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超临界CO_2处理黄花忍冬果后多糖的提取及含量的测定



全 文 :文章编号:1001-4829(2010)01-0181-03
  收稿日期:2009-09-10
  基金项目:吉林农业科技学院青年基金项目(200801006)
作者简介:于加平(1973-), 男 ,吉林省吉林市人 ,讲师 , 学士 ,
长期从事分析化学和天然产物的教学 、科研工作 , Tel:(0432)
3509055, E-mail:yujiaping0607@tom.com。
超临界 CO2 处理黄花忍冬果后
多糖的提取及含量的测定
于加平1 , 常 序 2 ,李文渊 1
(1.吉林农业科技学院生物工程学院 ,吉林 吉林 132101;2.吉林省吉林市卫生监督所 ,吉林吉林 132100)
摘 要:采用超临界 CO2流体萃取技术脱除黄花忍冬果中脂类及色素等物质后 ,用蒸馏水浸提法提取其中多糖并采用苯酚 -硫酸
法测定多糖的含量。超临界 CO2流体萃取的条件为:萃取压力 30MPa、萃取温度 35℃、萃取时间 4h、CO2流量 25L/h。萃取后所
得黄花忍冬果粉末为淡黄色 ,风味纯正 ,以其为原料提取黄花忍冬果多糖 ,多糖色泽乳白 ,无异味。 测得黄花忍冬果中多糖的含量
是 14.32%,平均回收率为 99.28%, RSD=1.68%。通过实验结果表明 ,本实验方法可行 ,可作为黄花忍冬果中多糖的提取与检
测的方法。
关键词:黄花忍冬果;超临界 CO
2
流体萃取;多糖
中图分类号:S644.3   文献标识码:A
SeparationandDeterminationofPolysaccharide
ofLonicerachrysantha sFruitbySupercriticalCO2
YUJia-ping1 , CHANGXu2 , LIWen-yuan1
(1.ColegeofBio-engineering, UniversityofAgricultureS&TofJilin, JilinJilin132101, China;2.JilinSanitarySupervisionInstitute, Jilin
Jilin132100, China)
Abstract:AfterremovingthelipidandpigmentinLonicerachrysanthafruitthroughsupercriticalCO2 fluidextraction, thepolysaccharidein
LonicerachrysanthafruitwasextractedwithdistiledwateranddeterminedbyPhenol-sulfuricacidmethod.Thecontentofpolysaccharidein
Lonicerachrysanthafruitwas14.32%.Theaveragerecoverywas99.28%, RSDwas1.68%.TheoptimumconditionsofsupercriticalCO
2
fluidextractionwerethatthepressurewas30Mpa, temperaturewas35℃, timewas4h, CO2 flowwas25L/h.Theproductwassulphureum
andhadthegoodflavor.TheLonicerachrysanthafruitpolysaccharideextractedfromtheproductwasmilkandhadnostrangesmel.Theex-
perimentalresultsshowedthattheexperimentalmethodwasfeasibleandcouldbeusedforextracinganddeterminatingthepolysaccharidein
Lonicerachrysanthafruit.
Keywords:LonicerachrysanthaFruit;SupercriticalCO2 fluidextraction;Polysaccharide
  黄花忍冬(Lonicerachrysantha)是忍冬科忍冬属
的一个种 ,主要分布于华北 、东北 、西北 ,在我国资源
丰富 ,目前大多数黄花忍冬作为城市绿化树种 ,其花
和果大部分被废弃 ,据文献报道黄花忍冬的花和果
中均含有生物活性极高的绿原酸 , 且其含量较
高 [ 1 ~ 2] ,为了进一步研究其药用价值 ,本论文将对黄
花忍冬果中多糖的提取与含量进行研究 。近年来 ,
大量的药理和临床研究表明 ,多糖是一种免疫调节
剂 ,它能激活免疫细胞 ,提高机体的免疫功能 ,有的
