免费文献传递   相关文献

灰树花多糖的复合酶-微波提取、超滤纯化及生物学评价



全 文 :参考文献:
[1] 匡海学.中药化学[M].北京:中国中医药出版社,2004:213-
217.
[2] 陈业高. 植物化学成分[M]. 北京:化学工业出版社,2005:
158-162.
[3] 滑 艳,邓雁如,汪汉卿.各种挥发油的药理活性及在医学方
面的应用[J].天然产物研究与开发,2003,15(5):467-470.
[4] 陈 赟,田景奎,程翼宇.中草药挥发油提取新技术—亚临界
萃取[J].化学工程,2006,34(8):59-62.
[5] 李 博,曹桂萍,郭立玮,等. 用于中药含油水体分离的超滤
膜化学清洗研究[J]. 南京中医药大学学报,2008,24(3):
165-167.
[6] 樊文玲.膜法处理中药领域中含油水体的应用基础研究[D].
博士学位论文.上海:中国科学院研究生院上海应用物理研
究所,2009.
[7] 曹桂萍.五十味常用中药挥发油复杂体系膜过程前后的表征
技术体系研究[D].硕士学位论文. 南京:南京中医药大学,
2009.
[8] 李 博.中药挥发油油水分离膜分离工艺优化研究[D].硕士
学位论文.南京:南京中医药大学,2009.
[9] 郭立玮,李 博,付廷明,等. 一种用于油水分离的离心膜分
离耦合装置.中国:200920043447. 1[P],2009-6-29.
[10] 郭立玮,李 博,樊文玲,等.膜分离杯:中国,200920230799. 8
[P]. 2009-09-07.
[11] 奚旦立,孙裕生,刘秀英. 环境监测[M]. 北京:高等教育出
版社,2004:109-113.
[12] 《水和废水监测分析方法》编委会. 水和废水监测分析方法
[M]. 4 版.北京:中国环境科学出版社,2002:1149-1153.
[13] Mohammadi T,Esmaeelifar A. Wastewater treatment using ultra-
filtration at a vegetable oil factory[J]. Desalination,2004,
(166):329-337.
灰树花多糖的复合酶-微波提取、超滤纯化及生物学评价
刘红梅, 李 栋, 樊梦丹, 李可意*
(北京联合大学生物化学工程学院,北京 100023)
收稿日期:2011-01-12
基金项目:北京联合大学青年骨干教师资助项目(ZK200951B)
作者简介:刘红梅(1970 -),女,副教授,从事传质和药物分离纯化技术研究。Tel:(010)52072268,E-mail:hgthongmei@ buu. com. cn
* 通信作者:李可意(1968 -),女,副教授,从事药物制剂研究。Tel:(010)52072268
摘要:目的 研究灰树花多糖的复合酶解-微波萃取、超滤纯化工艺及纯化多糖的抗肿瘤活性。方法 灰树花子实体经
微波萃取、复合酶解(木瓜蛋白酶、纤维素酶、果胶酶的质量比为 2 ∶ 2 ∶ 1)、活性炭脱色和超滤纯化得到具有不同相对分
子量的灰树花多糖;采用正交试验结合响应模型,优化灰树花多糖的超滤纯化工艺;将 110 只荷瘤小鼠分成生理盐水组
对照组和 3 个实验组,分别灌胃生理盐水,环磷酰胺、灰树花子实体原糖、超滤截留液和超滤透过液,研究其对荷瘤小鼠
的肿瘤抑制作用。结果 优化的灰树花多糖超滤工艺为:超滤温度 35 ℃、多糖浓度 20 g /L,超滤压力 0. 12 MPa,pH 为
7,超滤时间 20 min;灰树花子实体原糖 GFP、超滤截留液 GFP-I和超滤透过液 GFP-II对荷瘤小鼠的肿瘤抑制率最高分别
可达 40. 23%、51. 65%、36. 24%。结论 建立的响应模型能很好拟合实验结果;超滤温度和多糖浓度之间、超滤温度与
pH值之间、多糖浓度与超滤压力间的交互作用极为显著;超滤时间、超滤压力对试验指标有极为显著的影响。在相同剂
量下,经 100kDa超滤膜分离后的超滤截留液 GFP-I的肿瘤抑制率明显高于未经超滤处理多糖以及超滤滤过液多糖。
关键词:灰树花多糖;响应曲面;超滤;肿瘤抑制率
中图分类号:R284. 2 文献标志码:A 文章编号:1001-1528(2011)04-0594-06
Mixed enzyme-microwave extraction and ultrafiltration of Grifola frondosa poly-
