全 文 :檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶
药效试验和临床观察进一步研究。
[参考文献]
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[责任编辑 仝燕]
[收稿日期] 20111003(002)
[基金项目] 广西教育厅项目(201010LX457)
[第一作者] 黄秀香,硕士,副教授,从事天然有机化学研究,Tel:0778-3141892,E-mail:hxx1372@ 163. com
[通讯作者] * 赖红芳,硕士,副教授,从事天然有机化学及分析化学研究,Tel:0778-3141892,E-mail:laihongfang263@ tom. com
超声波协同复合酶法提取半边莲多糖工艺优选
黄秀香,赖红芳 * ,罗丽程
(河池学院化学与生命科学系,广西 宜州 546300)
[摘要] 目的:探讨超声波协同复合酶法对半边莲多糖提取率的影响。方法:以半边莲为原料,用超声波协同复合酶法
提取多糖,通过单因素和正交试验对半边莲多糖的提取工艺进行优化。结果:超声波协同复合酶法提取半边莲多糖的最佳工
艺条件为 pH 4. 0,料液比 1∶ 40,超声波时间 25 min,复合酶用量 1. 0 %。结论:超声波协同复合酶法具有提取率高、工艺简单、
节能的特点。
[关键词] 半边莲;多糖;超声波;复合酶
[中图分类号] R283. 6 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2012)05-0044-03
Optimization of Extraction Technology for Polysaccharide from
Lobelia chinensis by Ultrasonic-Composite Enzyme Synergistic Method
HUANG Xiu-xiang,LAI Hong-fang* ,LUO Li-cheng
(Department of Chemistry and Life Sciences,Hechi University,Yizhou 546300,China)
[Abstract] Objective: To investigate effect of ultrasonic-composite enzyme synergistic method on
extraction rate of polysaccharide from Lobelia chinensis. Method: With L. chinensis as raw material,
polysaccharide was extracted by ultrasonic-composite enzyme synergistic method, extraction technology of
polysaccharide from L. chinensis was optimized by single factor test and orthogonal test. Result: Optimum
technology conditions were as follows:pH 4. 0,ratio of solid-liquid 1 ∶ 40,ultrasonic time 25 min,the amount of
enzyme 1. 0% . Conclusion:Ultrasonic-composite enzyme synergistic method had features of high extraction ratio,
simple process,energy-saving.
[Key words] Lobeliae chinensis;polysaccharide;ultrasonic wave;enzyme
·44·
第 18 卷第 5 期
2012 年 3 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 18,No. 5
Mar.,2012
DOI:10.13422/j.cnki.syfjx.2012.05.022
