全 文 :藏药材绿萝花中总多糖的提取工艺研究
张发莲
(青海盐湖工业股份有限公司 研发中心,青海 格尔木 816000)
摘 要: 以绿萝花为试材,用热水浸提法浸提绿萝花中总多糖,以试剂空白为参比溶
液,用紫外可见分光光度计测定吸光度值,得出总多糖含量,并设计正交试验,由正交试验极
差分析方法得出结论,影响绿萝花多糖提取的主次因素大小是浸提温度、浸提时间、料液比、
浸提次数。最佳工艺条件是浸提温度 95 ℃,浸提时间 240 min,料液比 1 ∶ 60,浸提次数 3 次,
多糖提取率达 9. 363%。
关键词: 绿萝花;多糖;分光光度法;正交试验
中图分类号:S567. 7 文献标识码:A 文章编号:1673 - 6850(2015)01 - 0011 - 03
Study on Extraction Process of Total Polysaccharide
of Tibetan Medicine Green Radish Flowers
ZHANG Fa - lian
(Research Center of Qinghai Salt Lake Industrial Co.,Ltd.,Golmud
816000,China)
Abstract: The total polysaccharide content in the green radish flowers was extracted from the
green radish flowers by hot water extraction. The absorbance values were measured by UV - visible
spectrophotometer using reagent blank as the reference solution. Then the total polysaccharide con-
tent can be gotten. Orthogonal experiment was designed to get the conclusion by range analysis
method. Thus the size of the primary and secondary effects of the total polysaccharide extraction in
the green radish flowers were extraction temperature,extraction time,liquid - solid ratio and extrac-
tion times. The best extraction process was that the temperature is 95 ℃,the extraction time is 240
min,the liquid - solid ratio is 1 ∶ 60,the number of times is three. In this way,the total polysac-
charide content in the green radish flowers can be extracted by 9. 363% .
Key words: the green radish flowers;polysaccharide;spectrophotometer;orthogonal experi-
ment
收稿日期:2014 - 09 - 22
作者简介:张发莲(1981—),女,青海湟中人,本科,工程师,从事无机盐化工研究工作。
联系方式:18809791813,77974120@ qq. com
1 前言
藏药绿萝花是青藏高原寒冷地带特有的植物,
属天南星科(Aracease),别名马蹄金、黄金葛、石柑
子,性微寒,具有浓烈的香气。西藏绿萝花对糖尿
病、高血压、冠心病、血管炎症等疾病有治疗作用,研
究发现,绿萝花的乙醇提取物不仅对 α -葡萄糖苷
酶的活性有较强的抑制作用,而且其自由基清除功
能也较强,使其在降低血糖和抗氧化的应用方面有
比较高的开发利用价值[1]。糖类是自然界中存在
数量最多、分布最广且具有重要生物功能的有机化
合物,糖类为人体所需六大营养物质之一。糖类化
合物存在于高等动物的机体和细菌中,植物体中含
量最为丰富,植物通过光合作用合成糖。糖作为能
源物质和细胞结构物质以及在参与细胞生理功能方
面都是不可缺少的。糖类的众多衍生物与预防疾
病、受精、免疫系统、血液凝固和生长等有很大的关
联。通过测定绿萝花中总多糖的含量,对绿萝花这
一藏药材的开发利用提供理论基础。
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第 44 卷 第 1 期
2015 年 1 月
盐业与化工
Journal of Salt and Chemical Industry