saccharides and their tumor inhibiting effects
LIU Hong-mei, LI Dong, FAN Meng-dan, LI Ke-yi
(College of Biochemical Engineering of Beijing Union University,Beijing 100023,China)
ABSTRACT:AIM To study the ultrafiltration process of Grifola Frondosa Polysaccharides (GFP)extracted by
mixed enzyme-microwave and the tumor inhibiting effect of GFP. METHODS GFPs were obtained from Grifola
495
2011 年 4 月
第 33 卷 第 4 期
中 成 药
Chinese Traditional Patent Medicine
April 2011
Vol. 33 No. 4
frondosa via ultrafiltration process after being extracted by mixed enzyme-microwave extraction(mass ratio of Papa-
in,cellulose and pectinase was 2 ∶ 2 ∶ 1 and microwave power(1 400 W))and decolourized with activated carbon.
Five-factor and four-level orthogonal experimental design was used to optimize the ultrafiltration process of Grifola
Frondosa Polysaccharides. One hundred and ten tumor-bearing mice were divided into control NS group,response
surface model control group,and three experimental groups raw GFP groups,the trapped liquor(GFP-I)groups
and the filtrate (GFP-II)groups respectively to study their tumor inhibiting effects. RESULTS The optimized ul-
trafiltration processes were established as followings:35 ℃ as ultrafiltration temperature,20 g /L as polysaccharide
concentration,0. 12 MPa as ultrafiltration pressure,20 min as ultrafiltration time and 7 as pH value. The maximum
tumor inhibiting rates of raw GFP,the GFP-I and GFP-II groups on tumor-bearing mice were 40. 23%,51. 65%
and 36. 24%,respectively. CONCLUSION The established response model can forecast experiment results
quite well. There are obvious interactions between ultrafiltration temperature and polysaccharide concentration,ul-
trafiltration temperature and pH,polysacaride concentration and ultrafiltration pressure. The experimental results
were influenced by ultrafiltration time and pressure obviously. Tumor inhibiting rates of the GFP-I with 100 KDa ul-
