全 文 ：文章编号:1002-8743(2010)01-0049-04
黄花倒水莲多糖提取的最佳脱脂工艺
盛家荣 ,王定培 ,叶雪宁 ,张斌
(广西师范学院 化学与生命科学学院 ,广西 南宁 530001)
摘　要:目的:优选黄花倒水莲多糖提取的最佳脱脂工艺条件.方法:用均匀设计方法设计最佳脱脂工艺条件 ,
以提取物中多糖含量为测定指标 , 考察溶剂 、回流时间及料液比三个因素对有效成分多糖提取的影响.结果:最佳
脱脂工艺条件为乙醇和乙醚比例为 1∶6.1(m L/m L), 回流时间 3h , 料液比 1∶20(g/ mL), 黄花倒水莲茎部多糖的提
取率为 2.65%.结论:优选的提取工艺提取率高 , 是一种省时 、高效 、节能的提取工艺.
关键词:均匀设计;黄花倒水莲;多糖;脱脂工艺
中图分类号:R284.2　　文献标识码:A
黄花倒水莲(Polygala fallax Hemsl)又名黄花参 、鸡仔树 、吊吊黄 、黄花吊水莲 、观音串 、黄花大远志 ,
它的干燥根俗称”黄花参” ,属远志科远志属植物 ,主要分布于广西 、广东 、福建 、湖南 、云南等地 ,其中广
西是重要产区之一[ 1] ;其味甘 ,微苦 ,性平 ,微温;据记载 ,其有补益气血 、健脾除湿 、活血调经 、壮筋骨之
功效.它的根或全草是瑶 、苗 、壮等少数民族常用的民间药物 ,广泛用于治疗产后或病后虚弱 、肾虚腰痛 、
急慢性肝炎 、营养不良性水肿 、子宫脱垂等疾病[ 2～ 5] .研究表明:其含有的多糖成分安全无毒 ,具有抗应
激 、调节免疫等作用[ 7 ～ 9] .
多糖的提取大多采用两种方法 ,即直接水煎煮法和有机溶剂(如乙醚 、乙醇 、石油醚等)脱脂后水煎
煮法 ,实验发现 ,不同的脱脂条件会对南板蓝根多糖的提取率产生影响[ 9] .为此 ,将均匀设计法用于黄
花倒水莲多糖提取的脱脂工艺时 ,采取有机溶剂脱脂后水煎煮法提取黄花倒水莲多糖 ,能以较低的成本
优选出最佳的脱脂工艺条件.
1　仪器与材料
V IS-7220型分光光度计;Sartorius电子天平;LD5-10离心机;D60-2F 型电动搅拌机;DF-101S 集热
式恒温加热磁力搅拌器.
黄花倒水莲(采自广西恭城县栗木乡全会村),实验试剂均为分析纯.
2　黄花倒水莲粗多糖的提取
黄花倒水莲茎 用水洗净 60℃以下烘干 粉碎黄花倒水莲茎干粉 按表 1的组合条件回流 脱脂黄花倒水莲
茎粉干燥脱脂黄花倒水莲茎干粉 加水控温提取 3次
[ 5] 过滤滤液 浓缩 、冷却 加 4倍量 95%乙醇 沉淀 干燥粗多
糖干品 称量 定容 苯酚—硫酸法测其吸光度 计算粗多糖中多糖含量及多糖提取率
3　提取工艺优选
3.1　实验方案设计
在黄花倒水莲(均为 10g干粉)粗多糖提取的脱脂工艺中 ,经预实验 ,选择脱脂效果比较好的乙醇和
收稿日期:2009-11-02
作者简介:盛家荣(1966-　), 女(瑶族),研究员 , 硕士 ,从事天然药物化学研究(shengjiarong99@163.com).