DOI:10.16570/j.cnki.issn1673-6850.2015.01.008
2 材料与方法
2. 1 仪器与试剂
2. 1. 1 试剂与材料
绿萝花(产地为西藏自治区);葡萄糖、95%乙
醇、浓硫酸、苯酚、氢氧化钠、氯仿、正丁醇、石油醚
(均为分析纯,天津市富宇精细化工有限公司)。
2. 1. 2 仪器
H723 型可见分光光度计(天津市普瑞肆仪器
有限公司);FW135 型高速中药粉碎机(上海岩征生
物科技有限公司);DHG -9245A型电热恒温鼓风干
燥箱,HWS26 型电热恒温水浴锅(上海一恒科技有
限公司);MP21001 型电子秤(上海恒平科学仪器有
限公司);SHZ - 2000 型双配套循环水式多用真空
泵,80 - 2 离心沉淀机(巩义市英峪予华仪器有限责
任公司);RE -52AA 旋转蒸发器(上海亚荣生化仪
器厂)。
2. 2 实验方法
2. 2. 1 绿萝花的预处理
准确称取质量为 15 g的绿萝花并清洗干净,用
DHG - 9245A 型电热恒温鼓风干燥箱在 60 ℃下烘
干,再用 FW135 型高速中药粉碎机完全粉碎备用。
2. 2. 2 热水浸提法的正交设计
以总多糖百分含量为指标,采用热水浸提法提
取绿萝花多糖,设计正交试验,取料液(g /mL)比、浸
提时间、浸提次数、浸提温度 4 因素 3 水平,设计正
交试验 L9(3
4),优化最佳提取工艺条件[3],因素水
平设计见表 1。
表 1 因素与水平
Tab. 1 Factors and levels
序号 料液比
浸提
温度 /℃
浸提时
间 /min
浸提
次数
1 1 ∶ 40 60 120 1
2 1 ∶ 50 80 180 2
3 1 ∶ 60 95 240 3
2. 2. 3 Sevag试剂的制备
准确量取 20 mL氯仿和 5 mL正丁醇,然后混合,
即得 Sevag试剂(氯仿与正丁醇体积比为 4 ∶ 1)。
2. 2. 4 工艺流程
将洗净、烘干、粉碎后的绿萝花回流浸提数小
时,过滤收集滤液,离心浓缩、醇沉后抽滤,用 Sevag
试剂除蛋白,然后测定吸光度并计算提取率。
2. 2. 5 标准曲线的绘制和回归方程的建立
准确称取在 105 ℃干燥至恒重的葡萄糖(分析
纯)10 mg于小烧杯中,加蒸馏水溶解,并稀释定容到
100 mL 容量瓶中。精密量取葡萄糖溶液0. 1 mL、
0. 2 mL、0. 3 mL、0. 4 mL、0. 5 mL、0. 6 mL,分别置于具
塞试管中,加蒸馏水至 1 mL,再分别加入 6%苯酚
1. 0 mL,摇匀并迅速加入浓硫酸 6. 0 mL,混匀后水浴
加热 25 min,取出,冰浴中冷却 20 min,以试剂空白为
参比溶液,用紫外可见分光光度计在波长 400 nm ~
600 nm进行光谱扫描,测得最大吸收波长为 487 nm,
然后在 487 nm处测定系列溶液的吸光度 A值,结果
如表 2。然后以吸光度 A值为纵座标,葡萄糖溶液浓
度 c为横座标,Excel 绘图,得标准曲线,进行回归分
析,建立回归方程。如图 1。
表 2 标准系列溶液的吸光度
Tab. 2 Absorbency of standard series solution
葡萄糖溶液
浓度 /(mg·L -1)
10 20 30 40 50 60
吸光度 A 0. 135 0. 268 0. 401 0. 534 0. 667 0. 801
吸
光
度
A
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
葡萄糖溶液浓度/(mg·L-1)
10 20 30 40 50 60
A=0.013 31c+0.002
r=0.999 6
图 1 浓度与吸光度标准曲线
Fig. 1 Standard curve of concentration and absorbance
图 1 结果表明,其线性回归方程为:A =
0. 013 31c + 0. 002 (r = 0. 999 6),线性范围:
10 mg /L ~ 60. 03 mg /L。其中 c 为葡萄糖溶液的浓
度,A为吸光度值。说明吸光度值与相应的葡萄糖
溶液浓度呈良好的线性相关。
2. 2. 6 绿萝花中总多糖的提取
将绿萝花按照 2. 2. 1 方法预处理,再按照2. 2. 2
的正交设计添加提取剂并设定提取时间,用适量蒸
馏水(料液比)在适当的温度(浸提温度)下回流浸
提数小时(浸提时间),回流结束后收集滤液,相同
条件下再将滤渣洗入圆底烧瓶二次浸提,浸提数次
(浸提次数)后离心合并滤液,并用旋转蒸发器浓缩
(原料与浓缩液质量比为 1 ∶ 2),加入 3 倍体积的
95%乙醇,充分搅拌后静置过夜。抽滤得到多糖和
蛋白质的混合物,用适量蒸馏水溶解,置于分液漏斗
中,按照提取液体积的 1 /5 量加入 Sevag 试剂(氯仿