trafiltration membrane are higher than that of unprocessed one and the filtrate.
KEY WORDS:Grifola Frondosa Polysaccharides;response surface analysis;ultrafiltration;tumor inhibiting rate
灰树花 Grifola frondosa 为担子菌亚门、多孔菌
科,又名栗子蘑、莲花菌、千佛菌等,其主要活性成分
是灰树花多糖,因其有 β-(1→6)分支,具有显著的
生理活性,具有抑制肿瘤生长、防止肿瘤细胞转移、
防止正常细胞癌变等作用[1-4]。近年来的研究表明,
多糖的生物活性与其结构、分子量、溶解度等因素密
切相关[5-7]。
本实验采用复合酶-微波辅助萃取工艺从灰树
花子实体中提取多糖,经活性炭脱色,得到灰树花原
糖 GFP;对原糖进行微滤,除去其中蛋白质大分子,
微滤透过液经超滤分离,得到超滤截留液 GFP-I 和
透过液 GFP-II;采用正交试验方法优化超滤工艺,以
膜通量、超滤截留液中 GFP-I的收率为实验指标,考
察超滤温度、多糖浓度、超滤压力、pH和超滤时间等
因素对试验指标的影响,并对实验结果进行极差和
方差分析;对试验结果进行响应曲面分析,建立响应
模型;综合响应曲面和极差方差的分析结果,优化灰
树花多糖的超滤分级工艺;利用生物学评价方法,对
灰树花子实体原糖 GFP 以及超截留液 GFP-I 和超
滤透过液 GFP-II进行生物学评价,研究其抗肿瘤活
性。
1 实验材料
1. 1 实验仪器 HS-3C 型酸度计,上海伟业仪器
厂;UV 1700 型紫外分光光度仪,SHIMADZU Corpo-
ration;实验型超滤装置及其组件,天津膜天工程公
司;RE-52A /52AA 旋转蒸发仪,上海亚荣生化仪器
厂;AB54 精密电子天平,Mettler Toledo;WCD2S-1 型
微波萃取设备,南京三乐公司;真空干燥箱,上海精
密仪器仪表有限公司。
1. 2 实验药品 灰树花子实体,浙江庆元食用菌研
究所;环磷酰胺(CY,江苏恒瑞医药股份有限公司,
批号:07061521);葡萄糖,分析纯,北京化学试剂公
司;纤维素酶和木瓜蛋白酶,国药集团化学试剂有限
公司;果胶酶,杰辉生物技术有限公司;其它均为国
产分析纯。
1. 3 实验动物 昆明小鼠,雌雄兼用,2 ~ 4 周龄,
13 ~ 19 g,购于中国人民解放军军事医学科学院实
验动物中心,许可证号为 SCXK-(军)2002-001;S180
腹水瘤种鼠,由北京协和药物研究所提供。
2 实验方法
2. 1 复合酶-微波辅助萃取提取灰树花多糖[8-10]
灰树花子实体清水洗净,真空干燥 6 h,粉碎,过 5 目
和 20 目筛,取颗粒度在 5 ~ 20 目之间的灰树花子实
体颗粒,装入清洁干燥的容器中,置于真空干燥箱中
备用。
称取 5 ~ 20 目灰树花粉 200 g,加 10 倍超纯水
浸泡 100 min,然后置于微波萃取釜中,1 400 W 微
波辐射 30 min,收集微波萃取物。
称取适量木瓜蛋白酶、纤维素酶和果胶酶,按质
量比为 2 ∶ 2 ∶ 1 的比例混合,超纯水溶解,得酶解
液,备用。
灰树花微波萃取物置于 50 ℃水浴,按复合酶与
灰树花粉质量比为 0. 4%的比例加入酶解液,调 pH
为 6. 0,酶解 90 min。酶提取液 100 ℃灭酶 10 min。
灭酶结束,冷却至室温,过滤,取滤液,得酶提多糖溶
液。
595
2011 年 4 月
第 33 卷 第 4 期
中 成 药
Chinese Traditional Patent Medicine
April 2011
Vol. 33 No. 4
2. 2 多糖提取液活性炭脱色[11-12] 活性炭用 90%
的乙醇浸泡 2 h,抽滤;再用超纯水浸泡搅拌 2 h,抽
滤,重复 2 次,烘干,备用。
酶提多糖溶液蒸馏水透析 72 h,加入 2%的活
性炭,调溶液 pH 值为 4. 0,在 30 ℃条件下脱色 60
min,静置,抽滤。
向脱色后的多糖溶液中加入适量 95%乙醇,使
溶液中乙醇的体积分数达到 80%,静置 24 h,4 000
r /min 离心 15 min,倾去上清,得沉淀;沉淀乙醇洗
涤,离心,倾去上清,得沉淀,反复进行 3 次;洗涤后
沉淀置于真空干燥箱中干燥,得灰树花原糖 GFP,备
用。
苯酚-硫酸法[13]测多糖量 > 40%。