2010 年 3 月　　　　　　　　　　　　　广西师范学院学报:自然科学版 Mar.2010
第 27 卷 第 1期　　　　　Journal of Guangxi Teachers Education University(Natural Science Edition) Vol.27 No.1
DOI :10.16601/j.cnki.issn1001-8743.2010.01.008
乙醚按一定比例混合做脱脂溶剂.考察的主要有:乙醇和乙醚比例 、提取时间及料液比等三个因素 ,根据
预实验的取值范围:乙醇和乙醚比例 X1为 0.1 ～ 1(即 10%乙醇 ～ 100%乙醇);提取时间 X2 为 3 ～ 5h;
料液比 X3为 1∶20 ～ 1∶30(g/ L).再根据各种因素的取值范围 、试验精度要求及均匀设计表[ 10]中的 U＊6
设计出实验方案 ,见表 1.
表 1　实验方案 U 6(63)
NO. 1 2 3 4 5 6
X1 10% 40% 70% 100% 10% 40%
X2 3 4 5 3 4 5
X3 1∶25 1∶30 1∶20 1∶30 1∶20 1∶25
3.2　黄花倒水莲多糖的含量测定—苯酚-硫酸法[ 11 , 12]
3.2.1　标准曲线的绘制
精密称取干燥恒重的葡萄糖 25.2mg ,加适量的蒸馏水溶解 ,转移至 250mL 容量瓶 ,加水至刻度 ,配
成0.100 8 g/L 标准溶液.精密量取葡萄糖标准溶液 0.1 , 0.2 , 0.3 , 0.4 , 0.5 , 0.6 , 0.7(mL)于干燥试
管中 ,分别加水至 1.0 mL ,再加入5%苯酚溶液 1.6 mL ,然后加浓硫酸 7.0 mL ,摇匀 ,室温放置 25 min ,
在 490 nm 处测定其吸光度 ,空白溶液以 1.0 mL 蒸馏水按以上步骤同样操作 ,得标准曲线的回归方程:
A =0.0673C+0.003 3 ,R=0.997 3.
3.2.2　样品中多糖含量的测定
精密称取 60°C干燥恒重的粗多糖各 20mg:W1=20 mg ,W2=21 mg ,W3 =20 mg ,W4=20 mg ,W5
=20 mg ,W6=21 mg.用蒸馏水溶解后定容到 100 mL 容量瓶中 ,摇匀 ,精密量取 0.2 mL 样品液于干燥
试管中 ,加水至 1.0 mL ,按测定标准曲线同样的方法测定粗多糖样品的吸光度.测得样品的吸光度后 ,
根据标准曲线的回归方程及以下公式计算样品中多糖的含量及提取率:
样品中多糖的含量% =〔(C样/0.2)×100/W样〕×0.90×100%
其中:C样表示标准曲线上查得的样品浓度(mg/mL);W样表示称取的粗多糖样品的质量(mg);0.90 表
示多糖的校正系数[ 11 ,12] .
多糖提取率%=粗多糖提取物总质量×样品中多糖含量黄花倒水莲茎粉质量 ×100%.
每个试验号的试验按实验方法重复两次 ,两次所得结果取平均值作为该试验号的结果(见表 2).
3.3　结果分析
3.3.1　实验结果
不同提取条件下黄花倒水莲多糖提取率见表 2.
表 2　多糖提取率表
NO. X1(%) X2(h) X3(g/m L) 粗多糖提取物(g) 粗多糖中多糖含量% 多糖提取率%
1 10 3 1∶25 0.615 26.96 1.66
2 40 4 1∶30 0.666 25.37 1.69
3 70 5 1∶20 0.611 21.56 1.31
4 100 3 1∶30 0.581 21.88 1.27
5 10 4 1∶20 0.749 34.90 2.61
6 40 5 1∶25 0.687 28.41 1.95
3.3.2　数据处理及回归方程
对表 2的数据用微机进行逐步回归分析 ,最终得到如下回归方程及相应参数.
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I=1　B=-6.809 883 E-02　　F=200.278 2
I=3　B=-0.223 887 5 F=181.298 5
I=4　B=-4.088 672 E-04 F=89.624 59
I=8 B=3.962 386 E-03 F=170.777 8
BO=7.001 21;F =108.313 ;R=0.998 847 9;S=5.290 149 E-02
Y＊=7.001 21+(-6.809 883 E-02)＊X1+(-0.223 887 5)＊X3+(-4.088 672 E-04)＊X1＊
X1+(3.962 386 E-03)＊X1＊X3
方程有变量项的 F >F(0.1)=4.54 ,整个方程的 F >F(0.1)=55.8 ,由回归方程可见 ,方程通过 F
检验 ,置信度高.X1(乙醇和乙醚比例)、X3(料液比)对多糖的提取率均有影响.X2(回流时间)在实验范
围内无影响.