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2015 年 1 月
与正丁醇质量比为 4 ∶ 1),振荡 20 min,静置,分离。
直到没有乳白色变性蛋白质析出为止,收集上清液,
得棕褐色绿萝花多糖。
2. 2. 7 绿萝花中总多糖含量的测定
取 2. 2. 6 中所得绿萝花多糖按照 2. 2. 5 中方法
在 487 nm下测定吸光度值 A,带入图 1 所得标准曲
线的回归方程,计算出绿萝花中多糖含量。
3 结果分析与讨论
3. 1 多糖提取率的计算
根据多糖提取率公式计算出绿萝花多糖的提取
率,多糖提取率 =提取所得多糖的质量 /原料干重 ×
100%。
3. 2 正交试验最佳提取条件(如表 3、表 4、表 5)
表 3 正交试验结果
Tab. 3 Results of orthogonal experiment
因素 料液比
浸提
温度 /℃
浸提时
间 /min
浸提
次数
多糖提
取率 /%
1 1 ∶ 40 60 120 1 7. 178
2 1 ∶ 40 80 180 2 8. 594
3 1 ∶ 40 95 240 3 9. 363
4 1 ∶ 50 60 180 3 7. 458
5 1 ∶ 50 80 240 1 9. 197
6 1 ∶ 50 95 120 2 7. 893
7 1 ∶ 60 60 240 2 7. 961
8 1 ∶ 60 80 120 3 8. 634
9 1 ∶ 60 95 180 1 9. 276
表 4 正交试验(料液比、温度、时间、次数)标准偏差结果
Tab. 4 Standard deriation results of orthogond experiment
因素
料液比
标准偏差
浸提温度
标准偏差
浸提时间
标准偏差
浸提次数
标准偏差
I1 25. 135 22. 597 23. 705 25. 651
I2 24. 548 26. 425 25. 328 24. 448
I3 25. 871 26. 532 26. 521 25. 455
I1 8. 378 7. 532 7. 902 8. 550
I2 8. 183 8. 808 8. 443 8. 149
I3 8. 624 8. 844 8. 840 8. 485
表 5 正交实验理论分析方法(极差分析)结果
Tab. 5 Results by analytical approach (analysis of ange)
of orthogonal experimental theory
序号 料液比极差 浸提温度极差 浸提时间极差 浸提次数极差
1 - 0. 017 - 0. 863 - 0. 493 0. 155
2 - 0. 212 0. 413 0. 048 - 0. 246
3 0. 229 0. 449 0. 445 0. 090
T 0. 441 1. 312 0. 938 0. 401
3. 3 方法精密度试验
精密吸取5份0 . 5mL的葡萄糖溶液,分别置于
具塞试管中,按 2. 2. 5 中的操作测定吸光度值,平均
吸光度值为 0. 668,计算得出 RSD 为 0. 149%,结果
表明方法的精密度良好。
3. 4 方法稳定性试验
精密移取 1 mL待测绿萝花溶液,置于具塞试管
中,按 2. 2. 5 中的操作,每 15 min 测定 1 次吸光度
值,连续测定 6 次,计算测定结果的 RSD为 0. 18%,
表明待测绿萝花溶液在 100 min 内具有良好的测定
稳定性。
3. 5 方法重现性试验
分别精密量取待测绿萝花溶液 5 份,置于具塞
试管中,按 2. 2. 5 中的操作,分别测定待测绿萝花溶
液中多糖的含量,以考察方法的重现性。计算测定
结果的 RSD为 1. 57%,表明本方法的具有良好的重
现性。
3. 6 加样回收率试验
分别精密称取粗多糖样品 5 份再加适量的葡萄
糖对照品,按 2. 2. 5 中的操作,分别测定粗多糖样品
的多糖含量,计算出回收率,得平均回收率为
99. 53%,RSD为 1. 19%,表明方法的准确度良好。
4 结果与讨论
按照热水浸提法浸提绿萝花中总多糖,其方法
稳定性、准确性、重现性、精密度、线性关系和回收率
均能满足科研和生产的要求,而且操作也简便,可用
于对实际样品中总多糖的分析研究。由正交试验极
差分析方法得出影响绿萝花多糖提取率的主次因素
分别是浸提温度、浸提时间、料液比、浸提次数。最
佳工艺条件是浸提温度 95 ℃,浸提时间 240 min,料
液比 1 ∶ 60,浸提次数 3 次,多糖提取率达9. 363%
(陈家鹏采取超声波提取法提取绿萝花中还原糖物
质,得到纯度较高的还原糖后,对其含量进行测定,
测定得绿萝花中还原糖的含量为 1. 486%)。
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(编辑:崔树芝)
31张发莲:藏药材绿萝花中总多糖的提取工艺研究