 6 , 7 ) 二 7 . 19
65
7 l 因素主次
A > B > C
2
.
4 动态吸附优选脱色树脂
由表 5 可知 ,对于同型号的树脂来说 ,动态脱色
效果均好于其静态脱色的效果 。 对于 巧 2D 08 树脂
来说 ,其动态脱色率比静态脱色率高出 4 . 7 % 。 各
树脂对脱色效果的影响程度依次为多糖得率 > 脱色
率 > 多糖含量 。 多重 比较结果表明 , 就脱色率而
言 ,巧D208 脱色率最高 ,为 8 . 19 % ,与其他 3 种树
脂差异均显著 , 而多糖得率却与 x D A石 和 1D 01 差
异不 显著 。 从 多糖含 量 上 看 , 巧D 20 8 虽 然与
岱 D95 8 差异不显著 ,但 比9D 58 的脱色率和多糖得
率均不高 。 因此 ,综合考虑 ,虽然用 XD A石树脂脱
色 , 多糖的得率最高 , 但是其脱色率最低 ,达不到脱
色的效果 , 而采用 资2D 08 树脂脱色 , 脱色率和多糖
含量 分别高达 8 . 19 % 、 92 . 32 % , 多糖得率为
64
.
16 %
,其脱色率 、 多糖含量和多糖得率与其他方
法相比均达到最大 ,所以优选出比 2D 08 树脂做为
卷叶黄精多糖脱色的最佳树脂 。
表 5 动态优选脱色树脂性能比较
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p` son of dyn am ic de ~ c ol ior iazt on
e a Pa e iit e s a bo u t ht e e h o sen er s in 。 %
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R 3 3
.
4 2 17
.
13 5
.
83
2
.
2 脱蛋白工艺的优选
由表 3 可知 ,所采用的 6 种处理对卷叶黄精多
糖各指标的影响程度是蛋白质去除率 > 多糖含量 。
即对蛋白质去除率和蛋白质含量的影响差异显著 ,
而对多糖含量的影响无显著性差异 。 多重比较结果
表明 ,处理 3 的蛋白质去除率与各处理间差异均显
著 ,其蛋白质去除率最大 , 高达 84 . 1 1% 。 而从多糖
含量上看 ,它与各处理间差异不显著 ,但其多糖含量
也达到最大 , 为 86 . 42 % 。 综合考虑 ,应采用处理 3
脱蛋白效果较好 , 即用 1 倍糖液体积的 CT A (浓度
为 or % ) 与 l乃 糖液体积的试剂 (氯仿 , 正丁醇为
:4 1 侧 , )结合脱蛋白 。
表 3 脱蛋白工艺效果分析
Tab le 3 hT
e e
fe
e t an al y o is of di fe 托 n t ter a it们 e nt s o n er m o vi n g Por et in
处理 多糖含量 /% 蛋白质去除率 /%
1 84
.
9 5 a 77
.
0 1b
2 85
.
68
a
s l
.
7 8 ab
3 8 6
.
42
a
84
.
l l a
4 8 4
.
0 l a 5 1
.
40 d
5 83
.
47
a
56
.
07
e
d
6 8 2
.
9 8 a 5 8
.
4 1 e
F 0
.
59 5 7 5
.
8 1 7二
注 : OF .。 ; ( 5 , 6 ) 二 5 . 7 5
2
.
3 静态吸附初筛脱色树脂
本试验选用 7 种型号的树脂进行脱色 , 由表 4
可以看出 , 7 种树脂对多糖脱色率的影响差异极显
著 ( F = 14 5 . 3 7 5 > OF . 。 1 ( 6 , 7 ) = 7 . 19 ) 。 多重比较结
果表明 , 比 D208 树脂脱色效果最好 ,高达 83 . 42 % ,
与其他 6 种型号树脂脱色差异显著 。 其脱色效果依
次为 比D 20 8 > 比 D9 5 8 > D 10 1 > X DA石 > 巧 D296 >
巧 D26 3 > 比0D 06 。 由于初筛试验采用的是静态法
吸附脱色 ,色素不能充分被树脂吸附 , 再加上没有考
虑多糖含量和多糖得率的影响 ,所以很难确定出最
树脂型号 多搪得率
D 10 1
场的5 8
X D A 一 6
巧m OS
F
67
.
07
a
42
.
3 6 b
70
.
7 8 a
64
.
1 6 a
多搪含量
0
.
09 ab
9 1
.
83 a
8 9
.
6 2 b
9 2
.
32 a
脱色率
74
. 以 b
7 5
.
58 b
6 7
.
5 0 e
88
.
1 9 a
46
.
5 8 3二 1 1 . 4 17 . 37 . 5 5 2二
注 : OF .仍 ( 3 , 4 ) 二 6 . 5 9 , OF . o , ( 3 , 4 ) 二 1 6 . 69
2
.
