甘草多糖的提取工艺研究

赵春玲，张　聪，万端极

(湖北工业大学轻工学部，湖北　武汉　430068)



甘草多糖的提取工艺研究

赵春玲，张聪，万端极

(湖北工业大学轻工学部，湖北武汉430068)

以光果甘草为原料，探讨了超声波法辅助水提取甘草多糖的工艺条件。预处理条件为：在粉碎后甘草中，按1:4的料液比加入80%乙醇浸泡过夜。采用重量法测定多糖的含量，克服了苯酚硫酸法测定误差大的缺点。研究结果表明，超声提取的最佳工艺条件为：料液比1:6；提取温度为80 ℃；提取时间为25 min；提取次数为2次。

甘草多糖；超声波；提取工艺

近年来随着甘草多糖类物质药理作用研究的深入，尤其是其具有较强的抗艾滋病病毒、抑制肿瘤、抗炎、抗辐射、调节免疫等功效[1-3]，对其提取工艺和性质的研究越来越受到重视[4-8]。以往的生产厂家只注重从甘草中提取甘草酸，忽略了对多糖的价值，将甘草多糖作为次要成分随药渣弃去，造成资源的浪费。因此，有必要对甘草多糖的提取工艺进行研究，实现对甘草资源的综合开发利用。

甘草多糖的传统提取方法需要多次浸提，操作时间长，收率低，容易使部分多糖发生水解。超声提取方法具有高效节能、操作简便等优点，其具有空化和振动作用，超声波的许多次级效应，如乳化、扩散、粉碎、化学效应等也都有利于使甘草中的多糖充分和溶剂混合，促进提取的进行[9]。

本试验采用超声波法提取甘草中的甘草多糖，以期为甘草和甘草多糖的综合开发利用提供理论依据。

1　材料与方法

1.1原材料

光果甘草，湖北工业大学膜技术研究所提供。

1.2试剂和仪器

试剂：无水乙醇(AR)，醋酸铅(AR)，硫酸钠(AR)，以上试剂均购自国药集团化学试剂有限公司。

仪器：FW100高速万能粉碎机，天津市泰斯特仪器有限公司；JBT/C-YCL400T/2PCC超声波药品处理机，济宁金百特电子有限责任公司；DZX-3真空干燥箱，上海福玛实验设备有限公司；TDL-5垂式离心机，上海安亭科学仪器厂。

1.3实验方法

1.3.1甘草的预处理

称取一定质量的粉碎后甘草粉末，按1:4的料液比，加入80%乙醇浸泡过夜，以除去甘草中的单糖和低聚糖。将此固液混合物进行离心分离，离心转速为3000 r·min-1，离心时间为10 min。离心后得到上清液和渣，分离出渣测水分，备用。

1.3.2甘草多糖的超声提取工艺

称取1.3.1项中脱单糖和低聚糖后离心分离得到的渣若干份，每份20 g，分别考察料液比、温度、时间、提取次数等因素对提取率的影响，得到甘草多糖超声提取液。

1.3.3超声提取液中蛋白的去除

移取一定体积的甘草多糖超声提取液，加入适量的20%醋酸铅和10%硫酸钠，摇匀静置0.5 h后过滤，得到去除蛋白后的多糖滤液。

1.3.4醇沉法析出甘草多糖

由于苯酚硫酸法测定甘草多糖存在偏差大、显色易受样品色素影响等缺点，所以选择了重量法测定甘草多糖含量：在去除蛋白后的多糖滤液中加入无水乙醇，使溶液中乙醇体积分数达到80%，静置过夜，析出沉淀，过滤得到甘草多糖，放入真空干燥箱，温度设置为60 ℃，干燥至恒重。计算其提取率。

2　结果与讨论

2.1料液比对提取率的影响

超声提取温度固定为90 ℃，时间固定为25 min的条件下，分别按料液比(g/mL)1:3、1:4、1:5、1:6、1:7加水进行超声提取。结果如图1所示。

图1　料液比对提取率的影响

由图1可知，随着料液比的逐渐增大，体系中的溶剂量增大，有利于多糖的传质、扩散，所以甘草多糖的提取率明显增加，在料液比为1:6处达到最大。继续增加溶剂量，物料被稀释，超声波的作用相对减弱，当料液比超过1:6时，多糖提取率反而下降。因此，超声水提的料液比选择1:6。