3.3.3　求最佳工艺条件
由回归方程不易看出 X1 、X2及 X3对多糖提取率的总体影响 ,为此我们通过网络格优化法[ 13]来求
提取率 Y的最大值 ,得到结果为:
Xl=14.044 95(%);X3=1:20(g/m L );Y=2.599 393(%)
在实验操作易控制条件下 ,理论上黄花倒水莲多糖提取的最佳脱脂工艺为:乙醇和乙醚的比例为:
14%乙醇和 86%乙醚 ,即乙醇和乙醚的比例为 1∶6.1(mL/mL);料液比为 1∶2 0(g/m L),回流时间在
实验范围 3 ～ 5h内无影响 ,但从节约能源和节约时间考虑 ,选择 3 h最好;提取率最高为 2.60%.
4　验证与讨论
4.1　验证实验
为了验证优化计算结果的可靠性 ,选 X l=14%;X2=3 h;X3=1∶20(g /mL)进行验证实验 ,用黄花
倒水莲茎干粉 10.005 g ,提出多糖为0.803 g ,称取 21 mg 配制溶液测其吸光度 ,从标准曲线上查得样品
液浓度 ,计算得多糖含量为 33.02%,多糖提取率为 2.65%.在α=0.05时 ,回归方程的置信区间为:
　　　Y=0.45±1.96＊S=2.599±0.104(%)
即置信区间为[ 2.50 ,2.70] ,验证试验结果落于置信区间内 ,证明优选工艺条件是准确可信的.
4.2　讨论
4.2.1　实验结果
在黄花倒水莲多糖的提取过程中脱脂条件不同对多糖的提取率有影响.黄花倒水莲多糖提取的最
佳脱脂工艺为:乙醇和乙醚比例为 1∶6.1(mL/mL)、料液比为 1∶20(g/ mL)、回流时间为 3h ,黄花倒水
莲多糖提取率最好 ,达 2.65%,提取物中多糖的含量为 33.02 %.实验中用甲醇脱脂 5h后黄花倒水莲
茎的多糖提取率仅约为 1.4%[ 5] .可见:优选的提取工艺提取率高 、省时 、节能 ,具有一定的实际应用价
值.
4.2.2　实验过程
实验过程中分别用苯酚-硫酸法 、蒽酮-硫酸法测黄花倒水莲多糖的含量 ,相比蒽酮-硫酸法 ,苯酚-
硫酸法显色稳定 ,重现性好.
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On the Optimal Dehinding Process of Polysaccaride
from Polygala Fallax Hemsl during Extraction
SHENG Jia-rong , WANG Ding-pei , YE Xue-ning , ZHANG bin
(College of Chemist ry and Life Science ,Guangxi Teachers Education Universi ty ,Nanning 530001 , China)
Abstract:Objective:To study the optimal dehinding process of polysaccaride f rom polygala fallax Hem-
sl during ex traction.Methods:The optimal dehinding process w as selected w ith uniform design and statis-
tical analysis sy stem(SAS).The content of polysaccaride in the ext ract w as determined to investigate the in-
f luence of solvent , the time of ref lux and the solid-liquid ration on i t.Results:The opt imal dehinding process
w as solvent w ith 1:6.1(mL/ mL)alcohol to ether with 3h and w ith 1∶20(g/ mL)of Polygala fallax Hem-
sl stems weight to solvent.The optimum ex traction rates of poly saccaride from Polygala fallax Hemsl
stems w as 2.65%.Conclusion:The considerable ex traction rate of poly saccaride f rom Polygala fallax Hem-
sl stems is achieved by applying the selected technology , the optimum ex traction has characterist ics of
shorter ext raction time and higer ef ficiency and lower cost.
Key words:uniform design;polyg ala fallax Hemsl;polysaccharide;dehinding process
[责任编辑:黄天放]
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