2. 3 灰树花多糖的微滤和超滤 称取 2. 2 项下的
灰树花原糖适量,配制成一定浓度的多糖溶液;用
0. 2 μm 微滤组件进行处理,收集微滤透过液;将微
滤透过液泵入 100 kDa 的超滤分离组件,对其进行
正交试验评价。收集超滤截留液 GFP-I和超滤透过
液 GFP-II。
所得样品 95%乙醇沉淀,静置 24 h,4 000 r /
min离心 15 min,倾去上清,得沉淀,沉淀乙醇洗涤,
离心,倾去上清,得沉淀,反复进行 3 次,真空干燥,
测多糖含量,备用。
2. 4 灰树花多糖超滤的正交试验 单因素预实验
结果表明,操作时间对膜通量和多糖收率都有显著
影响,超滤时间控制在 20 ~ 25 min 左右,可以获得
较好的效果。因此,在进行正交实验时,操作时间均
控制在 20 min。
在进行正交实验时,以操作温度、料液浓度、操
作压力、料液 pH 值等为实验因素,以膜通量、多糖
收率为指标,选用 L16(4
5)正交表进行实验,并对实
验数据进行极差、方差分析,建立响应曲面模型,优
化灰树花多糖的超滤工艺。因素-水平见表 1。
表 1 正交试验的因素-水平
水平
A
超滤温度 /℃
B
料液浓度 /(g /L)
C
超滤压力 /MPa
D
pH值
1 15 15 0. 05 6
2 25 30 0. 075 7
3 35 45 0. 1 8
4 45 60 0. 12 9
2. 5 荷瘤小鼠模型的制备 取接种 7 d 左右,生长
良好的腹水型 S180 荷瘤小鼠,颈椎脱臼处死;取腹
水,用生理盐水稀释为浓度 2 × 106 cells /mL;0. 2
mL /只接种于实验小鼠右前肢腋窝皮下。
2. 6 GFP对荷瘤小鼠的抑瘤实验 接种后实验小
鼠随机分成 11 组,每组 10 只,雌雄随机,分为生理
盐水 NS 组、阳性对照组(环磷酰胺 CY 组)以及实
验组 GFP、GFP-I、GFP-II,各 GFP 组剂量分别为 50
mg /(kg·d)、100 mg /(kg·d)和 150 mg /(kg·d)。
接种 24 h 后,实验组分别灌胃不同剂量的
GFP、GFP-I、GFP-II,每天 1 次,连续给药 9 d。阴性
对照组每天给予等量的生理盐水,阳性对照组每天
给予 20 mg /(kg·d)环磷酰胺,共给药 7 d。
称量小鼠体重、瘤重,计算抑瘤率。
抑瘤率(%)= 1 - 实验组平均瘤重( )生理盐水组平均瘤重 ×100%
2. 7 数据分析方法 由于各实验因素对膜通量和
多糖收率的影响不同,而实验发现各因素对膜通量
的影响更大。因此,采用均一化方法消除数据单位
对实验结果的影响,分别给予膜通量和多糖收率0. 8
和 0. 2 的权重,采用综合分析方法对多糖的超滤实
验结果进行极差和方差分析;对实验数据进行响应
曲面分析,建立响应曲面模型,分析因素间的交互作
用。
动物实验结果以均值 ±标准差(x ± s)表示,采
用 SPSS 14. 0 统计软件进行统计分析。采用单因素
方差分析(One-Way ANOVA)进行统计学显著性分
析,组间差异显著性采用单因素方差分析(One-Way
ANOVA)中 LSD(Least-significant difference)方法进
行多重比较检验。
3 结果和数据处理
3. 1 超滤灰树花粗多糖的正交实验
3. 1. 1 正交试验结果和极差方差分析 按照选定
的 L16(4
5)正交表安排实验,并对实验结果进行极差
和方差分析。实验结果和极差分析结果见表 2,方
差分析结果见表 3。
表 2 极差分析结果表明,在设置的水平内,A、
B、C、D四因素对综合评价结果的影响顺序为:C > D
> A > B。表 3 方差分析结果表明,超滤温度 A、多
糖浓度 B对于综合指标的影响不显著(P < 0. 1),多
糖溶液的 pH 值 D 对于综合指标有显著性影响(P
< 0. 05),而超滤压力 C 对综合指标的影响则极为
显著(P < 0. 01)。
根据综合评价的极差和方差分析,优化的实验
条件为:A3B3C4D2,即超滤温度 35 ℃、多糖浓度 45
g /L、超滤压力 0. 12 MPa、pH为 7。
3. 1. 2 响应曲面模型 由于试验因素间可能存在
交互作用,但在安排正交试验时并没有考虑因素间
的交互作用,因此仅根据正交试验结果优化的实验
695
2011 年 4 月
第 33 卷 第 4 期
中 成 药
Chinese Traditional Patent Medicine
