姚曉軍

(內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010017)

鎖陽(yáng)是鎖陽(yáng)科鎖陽(yáng)屬植物，俗稱“不老藥”［1、2、10］，是傳統(tǒng)中蒙藥中的稀有藥材，在蒙藥中被稱為烏蘭高腰［3］。鎖陽(yáng)萃取物含有多種活性物質(zhì)和微量元素，包括：有機(jī)酸、棕櫚酸、熊果酸、多糖、黃酮類、甾體類、三萜類等具有生物活性的藥理成分，以及含量較高的鋅、錳、銅、鎂、鍶、氟等微量元素，其中多糖為其最重要之有效成分。大量研究表明［2、3］，鎖陽(yáng)多糖能促進(jìn)免疫調(diào)節(jié)，增強(qiáng)細(xì)胞活性和清除自由基，具有抑制人體免疫缺陷的能力，具有抗腫瘤、抗病毒、抗衰老的作用，其在防癌、抗癌、防治心血管疾病等方面的藥理作用及保健價(jià)值值得關(guān)注。基于鎖陽(yáng)多糖廣泛的應(yīng)用前景，故有必要對(duì)鎖陽(yáng)多糖的萃取工藝進(jìn)行進(jìn)一步的研究。近年來(lái)生物醫(yī)藥界涉及多糖的分離萃取技術(shù)已有許多有價(jià)值的成果，但采用超聲法以提高多糖萃取率的研究仍僅限于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模［4］，特別是有關(guān)將超聲波應(yīng)用于萃取鎖陽(yáng)中的多糖成分，更是鮮有報(bào)道;本實(shí)驗(yàn)采用超聲法萃取鎖陽(yáng)多糖，選水做溶劑，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)考察時(shí)間、溫度、料液比以及超聲功率四個(gè)單因素對(duì)多糖萃取率的影響，旨在就超聲法萃取鎖陽(yáng)多糖的工藝優(yōu)化提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。具體報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 材料：鎖陽(yáng)：采自內(nèi)蒙古杭錦旗獨(dú)貴特拉鎮(zhèn)庫(kù)布其沙漠，自然陰干后，用烘箱60℃烘干至恒重，粉碎，除去雜質(zhì)，過(guò)80 目，待用。

1.2 儀器與試劑：以葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)品，采用硫酸苯酚法［5］測(cè)定多糖含量;可見分光光度計(jì)：Shimadzu 公司UV -2450型;超聲波清洗器：北京金科超聲儀器有限公司K7210LHC型數(shù)控;臺(tái)式高速離心機(jī)：Beckman 離心機(jī)儀器公司Allegra X-15R 型;電子分析天平：Sartorius 公司DT1002S 型;電熱恒溫水浴鍋：上海博迅醫(yī)療設(shè)備有限公司HHS 型;化學(xué)試劑均為國(guó)藥化學(xué)試劑有限公司提供分析純。

1.3 方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備：精密吸取葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液(100μg/mL)0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4mL 置于10mL的比色瓶中，補(bǔ)充2mL 蒸餾水，加入5%的苯酚溶液1mL搖勻，再加入98%濃硫酸5mL 后搖勻靜置;將比色管置入100℃恒溫水浴鍋中水浴15min，取出冷卻置室溫，于490nm波長(zhǎng)處測(cè)定其吸光度。繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，回歸方程為：y =0.0073x-0.0016，R2 =0.9936。標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1。

1.3.2 鎖陽(yáng)多糖的超聲萃?。壕芰咳℃i陽(yáng)粉末1.00g，置入錐形瓶中，加入一定良蒸餾水，按一定的超聲條件(溫度、時(shí)間、料液比以及超聲功率)萃取鎖陽(yáng)多糖，離心、去沉淀，上清液中加入95%乙醇至乙醇體積超過(guò)80%，放置24h，離心，得沉淀，沉淀用95%乙醇及丙酮淋洗，經(jīng)室溫真空得粗多糖，吸取0.5mL，按下述公式測(cè)定多糖萃取率。

鎖陽(yáng)多糖產(chǎn)率計(jì)算=(濃度(μg/mL)×稀釋倍數(shù)×體積/粗多糖干重(g)×100%

1.3.3 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇表1所示4 個(gè)因素確定超聲萃取鎖陽(yáng)多糖的最佳條件。

水平 溫度(℃) 功率(w) 料液比 時(shí)間(min)30 20 2 60 80 1：40 30 3 70 90 1：1 50 70 1：50 40

2 結(jié) 果

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 料液比對(duì)萃取的影響：精密量取5 份等同鎖陽(yáng)粉末1.00g，置入錐形瓶中，依次移入10mL、20mL、30mL、40mL、50mL 的蒸餾水，搖勻，在70℃，超聲功率80W 的條件下，萃取30min，按實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定多糖萃取率，結(jié)果當(dāng)料液比為1：30 時(shí)，產(chǎn)率達(dá)最大，繼續(xù)增加料液比，對(duì)產(chǎn)率影響不顯著，結(jié)合耗能因素，確定1：30 為最佳料液比，見圖2。

2.1.2 超聲功率對(duì)萃取的影響：精密量取5 份等同的鎖陽(yáng)粉末1.00g，放入錐形瓶中，在溫度70℃，料液比1：30 條件下，超聲功率分別選擇60w、70w、80w、90w、100w 超聲萃取20min，濃縮液定容后測(cè)定多糖萃取率，結(jié)果在功率80W的條件下多糖萃取產(chǎn)率最高，確定最佳超聲功率為80W，見圖3。