半边莲全草含生物碱、黄酮苷、皂苷、氨基酸、多
糖等成分,文献报道主要是半边莲生物碱、黄酮苷
等[1],对半边莲中多糖的研究很少。
中药多糖具有免疫调节、抗肿瘤、抗炎、降血脂、
保肝等多种药理作用[2]。多糖提取方法主要有水
浸提法、碱提取法、酶解提取法、超声波提取法、微波
提取法等。本实验采用超声波协同复合酶法提取半
边莲多糖,通过正交试验确定出最佳工艺。采用超
声波协同复合酶提取多糖,过程条件温和,酶活性
高,可以促进多糖的溶出,提高多糖的提取得率[3],
为进一步开发和利用半边莲资源提供理论依据。
1 材料
半边莲(购于宜州市药材市场,经河池学院覃
玥副教授鉴定为桔梗科植物半边莲 Lobelia chinensis
Lour. 全草) ,纤维素酶 (1 400 U·g - 1) ,果胶酶
(1 000 U·g - 1) ,葡萄糖对照品(天津市化学试剂三
厂,AR) ,苯酚、无水乙醇、浓硫酸等均为分析纯。
UV2501 型紫外分光光度计(日本岛津公司) ,
FZ102 型微型植物粉碎机(天津市泰斯特仪器有限
公司) ,AE240S 型电子分析天平(扬州东方集团有
限公司) ,E201 C 型数显酸度计(上海精密科学仪器
有限公司)。
2 方法与结果
2. 1 半边莲预处理 用植物粉碎机粉碎半边莲,过
20 目筛后得到半边莲粉末,以无水乙醇为溶剂,料
液比 1∶ 5,浸泡 24 h 脱脂,抽滤,滤渣于 45 ℃恒温烘
干,得到脱脂半边莲粉末[4]。
2. 2 对照品溶液的制备 准确称取 0. 1 g 经过 105
℃干燥至恒重的葡萄糖,加水溶解定容至 100 mL,
摇匀,备用。
2. 3 标准曲线的绘制[5] 分别精确吸取 0. 0,1. 0,
2. 0,3. 0,4. 0,5. 0,6. 0 mL 葡萄糖对照品溶于 50 mL
量瓶中,稀释至刻度。精密吸取 1. 0 mL 于 25 mL 具
塞比色管,加 5 %苯酚 1. 0 mL,摇匀,缓慢加浓硫酸
5. 0 mL,摇匀,室温静置 30 min。以蒸馏水 1. 0 mL
同上操作加苯酚和硫酸进行显色反应,作为空白对
照,在 490 nm 处测吸光度,以葡萄糖质量浓度为横
坐标,吸光值(A)为纵坐标作标准曲线,得线性方程
A = 0. 004 8C - 0. 015 8(R2 = 0. 997 7) ,线性范围
0. 02 ~ 0. 12 g·L - 1。
2. 4 半边莲粗多糖的提取 准确称取经脱脂干燥
的半边莲粉 2. 00 g,置 250 mL 量瓶中,料液比 1 ∶
30,提取溶剂用蒸馏水,pH 4. 5,复合酶(纤维素酶-
果胶酶 1∶ 1,下同)用量 1. 0%,超声 30 min,沸水浴
灭酶后抽滤,将半边莲多糖的提取液浓缩至原体积
的 1 /3,加入少量的活性炭进行脱色并过滤,滤液加
3 倍量 95 %乙醇混合,冷藏 24 h,抽滤,沉淀分别用
95 %乙醇、丙酮、乙醚多次洗涤,60 ℃烘箱中烘干
直至恒重,即得半边莲的粗多糖。
2. 5 换算因子的测定及多糖得率计算 精密称取
半边莲粗多糖 25 mg,加水溶解并定容至 100 mL。
准确移取 1. 0 mL 溶液,按标准曲线的方法测定其吸
光度,平行测定 3 次,计算换算因子。
f = W /(CD)
式中 W 为半边莲粗多糖的质量;C 为半边莲多
糖中葡萄糖的质量浓度;D 为半边莲多糖溶液的稀
释倍数。计算得 f = 0. 478。
多糖得率 = CDf /W × 100%
式中 W 为半边莲粗多糖的质量;C 为半边莲多
糖中葡萄糖的质量浓度;D 为半边莲多糖溶液的稀
释倍数。
2. 6 单因素试验
2. 6. 1 pH 对多糖得率的影响 准确称取经脱脂干
燥的半边莲粉 5 份,每份 1. 00 g,置于 100 mL 碘量
瓶中,料液比 1 ∶ 30,复合酶用量 1. 0%,样品 pH 分
别为 4. 0,5. 0,5. 5,6. 0,超声 30 min,功率 50 %,沸
水浴灭酶后抽滤,滤液定容到 250 mL 量瓶中,取
1. 0 mL 提取液于 50 mL 量瓶中,定容,按 2. 3 方法
显色,测定吸光度。结果半边莲多糖得率分别为
3. 8%,5. 0%,4. 1%,4. 0%,3. 7%,pH 4. 5 最佳。
