正交设计太白贝母粗多糖的不同提取工艺

王红博，唐　芳，刘美丽，陈　林

(重庆三峡学院　生命科学与工程学院，重庆　404100)



正交设计太白贝母粗多糖的不同提取工艺

王红博，唐芳，刘美丽，陈林

(重庆三峡学院生命科学与工程学院，重庆404100)

对太白贝母粗多糖提取工艺进行了研究。采用水浴、超声波和煎煮提取，经蒽酮比色法进行含量的确定，通过正交实验确定最佳提取条件。水浴法:提取温度70 ℃，时间1 h，料液比1∶15，采用其最佳提取工艺条件提取贝母多糖提取含量为0.65 mg/g；超声波法:提取温度80 ℃，时间15 min，料液比1∶15，采用其最佳提取工艺条件提取贝母多糖提取含量为0.99 mg/g；煎煮法:提取温度90 ℃，时间3 h，料液比1∶20，采用其最佳提取工艺条件提取贝母多糖含量为0.38 mg/g。

太白贝母粗多糖；正交设计；提取工艺

太白贝母，多年生草本，百合科植物太白贝母(Fritillaries Taipaiensis P.Y.Li)的鳞茎[1]。太白贝母长期作为川贝母使用，其植物形态、药效与川贝母无明显差异[2]。一直以来对不同品种贝母的研究多在于对其生物碱含量进行分析[3-9]，而对多糖的提取及成分作用的研究相对较少。多糖化合物广泛存在于中药中，生物类多糖在抗肿瘤、抗衰老等方面都发挥着重要的生物活性[10]。本实验在以往研究基础上，以三峡库区巫溪地带采集的太白贝母样品中粗多糖含量为指标，综合常用工艺手段通过正交试验优选最佳提取工艺，以期为太白贝母在医药、保健、食品工业等相关领域的开发应用提供一定的基础。

1　材料与方法

1.1实验材料

太白贝母，重庆万州中药市场；葡萄糖标准品，上海一基生物试剂有限公司；甲醇、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠均为国产分析纯。

1.2实验仪器

UV-2450型紫外可见分光光度计，日本岛津公司；SB 25-12DTW超声波提取机，宁波新基生物科技股份有限公司；FA1004万分之一天平，上海市舜宇恒平科学仪器有限公司；TDZ5-WS多管架自动平衡离心机，赛特湘仪离心机仪器有限公司；FW80型高速试样粉碎机，河北省黄市新兴电器厂；ZHWY-211B 全温度恒温培养摇床；IKA HB10 basic 旋转蒸发仪等。

1.3实验方法

1.3.1太白贝母的预处理

称取粉碎过筛后的太白贝母粉末与无水乙醇以1∶5的比例混合均匀，在三口瓶中于80 ℃水浴中回流2 h后过滤，再取滤渣重复此步骤一次，过滤并干燥。

1.3.2太白贝母多糖最佳提取条件的确定

选取不同的提取温度(50～100 ℃)、提取时间(1～3 h)、料液比(1∶10～1∶30)，以粗多糖的得率为综合考察指标进行单因素实验和正交实验，优化最佳提取条件。

1.3.3太白贝母多糖的纯化

1.3.4紫外光分光光度法样品溶液粗多糖含量测定

取样品溶液1 mL加入到10 mL的试管中，然后放入冰水中，加入蒽酮显色剂3 mL后摇匀，将试管放入沸水浴中煮沸15 min取出，冷却5 min后，在室温下平衡10 min，在620 nm波长下测定吸光度，计算粗多糖含量。多糖原液、10-1、10-3在550～700 nm波长范围的扫描图如图1所示。

图1　太白贝母稀释后波长范围扫描图谱

1.3.5提取太白贝母多糖的工艺研究

先进行单因素实验，考查提取温度、浸提时间、料液比对多糖得率的影响。为了考查各因素之间的相互影响，设计三因素三水平的正交实验表，确定水浴提取法、超声波提取法、煎煮提取法提取贝母多糖的最佳提取条件，如表1所示。

表1　水浴法、超声波法和煎煮法正交实验因素和水平

2　结果与分析

2.1水浴提取法提取太白贝母粗多糖工艺的研究

单因素实验确定的水浴提取法提取太白贝母粗多糖的适宜条件为:提取温度90 ℃，提取时间2.5 h，料液比1∶25。在此基础上以提取含量作为评价指标进行正交实验，结果见表2和表3。

表2　水浴提取法正交实验结果表

由表2极差R值可知，各因素影响大小依次为提取时间、提取温度、料液比。通过直观分析最佳提取条件为:提取温度70 ℃，提取时间1 h，料液比1∶15。经方差分析得知，贝母多糖水浴提取法的因素对结果均有一定影响，但差异性不显著。

表3　水浴提取法正交实验方差分析表

2.2超声波提取法提取太白贝母粗多糖工艺的研究

单因素实验确定的超声波提取法提取太白贝母粗多糖的适宜条件为:提取温度80 ℃，提取时间15 min，料液比1∶25。在此基础上以提取含量作为评价指标进行正交实验，结果见表4和表5。

