全 文 ：第 28卷 第 3期
2007年 7月 　　　　　　　　　　
华南农业大学学报
Journa l o f South China Agricultural University
　　 　　　　　　　　Vo.l 28, No. 3
Ju.l 2007
　收稿日期:2006-03-27
　作者简介:刘展眉(1963— )女 , 副教授 ,在职博士研究生 , E-m ia il:liuzhanm@21cn. com
　基金项目:广东省科技攻关项目(2KB01202S)
喜树果渣多糖的微波提取工艺研究
刘展眉 1, 2 , 方岩雄 1 , 崔英德 2
(1广东工业大学 轻工化工学院 , 广东 广州 510006;2仲恺农业技术学院 化学与化工系 , 广东 广州 510225)
摘要:应用均匀设计法及一系列单因素选择试验优化了喜树多糖的微波提取工艺条件 , 比较了蒸煮回流法和微波
提取法提取喜树多糖的效率.喜树多糖的微波提取优化条件是:固液比为 0. 1(1∶10), N aOH 浓度 1. 55 mo l L- 1 ,
微波功率 284W , 微波作用时间 9.2 m in. 采取 2次浸泡 , 2次微波处理方式 , 提取液的浓缩比为 5, 乙醇加入量为
30 mL, 沉淀放置 48 h.
关键词:喜树果渣;多糖;微波提取法;均匀设计法
中图分类号:S789　　　　　文献标识码:A　　　　　文章编号:1001-411X(2007)03-0122-03
Technology of Extracting Polysaccharides in Fructus Remnant of
Camptotheca acum inata w ithM icrowave
LIU Zhan-mei1, 2 , FANG Yan-xiong1 , CU I Ying-de2
(1 Faculty o f Chem ica l Eng ineering and L igh t Industry, Guangdong Un ive rsity o f Techno logy, Guangzhou 510006, China;
2 Department of Chem istry and Chem ical Engineering, Zhongkai University o fAgricu lture and Technology, Guang zhou 510225, China)
Abstract:The extracting of ex tracting po lysaccharides in fructus remnan t ofCamptotheca acum inata be-
tw een the traditiona lme thod and m icrow ave w as compared, and the cond ition o f extrac ting po lysaccha-
rides in fructus remnant ofC. acum ina ta w ithm icrow avew as optim ized, by single factor experimen.t The
optim al conditions of ex tracting polysaccharides w ere 1∶10 ratio ofm aterial to the liqu id , 1.55 mol L - 1
N aOH , and 9.2m inm icrow ave irradiation(284W) for 2 times, the concen trated sca le is 5, 30mL etha-
nol was added, and polysaccharide deposited for 48 h.
Key words:fructus remnant ofCamptotheca aum ina ta;polysaccha rides;ex tractw ithm ic row ave;uniform
experimen tal design
　　多糖作为药物始于 1943年 ,但作为广谱免疫促
进剂而引起人们极大兴趣是在 20世纪 60年代以
后 ,越来越多的研究证明:多糖不但能治疗机体免疫
系统受到严重损伤的癌症 ,还能治疗如风湿病 、慢性
病毒性肝炎等多种免疫缺损疾病和某些耐药细菌或
病毒引起的慢性疾病 , 有的还能诱导干扰素的产
生 [ 1] .多糖作为药物其细胞毒极小 ,在治疗肿瘤时 ,
它不象一般化疗药物直接杀死生长着的肿瘤细胞 ,
而是促进细胞和体液免疫反应 ,如激活巨噬细胞或
T -淋巴细胞和 α-细胞 ,或加强抗体生成及激活补
体等 ,以达到抑制和消灭肿瘤细胞的效果 ,对正常细
胞影响很小.王学利 [ 2]报道了喜树叶 、枝水溶性糖类
提取和测定的结果.笔者在研究提取喜树果中喜树
碱的过程中 ,同时考虑对喜树果进行综合利用研究 ,
用提取过喜树碱的喜树果渣进行多糖的提取 ,并引
入微波技术及均匀设计法 ,提高提取效率.
1　材料与方法
1. 1　材料与设备
提取喜树碱后的喜树 Camptotheca aum inata果
渣 ,浓硫酸 、葡萄糖 、氢氧化钠 、草酸铵 、乙醇 (w =
95%), 752型分光光度计 ,微波提取仪 , LJX型离心机.
1. 2　喜树多糖的测定方法
利用精制喜树多糖测得喜树多糖对葡萄糖的换
算因子 ,以消除用葡萄糖为标准所带来的误差[ 3-6] ,
然后用苯酚 -硫酸法测定多糖.
　　配制系列葡萄糖标准溶液 ,以苯酚 -硫酸法分
别测定其光密度 ,进行线性拟合 , 得回归方程:y =
0.081 25 x - 0.020 83, r=0.999 7,绘制标准曲线.