2. 6. 2 复合酶用量对多糖得率的影响 按 2. 6. 1
方法操作,pH 4. 5 条件下,复合酶用量分别 0. 6%,
0. 8%,1. 0%,1. 2%,1. 4%,按 2. 3 方法显色,测定
A。结果半边莲多糖得率分别为 4. 7%,4. 5%,
6. 0%,4. 8%,4. 4%。复合酶酶量不是越多越好,高
酶量与超声波协同作用过于强烈,致使多糖结构受
破坏,含量反而降低。
2. 6. 3 超声波时间对多糖得率的影响 按 2. 6. 1
方法操作,pH 4. 5,复合用量 1. 0%,超声时间分别
为 20,25,30,35,40 min,按 2. 3 方法显色,测吸光
度。结果半边莲多糖得率分别为 2. 0%,3. 2%,
2. 8%,2. 5%,2. 4%。由结果可知超声 25 min 最
佳,时间过长,含量反而降低,可能是多糖结构受破
坏所致。
2. 6. 4 料液比对多糖得率的影响 按 2. 6. 1 方法,
pH 4. 5,酶用量 1. 0%,料液比分别为 1∶ 10,1∶ 30,1∶
40,1∶ 50,按 2. 3 方法显色,测定 A。结果半边莲多
糖得率分别为 3. 9%,4. 1%,5. 8%,5. 0%,4. 8%,
·54·
黄秀香,等:超声波协同复合酶法提取半边莲多糖工艺优选
料液比 1∶ 40 最佳,随着料液比的降低,样品中复合
酶酶浓度和底物浓度都逐渐减少,有效碰撞减少,因
此反应呈缓慢下降趋势。
2. 7 正交试验 试验选取 pH,复合酶用量,超声波
处理时间,料液比 4 个主要因素进行 L9(3
4)正交试
验,以半边莲多糖得率作为评价指标,确定最佳提取
工艺条件,参照单因素试验结果设计正交试验因素
及水平(表 1) ,结果见表 2。
表 1 半边莲多糖提取工艺正交试验因素水平
水平
A
pH
B 酶用量
/%
C 超声时间
/min
D
料液比
1 4. 0 0. 8 20 1∶ 20
2 4. 5 1. 0 25 1∶ 30
3 5. 0 1. 2 30 1∶ 40
表 2 半边莲多糖提取工艺正交试验安排
No. A B C D 得率 /%
1 1 1 1 1 4. 084
2 1 2 2 2 4. 968
3 1 3 3 3 4. 245
4 2 1 2 3 4. 046
5 2 2 3 1 3. 511
6 2 3 1 2 3. 362
7 3 1 3 2 3. 835
8 3 2 1 3 4. 096
9 3 3 2 1 4. 071
K1 13. 297 11. 965 11. 542 11. 666
K2 10. 919 12. 575 13. 085 12. 165
K3 12. 002 11. 678 11. 591 12. 387
R 0. 792 0. 299 0. 515 0. 240
由结果可知,各因素对多糖得率的影响顺序为 pH >
超声波时间 >复合酶用量 >料液比。最佳提取条件
为 A1B2C2D3,即 pH 4. 0,超声波提取 25 min,复合酶
用量 1. 0%,料液比 1∶ 40。
2. 8 验证试验 为了考察上述工艺的稳定性,按该
工艺的最佳提取条件 A1B2C2D3 进行重复性试验 3
次,半边莲多糖平均得率为 6. 072 %,RSD 2. 48%。
3 讨论
在多糖的提取过程中,使用酶可降低提取条件,
在比较温和的条件中分解植物组织,加速多糖的释
放或提取。而每种酶都有最适 pH,在此 pH 下催化
反应的速率最高,过酸或过碱都会使酶的空间结构
受到破坏,影响其与底物的结合,从而使多糖得率
下降。
在单因素试验基础上,采用正交试验对半边莲
水溶性多糖的提取工艺进行了初步研究,采用苯酚-
硫酸法测定半边莲多糖的得率。结果表明,pH 对
半边莲多糖得率的影响最大,超声波时间次之,其次
复合酶用量,料液比的影响最小,得到最佳提取工
艺。超声波协同复合酶提取法比传统的提取法具有
节省能源、提取时间短、提取效率高、简单易行等多
种优点。
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[责任编辑 仝燕]
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