April 2011
Vol. 33 No. 4
表 2 正交试验安排和极差分析结果
No. A B C D
膜通量
/(L /m2 × h)
多糖 GFP-I
收率 /%
综合评价
1 15 15 0. 05 6 1. 25 75. 01 0. 309 0
2 15 30 0. 075 7 3. 15 84. 89 0. 544 4
3 15 45 0. 1 8 4. 12 67. 43 0. 631 3
4 15 60 0. 12 9 4. 25 73. 26 0. 659 2
5 25 15 0. 075 8 3. 31 50. 61 0. 499 5
6 25 30 0. 05 9 2. 63 67. 27 0. 455 1
7 25 45 0. 12 6 5. 72 71. 9 0. 829 7
8 25 60 0. 1 7 4. 72 67. 68 0. 702 6
9 35 15 0. 1 9 5. 76 43. 45 0. 773 2
10 35 30 0. 12 8 6. 13 71. 13 0. 876 4
11 35 45 0. 05 7 3. 48 76. 12 0. 574 0
12 35 60 0. 075 6 2. 54 61. 58 0. 432 0
13 45 15 0. 12 7 6. 78 42. 04 0. 890 5
14 45 30 0. 1 6 3. 45 55. 42 0. 526 4
15 45 45 0. 075 9 2. 52 64. 53 0. 436 3
16 45 60 0. 05 8 1. 02 92. 91 0. 320 4
综 k1 0. 538 5 0. 618 0 0. 412 1 0. 506 8
合 k2 0. 614 2 0. 595 6 0. 463 0 0. 685 4
评 k3 0. 651 4 0. 622 8 0. 658 4 0. 581 9
价 k4 0. 543 4 0. 511 0 0. 814 0 0. 573 4
R 0. 112 9 0. 111 8 0. 401 8 0. 178 6
表 3 方差分析结果
方差来源 A B C D 误差
离差平方和 0. 036 6 0. 032 4 0. 410 0 0. 065 3 0. 005 91
自由度 3 3 3 3 3
方差 0. 012 2 0. 010 8 0. 136 7 0. 021 8 0. 001 97
方差比 F 6. 188 5. 472 69. 370 11. 045 —
显著性
P < 0. 1
不显著
P < 0. 1
不显著
P < 0. 01
极为显著
P < 0. 05
显著

F0. 25(3,3)= 3. 36 F0. 1(3,3)= 5. 39 F0. 05(3,3)= 9. 28
F0. 01(3,3)= 29. 5
方案不一定是最优的。因此,对实验数据进行拟合,
利用响应曲面模型对试验结果做进一步预测,探索
因素之间的交互作用,并对试验工艺进行优化。利
用逐步回归分析,剔除不显著项,得到如下相应曲面
模型:
y = - 0. 218 0 + 1. 381 1 × 10 -2 A + 3. 342 0 ×
10 -2B - 5. 156 3 × 10 -4 A2 - 7. 977 8 × 10 -5 B2 +
51. 417 4C2 - 9. 694 9 × 10 -3D2 - 5. 462 9 × 10 -4AB
+ 4. 503 6 × 10 -3AD - 0. 140 6BC
响应方程的复相关系数 R = 0. 997 0,决定系数
R2 = 0. 994 0,剩余标准差 S = 0. 022 7,说明得到的
响应方程具有极高的精度。而整个响应模型的方差
比 F = 110. 52,在 P < 0. 000 1 的水平上显著,说明
拟合的响应方程具有极高的显著性,可以很好地对
实验结果进行拟合。
3. 1. 3 响应曲面模型优化灰树花多糖的超滤工艺
从响应曲面模型可知,超滤温度 A 和多糖浓度 B
之间、超滤温度 A与 pH值 D之间、多糖浓度 B与超
滤压力 C 之间存在一定的交互作用,而且其显著性
水平都小于 0. 05,说明这些因素之间的交互作用非
常显著,在进行工艺优化的时候,必须要考虑因素间
的交互作用。
根据响应模型优化的超滤工艺为:超滤温度 45
℃、多糖浓度 20 g /L、超滤压力 0. 12 MPa、pH 为 9。
但较高的超滤温度,虽然会增大膜通量,也会导致操
