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飞龙掌血多糖提取工艺研究



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飞龙掌血多糖提取工艺研究
田春莲 ,文赤夫 ,吴文滔
(吉首大学生物资源与环境科学学院 ,湖南 吉首 416000)
  摘要 目的:研究飞龙掌血多糖的最佳提取工艺及组分。方法:采用单因素实验分别考察了提取时间 、提取温
度 、料液比及提取次数对飞龙掌血多糖提取率的影响 , 通过正交试验优化提取工艺条件;粗多糖纯化后用薄层色谱
法进行组分分析。结果:飞龙掌血多糖最佳浸提工艺为 A1B2C3 , 即提取时间 2h, 温度 70 ℃, 料液比 1∶20(g/mL);
方差分析表明浸提温度和料液比对多糖提取有显著影响;粗多糖得率为 3.96%,经初步纯化后得率为 1.84%;薄层
色谱显示飞龙掌血多糖含有 D-半乳糖和 D-葡萄糖。结论:本实验为大规模工业生产中用浸提法提取飞龙掌血多
糖提供了依据。
关键词 飞龙掌血;多糖;提取条件;薄层层析
中图分类号:R284.2  文献标识码:A  文章编号:1001-4454(2010)03-0462-03
收稿日期:2009-10-22基金项目:林产化工工程湖南省重点实验室开放基金资助项目(JDZ200906)作者简介:田春莲(1970-), 女 , 土家族 , 副教授 , 硕士 ,研究方向:资源植物保护与利用;Tel:0743-8563792, E-mail:tianchunlian1970@
163.com。
  飞龙掌血别名勒沟 、血见飞 、散血丹 ,为芸香科
植物飞龙掌血 [ Toddaliaasiatica(L.)Lam]的根 ,木
质藤本 。主产湖南 、广西 、陕西 、四川 、贵州等地 ,非
洲东部和亚洲东南部及南部均有分布 。祖国医学认
为其具有舒筋通络 、活血散瘀 、消肿止痛的作用 ,常
用于治疗风湿痹痛 、胃痛 、痛经 、跌打损伤 〔1〕。现代
医学研究表明 ,其具有镇痛抗炎 、抗心肌缺血 、治疗
家畜胃肠炎及抑菌等作用 〔2-5〕 ,但对飞龙掌血多糖的
提取工艺条件未曾进行系统研究 ,本实验以湘西地
区丰富的飞龙掌血为材料 ,探讨其多糖提取的最佳
工艺 ,为合理开发利用飞龙掌血资源提供理论依据 。
1 仪器 、试剂与材料
1.1 仪器 723A紫外可见分光光度计 ,上海精密
科学仪器有限公司;GZX-DH-40×45电热恒温干燥
箱 ,上海跃进医疗器械厂;BCD-201F/HC容声冰箱;
电热恒温水浴箱 ,北京市医疗设备厂;RE52-99旋转
蒸发仪 ,上海亚荣生化仪器厂;FA2004分析天平 ,上
海精密科学仪器有限公司;LDZ5-2低速离心机 ,北
京医用离心厂。
1.2 试剂与材料 乙醇 、乙醚 、蒽酮 、甘露糖 、L-
(+)鼠李糖 、D-果糖 、D-半乳糖 、D-葡萄糖等均为国
产 AR级 ,实验用水为去离子水。飞龙掌血采自张
家界 ,经吉首大学廖博儒研究员鉴定。
2 方法
2.1 多糖含量测定 用蒽酮试剂显色 ,紫外分光
光度法测定样品中多糖的含量〔6〕。
2.1.1 标准曲线制备:称取 105 ℃真空干燥至恒
重的葡萄糖 100.20mg,配成 1.00mg/mL葡萄糖水
溶液 。各取 0.5、1、1.5、2、2.5、3 mL于 6个 25 mL
容量瓶中 ,用蒸馏水定容至刻度。各取 1mL于刻度
试管 ,冰浴中加入 5mL蒽酮试剂 ,沸水浴 10min,冷
却后测 A624 nm,以吸光度 A为纵坐标 ,葡萄糖浓度 C
为横坐标进行线性回归 , 得方程:A=5.8929C-
0.002(r=0.9998)。
2.1.2 样品测定:取样品溶液适量 ,按 “2.1.1”项
下方法测定糖含量 ,按公式:多糖得率(%)=[粗多
