黄精多糖提取纯化工艺的研究

作者：李诗萌 舒孝银 彭孝敏 曾忠良 来源：《现代盐化工》2020年第02期

摘; ;要：为探究黄精多糖的最佳提取工艺，采用水提醇沉法提取黄精多糖，苯酚硫酸法测定多糖质量分数，结合单因素实验的结果，选择浸泡时间、料液比、提取温度、提取次数4个因素，采用L9（34）正交实验优化提取工艺，并进行除蛋白和脱色纯化处理。实验结果显示，最佳提取工艺为浸泡时间为0.5 h，料液比为1∶15，提取温度80 ℃，提取时间2 h，提取次数为3次，并采用氯仿-正丁醇进行除蛋白，活性炭吸附进行脱色，最终得到黄精多糖的质量分数为59.39%。

关键词：黄精;多糖;提取工艺

黄精始载于《名医别录》，为百合科植物滇黄精PolygonatumkingianumColl.etHemsl.、黄精PolygonatumsibiricumRed.或多花黄精PolygonatumcyrtonemaHua的干燥根茎。又名老虎姜、太阳草、鸡头参等，是我国传统的中药，属于药食同源性中草药[1]。黄精味甘、性平，归脾、肺、肾经，具有健脾、补肾、润肺、生津等功效[2]，含有多糖、甾体皂苷、蒽醌类化合物、生物碱和多种氨基酸等化合物，其中多糖是黄精的主要生物活性成分。目前，多采用水提法、超声波提取法、微波辅助提取法、酶提取法等对多糖进行提取[3-6]，不同提取方式对多糖提取有一定的影响，目前，针对多糖的提取大多采用水提醇沉法，但不同提取条件对多糖提取率高低的影响程度不同。因此，本研究采用单因素实验法和正交实验设计，对黄精多糖提取纯化工艺进行了研究，为黄精多糖的进一步开发和利用提供理论依据。 1; ; 实验 1.1; 材料与试剂

渝产多花黄精、浓硫酸、苯酚、95%乙醇、三氯甲烷、正丁醇、D-无水葡萄糖（中国食品药品检定研究院）、活性炭考马斯亮蓝G-250（成都市科龙化工试剂有限公司）、牛血清蛋白（如吉生物科技有限公司）。 1.2; 仪器

紫外分光光度计UV6100（上海元析仪器有限公司），YRE-2000A型旋转蒸发仪（河南省予华仪器有限责任公司），ABBS-S型十万分之一天平（北京赛多利斯仪器系统有限公司），DHG-9023AD型电热恒温鼓风干燥箱（上海齐欣科学仪器有限公司），DZTW型调温电热套（北京中兴伟业仪器有限公司）。 2; ; 实验方法

2.1; 黄精多糖提取工艺的单因素研究 2.1.1; 浸泡时间对多糖提取率的影响

称取干燥黄精饮片20 g，分别浸泡0.5 h、1 h、1.5 h、2 h、2.5 h，按料液比1∶20加入蒸馏水，在提取温度80 ℃、加热回流2 h、提取2次的条件下对黄精多糖进行提取，将滤液进行浓缩后用95%乙醇进行沉淀，静置过夜后干燥，计算多糖提取率。 2.1.2; 料液比对多糖提取率的影响

称取干燥黄精饮片20 g，浸泡1 h，按料液比1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30加入蒸馏水，在提取温度80 ℃、加热回流2 h、提取2次的条件下对黄精多糖进行提取，将滤液进行浓缩后用95%乙醇进行沉淀，静置过夜后干燥，计算多糖提取率。

2.1.3; 提取温度对多糖提取率的影响

称取干燥黄精饮片20 g，浸泡1 h，按料液比1∶20加入蒸馏水，选择提取温度为60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃、100 ℃在加热回流2 h、提取2次的条件下对黄精多糖进行提取，将滤液进行浓缩后用95%乙醇进行沉淀，静置过夜后干燥，计算多糖提取率。 2.1.4; 提取时间对多糖提取率的影响

称取干燥黄精饮片20 g，浸泡1 h，按料液比1∶20加入蒸馏水，选择提取温度为80 ℃，加热回流1 h、2 h、3 h、4 h、5 h，在提取2次的条件下对黄精多糖进行提取，将滤液进行浓缩后用95%乙醇进行沉淀，静置过夜后干燥，计算多糖提取率。 2.2; 正交实验优化黄精多糖提取工艺