作成本的增加和膜截留率的下降;而较高的多糖浓
度,会导致膜表面发生浓差极化效应,从而会导致膜
通量下降;同时,中性条件更易于操作。因此,考虑
到因素间的交互作用,综合响应模型和正交试验设
计的极差和方差分析结果,以及预实验结果,优化出
如下超滤工艺:超滤时间 20 min,超滤温度 35 ℃、多
糖浓度 20 g /L,超滤压力 0. 12 MPa、pH为 7。
3. 2 正交试验的验证实验 为验证最终优化的工
艺是否是最优的,分别按综合评价优化结果、响应模
型的评价结果以及最终优化工艺进行了验证实验,
重复 3 次,结果见表 4。
由表 4 可见,与极差和方差优化工艺以及响应
模型优化工艺相比,采用最终优化方案对灰树花多
糖进行超滤时,虽然膜通量比响应模型优化的低一
些,但比极差方差优化工艺要好很多,多糖收率相应
都有一些提高,试验结果也都达到或接近正交表中
795
2011 年 4 月
第 33 卷 第 4 期
中 成 药
Chinese Traditional Patent Medicine
April 2011
Vol. 33 No. 4
表 4 验证试验结果
极差优化工艺
膜通量
/(L /m2 × h)
多糖 GFP-I
收率 /%
响应模型优化工艺
膜通量
/(L /m2 × h)
多糖 GFP-I
收率 /%
最终优化工艺
膜通量
/(L /m2 × h)
多糖 GFP-I
收率 /%
平均 7. 28 88. 35 7. 93 87. 14 7. 85 90. 14
RSD /% 2. 04 3. 17 2. 05 2. 98 2. 10 2. 37
的最高值,说明优化是成功的。而且因为超滤温度
和 pH值都比较低,更便于实际操作。因此根据正
交试验的分析结果并结合响应模型,可以对灰树花
多糖的超滤工艺进行优化。
3. 3 GFP对荷瘤小鼠的肿瘤抑制作用 将灌喂多
糖 9 d的荷瘤小鼠处死,剥离肿瘤细胞,称体质量,
计算抑瘤率,结果见表 5。结果表明,相对于生理盐
水(NS)组,在 50 ~ 150 mg /(kg·d)的剂量范围内,
对于同一相对分子量的灰树花多糖,随着多糖浓度
的增加,荷瘤小鼠的瘤质量显著降低,多糖对荷瘤小
鼠的肿瘤抑制率显著提高,GFP-I 对 S180 肿瘤的抑
制率分别达到 23. 86%、38. 11%、51. 65% (P <
0. 001),GFP-II 对 S180 肿瘤的抑制率分别达到
11. 78%、29. 40%、36. 24%(P < 0. 001),而 GFP 对
S180 肿瘤的抑制率分别达到 17. 87%、28. 11%、
40. 23%(P < 0. 001);在各剂量下,灰树花多糖经超
滤纯化处理后,相对分子量在 100 ~ 200 kDa 的
GFP-I对荷 S180 肉瘤的小鼠的肿瘤抑制作用明显
高于未经处理的灰树花原糖以及相对分子量小于
100 kDa的多糖,说明 GFP 对肿瘤的抑制作用与其
相对分子量有关,经超滤处理后,灰树花多糖的肿瘤
抑制能力相应提高。
表 5 GFP对荷瘤小鼠抑瘤率的影响 (x ± s)
分组
剂量 /(mg·
kg -1·d -1)
瘤质量
/mg
肿瘤抑制率
/%
NS组 4. 511 ± 0. 268 -
CY组 20 3. 823 ± 0. 261 15. 27 ± 2. 12
GFP 50 3. 704 ± 0. 105# 17. 87 ± 2. 36
100 3. 242 ± 0. 148### 28. 11 ± 2. 52
150 2. 696 ± 0. 103### 40. 23 ± 3. 68
GFP-I 50 3. 434 ± 0. 097### 23. 86 ± 2. 16
100 2. 792 ± 0. 114### 38. 11 ± 2. 52
150 2. 181 ± 0. 166### 51. 65 ± 3. 68
GFP-II 50 3. 980 ± 0. 096### 11. 78 ± 2. 32
100 3. 185 ± 0. 064### 29. 40 ± 3. 29
150 2. 876 ± 0. 103### 36. 24 ± 2. 29
注:与环磷酰胺比较,* P < 0. 05;P < 0. 01,P < 0. 001。
与生理盐水组比较,#P < 0. 05,##P < 0. 01,###P < 0. 001。
vs CY group.,* P < 0. 05,P < 0. 01,P < 0. 001.
