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罗汉果多糖提取工艺及组成分析



全 文 : 第 25卷 第 1期
2007年 3月
广西师范大学学报: 自然科学版
Journal o f Guangxi No rma l Univ er sity: Na tural Science Edition
Vo l. 25  No . 1
Ma r. 2007
收稿日期: 2006-02-20
基金项目: 广西科学基金资助项目 (桂科基 0575043) ;广西师范大学科研基金资助项目 ( 2005年 ) ;药用资源化学与药物
分子工程广西重点实验室资助课题 ( 2006)
作者简介: 李俊 ( 1964— ) ,男 ,中山大学博士研究生 ,广西师范大学高级工程师。
罗汉果多糖提取工艺及组成分析
李 俊 ,黄锡山 ,陈海燕 ,张艳军 ,苏小建 ,何星存
(广西师范大学 环境与资源学院 ,广西 桂林 541004)
摘 要: 研究了罗汉果多糖提取技术及单糖组成。 采用水提醇沉法提取罗汉果多糖 ,通过石油醚脱脂、 80%乙
醇脱小分子糖 , Sev ag法去除游离蛋白 ,并用苯酚 -硫酸法测定多糖含量。结果表明 ,罗汉果多糖浸提工艺的最
佳条件是浸提温度 80°C,料液比 1∶ 30,浸提时间 4 h,浸提 2次。硅胶薄层层析分析表明 ,罗汉果多糖由 D-葡
萄糖、D-半乳糖、D-木糖、 L-阿拉伯糖、 L-鼠李糖和葡萄糖醛酸组成。
关键词: 罗汉果 ;多糖 ;提取技术 ;组成
中图分类号: S665. 2   文献标识码: A   文章编号: 1001-6600( 2007) 01-0070-04
罗汉果 ( Siraitia grosvenorii ( Swing le) C. Jef f rey )是葫芦科 ( Cucurbi taceae)罗汉果属植物的成熟果
实 ,主产于广西 ,是广西著名特产。罗汉果性凉味甘 ,无毒 ,有润肺止咳、清热解暑、凉血健胃、润肠通便的功
效 ,在治疗咽喉炎、百日咳、急慢性气管炎、胃肠疾病方面疗效显著 ,被收载于中华人民共和国药典 ,作为常
用中药使用 [1 ] ,卫生部、中医药管理局将其列入第一批“既是食品又是药品的品种名单” [2 ]。
目前对罗汉果的研究主要集中在糖苷 [3~ 5 ]。 但罗汉果中除了糖苷外还含有大量的其他成分 ,如多糖
( polysaccaride)等。罗汉果多糖具有抗癌、提高免疫、抗病毒、抗炎、降血糖、降血脂、抗氧化、抗衰老和促进
骨折愈合等许多生物活性 [6, 7 ]。我们课题组也对罗汉果多糖进行了研究 [8, 9 ] ,对其进行的初步药理试验表
明 ,罗汉果多糖具有较好的免疫作用。因此对罗汉果多糖进行更深入的研究 ,能够帮助人们更好地开发利
用罗汉果资源。本文对罗汉果多糖的提取工艺和化学组成进行探讨 ,利用水提醇沉法提取罗汉果多糖 ,探
讨了浸提温度、时间、料液比等对罗汉果多糖提取率的影响 ,用正交试验寻找最佳提取工艺参数 ,并用硅胶
薄层层析分析罗汉果多糖的化学组成 ,为进一步开发和充分利用罗汉果资源提供了理论基础。
1 实验部分
1. 1 材料、试剂与仪器
罗汉果于 2003年 11月采自桂林市永福县 ,由广西师范大学生命科学学院李柏林博士鉴定 ,标本保存
在广西师范大学环境与资源学院天然产物研究室。 无水乙醇、石油醚、正丁醇、浓硫酸、苯酚、葡萄糖、三氟
乙酸、冰醋酸、邻苯二甲酸、苯胺均为分析纯 ;薄层层析用硅胶 (青岛海洋化工厂 ) ; D-葡萄糖、D-半乳糖、D-
木糖、 L-阿拉伯糖 (上海试剂二厂 ) ; L -鼠李糖和葡萄糖醛酸均为生化试剂 ( Sigma公司 )。
FD-1型冷冻干燥机 (北京博医康技术公司 ) ; 756CRT紫外可见光分光光度计 (上海精密科学仪器有
限公司分析仪器总厂 )。
1. 2 实验方法
1. 2. 1 罗汉果多糖提取工艺
称取罗汉果干果 500 g ,于 70°C下真空干燥 ,破碎后 ,依试验设计要求 ,用热水浸提 ,抽滤 ,合并滤液并