5 脱色方法的优选
把优选出的 LS D 2 08 树脂与 H ZO : 、 活性炭脱色
效果进行综合比较 ,结果表 6 可看出 ,各方法对脱色
效果的影响程度依次为多糖得率 > 脱色率 > 多糖含
量 。 通过多重比较 , 活性炭所采用的 2 个处理对多
糖得率 、脱色率和多糖含量的影响均无显著性差异 。
比 D208 、 H Z O : 和活性炭 3 种方法之间相比对多糖
得率和脱色率的影响差异显著 。 综合比较 ,仍然是
用 璐 2D 08 脱色效果最好 , 其他 2 种方法脱色后的
多糖得率和脱色率均太低 , 这说明树脂脱色法优于
西北林学院学报 22卷
H Z0 2和活性炭脱色法 。
表 6不同脱色工艺效果的综合比较
Ta b le 6h T
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一 eo loi ra Zti
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日 h,u t d ife 此 n t m e th od s
方法 多糖得率 / % 多糖含量 /%
32a16ls肠92692876L】万 D2 0 8
H 2 0 2
活性炭 1
活性炭 2
F
64
.
16 a
17
.
5 7 e
46
.
3 2 b
4 5
.
24 b
13 4
.
85 1
* *
脱色率 /%
88
.
19 a
5 1
.
17 e
6 6
.
6 0 b
7 2
.
49 b
5 2
.
994
* *
注 : OF .。 ( 3 , 4 ) 二 6 . 59 , OF .。: ( 3 , 4 ) 二 16 . 69
结论与讨论
试验结果表明 ,影响卷叶黄精多糖醇沉分离工
艺最重要的因素是乙醇的体积分数 ,本试验确定的
最佳醇沉乙醇体积分数为 80 % 。 这可能是由于多
糖的相对分子质量范围较宽 , 在低体积分数乙醇溶
液中相对分子质量较小的多糖不能被沉淀下来 ;随
着乙醇体积分数的增加和静置时间的延长 , 多糖的
沉淀质量逐渐增加 ;但是 , 由于多糖组成中有多经基
的醛和酮 , 当乙醇体积分数达到一定值后 ,其分子中
的经基会与多糖分子中的经基形成互溶体系 ,从而
使得多糖的沉淀质量有所减少 , 所以当醇沉乙醇体
积分数为 80 % 时 , 所 得 的 黄精粗多糖含 量达
80
.
03%
, 多糖得率为 55 . 49% 。
3
.
2 本试验采用 T CA 法和 Sve ag 法进行脱蛋白试
验 。 由结果可知 , CT A 法无论是从多糖含量还是蛋
白质去除率方面 , 都明显优于传统的 Sve ag 法 , 分别
高出 1 . 8% 和 24 . 1% , 而 CT A 与 Sve ag 结合脱蛋白
效果更好 。 原因有 3 个 :一是 T CA 用量过大会导致
多糖 的水解 , 造成多糖 的损失且浪费试剂 ; 二是
eS va g 法脱蛋白需要重复多次才能达到理想的效果 ,
这样操作麻烦且易造成多糖的损失 ;只有将两者以
合适的比例结合起来 ,既有利于降低多糖损失 ,又减
少了工作量 。
3
.
3 脱色试验结果表明 , 树脂 、 H2 0 : 、 活性炭 3 种
脱色方法效果不同 。 采用活性炭法脱色 , 多糖的得
率太低 ,主要原因是活性炭吸附选择性差 ,在吸附色
素的同时会带走一定量的多糖 ;而 H ZO : 法脱色是
利用其强氧化性使有色基团发生变化 ,这很容易破
坏多糖的结构为后续工作带来不便 ;采用树脂脱色 ,
多糖含量 、 多糖得率和脱色率均达到最大 ,而且此法
选择性好 ,树脂再生简便 ,不会造成多糖的损失 , 也
不会破坏其结构 。
3
.
4 卷叶黄精多糖的最佳精制工艺为 : ①醇沉分离
工艺 :醇沉时乙醇体积分数为 80 % , 药液浓缩至 1
m U g原料 , pH = 6 。 ②最佳脱蛋白工艺 : 采用 1倍
糖液体积的 T C A (浓度为 10 % ) 与 1/ 5 糖液体积的
eS v ag 试剂 (氯仿 : 正丁醇为 :4 I v/ 。 )脱蛋白 ,蛋白
质去除率和多糖含量分别为 84 . 1 1% 、 86 . 42 % 。 ③
最佳脱色工艺 : 采用 比 2D 08 树脂脱色 , 脱色率 、 多
糖含 量 、 多糖得率 分别达 8 . 19 % 、 92 . 犯% 、
64
.
16 %
。 由此精制工艺得到的黄精多糖多糖含量
为 9 2 . 32% ,颜色灰白、无臭 、 无味 、 易溶于水 。
参考文献 :
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