1. 3　喜树多糖的提取
1. 3. 1　喜树多糖的提取及分离工艺　喜树果渣→
微波辐射 , 溶剂提取→浓缩→乙醇沉析→过滤→粗
多糖[ 7-8] .
1. 3. 2　均匀设计优化喜树多糖微波提取条件 　影
响喜树多糖得率的因素主要有固液比 、N aOH浓度 、
微波功率 、微波作用时间 ,根据多糖的溶解情况及微
波作用机理 ,为求得回归方程系数 ,选择 N =12(表
1),每份称取 5.0 g喜树果渣 , 分别改变 N aOH加入
量 、NaOH浓度 、微波辐射时间 、微波作用功率进行微
波提取. 重复 1次 , 2次液体混合 , 测定其中多糖
含量.
表 1　试验因素水平表
Tab. 1　 exper imen tal trea tm en ts
水平
levels
m(固体 soid)∶m
(液体 liqu id)
c(NaOH) /
(mol L- 1) P W/ t /m in
得率
yield /%
1 0. 03 0 200 5 2. 00
2 0. 03 0 220 6 2. 20
3 0. 04 0. 5 240 7 2. 77
4 0. 04 0. 5 260 8 2. 83
5 0. 05 1. 0 280 9 2. 85
6 0. 05 1. 0 300 10 2. 90
7 0. 10 1. 5 320 11 4. 08
8 0. 10 1. 5 340 12 4. 97
9 0. 15 2. 0 360 13 4. 80
10 0. 15 2. 0 380 14 4. 82
11 0. 20 2. 5 400 15 4. 70
12 0. 20 2. 5 420 16 4. 75
1. 3. 3　微波提取方式 　1次微波直接提取:称取
5.0 g喜树果渣 , 加入 1.0mo l /L N aOH 50 mL,微波
功率 300W , 辐射 10m in. 1次微波浸泡提取:其他条
件不变 ,增加 1次浸泡时间 (20m in). 2次微波 2次
浸泡提取:其他条件不变 , 增加为 2次微波 (各
10 m in)2次浸泡(各 20m in).
1. 3. 4　提取液浓缩程度 、沉淀剂乙醇加入量 、沉淀
时间的选择　(1)将收集的液体置水浴上加热浓缩
至浓缩比为 2、4、6、8、10,测定其多糖含量 ,计算沉降
率 [ 9] . (2)取 10 mL浓缩液分别加乙醇 10、15、20、
25、30、35、40 mL,放在冰箱 2 ～ 4 ℃沉淀相同时间 ,
离心分离 , 收集沉淀物 , 测定其多糖含量. (3)取
10mL浓缩液分别加乙醇 25 mL,放在冰箱 2 ～ 4 ℃
分别沉淀 12、24、 36、48、 60 h,离心分离 , 收集沉淀
物 ,测定其多糖含量.
1. 3. 5　微波提取与蒸煮回流法比较 　称取 3份
5.0 g喜树果渣 , 分别加 1mo l /L N aOH、w =6%草酸
铵 、水 各 50 mL,按试验优化条件进行微波提取. 其
渣再加 50 mL提取液 ,重复操作 ,将 2次液体混合 ,
置于水浴上加热浓缩 ,沉析 ,离心分离 ,收集沉淀物 ,
得粗多糖. 用蒸馏水溶解多糖 , 定容至 50 mL, 取
2.00mL,以苯酚 -硫酸法测定光密度.比较三者的
提取率. 另称取 3份 5.0 g喜树果渣 , 分别加入
1 mol /L NaOH、w =6%草酸铵 、水各 50 mL,于回流
管 85℃回流 2 h.取 2.00 mL,以苯酚 -硫酸法测定
D 490 nm. 比较三者的提取率.
1. 3. 6　验证试验 　按照喜数多糖微波提取优化条
件进行试验验证.
2　结果与分析
2. 1　均匀设计优化喜树多糖微波提取条件
利用均匀设计法优化试验条件. 经 DPS软件逐
步回归 ,回归方程为 y =29.4 +79.3x1 - 6.56 ×10- 2
x2 - 1.3×10-2 x3 -0. 122×10-2 x4 - 277x1 2 +5. 23×
10
-2
x
2
2 +2. 3×10-5 x23 +3. 5×10-3 x24 ,式中 , xi 为因
素项 , y为响应项. 置信限 α=0.05, f统计量值为
19.46, f(8, 3) =8.84,相关系数 r=0.995.在所考察的
试验范围内 ,提取率最高的试验条件为:固液比 0.1
(1∶10), NaOH浓度 1.55mo l L -1 ,微波功率 284W ,
微波作用时间 9.2 m in.