糖重量(g)/原料重量(g)] ×100%,计算粗多糖的
得率 〔7〕。
2.2 多糖提取 称取适量飞龙掌血粉末 ,加入一
定量的提取剂进行浸提 ,以提取剂与原料质量比 、提
取时间 、提取次数及提取温度等为因素进行考察 ,在
单因素实验的基础上进行正交试验 ,以优化提取参
数。
2.3 多糖的纯化及组分分析
·462· JournalofChineseMedicinalMaterials  第 33卷第 3期 2010年 3月
DOI :10.13863/j.issn1001-4454.2010.03.048
2.3.1 多糖的初步纯化:将粗多糖溶于蒸馏水 ,加
乙酸乙酯萃取 ,静置过夜后取下层水相;加入三氯乙
酸 , 60 ℃超声 15 min, 静置 , 3 000 r/min离心 15
min,取上清液 ,重复提取 1次 ,合并上清液;加入
10%H2O2 ,调 pH8 ~ 9, 50 ℃水浴 30 min;再加入
2%活性炭 ,调 pH3.5, 40 ℃水浴 30 min,过滤 ,滤液
浓缩烘干 ,得乳白色多糖成品。
2.3.2 薄层色谱分离:多糖成品用 1mol/LH2SO4
溶液溶解 , 100℃水解 3 h,冷却后 ,用 Ba(OH)2中
和 ,离心 ,上清液进行薄层色谱分析。将飞龙掌血多
糖样品液和水解产物及各单糖对照品溶液 [ D-甘露
糖 、L-(+)鼠李糖 、D-果糖 、D-半乳糖 、D-葡萄糖 ]点
样于同一块 20cm×20cm薄层硅胶 G板 ,以乙酸乙
酯 -甲醇-醋酸 -水(13∶3∶3∶1)为展开剂 ,室温展开 ,
挥干试剂后 ,用苯胺 -邻苯二甲酸喷雾 ,于 105 ℃烘
10 min显色〔8〕。
3 结果与分析
3.1 单因素实验
3.1.1 料液比的选择:准确称取飞龙掌血粉末 10
g,以水为提取剂 ,在 75 ℃浸提 3 h,改变料液比 ,研
究料液比对飞龙掌血多糖得率的影响 ,结果见图 1。
由图 1可知 ,多糖得率随料液比增加而上升 。当料
液比为 1∶15时 ,飞龙掌血多糖得率最大 ,以后随料
液比的增加 ,得率趋于稳定 ,料液比越大 ,浓缩时间
越长 ,花费成本越高 ,故提取时料液比应适当。
图 1 料液比对飞龙掌血多糖提取得率的影响
3.1.2 提取时间的选择:称取飞龙掌血粉末 10 g,
以 1∶15的料液比用水在 75 ℃浸提 1次 ,提取不同
时间 ,研究提取时间对飞龙掌血多糖得率的影响 ,结
果见图 2。
图 2 浸提时间对飞龙掌血多糖提取得率的影响
  由图 2可知 ,当浸提时间小于 3 h,多糖得率随
着时间的增加而增加 , 3 h时 ,得率最高 ,超过 3 h,
多糖提取得率有所下降 。分析原因为多糖长时间在
热水中浸提 ,造成部分多糖分解而导致得率下降。
因此提取时间选择 3 h较好 。
3.1.3 提取次数的选择:称取飞龙掌血粉末 10 g,
以 1∶15的料液比加入水中 75 ℃浸提 3 h,提取不同
次数 ,研究提取次数对飞龙掌血多糖的影响。结果
表明:飞龙掌血多糖随着浸提次数的增加而增加。
提取至第 4次时 ,其显色液吸光值已很小 ,说明已基
本提尽多糖 ,提取 1次多糖提取率为 53%,提取 2
次为 81%,随提取次数的增加增幅减少 。考虑到提
取成本 ,提取次数设定为 1次 。
3.1.4 浸提温度的选择:称取飞龙掌血粉末 10 g,
以水为提取溶剂 ,按 1∶15的料液比浸提 3h,提取 1
次 ,改变提取温度 ,研究提取温度对飞龙掌血多糖得
率的影响 ,结果见图 3。
图 3 浸提温度对飞龙掌血多糖提取得率的影响
  图 3表明 ,当浸提温度小于 70 ℃时 ,飞龙掌血
多糖的浸出率随着温度增加而增加 ,温度超过 70
℃,浸出率有所下降 ,可能是因为温度较高 ,飞龙掌
血多糖的活性部位受到破坏 ,使多糖有所损失 ,故选
择 70 ℃为最佳提取温度。