还具有抗病毒 、抗衰老 、降血糖 、抗肿瘤的作用[ 3 ~ 5] 。
对黄花忍冬果中多糖的提取与含量测定尚未见报
道。黄花忍冬果中含有大量的色素和脂类物质 ,这
些物质的存在对黄花忍冬果多糖的颜色及风味将有
很大的影响。对于脱脂脱色的方法主要有有机溶剂
法和超临界 CO2流体萃取技术等。有机溶剂法易
给产品带来化学污染并改变多糖的风味 ,安全性较
差;超临界 CO2流体萃取是利用超临界 CO2流体作
为萃取剂从混合物中提取某种组分的分离提取技
术 ,操作方便 ,选择性好 ,脂类物质溶出率高 ,并兼有
脱色脱脂脱异杂味作用 ,且萃取剂无毒无残留。基
于上述原因 ,笔者将采用超临界 CO2流体萃取技术
181
2010年 23卷 1期
Vol.23  No.1              
西 南 农 业 学 报
SouthwestChinaJournalofAgriculturalSciences
DOI :10.16213/j.cnki.scjas.2010.01.044
来脱除黄花忍冬果中脂类及色素等物质 ,再用热水
来提取处理过的黄花忍冬果粉末中的多糖 。热水提
取是一种常用的有效的提取方法 ,该法提取成本低 ,
能够适应工业化大规模生产的需要 [ 6 ~ 7] 。本文旨在
采用超临界 CO2流体萃取技术对黄花忍冬果进行
前处理 ,除掉影响多糖品质及干扰测定的色素和脂
类等物质 ,从而为黄花忍冬果的资源开发提供思路 ,
进而为其药用价值的研究提供理论依据和数据基
础 。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 仪器 HA121-50-0型超临界流体萃取装置
(南通华安公司)。 UV-1600型紫外 -可见分光光
度计(北京瑞利)。ESJ205-4型电子天平(沈阳龙腾
电子有限公司)。 HH-S型恒温水浴锅(江苏省金坛
市正基仪器有限公司)。 SHB-IIA型循环水真空泵
(郑州长城科工贸易有限公司)。AnkeTGI-16B离
心机。
1.1.2 试剂 葡萄糖 , 浓硫酸 , 苯酚 , 无水乙醇等
试剂均为分析纯。 5 %苯酚溶液的配制:取苯酚适
量 ,蒸馏收集 180 ~ 182℃的馏分 ,称取馏分 12.5g,
置 250 mL容量瓶中 ,用水稀释至刻度 , 摇匀 ,避光 ,
现配现用。
1.1.3 样品 黄花忍冬果实采自吉林农业科技学
院校园内 ,经阴干 、低温烘干处理为干品 ,粉碎过 40
目筛 ,备用。
1.2 试验方法
1.2.1 超临界 CO2流体处理黄花忍冬果 准确称
取一定量的黄花忍冬果粉末装入料筒 ,并注意原料
不应装得过满 ,保证料筒顶隙度在 5cm以上。将料
筒放入萃取缸 ,装好压环 、密封圈 ,旋紧上堵头 ,开动
超临界 CO2萃取装置 ,按萃取压力 30 MPa,萃取温
度 35 ℃,萃取时间 4 h, CO2 25 L/h,进行萃取 。达
到萃取时间后 ,从分离器的出料口收集萃取物 ,结束
萃取 ,取出料筒 ,得脱脂脱色的黄花忍冬果粉。
1.2.2 黄花忍冬果中多糖的提取与纯化 准确称
取 1.2.1得到的黄花忍冬果粉 50g,置于 500mL烧
杯中 ,加蒸馏水 400 mL,在水浴锅上加热浸提 3 h,
间歇搅拌 ,滤过 ,减压浓缩至 100 mL, Sevage法除蛋
白 ,滤过 ,将滤液用流动水透析 48 h,透析液加无水
乙醇使含醇 80%,于冰箱中静止过夜醇沉 ,在离心
分离 ,沉淀用无水乙醇洗 2次 ,真空干燥至恒重。即得
纯化的黄花忍冬果多糖 ,纯化多糖的颜色为乳白色。
1.2.3 标准曲线的绘制 多糖测定多采用苯酚 -
硫酸法 [ 8 ~ 10] 。准确称取于 105 ℃干燥至恒重的葡
萄糖标准品 25.00mg,置于 250mL容量瓶中 ,加蒸
馏水溶解并稀释至刻度 ,摇匀 ,即得浓度为 0.1 0
mg/ mL的葡萄糖标准溶液。取此葡萄糖标准溶液
0.20, 0.40, 0.60, 0.80, 1.00, 1.20, 1.40 mL依次加
水 ,使最终体积均为 2 mL。另取蒸馏水 2 mL作空
白试验 ,每支试管加 5 %的苯酚溶液 1 mL,摇匀 ,再
用移液管向每支试管中缓慢加入浓 H2SO4 5 mL,摇
匀 ,放置 15 min后置 40℃水浴加热 10min,取出置
于冷水浴中冷却。在 490 nm下测定吸光度 ,绘制标
准曲线 ,得回归方程:A=12.875C+0.0032。R=0.
9999(n=5)。
1.2.4 换算因子的测定 准确称取 1.2.2纯化的
黄花忍冬果多糖 5.00 mg,加水定容于 25 mL容量
瓶中 。按 1.2.3方法处理后测定吸光度 ,按下式计
算换算因子:f=CS/C(CS为多糖的浓度 , C为多糖
液中葡萄糖的浓度)。计算得黄花忍冬果多糖的换
算因子为 4.97。
1.2.5 黄花忍冬果中多糖的测定 准确称取 1.2.