表4　超声波提取法正交实验结果表

表5　超声波法正交实验方差分析表

由表4极差R值可知，各因素影响大小依次为提取温度、料液比、提取时间。通过直观分析在，粗多糖提取工艺最佳条件为:提取温度80 ℃，提取时间15 min，料液比1∶15。经方差分析得知，贝母多糖超声波提取法的因素对结果均有一定影响，但提取温度对提取影响差异性显著。

2.3煎煮法提取太白贝母粗多糖工艺的研究

单因素实验确定的煎煮提取法提取太白贝母粗多糖的适宜条件为:提取温度90 ℃，提取时间2.5 h，料液比1∶25，在此基础上以提取含量作为评价指标进行正交实验，结果见表6和表7。

表6　煎煮法正交实验结果表

表7　煎煮法正交实验方差分析表

由表6极差R值可知，各因素影响大小依次为料液比、提取温度、提取时间。通过直观分析，粗多糖提取工艺最佳条件为:提取温度90 ℃，提取时间3 h，料液比1∶20。经方差分析得知，贝母多糖煎煮提取法的因素对结果均有一定影响，但差异性不显著。

2.4最佳工艺条件的验证

以正交实验的最佳工艺参数进行验证实验，平行测定5次，结果见表8。应用最佳工艺参数进行粗提实验，提取结果稳定。

表8　3种提取方法正交验证实验

3　结束语

[1]童志远，颜晓燕. 贝母化学成分及质量控制方法研究进展[J].西南军医，2009，11(2):260-261.

[2]高文远，李志亮，肖培根. 常用中药浙贝母的研究进展[J].中国中药杂志，1996，21(6):323-325.

[3]尹尚军，沈秋，王卓琼等. 不同产地和品质对浙贝母生物碱含量的影响[J].江苏农业科学，2011，39(3):321-324.

[4]陈鹊，王元彪，刘正琼，等.产生物碱的甘肃贝母内生真菌的筛选、鉴定及抑菌活性测定[J].中国农学通报，2012，28(22):247-252.

[5]孙殿奎，秦佳梅，刘洋，等.不同表型平贝母有效成分含量的比较[J].安徽农业科学，2012，40(27):13321，13323.

[6]段宝忠，陈士林，魏大华，等.暗紫贝母水溶性成分HPLC指纹图谱研究[J].中国中药杂志，2012，37(13)：1990-1992.

[7]沈力，周浓，李洁玉.太白贝母栽培品与暗紫贝母的薄层色谱鉴别对比研究[J].时珍国医国药，2012，23(9):2271-2272.

[8]张建芝，宋昌慧，陈波，等.RP-HPLC同时测定贝母药材中5种核苷类化合物[J].中国中药杂志，2010，35(1):67-70.

[9]段宝忠，王丽芝，黄林芳，等.川贝母新资源太白贝母中生物碱类成分含量测定[J].中国药学杂志，2011，46(5):382-384.

[10]丁宝金，金丽琴，吕建新. 多糖的生物活性研究进展[J].中国药学杂志，2004，39(8):561-563.

[11]刘春红，马宇，何忠梅，等.平贝母多糖的分离纯化及抗氧化活性研究[J].食品科学，2011，32(21):29-33.

[12]陈阳，王曙.川贝母和其他贝母中β-D葡萄糖4-1β-D-半乳糖和蔗糖含量的HPLC-ELSD测定[J].时珍国医国药，2012，23(7):1605-1606.

[13]王虹，穆卫东，丁天保，等.不同产地贝母多糖与微量元素对比分析[J].辽宁中医药大学学报，2009，11(3):177-178.

[14]陈林，沈力，吴应梅，等.太白贝母粗多糖的提取及体外抗氧化研究[J].食品科技，2013，38(10):214-216.

Research of Different Extraction Process of Polysaccharide From TaiBai Fritillariae with Orthogonal Test

WANG Hongbo，TANG Fang，LIU Meili，CHEN Lin

(College of Life Science and Engineering，Chongqing Three Gorges University，Chongqing 404100，China)

To study the extraction process of polysaccharide in TaiBai Fritillariae(PFT)，the polysaccharide was extracted by water bath，ultrasonic and boiling method，and the content was assayed by enthrone colorimetric. Using orthogonal experiment analysis，the optimal extraction conditions of three extraction process were as follows: the water bath extraction method: temperature 70 ℃，solid-liquid ratio 1∶15，and extraction time 1 h，content of the optimum conditions of extraction of polysaccharide was 0.65 mg/g; The ultrasonic cell crushing extraction method: temperature 80 ℃，solid-liquid ratio 1∶25，and extraction time 15 min，content of the optimum conditions of extraction of polysaccharide was 0.99 mg/g; The boiling method: temperature 90 ℃，solid-liquid ratio 1∶20，and extraction time 3 h，content of the optimum conditions of extraction of polysaccharide was 0.38 mg/g.

TaiBai Fritillariae polysaccharide; orthogonal test; extraction process

2014-10-09；修改日期: 2014-11-04

重庆市基础与前沿研究计划项目(CSTC2013JCYJA10120)；2014年重庆三峡学院科学研究青年资助项目。

王红博(1996-)，男，学士，主要从事天然产物分离提取方面的研究。

陈林(1986-)，女，硕士，实验师，主要从事食品化学以及食品微生物方向的研究。

TS201.1

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2016.01.003