3.2 正交试验 在单因素试验基础上 ,选取提取
时间 、浸提温度 、料液比 3个因素 ,每因素设定 3水
平 ,依据正交表 L9(34)进行实验 ,正交试验结果如
表 1,方差分析结果见表 2。
  由表 1的直观分析结果可以看出 ,影响多糖得
率的因素按其影响程度的大小为 C>B>A,即料液
比 >提取温度 >提取时间 ,再结合各因素的 K值 ,
得出最佳提取工艺条件为 A1B2C3 ,即提取时间为 2
h,提取温度为 70℃,料液比为 1∶20;从方差分析结
果可以看出 ,料液比和提取温度的影响达到显著水
平 ,而提取时间影响不显著。在此工艺条件下进行
验证实验 , 重复 5次 ,飞龙掌血多糖平均得率为
2.10%,高于表 2中多糖浸提率最大的提取组合实
验 5(A2 B2C3)的多糖得率 1.91%,按此工艺提取 3
·463·JournalofChineseMedicinalMaterials  第 33卷第 3期 2010年 3月
 表 1 正交试验结果
实验

A提取时间/h B提取温度/℃ C料液比/(g/mL) D 多糖得率 /%
1 2 55 1∶10 1 1.278
2 2 70 1∶15 2 1.790
3 2 85 1∶20 3 1.603
4 3 55 1∶15 3 1.455
5 3 70 1∶20 1 1.913
6 3 85 1∶10 2 1.193
7 4 55 1∶20 2 1.618
8 4 70 1∶10 3 1.350
9 4 85 1∶15 1 1.383
K
1 1.557 1.450 1.274 1.525
K2 1.520 1.684 1.573 1.534
K3 1.450 1.393 1.711 1.469
R 0.107 0.291 0.437 0.065
 表 2 方差分析结果
因素 偏差平方和 自由度 F比 显著性
提取时间 /h 0.018 2 2.571
提取温度 /℃ 0.143 2 20.429 *
料液比 /(g/mL) 0.292 2 41.714 *
D 0.007 2 1.000 *
误差 0.01 2
  注:F
0.05(2, 2)=19.00, *P<0.05
次 ,得率为 3.96%。故选择 A1B2C3即提取时间为 2
h,提取温度为 70 ℃,提取时料液比为 1∶20为最佳
提取工艺。
3.3 飞龙掌血多糖的纯化 将在最佳提取工艺条
件下得到的粗多糖按 “ 2.3.1”项下方法进行提纯 ,
采取乙酸乙酯脱脂 , 经三氯乙酸脱蛋白 , 然后用
H2O2与活性炭脱色 ,精制多糖得率为 1.84%。由
于提取的多糖样品液中颜色深 ,可能含有比较高的
色素 ,故分别采用 H2O2和活性炭两种脱色方法进
行脱色 ,收到了较好的提取纯化效果 。
3.4 飞龙掌血多糖的组成分析 薄层色谱实验结
果表明 ,已水解的多糖样品在薄板上出现 2个斑点 ,
其 Rf值与 D-半乳糖和 D-葡萄糖接近 ,提示飞龙掌
血多糖含有 D-半乳糖和 D-葡萄糖 。
4 小结
4.1 用浸提法提取飞龙掌血中多糖的适宜提取条
件为:提取时间为 2 h,提取温度为 70 ℃,提取时间
料液比为 1∶20(g/mL);料液比和提取温度对飞龙
掌血多糖的提取有显著影响 ,提取时间对其影响不
显著 。
4.2 通过对飞龙掌血粗多糖进行提纯 ,三氯乙酸
法除蛋白 , H2O2和活性炭相结合脱色的多糖纯化效
果较好 ,得率为 1.84%;用薄层色谱分析初步判断
出飞龙掌血多糖可能由 D-半乳糖和 D-葡萄糖组成。
关于飞龙掌血多糖组分及各组分所占比例有待于进
一步研究 。
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·464· JournalofChineseMedicinalMaterials  第 33卷第 3期 2010年 3月