进行减压浓缩。在浓缩液中加入 2倍体积的石油醚脱脂 2次 ,滤出溶剂 ,残渣风干 ,以 80%乙醇回流 2次 ,每
次 3h。回收乙醇 ,将浓缩液置于 250mL三角瓶中 ,加入浓缩液 5倍体积的氯仿 -正丁醇 ( V (氯仿 )∶
DOI : 10. 16088 /j . i ssn. 1001 -6600. 2007. 01. 019
V (正丁醇 )= 4∶ 1)混合液 ,振摇 10 min,在 4 000 r· min- 1下离心 10 min,分离除去沉淀 ,以上步骤重复 5
次以除去游离蛋白质。 上清液以 5倍体积 95%乙醇沉淀 2次 ,抽滤 ,固形物依次以丙酮、乙醚、无水乙醇洗
涤 ,真空干燥 ,得罗汉果粗多糖 30 g。
1. 2. 2 多糖含量的测定
标准曲线的制作: 精密量取葡萄糖标准液 ( 22. 47 mg /L) 0, 0. 1, 0. 2, 0. 3, 0. 4, 0. 6, 0. 8, 1. 0 m L,分别
加到干燥的 10 mL磨口具塞试管中 ,再各加蒸馏水 2 mL,体积分数 0. 6%的苯酚溶液 1. 0 mL, 5 m L浓
H2 SO4 ,摇匀 ,静置冷却至室温。取 1 mL蒸馏水 ,以浓硫酸为空白对照 , 480 nm测吸光度 ,得回归方程: A=
113. 18d+ 0. 711 7, r= 0. 999 3,式中 , A为吸光度 ,d为葡萄糖质量浓度。
吸取样品处理液 1. 0 mL,置于 10 mL试管中 ,加水补足 2. 0 mL,其他操作过程与标准曲线的制作相
同 ,用回归方程计算多糖含量和多糖得率 (% )。
1. 2. 3 罗汉果单糖组成分析
罗汉果粗多糖按文献 [8 ]的方法分离纯化得罗汉果多糖纯化物。 称取纯罗汉果多糖 10 mg ,溶于 2. 5
m L 2 mol /L H2 SO4中 ,封管于 110°C水解 6 h。用 BaCO3中和、离心、减压浓缩 ;取上清液浓缩后进行硅胶
H薄板层析 ,以常见的各种单糖为对照。用乙酸乙酯-甲醇 -醋酸 -水 (V (乙酸乙酯 )∶ V (甲醇 )∶V (醋酸 )∶
V (水 )= 12∶ 3∶ 3∶ 2)于 20°C下展开 ,显色剂为苯胺-邻苯二甲酸。
2 结果与分析
2. 1 浸提温度对罗汉果多糖得率的影响
固定浸提时间 4 h ,料液比 1∶ 30,浸提 2次 ,研究浸提温度对罗汉果多糖得率的影响 (图 1)。图 1表明 ,
随温度升高 ,多糖浸出速度加快 ,浸出量增加。但温度高于 80°C时 ,多糖得率增幅趋缓。并且温度过高 ,蛋
白质及其他物质的溶出量增加 ,增加了纯化多糖的难度和工作量。 另外 ,升高温度至沸腾可能会影响多糖
活性。 因此 ,综合考虑多糖得率、活性等各种因素 ,提取温度以 80°C为佳。
  图 1 不同浸提温度对罗汉果多糖得率的影响      图 2 不同浸提时间对罗汉果多糖得率的影响
  Fig. 1  Influence o f ex trac ting tem perature on Siraitia     Fig. 2  Influence of ex tra cting time on Siraitia
grosvenorii poly saccharides grosvenorii po ly saccharides
2. 2 浸提时间对罗汉果多糖得率的影响
固定浸提温度 80°C,料液比 1∶ 30,浸提 2次 ,研究浸提时间对罗汉果多糖得率的影响 (图 2)。图 2表
明 ,随浸提时间延长 ,多糖得率增加 , 1~ 4 h多糖得率增加很快 ,但当浸提时间超过 4 h,多糖在水中的溶出
趋于平衡 ,多糖得率提高很少。 因此 ,选择浸提时间以 4 h为宜。
2. 3 料液比对罗汉果多糖得率的影响
固定浸提时间 4 h,温度 80°C,浸提 2次 ,研究料液比对罗汉果多糖得率的影响 (图 3)。图 3表明 ,溶剂
(蒸馏水 )用量增大 ,有利于多糖的溶出 ,料液比从 1∶ 10到 1∶ 30多糖得率升幅较快 ,进一步提高溶剂用
量 ,多糖得率增幅趋缓。虽然 1∶ 40时多糖得率略高于 1∶ 30,但考虑到浓缩工作量及操作成本 ,料液比以
