全 文 :2015年 第 21期 广 东 化 工
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雪灵芝多糖提取条件的研究
王虹,盛莉
(青海大学,青海 西宁 810016)
[摘 要]利用正交实验设计研究雪灵芝中多糖的最佳提取条件,考察了温度、浸提时间、浸提次数和固液比对实验的影响。运用苯酚-硫酸
法测量多糖的含量。并利用方差分析确定了雪灵芝中多糖的最佳提取条件为:在固液比为 1∶80,提取温度为 90 ℃,提取时间为 180 min,乙醇
浓度 95 %时,多糖提取率为 0.38 %。
[关键词]雪灵芝;多糖;正交实验;提取条件
[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2015)21-0009-02
Study on the Extraction Conditions of Polysaccharides from Areneria Kensuensis
Marim
Wang Hong, Sheng Li
(Qinghai University, Xining 810016, China)
Abstract: The optimum extraction conditions of polysaccharides from Areneria Kensuensis Marim were studied with orthogonal experiment, the effects of
temperature, extraction time, extraction times and solid to liquid ratio on the experiment were discussed. The content of polysaccharides was determined by the
method of phenol-sulfuric acid. And by using analysis of variance to determine the optimum extraction conditions of polysaccharides from Arenaria Kensuensis were
as below: the solid-liquid ratio of 1∶8, the extraction temperature was 90 ℃ for 180 min, 95 % ethanol concentration, the polysaccharide extraction yield of 0.38 %.
Keywords: Arenaria Kensuensis Marim;polysaccharides;orthogonal experiment;extraction conditions
雪灵芝系石竹科蚤缀属多年生草本植物,生于海拔3800~5300
m的高山草垫和石缝中的高寒地区,分布于西藏、青海、四川、
甘肃,是一种极为宝贵的藏药资源,有悠久的药用历史。雪灵芝
通常以全草入药,性味甘寒,具有清热解毒、利胆退黄、通淋止
痛的作用。朱影、旺敏等人研究发现雪灵芝不仅具有抗缺氧、抗
炎作用、提到免疫力等作用,而且对心血管、肿瘤和乙肝等疾病
也具有很好的治疗作用[1-3]。雪灵芝中含有皂苷、生物碱、香豆素、
多糖、氨基酸等[4]。多糖是天然大分子物质,主要来自高等植物、
动物细胞膜、微生物的细胞壁,是所有生命有机体的重要组成成
分与维持生命所必需的结构材料。随着分子生物学的发展,人们
认识到多糖及其复合物分子具有许多极其重要的生物功能,如抗
肿瘤、抗衰老、抗感染、降血糖血脂、治疗艾滋病等。
目前对雪灵芝的研究和应用大都局限在简单的病理研究,而
对雪灵芝活性成分提取工艺的研究甚少。本文采用热水浸提法,
所得多糖提取液可直接或离心除去不溶物[5],将提取液真空浓缩
后加入乙醇则多糖析出,用操作快速简便的水浴提取法对雪灵芝
中的总多糖的提取条件进行了研究,采用苯酚-浓硫酸法对多糖含
量进行了测定。
1 仪器和试剂
雪灵芝(石竹目,青海黄南州产)全草干燥草样品经粉碎过 40
目筛,葡萄糖(AR)、95 %的乙醇、无水乙醇;浓硫酸;苯酚;乙
醚(AR)722 s 可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司);
SYR-Ⅲ玻璃恒温水浴锅(上海精密科学仪器有限公司);旋转蒸发
仪 RE-52A(上海亚荣生化仪器厂);800型离心沉淀器(上海手术器
械厂);SHZ-Ⅲ型循环水式真空泵(上海亚荣生化仪器厂)。
2 实验
2.1 雪灵芝多糖的提取方法[6]
称取 2 g雪灵芝粉末,用(40~80 mL)的水作溶剂,在温度为
(70~90 ℃)恒温水浴中加热(1~3 h),提取 3次,过滤合并滤液。
2.2 雪灵芝多糖的测定及计算方法
2.2.1 雪灵芝多糖含量的测定
采用苯酚-浓硫酸法[7]对雪灵芝多糖含量的测定,精确量取待
测溶液 10.0 mL,加入 5 %的苯酚溶液 5 mL摇匀,再迅速滴加 25
mL的浓硫酸,摇匀后放置 5 min,于 40 ℃水浴中恒温 15 min,
取出冷却至室温,取蒸馏水 2 mL 同上操作做空白对照,在波长
为 490 nm处测定吸光值。根据葡萄糖标准曲线计算雪灵芝多糖的
含量。
2.2.2 葡萄糖标准曲线的测定[8]
准确称取在 105 ℃干燥至恒重的葡萄糖对照品,配制成标准
溶液(0.5、1、1.5、2、2.5)mL置于带塞的刻度试管中,加水至 10
mL,再用 2.2.1的方法测定吸光度。
表 1 标准系列溶液的吸光度
Tab.1 Absorbency of standard series solution
葡萄糖溶液
浓度/(mg·L-1) 0.5 1 1.5 2 2.5
吸光度/A 0.142 0.245 0.392 0.525 0.671
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
