免费文献传递   相关文献

超声波辅助半仿生法提取地桃花多糖



全 文 :第 2 期
第 53 卷第 2期
2014 年 1 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 53 No.2
Jan.,2014
收稿日期:2013-06-10
基金项目:广西教育厅科研立项项目(201106LX584)
作者简介:蓝峻峰(1973-),男(壮族),广西忻城人,副教授,主要从事基本有机化工研究,(电话)18176702025(电子信箱)lzszljf@163.com;
通讯作者,赖红芳(1975-),女(壮族),广西柳州人,副教授,主要从事天然产物提取及成分分析研究,(电话)0778-3141892
(电子信箱)laihongfang263@tom.com。
地桃花为锦葵科植物肖梵天花(Urena lobata L.)
的干燥地上部分 [1],又名肖梵天花、野棉花、狗脚迹、
大梅花树、刺头婆、痴头婆、天下捶、小朝阳、假桃花
等,主产于广西、福建、云南、四川及贵州等地,具有
祛风利湿,活血消肿、清热解毒的功效,我国中医用
于祛风活血、清热利湿、解毒消肿[2]等。 地桃花作为
广西民族药有较广泛的应用,是特色中成药花红片
的主要成分之一。 目前,对地桃花的研究主要集中
在化学成分方面,相关研究表明地桃花中主要含有
黄酮及其苷类、香豆素类、双苯吡酮类、甾醇类、有
机酸酯类、长链烷烃等化合物,以及蛋白质、糖、维
生素等营养成分[3-6],而关于地桃花多糖的提取研究
未见报道。
半仿生法模仿人体给药过程的消化道环境对
植物成分进行提取,具有绿色环保、安全高效、不破
坏有效成分的活性等优点[7]。 超声波技术具有快速
且效率高、安全、节能等特点[8]。 本研究尝试综合超
声波和半仿生法提取的优势, 利用超声波辅助,将
地桃花植物依次在 pH 2.0、7.5、8.3的 3种溶液中进
行半仿生提取地桃花多糖, 并对其工艺进行优化,
以期最大限度地提高地桃花多糖的提取率,降低提
取成本,为其工业化生产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 地桃花 购于广西宜州市中药市场,经河池
超声波辅助半仿生法提取地桃花多糖
蓝峻峰 1,赖红芳 2
(1.柳州师范高等专科学校化学与生命科学系,广西 柳州 545004;2. 河池学院化学与生命科学系,广西 宜州 546300)
摘要:研究超声波法辅助半仿生法提取地桃花(Urena lobata L.)中多糖的最佳工艺。 采用半仿生提取,在
超声波协同作用的基础上,以正交试验法,考察超声功率、超声时间、超声温度、料液比 4 个因素对多糖
提取率的影响。 结果表明,超声波辅助半仿生法提取地桃花多糖的优化工艺条件为超声功率 60 W、提
取时间 50 min、提取温度 75 ℃、料液比 1∶30(m / V,g∶mL)。 在此条件下多糖提取率为 12.86%,加样回收
率为 95.3%,超声波辅助半仿生提取地桃花多糖是一种可行的方法。
关键词:地桃花(Urena lobata L.);多糖;超声波辅助;半仿生法
中图分类号:R284.2 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)02-0401-03
Semi-bionic Extraction of Polysaccharide from Urena lobata L.
LAN Jun-feng1,LAI Hong-fang2
(1. Department of Chemistry and Life Science, Liuzhou Teachers College, Liuzhou 545004, Guangxi, China;
2.Department of Chemistry and Life Science, Hechi University, Yizhou 546300, Guangxi, China)
Abstract: The optimal extraction technology of polysaccharide from Urena lobata L. by ultrasound-assisted semi-bionic ex-
traction was studied. Ultrasound-assisted semi-bionic extraction process was investigated by orthogonal test method. The opti-
mal extraction conditions were as follows: ultrasonic power 60 W, ultrasonic time about 50 min, ultrasonic temperature 75 ℃,
solid to liquid ratio 1∶30 (m∶V,g∶mL). Under the optimal conditions polysaccharide extraction rate is 12.86% and recovery is
95.3%. It is reliable to extracting polysaccharide from Urena lobata L. by ultrasound-assisted semi-bionic extraction.