1∶ 30为宜。
71第 1期              李 俊等: 罗汉果多糖提取工艺及组成分析              
图 3 不同料液比对罗汉果多糖得率的影响      图 4 浸提次数对罗汉果多糖得率的影响
    Fig. 3  Influence o f w ater v o lume on Siraitia     Fig . 4  Influence of ex t racting times on Siraitia
grosvenorii poly saccharides grosvenorii po lysaccha rides
2. 4 浸提次数对多糖得率的影响
固定浸提时间 4 h、温度 80°C、料液比 1∶ 30,研究浸提次数对多糖的影响 (图 4)。图 4表明 ,浸提 2次
多糖得率为 0. 59% ,进一步增加浸提次数 ,多糖得率增加很少 ,尽管浸提 3次时多糖得率略高于浸提 2次 ,
但增加一次操作工序和能源消耗 ,提高了生产成本 ,故浸提次数以 2次为宜。
2. 5 正交试验结果及分析
采用 L9 ( 34 )正交试验设计 ,研究浸提时间、温度、料液比和浸提次数对罗汉果多糖得率的综合影响 (表
1)。
表 1 正交试验的结果及分析
Tab. 1  Result of orthogonal experiment
序号 θ/°C( A)
料液比
( B)
t /
h ( C)
浸提次
数 ( D)
多糖得
率 /%
1 70 1∶ 25 3 1 0. 32
2 70 1∶ 30 4 2 0. 43
3 70 1∶ 35 5 3 0. 51
4 80 1∶ 25 4 3 0. 42
5 80 1∶ 30 5 1 0. 55
6 80 1∶ 35 3 2 0. 47
7 90 1∶ 25 5 2 0. 51
8 90 1∶ 30 3 3 0. 60
9 90 1∶ 35 4 1 0. 66
K 1 1. 26 1. 25 1. 39 1. 53
K 2 1. 44 1. 58 1. 51 1. 41
K 3 1. 77 1. 64 1. 57 1. 53
k 1 0. 42 0. 42 0. 46 0. 51
k 2 0. 48 0. 53 0. 50 0. 47
k 3 0. 59 0. 55 0. 52 0. 51
R 0. 17 0. 13 0. 06 0. 04
 
表 2 方差分析
Tab. 2  Analysis of variance
方差来源 离差平方和 自由度 均方 F值 显著性
料液比 0. 029 4 2 0. 014 7 9. 187 5 —
θ 0. 044 6 2 0. 022 3 13. 937 5 —
t 0. 005 6 2 0. 002 8 1. 75 —
浸提次数 0. 003 2 2 0. 001 6 1. 00 —
F0. 10 ( 2, 2)= 9. 00, F0. 05 ( 2, 2)= 19. 00
由表 1、 2的极差及方差分析得知 ,各因素对结果的影
响都不显著 ,诸因素对多糖提取率的影响顺序为: 浸提温
度> 料液比> 浸提时间 > 浸提次数 ,考虑到生产成本和
对多糖活性的影响 ,选择罗汉果多糖的最佳提取工艺为
A2 B2 C2 D2。即提取温度 80°C,料液比 1∶ 30,时间 4 h,提取
2次。 并以最佳工艺条件进行重复 3次试验 ,多糖平均得
率为 0. 66% ,说明此工艺稳定可行。
2. 6 薄层层析分析结果
对罗汉果多糖进行硅胶薄层层析 ,层析结果表明罗
汉果水溶性多糖是由 D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖、 L-阿
拉伯糖、 L-鼠李糖和葡萄糖醛酸组成的杂多糖 ,其单糖 Rf
与标准糖的 R f一致 (表 3)。
表 3 罗汉果多糖水解物与标准单糖 Rf
Tab. 3 Rf of S iraitia grosvenorii polysaccharides hydrolysis and standard monosaccharides