2. 2　不同微波提取方式比较
根据提取工艺流程 ,对提取液需进行浓缩 ,再加
入乙醇作沉淀剂 ,使多糖沉淀析出成为粗多糖. 由于
提取液的浓缩程度和沉淀剂的加入量直接影响多糖
的提取率 ,因而对这 2项因素进行了评价 ,结果见图
1、2. 从图 1、2可见 ,选择提取液的浓缩比为 5、乙醇
图 1　提取液浓缩比对多糖沉降率的影响
F ig. 1　E ffec ts o f concen tra ted scale on the ratio o f po ly saccha-
ride depo sition
123　第 3期 　　　　　刘展眉等:喜树果渣多糖的微波提取工艺研究 　　　
图 2　乙醇加入量对多糖提取率的影响
F ig. 2　E ffec ts of add itive e thano l on the ratio o f ex tvan ting po ly-
saccha rides
加入量为 30 mL较为适宜 ,并在此条件下比较了不
同微波提取方式对喜树多糖提取率的影响 ,结果见
表 2 ,以微波 +2次浸泡的多糖提取率较高.
　　沉淀放置 12、24、36、48和 60 h对提取率影响的
比较试验结果证明 ,沉淀放置 48和 60 h的效果最好
且结果相当 ,故选择 48 h.
表 2　不同微波提取方式对多糖提取率的影响
Tab. 2　Effec ts of d ifferen tm icrowave treatm en ts on ex trac-
t ion rat io of polysacchar ides
微波提取方式
m icrow ave
treatm en ts
提取率 ratio of extracting polysaccharides /%
第 1次
first
第 2次
second
总计
total
直接 no soak 3. 02 0 3. 98
1次浸泡 one tim e soak 30. 00 0 3. 30
2次浸泡 two t im es soak 3. 27 1. 60 4. 87
2. 3　微波提取与蒸煮回流法比较
从表 3可见:采用微波提取法的提取率要高于
传统的蒸煮回流法 ,而且 ,微波作用时间共 20 m in,
传统的蒸煮回流法回流时间为 2 h;N aOH溶液作为
提取液得率最高 ,提取得率与溶剂的极性和介电常
数有关 , NaOH溶液极性和介电常数最高.
2. 4　验证试验
用均匀设计法优选出的条件及 1. 3. 3、1. 3. 4试验
单因素优化的条件进行验证试验.称取 5.0 g喜树果
渣 , 加入 1.55 mo l /L N aOH 50 mL,微波辐射 10 m in.
其渣再加 50mL提取液 ,重复操作 ,将 2次得到的液
体混合 ,置于水浴上加热浓缩至 10mL,加 30 mL乙
醇 ,放在 2 ～ 4 ℃冰箱沉淀 48 h,离心分离 ,得沉淀
物.用蒸馏水溶解多糖 ,定容至 50 mL,取 2.00 mL,
以苯酚 -硫酸法测定光密度为 4.95、4.89,预测值
4.97,表明均匀设计法的归一化方程对试验条件的
选择有预测和指导作用 , 1. 3. 3、1. 3. 4试验单因素
优化的条件具有重现性.
表 3　蒸煮回流法与微波提取法的比较
Tab. 3　Compar ison of trad itionalm ethod and m icrowave
ex tracting
提取液
sample
蒸煮回流法
traditiona lm ethod
微波提取法
microwave extracting
D 490 nm 得率 yield /% D 490 nm 得率 yield /%
H
2
O 0. 293 3. 87 0. 327 4. 31
1 mo l /LN aOH 0. 323 4. 15 0. 376 4. 85
w =6%(NH 4)2C2O 4 0. 271 3. 55 0. 349 4. 55
3　结论
通过均匀设计法优化及一系列条件选择 ,喜树
多糖的微波提取条件是:固液比为 0.1(1∶10),
N aOH 浓度 1.55 mo l L -1 ,微波功率 284(或 300)
W ,微波作用时间 9.2 (或 10)m in.采取 2次浸泡 、2
次微波处理方式 ,提取液的浓缩比为 5,乙醇加入量
为 30 mL, 沉淀放置 48 h. 微波提取作用 2次共
20m in,所得多糖高于蒸煮回流法 2 h的多糖得率 ,
充分体现了微波省时 、高效 、节能等优点. 微波作用
能使细胞壁破裂 ,使细胞中的多糖流出或溶出 ,从而
被提取.目前 ,治疗癌症的主要方法是:外科手术 、放
射疗法和化学疗法.但近年来世界上普遍认为癌症
的免疫疗法是更为优越的方法. 多糖作为免疫促进
剂将会发挥更大作用.
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【责任编辑　李晓卉】
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