賈文聰, 伊明·尕哈甫, 古麗格娜·吐爾地, 陳丹溪, 李玉玲, 王晨琪, 古麗巴哈爾·卡吾力
(1新疆醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院藥學(xué)2014-2班; 2新疆醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院, 烏魯木齊 830011)
黑果枸杞(LyciumruthenicumMurr.)為茄科枸杞屬多棘刺灌木,主要分布于我國的寧夏、青海、新疆等西部地區(qū)[1-2]。黑果枸杞是我國傳統(tǒng)的藥食兼用的名貴藥材,主要化學(xué)成分有蛋白質(zhì)、脂肪、多糖、黃酮、原花青素、微量元素以及氨基酸等,長期服用具有保護(hù)視力、防治糖尿病、保肝、抗腫瘤、降壓,保護(hù)心血管系統(tǒng)等作用[3-4]。黑果枸杞多糖(LyciumruthenicumMurr. polysaccharides,LBP)是其中的主要有效成分,具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗疲勞、抗氧化以及降血糖、降血脂等功效,臨床多用于治療胃癌、肝癌[5-14]。目前,黑果枸杞多糖的提取方法主要有水浸提取法、酸堿法、超聲波提取法、微波法、酶法等。本研究分別采用單因素和正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),通過超聲波提取黑果枸杞多糖,采用Saveg法和過氧化氫法,探究黑果枸杞多糖的提取、脫蛋白、脫色的最佳工藝,現(xiàn)報(bào)道如下。
1.1材料與試劑牛血清白蛋白(純度≥98%,南京奧多富尼生物科技有限公司,批號(hào)20170510),葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥98%,純優(yōu)生物制品有限公司,批號(hào)20170314),木瓜蛋白酶(活力單位≥600 U/g,壇墨質(zhì)檢科技有限公司,批號(hào)20170112),苯酚(濟(jì)南鈞源化工有限公司,批號(hào)20161203),濃硫酸(天地奧化工有限公司,批號(hào)20170320),無水乙醇(濟(jì)南鈞源化工有限公司,批號(hào)20170403),石油醚(西安義信化工有限公司,批號(hào)20161124,沸程60-90℃);乙醚(西安義信化工有限公司,批號(hào)20161025),95%乙醇(濟(jì)南鈞源化工有限公司,批號(hào)20170104),丙酮(濟(jì)南鈞源化工有限公司,批號(hào)20170316),試劑均為分析純。
1.2儀器UV-9100型紫外可見分光光度計(jì)(北京萊伯泰科儀器有限公司),XL-02A型扣壓式小型粉碎機(jī)(旭朗機(jī)械有限公司),HWS24型電熱恒溫水浴鍋(上海恒科學(xué)儀器有限公司),SHZ型循環(huán)真空泵(鄭州博科儀器設(shè)備有限公司),XPE型電子天平(梅特勒-托利多儀器有限公司),DP-D65UE型多用途恒溫超聲波提取機(jī) (無錫德譜儀器制造有限公司)。
1.3藥材黑果枸杞2016年4月采自于新疆維吾爾自治區(qū)阿克蘇市,經(jīng)過新疆醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院生藥/天藥教研室帕麗達(dá)教授鑒定為茄科枸杞屬植物黑果枸杞(LyciumruthenicumMurr.)的干燥果實(shí)。
1.4方法
1.4.1 多糖的提取方法 將采集的黑果枸杞清洗后在陰涼處干燥至恒重,用粉碎機(jī)粉碎并過40目篩,采用索氏提取器用石油醚提取6.0 h脫脂后,加入500 mL蒸餾水于80℃水浴攪拌加熱2 h,過濾,濾渣重復(fù)提取1次,合并2次濾液,3 000 r/min離心15 min,將提取液減壓濃縮至200 mL,加入無水乙醇使乙醇濃度達(dá)到80%,于4℃醇沉12 h后,離心分離,收集沉淀,依次用95%乙醇,無水乙醇、乙醚、丙酮洗滌2次,真空干燥至恒重,即得黑枸杞多糖。
1.4.2 多糖含量測定方法學(xué)考察
1.4.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 稱取葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品50 mg置于500 mL 容量瓶中定容,分別吸取 0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0 mL 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品溶液,用蒸餾水補(bǔ)足至2.0 mL,加入1.0 mL 6%的苯酚后混勻,迅速加入 5.0 mL 濃硫酸,靜置 5 min 后混勻,水浴加熱 5 min,冷卻至室溫,測定490 nm 處吸光度,以 2.0 mL 蒸餾水作為空白對照。以吸光度值為縱坐標(biāo)(X),葡萄糖含量(Y)為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得回歸方程:Y=0.013 8X+0.023 4,R2=0.999 1。