糖 L -鼠李糖 D-木糖 L-阿拉伯糖 D -半乳糖 D-葡萄糖 葡萄糖醛酸
标准单糖 0. 620 0. 560 0. 510 0. 428 0. 403 0. 198
罗汉果多糖水解物 0. 618 0. 556 0. 512 0. 427 0. 398 0. 202
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3 结论
3. 1 试验结果表明 ,罗汉果多糖提取流程为:热水浸提→抽滤→减压浓缩→石油醚脱脂→ 80%乙醇脱小
分子糖→ Sevag法沉淀蛋白→醇析→粗多糖 ,其中水浸提的最佳工艺条件为:温度 80°C,时间 4 h,料液比 1
∶ 30,提取 2次。
3. 2 硅胶薄层层析分析表明 ,罗汉果多糖由 D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖、 L-阿拉伯糖、 L-鼠李糖和葡萄
糖醛酸组成。
参 考 文 献:
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Ex tracting Polysaccharides f rom Siraitia grosvenorii ( Swingle)
C. Jeff rey and Cons tituents Analysis
LI Jun,HUANGXi-shan, CHEN Hai-yan, ZHANG Yan-jun, SU Xiao- jian,HE Xing-cun
( Colleg e of Environment and Resources Science, Guangxi No rmal Univ ersity, Guilin 541004, China)
Abstract: The ex t raction technolo gy of so luble polysaccha rides f rom Sirait ia grosvenorii ( Sw ingle ) C.
Jef f rey and its consti tuents analy sis w ere studied. Po lysaccharides of Siraitia grosvenorii ( Swing le) C.
Jef f rey was ex t racted w ith ho t wa ter and precipitated by a lcohol , in w hich the fat , simple saccha rides and
pro tein w ere removed wi th pet roleum ether, 80% alcohol and the Sevag method, respectiv ely. The opti-
mum condition o f ex t racting poly saccha rides f rom Sirait ia grosvenorii ( Sw ingle) C. Jef f rey w as the ration
o f 1( Siraitia grosvenori i )∶ 30 ( disti lledw ater ) , 80°C for two times and fo r 4 h once time. The polysac-
cha rides w ere made of D-g lucose, D-galactose,D-xy lose, L-arabinose,L -rhamnose and g lucuronic acid.
Key words: Sirait ia grosvenorii ( Swingle) C. Jeff rey; poly saccha rides; ex t racting technolo gy; constituent
(责任编辑 王龙杰 )
73第 1期              李 俊等: 罗汉果多糖提取工艺及组成分析