北五味子多糖最佳提取工艺条件研究

张恒文

（甘肃工业职业技术学院化工学院，甘肃天水741025）

五味子为木兰科藤本植物，因其果实甘、酸、辛、苦、咸五味俱全，故称五味子。五味子药用价值极高，是著名的滋补性中药，并进入卫计委（原卫生部）公布的可用于保健食品的物品名单中[1]，具有保护肝脏[2]、神经细胞，改善记忆力[3]、抗肿瘤[4]、抗焦虑作用[5]，是一种具有广阔开发前景的传统中药。《本草纲目》记载：“五味，今有南北之分，南产者色红，北产者色黑，入滋补药，必用北产者乃良”。故五味子主要产于山西、河北、内蒙古、中国东北等地，因而五味子习称为“北五味子”[6]。

本实验以北五味子为原料，多糖提取率为依据，研究了碱水溶剂提取料液比、提取温度、提取时间、提取次数等因素进行了研究，并结合单因素试验和正交试验对工艺进行优化，从而得出五味子多糖的最佳提取工艺。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

BS224S型电子天平，Shimadzu UV-2450型紫外-可见分光光度计，FZ102型微型粉碎机，HH-S8型电热恒温水浴锅，KH5200E型超声波清洗仪，ALPHA1-2型冻干机。

95%乙醇、无水乙醇、浓硫酸、5%苯酚、碳酸钠、葡萄糖等均为分析纯；北五味子于2017年8月至2017年10月采集于天水地区，均属于野生资源。

1.2 北五味子多糖含量的测定

1.2.1 葡萄糖标准曲线的绘制

分别精确吸取葡萄糖贮备液2、4、6、8、10mL和12mL于50mL容量瓶中，分别加入20mL蒸馏水后再加入1mL5%苯酚溶液和4mL浓硫酸，加蒸馏水定容至刻度并混匀，在100℃水浴中加热30min后冷却至室温，静置10 min。蒸馏水作空白，在490nm波长处测定其吸光度，以浓度（C）作为横坐标，吸光度（A）作为纵坐标绘制标准曲线得线性回归方程A=1.9302C+0.0027，R2=0.9988，葡萄糖标准曲线见图1。

图1 葡萄糖标准曲线

1.2.2 北五味子多糖的提取

五味子用蒸馏水清洗干净后烘干、粉碎成粉末，过筛（60目），准确称取10g置于圆底烧瓶中，加10%碳酸钠在常压下加热回流，趁热真空抽滤，将滤液浓缩后加4倍于浓缩液体积的95%乙醇，在4℃下过夜后离心分离得五味子粗多糖。

1.2.3 五味子多糖含量的测定

将粗多糖置于50mL容量瓶中加入20mL蒸馏水、1mL5%苯酚溶液和4mL浓硫酸，蒸馏水定容至刻度并混匀，100℃水浴中加热30min，冷却至室温。葡萄糖为对照品，紫外可见分光光度法在波长490nm处测定吸光度，根据标准曲线计算多糖质量及其得率。

1.3 单因素试验

1.3.1 提取料液比的考察

称取10.0g北五味子粉末于圆底烧瓶中，按料液比1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35和1∶40分别加入不同体积的10%碳酸钠水溶液，加热煮沸提取2h，计算提取率。

1.3.2 提取温度考察

称取10.0g北五味子粉末于圆底烧瓶中，加入300mL10%碳酸钠水溶液，分别在60、70、80、90℃和100℃下加热回流2h，计算提取率。

1.3.3 提取时间考察

称取10.0g北五味子粉末于圆底烧瓶中，加入300mL10%碳酸钠水溶液，100℃下分别加热回流1、1.5、2、2.5h和3h，计算提取率。

1.3.4 提取次数考察

称取10.0g北五味子粉末于圆底烧瓶中，加入300mL10%碳酸钠水溶液，100℃下回流1h，分别提取1次、2次和3次，计算提取率。

1.4 正交试验

以单因素试验为基础，对料液比（A）、提取温度（B）、提取时间（C）和提取次数（D）作为因素，多糖的得率作为指标进行正交试验。因素与水平的关系见表1。

表1 正交实验因素与水平

2 结果与分析

2.1 单因素试验的考察结果

料液比由1∶15到1∶25，提取率明显增大，料液比由1∶25到1∶35，提取率增加幅度减小，如图2所示。提取温度升高，提取率增大，常压下最高温度达100℃时，提取率最高，如图3所示。提取时间由1h延长到1.5h，提取率显著增大，继续延长时间，提取率基本不变，如图4所示。提取次数由1次增加到2次，提取率增加明显，提取次数由2次增加到3次，提取率增大较小，如图5所示。考虑到经济成本，当料液比为1∶30、提取温度为100℃、提取时间为1.5h，提取次数为2次，提取总时间为3h为最佳提取工艺。

图2 料液对北五味子多糖提取率影响

图3 提取温度对北五味子多糖提取率影响

2.2 正交试验结果

图4 提取时间对北五味子多糖提取率影响

图5 提取次数对北五味子多糖提取率影响

正交试验结果见表2，方差分析结果见表3。碱水料液比和提取温度对多糖提取率影响显著，而提取时间和提取次数的影响较小。从结果分析可知，多糖最佳的提取工艺为A2B3C1D2，即料液比为1∶30时，在100℃条件下加热回流1.5h后更换提取剂再提取1.5h，此结果与单因素实验结果相吻合。

表2 正交实验结果

表3 方差分析结果

3 结论

在常压下提取北五味子多糖的过程中，选用料液比、提取温度、提取时间、提取次数作为考察因素进行正交试验，研究发现，主要影响因素是料液比、其次是提取温度、提取次数，而提取时间影响最小。确定A2B3C1D2为最佳工艺条件，即料液比为1:30，提取温度为常压下的最高温度100℃，提取次数为2次，提取时间为1.5h，在此条件下北五味子多糖的提取率最高，为6.277%。