2.1.3 溫度對(duì)萃取的影響：精密量取5 份等同鎖陽(yáng)粉末1.00g，置入錐形瓶中，在在已知最優(yōu)料液比1：30 及功率80W 條件下，分別按40℃、50℃、60℃、70℃、80℃的溫度條件下超聲萃取20min，濃縮液定容后測(cè)定多糖萃取率，結(jié)果隨萃取溫度提高，多糖萃取率亦增加;當(dāng)溫度＞60℃后，鎖陽(yáng)多糖萃取率沒(méi)有進(jìn)一步增加，考慮實(shí)驗(yàn)方便性，故確定60℃為最佳超聲萃取溫度，見圖4。

2.1.4 時(shí)間對(duì)萃取的影響：精密量取5 份等同鎖陽(yáng)粉粉末1.00g，置入錐形瓶中，按上述選定的優(yōu)化條件，超聲時(shí)間按10min、20min、30min、40min 和50min 分別萃取，測(cè)定多糖產(chǎn)率，結(jié)果隨萃取時(shí)間增長(zhǎng)，多糖的萃取率增大，30min 后，多糖的產(chǎn)率已達(dá)最大值，考慮隨時(shí)間增加，超聲對(duì)多糖結(jié)構(gòu)的破壞亦會(huì)增加，雜質(zhì)將增多的因素，確定最佳萃取時(shí)間為30min，見圖5。

2.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上(最優(yōu)條件為：溫度60℃，功率80W，料液比1：30，萃取時(shí)間30min)，按超聲萃取鎖陽(yáng)多糖影響因子及水平進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示：多糖產(chǎn)率各影響因素按影響力順序排列為：功率＞溫度＞料液比＞時(shí)間，即功率對(duì)產(chǎn)率影響最大，溫度次之，時(shí)間的影響最小，通過(guò)極差分析所示正交實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)條件為：溫度70℃，超聲功率90W，時(shí)間40min，料液比1：50。結(jié)果見表2。

水平 溫度 功率 料液比 時(shí)間 產(chǎn)率(%)1 50 70 30 30 9.58 2 50 80 40 20 8.93 3 50 90 50 40 11.56 4 60 70 40 40 10.24 5 60 80 50 20 8.98 6 60 90 30 30 9.52 7 70 70 50 30 11.44 8 70 80 30 40 9.78 9 70 90 40 20 11.52 T1 30.07 31.26 28.88 29.43 T=91.55 T2 28.74 27.69 30.69 30.54 T3 32.74 32.6 31.98 31.58 X1 10.02 10.42 9.63 9.81 X2 9.58 9.23 10.23 10.18 X 3 10.91 10.87 10.66 10.53 R 1.33 1.64 1.03 0.72

3 討 論

3.1 超聲法萃取多糖的優(yōu)勢(shì)：傳統(tǒng)水法多糖萃取方式，程序較復(fù)雜［6、8、9］，效率不高，而且多糖的立體構(gòu)型往往因有機(jī)溶劑的加入而改變，容易使萃取物生物學(xué)活性降低或喪失［7］。超聲萃取法是一種特殊物理環(huán)境下的破碎過(guò)程，采用超聲法萃取多糖時(shí)，由于超聲波的剪切，在極短的時(shí)間內(nèi)處于空化中心附近的細(xì)胞發(fā)生破裂［10］，細(xì)胞中的有效成分得以釋放，釋放成分直接與溶劑接觸并溶解在其中［9］(多糖更易溶出)，且對(duì)熱不穩(wěn)定成分的影響小，從而不但提高了多糖的產(chǎn)率，同時(shí)最大限度保持了萃取物的生物活性，具有操作簡(jiǎn)便、節(jié)能、萃取效率高的優(yōu)點(diǎn)，因而超聲法萃取植物中多糖成分的應(yīng)用已經(jīng)顯示出明顯的優(yōu)勢(shì)。

3.2 本研究的結(jié)論：本組研究以鎖陽(yáng)為原料，采用正交試驗(yàn)探討超聲法萃取鎖陽(yáng)多糖工藝的優(yōu)化，本研究結(jié)果表明，鎖陽(yáng)多糖萃取工藝的單因素最優(yōu)條件是溫度60℃，料液比1：30，超聲功率80W，超聲時(shí)間30min;而經(jīng)正交實(shí)驗(yàn)顯示，在溫度、時(shí)間、料液比及超聲波功率等幾種產(chǎn)率影響因素中，功率對(duì)產(chǎn)率影響最大，溫度次之，時(shí)間的影響最小;在試驗(yàn)范圍內(nèi)確定鎖陽(yáng)多糖萃取工藝最優(yōu)條件為溫度70℃，超聲功率90W，時(shí)間40min，料液比1：50。以上實(shí)驗(yàn)所得超聲萃取工藝配比能明顯提高鎖陽(yáng)多糖得率，結(jié)果可靠。

綜上，本研究以多糖得率為指標(biāo)，通過(guò)單因素、正交試驗(yàn)明確了超聲法萃取鎖陽(yáng)多糖的最佳工藝路線，可為鎖陽(yáng)資源的合理開發(fā)及其產(chǎn)品的質(zhì)量控制提供依據(jù);但就生產(chǎn)實(shí)踐中如何進(jìn)一步建立適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)學(xué)模型［11］，尚需做更廣泛深入的研究。而對(duì)不同萃取方法獲得的鎖陽(yáng)多糖活性關(guān)系的明確，亦尚待放大試驗(yàn)后做全面系統(tǒng)研究。

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