结合单因素实验的结果，选择浸泡时间、料液比、提取温度、提取次数4个因素，采用L9（34）正交实验设计，优化黄精多糖提取工艺。实验因素及水平如表1所示。 2.3; 黄精多糖的纯化 2.3.1; 除蛋白

取在最佳提取纯化工艺下得到的黄精粗多糖6份，每份15 g，溶解至20 mg/mL，与氯仿-正丁醇（5/1）溶液以5∶1混合后，剧烈振摇30 min，蛋白质变性生成凝胶状，离心除去中间层的变性蛋白，测定蛋白质质量分数。 2.3.2; 脱色

向黄精多糖溶液中加入2%活性炭，在100 ℃水浴下脫色1 h，其间每10 min搅拌1次，将提取液80%醇沉静置过夜，离心，减压干燥，称重，测定多糖质量分数。 3; ;结果与分析

3.1; 黄精多糖提取工艺的单因素实验结果 3.1.1; 浸泡时间对黄精多糖提取率的影响

以葡萄糖质量浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，得标准曲线A=13.868x+0.078 6（r=0.997），葡萄糖质量浓度在5.000～50.000 μg/mL范围内与吸光度线性关系良好。

随着浸泡时间的延长，黄精多糖提取率在浸泡时间为1 h时最高，随后逐渐降低。因此，黄精多糖提取最佳浸泡时间为1 h。 3.1.2; 料液比对黄精多糖提取率的影响

随着料液比的增加，黄精多糖提取率逐渐降低并保持相对平缓的水平，在料液比为1∶10时，黄精多糖提取率最高。因此，黄精多糖提取最佳料液比为1∶10。 3.1.3; 提取温度对黄精多糖提取率的影响

随着提取温度的升高，黄精多糖提取率先逐渐升高，当提取温度为80 ℃时，黄精多糖提取率随温度升高而逐渐降低。因此，黄精多糖最佳提取温度为80 ℃。 3.1.4; 提取时间对黄精多糖提取率的影响

在2 h和4 h时，黄精多糖提取率最高，为节约时间，综合考虑，黄精多糖最佳提取时间为2 h。

3.2; 正交实验优化黄精多糖提取工艺结果

由于不同因素之间会产生相互影响，为优化黄精多糖提取工艺条件，根据单因素实验结果，对料液比（A）、浸泡时间（B）、提取次数（C）和提取温度（D）进行正交实验分析，采用L9（34）正交实验，计算黄精多糖提取率，对结果进行分析。表2和表3结果表明，各因素对黄精多糖提取率的影响程度依次为FC﹥FA﹥FD﹥FB，提取次数对提取结果的影响相对最为显著，其次是料液比、提取温度，最后是浸泡时间。最佳提取条件为A3B1C3D2，即将干燥黄精饮片浸泡0.5 h后，在80 ℃下，加15倍量水提取3次，每次2 h，黄精多糖提取率为32.58%。

3.3; 黄精多糖纯化结果

以牛血清蛋白质量浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，得标准曲线：A=6.274 8x+0.106 4（r=0.998 5），牛血清蛋白质量浓度在20.000～100.000 μg/mL范围内与吸光度线性关系良好。

以葡萄糖质量浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，得标准曲线：A=14.759x+0.050 4（r=0.995 6），葡萄糖质量浓度在5.000～50.000 μg/mL范围内与吸光度线性关系良好。 表4结果表明，经除蛋白和脱色纯化处理后，黄精多糖平均质量分数为59.39%，蛋白质平均质量分数为0.38%。

4; ; 结语

根据单因素实验结果、正交实验结果和纯化实验结果，黄精多糖提取最优工艺为浸泡0.5 h后，加15倍量水于80 ℃下提取3次，每次2 h，合并滤液，采用氯仿-正丁醇脱蛋白，活性炭法进行脱色处理，浓缩液加95%乙醇至最终醇质量分数为80%，干燥后得黄精多糖，多糖质量分数为59.39%，蛋白质质量分数为0.38%。采用单因素和正交实验优化了黄精多糖的提取工艺，为其后续研究奠定了理论基础，同时，为黄精多糖进一步的开发利用和在工业上的生产应用提供了相应的实验依据。 [参考文献]

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