Key words: Urena lobata L.; polysaccharide; ultrasound-assisted; Semi-bionic
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.02.007
湖 北 农 业 科 学 2014 年
学院邓晰朝副教授鉴定为锦葵科植物肖梵天花的
干燥地上部分。
1.1.2 仪器 AE240S 型分析天平[梅特勒-托利多
(上海)有限公司];UV-2102PCS 型紫外分光光度计
(尤尼科仪器有限公司);KQ2200 DB 型数控超声波
清洗器(昆山市超声仪器有限公司);微型植物粉碎
机 (天津市泰斯特仪器有限公司);RE-52A 型旋转
蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)。
1.1.3 试剂 葡萄糖对照品(天津市化学试剂三厂,
AR),浓硫酸、苯酚、乙醇、磷酸氢二钠、柠檬酸均为
分析纯,去离子水(自制)。
1.2 方法
1.2.1 样品的预处理 将市售地桃花块状物用微
型植物粉碎机粉碎,过 40 目筛,用无水乙醇浸泡两
次脱脂,所得残渣置烘干箱中 60 ℃烘干,烘干的残
渣用于多糖的提取。
1.2.2 提取工艺流程 用柠檬酸、磷酸氢二钠配制
成 pH 2.0、7.5、8.3的 3种溶液,备用。准确称取 10 g
地桃花粉末,在一定料液比、提取温度、提取时间、
超声功率的条件下,分别在 3 种不同酸碱度的水溶
液中进行提取,抽滤,合并滤液,转入 250 mL 容量
瓶中,定容。取 0.5 mL上述溶液于 50 mL容量瓶中,
定容,待测。
1.2.3 标准曲线的制作 准确称取 105 ℃干燥至恒
重无水葡萄糖 0.1 g, 置于 100 mL 容量瓶中溶解定
容,配制成 1 mg / mL 的葡萄糖标准溶液。 分别吸取
1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL 浓度为 1 mg / mL 的葡萄糖
标准溶液于 50 mL 容量瓶中, 以去离子水稀释定
容。各取 2.0 mL葡萄糖标准溶液于 25 mL具塞比色
管,分别加入 1.0 mL 5%苯酚,摇匀后垂直加 5.0 mL
浓硫酸,30 ℃水浴下静置保温 30 min 后, 以去离子
水为空白,在 490 nm 处测吸光度 A [9]。 以葡萄糖含
量 C(μg / mL)为横坐标,吸光度 A为纵坐标,作标准
曲线,得出标准曲线回归方程为 A=0.029 0C-0.148 4,
相关系数 r=0.999 0。
1.2.4 换算因子的测定 准确称取 5 g 地桃花,按
“1.2.2” 方法提取, 经减压抽滤收集滤液并合并滤
液,然后进行旋转蒸发至约 50 mL,加入 4 倍体积的
95%的乙醇,静置 24 h,多糖沉淀,蒸发,烘干,得到
成品粗多糖。 准确称取地桃花粗多糖 100 mg 于
200 mL 容量瓶中,加少量去离子水溶解并稀释至刻
度, 摇匀。 精确吸取配制好的多糖溶液 2.0、3.0、4.0、
5.0、6.0 mL 于 25 mL 容量瓶中,定容后从中分别吸
取 2 mL 于比色管中, 再加入 1 mL 新配制的 5%苯
酚和 5 mL 浓硫酸,振荡,于 30 ℃水浴中保温放置
30 min后按上述“1.2.3”的方法测量其吸光度。 按下
式计算换算因子 f:
f=m / (C×D)
式中,m 为称取地桃花多糖的质量;C 为地桃花
多糖中葡萄糖的浓度;D为地桃花多糖的稀释倍数。
测得 f=2.585。
1.2.5 多糖含量的测定 精确吸取 2.0 mL 样品待
测溶液,置于 25 mL比色管中,加 1.0 mL 5%苯酚,摇
匀后垂直加 5.0 mL 浓硫酸,30 ℃水浴下静置 30 min
后测量其吸光度。以去离子水作空白对照,在 490 nm
处测吸光度。 用回归方程计算多糖质量,按下式计
算多糖提取率:
多糖提取率=(C×D×f×100%) /M
式中,C 为地桃花多糖溶液中葡萄糖的浓度;D
为地桃花多糖溶液的稀释倍数;f 为换算因子;M 为
地桃花样品的质量。
1.2.6 正交试验设计 选择超声功率、 提取时间、
提取温度、料液比作为主要影响因素,每个因素选
择 3个水平,进行 L9(34)正交试验,因素与水平设计
见表 1。
1.2.7 验证试验 根据正交试验结果进行直观分
析,得出最佳提取工艺条件,用最佳工艺条件进行 3
次重复试验。 另取地桃花药粉 3 份,以蒸馏法代替
半仿生法进行超声试验,计算超声提取率。 比较两
者平均提取率。
1.2.8 回收试验 取已知多糖含量的样品溶液(3
份 ), 分别加入不同含量的葡萄糖标准溶液 ,按
“1.2.3”中的方法测定吸光度,计算回收率。
2 结果与分析
2.1 正交试验结果
根据表 2 的正交试验极差结果分析,可以得出