吸
光
度
含量(mg/ml)
y =0.2676x
R= 0.996
图 1 葡萄糖标准溶液
Fig.1 Gluase standard solution
根据测定结果,采用做线性回归的方法,得多糖浓度 c 与吸
光度 A 的关系曲线的回归方程式:Y=0.2676X-0.009,相关系数
r=0.996。说明吸光度值与相应的葡萄糖溶液浓度呈良好的线性显
著相关。
2.3 正交试验
影响雪灵芝中多糖提取产率的因素很多,所以通过正交试验
来选择提取的最优条件是十分必要的。加水比、提取时间、提取
温度、乙醇浓度都会影响提取产率。实验中为了确定最佳工艺条
件,对温度(A)、pH(B)、搅拌速度(C)和时间(D)进行了正交优化。
并选择了正交表L9(34)安排实验[9]。通过初步试验确定了4个因素
变化范围见表2。
[收稿日期] 2015-09-15
[基金项目] 科技支撑计划项目(项目编号:2014-NS-117);2013年度青海大学中青年科研基金项目(项目编号:2013-QGY-11)
[作者简介] 王虹(1978-),女,陕西人,硕士研究生,副教授,主要研究方向为生物无机化学。
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表 2 因素与水平
Tab.2 Factors and levels
序号 A加水比 /(g·mL-1)
B提取
时间/min
C提取
温度/℃
D乙醇
浓度/%
1 1∶40 60 70 75
2 1∶60 120 80 85
3 1∶80 180 90 95
3 结果与分析
3.1 正交试验测定与结果
采取用L9(34)进行正交试验,取雪灵芝9份,每份2 g正交设计
方法进行试验,重复3次,并按2.2.1方法测定雪灵芝多糖含量。
根据表3的分析结果,其影响因素的顺序为A>B>D>C,即
影响最大的是加水比,其次是提取时间、乙醇的浓度、提取温度。
实验表明:最优的提取工艺是加水比为1∶80,提取时间180 min,
提取温度为90 ℃,乙醇浓度95 %。
3.2 方差分析
F(0.1)=9,F0.05(2,2)=19,由表4可以看出,影响雪灵芝中提取
多糖的因素大小依次是A-B-D-C,即加水比影响最大,其次是提
取时间,乙醇浓度、提取温度。从极差和方差分析可以看出,提
取条件为A3B3D3C3。
3.3 雪灵芝提取条件精密度实验
按照提取工艺条件,对最佳提取条件进行验证,重复操作5
次,见表5。
精确移取同一批提取物2 mL,置于10 mL容量瓶中,分别精
确加入葡萄糖对照品,并按照标准曲线绘制方法测定,结果见表5。
3.4 叶绿素等杂质的去除
提取液中叶绿素等杂质的影响,将提取液浓缩,用乙醚脱脂
两次除去叶绿素等溶于乙醚的成分。
3.5 显色稳定性
精确量取葡萄糖对照品溶液和样品溶液各3 mL,按2.2.1方法
显色后,每隔1 min测定1次吸光度,共测15次。结果表明,对照
品溶液和样品溶液在显色40 min后,吸光度达到最高值,且在1.5 h
内保持稳定。
表3 正交试验结果
Tab.3 Results of orthogonal array
因素 加水比 /(g·mL-1)
提取时
间/min
提取温
度/℃
乙醇
浓度/%
总多糖
含量/%
1 1∶40 60 70 75 0.171
2 1∶40 120 80 85 0.204
3 1∶40 180 90 95 0.211
4 1∶60 60 70 75 0.207
5 1∶60 120 80 85 0.245
6 1∶60 180 90 95 0.328
7 1∶80 60 70 75 0.277
8 1∶80 120 80 85 0.301
9 1∶80 180 90 95 0.332
I1 0.586 0.655 0.800 0.809
I2 0.780 0.750 0.743 0.719
T=2.276
CT=T2/n=0.5756
I3 0.910 0.871 0.733 0.748
k1 0.195 0.218 0.267 0.270
k2 0.260 0.250 0.248 0.240
k3 0.303 0.290 0.244 0.249
R 0.108 0.072 0.023 0.030
表4 方差分析
Tab.4 Analysis of variance
误差来源 方差平方和 自由度 均方值 F 显著性(P)
A 0.018 2 0.0009 2<9 0.011
B 0.008 2 0.004 0.89 0.143
C 0.001 2 0.0005 0.056 0.143
D 0.001 2 0.0005 0.143
S误 0.028 2 0.11
实验误差 0.009 2 0.0045
表5 加样回收率
Tab.5 Plus sample recovery
编号 样品中总多糖量/mg 加入量/mg 测得量/mg 回收率/% 平均回收率/% RSD/%
1 0.6728 0.5 1.1634 98.12
97.99 0.76
2 0.6728 0.5 1.1588 97.2
3 0.6728 0.5 1.1642 98.28
4 0.6728 0.5 1.1702 99.48
5 0.6728 0.5 1.1573 96.9
4 结论与讨论
实验结果表明,以不同温度的热水提取雪灵芝中的粗多糖,
并用分光光度法测定吸光度值来测定总多糖含量,其准确性、重
复性、线性关系和回收率均能满足科研和生产的要求,而且操作
也快速简便,可用于对实际样品中多糖类化合物的分析。对单因
素的考察,按照正交试验并通过正交实验理论分析方法[10],得出
结论:影响雪灵芝多糖提取的因素大小是:料液比>提取时间>
乙醇浓度,最优的提取工艺是加水比为1∶80,提取时间180 min,
提取温度为90 ℃,乙醇浓度95 %。雪灵芝的总多糖含量为0.38 %。
参考文献
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(本文文献格式:王虹,盛莉.雪灵芝多糖提取条件的研究[J].广
东化工,2015,42(21):9-10)