vs NS group.,#P < 0. 05,##P < 0. 01,###P < 0. 001.
4 结论与讨论
4. 1 采用复合酶解-微波辅助萃取工艺对灰树花子
实体多糖进行萃取,活性炭对灰树花多糖进行脱色,
得到原糖 GFP,原糖经微滤和超滤处理,得到超滤截
留液 GFP-I和超滤透过液 GFP-II。
4. 2 采用正交试验优化酶解多糖的超滤分离工艺。
方差分析结果表明:超滤压力对实验结果的综合评
价指标有极为显著性影响,料液 pH 值对综合评价
指标有显著性影响,而超滤温度和多糖浓度对实验
结果的综合评价指标无显著性影响。
4. 3 建立了具有极高精度和显著性的响应曲面方
程,能很好的对实验结果进行拟合。响应方程表明:
超滤温度和多糖浓度之间、超滤温度与 pH 值之间、
多糖浓度与超滤压力之间有着极为显著的交互作
用。
4. 4 综合正交试验的极差分析结果和响应曲面的
分析结果以及单因素预试验结果,得到优化的灰树
花多糖超滤工艺:超滤时间 20 min,超滤温度 35 ℃、
多糖浓度 20 g /L,超滤压力 0. 12 MPa,pH为 7。
4. 5 小鼠实验结果表明,经酶解-微波萃取、超滤分
级纯化后的各相对分子量级的多糖对 S180 肿瘤都
有显著的抑制作用,而且都与其浓度正相关;多糖对
肿瘤的抑制率与其相对分子量的大小有关,GFP-I
的肿瘤抑制率明显高于 GFP 和 GFP-II。这说明对
灰树花多糖进行超滤纯化处理,可以提高其肿瘤抑
制能力。
参考文献:
[1] 李小定,荣建华,吴谋成. 灰树花多糖药理研究进展[J]. 天
然产物研究与开发,2003,15(4):364-367.
[2] 于荣利,张桂玲,秦旭升. 灰树花研究进展[J]. 上海农业学
报,2005,21(3):101-105.
[3] 刘晓雯,陈向东,吴梧桐. 灰树花菌丝体多糖的分离纯化和理
化性质研究[J]. 药物生物技术,2005,12(3):175-178.
[4] 金国虔,叶波平,奚 涛. 灰树花胞内多糖抗辐射作用的初步
研究[J]. 药物生物技术,2003,10(1):40-42.
[5] Galanzans GM T,Lima R C,Franca F P,et al. Molecular
weight and antitumor activity of Zymonaonas mobilis Levans[J].
Int J Biol Macromol,2001,27(1):245-247.
[6] 高小荣,刘培勋. 多糖构效关系研究进展[J]. 中草药,
2004,35(2):229-231.
[7] 聂凌鸿,宁正祥. 活性多糖的构效关系[J]. 林产化学与工
895
2011 年 4 月
第 33 卷 第 4 期
中 成 药
Chinese Traditional Patent Medicine
April 2011
Vol. 33 No. 4
业,2003,23(4):89-94.
[8] 王 艳,聂志勇,贺 瑛. 超声波协同复合酶法提取姬松茸
多糖[J]. 天然产物研究与开发,2009,21:866-870.