在考察的因素水平范围内,影响地桃花多糖提取率
因素的主次顺序依次为提取温度、提取时间、料液
比 、超声功率 ,最佳组合为 A1B3C3D1,即料液比为
1∶30,提取时间为 50 min,提取温度为 75 ℃,超声
功率为 60 W。 将正交试验结果进行方差分析, 结
果表明, 提取温度对地桃花多糖提取率的影响显
著,其他因素的影响都不显著,各因素影响的主次
关系与极差分析相同。
表 1 因素与水平
水平
1
2
3
超声功率(A)
W
60
70
80
提取时间(B)
min
30
40
50
提取温度(C)

55
65
75
料液比(D)
g∶mL
1∶30
1∶40
1∶50
因素
402
第 2 期
3 结论
研究超声波辅助半仿生法提取地桃花多糖的
提取工艺, 结果表明, 最佳工艺条件为超声功率
60 W、提取时间 50 min、提取温度 75 ℃、料液比
1∶30。 在此条件下多糖提取率为 12.86%,明显优于
先蒸馏再用超声波提取的效果。
半仿生提取法模仿了口服药物在人体胃肠道
的转运过程, 采用选定 pH 的酸性水及碱性水依次
连续提取, 能有效地提取含指标成分高的多糖物
质;超声波可以有效地破坏植物细胞被膜,将有效
成分更好地释放,降低了提取条件,提高提取率,将
超声波辅助和半仿生提取结合起来对植物多糖进
行提取,综合二者的优点,绿色环保、提取温度低、
提取率高、耗时短,降低了提取成本,具有工业化生
产的进一步开发前景。
参考文献:
[1] 广西壮族自治区卫生厅.广西中药材标准[M].南宁:广西科学技
术出版社,1992.
[2] 国家中医药管理局《中华本草》编委会. 中华本草(第十四卷)[M].
上海:上海科学技术出版社, 1999.
[3] 谢 臻,陈 勇,韦 韬. 地桃花化学成分预试验及紫外-可见
光谱研究[J]. 广西科学院学报,2010,26(3):225-227.
[4] 贾 陆,敬林林,周胜安,等.地桃花化学成分研究(Ⅰ)黄酮类化
学成分[J]. 中国医药工业杂志,2009(9):662-665,704.
[5] 贾 陆,郭海波,敬林林,等. 地桃花化学成分研究(Ⅱ)酚酸类
等化学成分[J]. 中国医药工业杂志,2009(10):746-749.
[6] 贾 陆,毕跃峰,敬林林,等. 地桃花化学成分研究[J]. 中国药
学杂志,2010(14):1054-1056.
[7] 赖红芳,韦瑞松,黄秀香.金樱根总黄酮提取工艺优选[J].中国实
验方剂学杂志,2012,18(3):13-15.
[8] 赖红芳,黄秀香,韦瑞松.超声波法优化一点红多糖提取工艺[J].
食品科技,2012(1):182-185.
[9] 赵建国,曲伟红,吕 璐,等.超声波辅助法提取芡实多糖的工艺
研究[J].安徽农业科学,2011,39(18):10770-10771.
(责任编辑 温 亮)
表 3 回收试验结果
序号
1
2
3
样品中含地桃花多糖量
μg
111
111
111
相当于葡萄糖量
μg
43
43
43
加入葡萄糖对照品量
μg
20
30
40
测得葡萄糖量
μg
60.48
71.54
78.02
回收率
%
95.7
97.4
92.8
平均回收率
%
95.3
RSD
%
2.3
表 2 正交试验结果
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
x1
x2
x3
R
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
9.53
9.06
8.71
0.81
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
8.42
8.92
9.96
1.54
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
7.63
8.46
11.21
3.58
D
1
2
3
3
1
2
2
3
1
9.40
8.49
9.40
0.91
提取率//%
7.68
8.10
12.80
8.04
11.29
7.84
9.53
7.37
9.24
2.2 验证试验结果
在超声功率 60 W,提取时间 50 min,提取温度
75 ℃,料液比 1∶30 条件下试验 3 次,地桃花多糖提
取率分别为 12.89%、12.84%、12.86%, 平均提取率
为 12.86%,RSD 为 0.13% ;先蒸馏再用超声波提取
地桃花多糖提取率分别为 8.10%、8.15%和 8.07%,
平均值为 8.11%,RSD为 0.37%。表明前者提取率明
显高于后者,说明超声波辅助半仿生提取地桃花多
糖是可行的一种方法。
2.3 回收试验结果
回收试验结果表明(表 3),地桃花多糖平均回
收率高,说明地桃花多糖测定方法可行、有效。
蓝峻峰等:超声波辅助半仿生法提取地桃花多糖 403