1得到的黄花忍冬果粉末 3份 ,每份为 1.00 g,分别
置于 200mL烧杯中 ,在各加蒸馏水 50 mL,在水浴
锅上加热浸提 3 h,间歇搅拌 ,滤过 ,分别定容于 250
mL容量瓶 ,各取 2 mL,按 1.2.3方法处理后测定吸
光度 ,根据回归方程求黄花忍冬果的葡萄糖的含量 ,
再根据换算因子求得多糖的含量 。
2 结果与分析
2.1 试验结果
超临界 CO2流体萃取技术处理后黄花忍冬果粉
末的颜色为淡淡的黄色 ,由此为多糖的后续纯化工
作提供了很大的便利条件。多糖多存在于植物体的
细胞壁中 ,采用普通水浸直接提取法 ,只能把其中少
量的多糖提取出来 。多糖的提取率与多糖在溶液中
的溶解状态 、分散度及细胞壁可穿透性等有关。溶
解性 、分散性和细胞壁可穿透性越好 ,越容易从体系
中溶出。超临界 CO2流体可脱除黄花忍冬果中的
脂类及色素等脂溶性物质 ,提高了黄花忍冬果多糖
的溶解性和分散性 ,降低其溶出阻力 ,多糖与水的接
触面积及亲和力大幅度增加 ,从而有利于黄花忍冬
果多糖的提取。另外 ,由于超临界 CO2流体萃取技术
中压力变化及 CO2的穿透作用可使细胞壁脆性增强 ,
通透性提高 ,亦可使多糖溶出性增强 ,进而更有利于多
糖的提取。按 1.2.2的方法得到的纯化多糖颜色为乳
白色并无异味儿。按 1.2.5方法平行测定 3次 ,测得黄
花忍冬果中多糖的平均含量为 14.32%。
2.2 超临界 CO2流体萃取条件的确定
本文分别在萃取压力为 20、25、30、35、40 MPa,
182 西 南 农 业 学 报                      23卷
表 1 加样回收率试验结果 (n=5)
Table1 Theresultsofspotingrecoveryrate
编号 取样量 (g) 加入纯化多糖量(mg) 测得量 (mg) 回收率 (%) 平均回收率(%) RSD(%)
1 0.100 10.000 23.76 97.69
2 0.100 10.000 24.53 100.86
3 0.100 10.000 23.89 98.23 99.28 1.68
4 0.100 10.000 24.64 101.32
5 0.100 10.000 23.91 98.31
萃取温度为 25、30、35、40、45 ℃,萃取时间为 1、2、
4、6、8 h的实验条件 ,分别进行实验 ,从经济核算成
本及多糖的颜色 、含量的角度确定萃取条件为压力
30 MPa,温度 35 ℃, 时间 4 h, CO2 25 L/h, 进行萃
取 。在此条件下得到的黄花忍冬果粉末颜色较浅 ,
纯化的多糖颜色为乳白色 ,多糖的含量较多 ,经济核
算成本较低 。提取多糖时 ,采用超临界 CO2流体萃
取技术处理样品 ,克服了有机溶剂处理样品时所带
来的化学污染及样品处理不彻底 、纯化麻烦且效果
不好等缺点 。
2.3 测定波长的选择
精密吸取 0.10 mg/mL的葡萄糖标准溶液 0.
20 mL加水定容至 2mL,另取蒸馏水 2mL作空白试
验 ,每支试管加 5 %的苯酚溶液 1 mL,摇匀 。用移
液管向每支试管中缓慢加入浓 H2SO4 5 mL,摇匀 ,
放置 15 min后置 40 ℃水浴加热 10 min,取出置于
冷水浴中冷却。以空白溶液为参比 ,用紫外 -可见
分光光度计扫描得吸收光谱图 ,根据葡萄糖的吸收
光谱可知其最大吸收波长为 490 nm。
2.4 稳定性试验
取样品溶液 、纯化多糖溶液 、葡萄糖标准溶液各
2 mL,在 80min内按 1.2.3方法每隔一定时间测定
吸光度值 ,共测 6次 ,结果 , 6次所测的吸光度值基
本不变 , RSD=2.18%(n=6)。
2.5 重现性试验
取 5份 1.2.1得到的黄花忍冬果粉末 ,每份 1.
000g。按 1.2.5方法操作 , 测定吸光度 , 计算得
RSD=0.87%(n=5)。
2.6 回收率试验
为了考察方法的可靠性 ,进行加标回收试验 。
取 5份 1.2.2制得的脱脂脱色黄花忍冬果粉末 ,每
份 0.1000 g,加纯化多糖 10.00 mg,按各项操作 ,测
定吸光度 ,根据回归方程及换算因子求得多糖的含
量 。黄花忍冬果多糖回收率结果见表 1。
  由表 1可知多糖的平均回收率为 99.28 %,相
对标准偏差为 1.68 %。结果表明该方法具有良好
的准确度和精密度。
3 小结与讨论
  (1)采用超临界 CO2流体萃取技术脱除黄花忍
冬果中脂类及色素等物质后 ,得到的黄花忍冬果粉
末颜色为淡淡的黄色且结构疏松 ,对黄花忍冬果多
糖的纯化、提取极为有利。同时还具有脱色脱脂除异
味的作用 ,且具有高效 、无污染 、无萃取剂残留等优点。
(2)超临界 CO2处理后的黄花忍冬果粉末 ,用
热水提取 ,纯化得到的多糖颜色为乳白色并无异味
儿。运用苯酚 -硫酸法测得多糖的含量为 14.32
%,为黄花忍冬的药用价值的进一步开发和利用提
供理论依据和数据基础 。
(3)为了更好的研究黄花忍冬果的药用价值 ,
对于黄花忍冬果多糖的结构和生物活性还有待于进
一步研究 。
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(责任编辑 陈 虹)
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