[9] 赵 玉,徐雅琴. 微波协同酶法提取南瓜多糖最佳提取条件
的研究[J]. 食品工业科技,2009,30(1):221-223.
[10] 邹东恢,梁 敏,杨 勇. 香菇多糖复合酶法提取及其脱色
工艺优化[J]. 农业机械学报,2009,40(3):135-138,134.
[11] 孔凡利,张名位,于淑娟. 荔枝多糖活性炭脱色方法研究
[J]. 食品科技,2008,(6):115-117.
[12] 贾淑珍,王成忠,于功明. 香菇多糖脱色方法的研究[J]. 中
国酿造,2007,(6):113-115.
[13] 田宝林. 分光光度法测定脉康合剂中木耳多糖含量[J]. 药
物鉴定,2006,15(5):51-52.
红芪提取液的超滤纯化工艺研究
魏舒畅, 袁文珺, 余 琰, 金 辉
(甘肃中医学院,甘肃 兰州 730000)
收稿日期:2010-06-12
基金项目:甘肃省教育厅科研项目(0706-10)
作者简介:魏舒畅(1969 -),男,副教授,硕士生导师,主要从事中药制剂工艺研究工作。Tel:(0931)8765391
摘要:目的 通过系统研究将超滤技术应用于红芪提取液的纯化工艺。方法 用水提取红芪、离心分离得滤液。以总黄
酮、总多糖、正丁醇浸出物为判据,以膜分子截留量、工作压力、药液温度、浓缩比为参数的均匀设计来优化超滤工艺参
数。结果 优化所得红芪提取液超滤工艺为用分子截留量 10 万的膜,在压强 0. 07 MPa,药液温度 25 ℃,浓缩程度 1 ∶ 18
的条件下超滤,超滤膜表面先用 5 g /L的 tween-20 处理 5 min。结论 优化所得超滤工艺与未超滤相比有较高的红芪总
黄酮和总多糖得率。
关键词:红芪;超滤;纯化工艺
中图分类号:R284. 2 文献标志码:A 文章编号:1001-1528(2011)04-0599-05
Purification of ultrafiltration for the extract of Hedysarum polybotrys
WEI Shu-chang, YUAN Wen-jun, YU Yan, JIN Hui
(Gansu College of Traditional Chinese Medicine,Lanzhou,730000,Gansu,China)
ABSTRACT:AIM To apply the ultrafiltration to the purification process of the extract of Hedysarum polybotrys.
METHODS Hedysarum polybotrys was extracted by drinking water,and then centrifuged to get the extract. Total
flavones,total polysaccharides,and n-butanol extract were adopted as the markers,molecular weight in cake,
pressure,suspension temperature,and concentration ratio as parameters for even design. Extraction parameters of
extract was evaluated and optimized. RESULTS The experiment showed that the optimized ultrafiltration process
was:the ultrafiltration pressure(0. 07 MPa),the extraction temperature (25 ℃)and the concentration ratio(1 ∶
18),using ultrafiltration membrane of MWCO(ten thousand molecular weight),pretreated with tween-20(5 g /L)
for 5 min. CONCLUSION The optimized ultrafiltration process can obtain the higher yield of total flavones and
total polysaccharides as compared with the yield of non-ultrafiltration of Hedysarum polybotrys.
KEY WORDS:Hedysarum polybotrys;ultrafiltration;purification process
红芪是中医传统药物,具有补气固表、利尿托
毒、排脓、敛疮生肌的功用[1]。甘肃产红芪为多序
岩黄芪 Hedysarum polybotrys Hand-Mazz. 的干燥根,
是红芪的主流品种,含有黄酮、异黄酮、多糖、皂苷、
氨基酸、挥发油、微量元素等众多活性物质[2-3]。药
理研究表明红芪具有调节机体免疫力[4]、保护急性
肝损伤[5]、降血糖[6]、抗肿瘤[7-9]、抗病毒、抗炎以及
对心脑血管的缺血缺氧保护等作用[10],但由于对该
995
2011 年 4 月
第 33 卷 第 4 期
中 成 药
Chinese Traditional Patent Medicine
April 2011
Vol. 33 No. 4