2.2温度对提取率的影响

在料液比为1:6，超声提取时间为25 min的条件下，温度分别设定为60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃、100 ℃进行超声提取。温度对提取率的影响见图2。

图2　温度对提取率的影响

由图2可知，随着温度的升高，反应体系的能量增加，反应速率加快，甘草多糖提取率明显增加，当温度大于80 ℃时，多糖的提取率呈下降趋势，可能是高温引起了多糖的部分水解。所以超声提取温度选取80 ℃。

2.3提取时间对提取率的影响

在料液比为1:6，超声提取温度为80 ℃的条件下，时间分别设定为15 min、25 min、35 min、45 min，进行超声水提，结果见图3。

图3　提取时间对提取率的影响

由图3可知，提取率随着超声时间的增加而增加，在25 min 时达到最大。说明随着超声作用时间的增加，细胞壁破碎的效果增加，多糖溶出量增加。超过25 min之后，提取率下降，可能是随着超声时间的延长，多糖的结构发生了变化，部分水解导致，而且时间越长，能耗越高，所以选择超声时间为25 min。

2.4提取次数对提取率的影响

在料液比为1:6，超声提取温度为80 ℃，超声时间为25 min 的条件下，提取次数分别选择1次、2次、3次、4次、5次，进行超声提取。结果见图4。

图4　提取次数对提取率的影响

由图4可知，甘草多糖提取率随提取次数的增加呈增加趋势，但在提取2次后，甘草中的大部分多糖已经被提取，再增加提取次数并不能明显提高多糖的提取率。从节约成本的角度考虑。提取次数选择2次。

3　结　论

本实验以光果甘草为原料，对甘草多糖的提取工艺进行了研究。首先对粉碎后的甘草粉末进行预处理，预处理条件为：80%乙醇按照1:4的料液比浸提过夜，以除去单糖和低聚糖。再通过单因素实验确定了最佳的工艺条件：超声水提料液比(g/mL)为1:6，超声提取温度80 ℃；超声提取时间25 min，超声提取次数为2次。多糖的测定采用的是重量法，克服了苯酚-硫酸法重现性不好的缺点。

[1]曹锦花,李华.多糖免疫调节作用的研究进展[J].中国生化药物杂志,1999,20(2):104-105.

[2]常雅萍,毕无邪,杨贵贞.甘草多糖抗病毒作用研究[J].中草药,1989,14(4):44-46.

[3]牛广财,朱 丹.植物多糖的生物活性及其制备技术研究进展[J].食品研究与开发,2005,26(6):191-194.

[4]王航字,刘金荣,江发寿,等.新疆甘草多糖的超声提取及含量测定[J].基层中药杂志,2002,16(1):7-8.

[5]张海艳.微波提取甘草多糖工艺的优化研究[J].湖北农业科学,2011,50(4):818-820.

[6]李彩君,张洁冬,赵健安,等.正交设计优选酶法提取甘草多糖的工艺研究[J]. 广州中医药大学学报,2007,24(4):323-324,328.

[7]王岳五,张海波,陈水平,等.甘草残渣中多糖的分离纯化及性质分析[J].南开大学学报(自然科学版),1999,32(4):36-38.

[8]汲晨锋,姜 薇,王晓晶.甘草多糖的化学与药理研究[J].哈尔滨商业大学学报,2004,10,20(5):515-518.

[9]谢燕娟,陈晓丹,王晓波.超声波辅助提取芡实多糖条件优化[J].食品研究与开发,2010,31(8):15-19.

Study on the Extraction Process of Glycyrrhiza Polysaccharides

ZHAO Chun-ling, ZHANG Cong, WAN Duan-ji

(Department of Light Industry, Hubei University of Technology, Hubei Wuhan 430068, China)

Ultrasonic-assisted water method was used for extraction of glycyrrhiza polysaccharides(GPS) from licorice. The crushed licorice was pretreated by immersing with 80% ethanol as solvent, at a ratio of liquid to solid as 1:4 for the night. Gravimetric analysis was used in the determination of polysaccharides. The results showed that the optimum conditions were as follows: the ratio of solid to liquid was 1:4, the extraction temperature was 80 ℃, the extraction time was 25 min and extraction times was 2.

glycyrrhiza polysaccharide; ultrasonic; extract process

赵春玲(1971-)，女，讲师，主要从事天然产物分离。

R284.2

B

1001-9677(2016)01-0094-02