1.4.2.2 精密度試驗(yàn) 吸取0.02、0.04、0.06 mg/mL 3種濃度葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0 mL,按“1.4.2.1”項(xiàng)下方法連續(xù)測定5次,RSD分別為1.3%、1.5%、1.8%,表明試驗(yàn)度良好。
1.4.2.3 穩(wěn)定性試驗(yàn) 吸取0.02、0.04、0.06 mg/mL 3種濃度葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0 mL,按“1.4.2.1”項(xiàng)下方法分別在0、2、4、6、8、10 h測定,RSD分別為2.1%、1.3%、1.5%,表明試驗(yàn)穩(wěn)定性良好。
1.4.2.4 加樣回收率考察 吸取9份已知多糖濃度的供試品1.0 mL,分別加入0.02、0.04、0.06 mg/mL 3種濃度的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品溶液1.0 mL,按“1.4.2.1”項(xiàng)下方法測定,平均回收率分別為99.73%、98.01%、99.12%。
1.4.3 超聲波提取黑果枸杞多糖 稱取5份脫脂處理后的黑果枸杞各1.0 g,設(shè)置料液比(1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50)、超聲時(shí)間(15、30、45、60、75 min)、超聲功率(40、50、60、70、80 W),在90℃進(jìn)行超聲波提取,提取液醇沉洗滌,離心、冷凍干燥,按“1.4.2.1”項(xiàng)下方法測定,按公式:多糖提取率/%=X1/X2×100%[式中:X1為黑果枸杞多糖質(zhì)量(μg);X2為黑果枸杞藥材質(zhì)量(μg)]計(jì)算多糖提取率。根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果,選擇9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)一步優(yōu)化提取方法,見表1。
表1 多糖提取正交試驗(yàn)因素水平表
1.4.4 黑果枸杞多糖Saveg法脫蛋白工藝
1.4.4.1 蛋白標(biāo)含量測定 稱取牛血清白蛋白20 mg,置50 mL容量瓶中,加水溶解后稀釋至刻度制成貯備液。分別吸取貯備液1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL,加水稀釋至l0 mL,向各管中加入5 mL考馬斯亮藍(lán)G250,以蒸餾水為空白,在465 nm處測定蛋白質(zhì)含量,以吸光度值為縱坐標(biāo),蛋白質(zhì)含量為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,用最小二乘法擬合校準(zhǔn)曲線方程為Y=0.014 8X+0.330 1,R2=0.999 2。
1.4.4.2 黑果枸杞多糖脫蛋白工藝 稱取5份黑果枸杞粗多糖10 mg置10 mL容量瓶中,加水稀釋至刻度。吸取粗多糖溶液2.0 mL,固定Saveg試劑中氯仿∶正丁醇=1∶4比例,設(shè)置Saveg試劑與粗多糖溶液比例(1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5)、處理時(shí)間(60、70、80、90、100 min)、處理溫度(55、65、75、85、95℃)進(jìn)行震蕩脫蛋白處理,3 000 r/min離心15 min,棄去沉淀,上清液按照“1.4.2.1”項(xiàng)下方法測定多糖和蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度,按公式:多糖保留率/%=X1/X2×100%[式中:X1為黑果枸杞多糖脫蛋白后多糖質(zhì)量濃度(μg/mL);X2為黑果枸杞多糖脫蛋白前多糖質(zhì)量濃度(μg/mL)],計(jì)算其多糖保留率,按公式:蛋白脫除率/%=C1/C2×100%[式中:C1為黑果枸杞多糖脫蛋白前粗多糖中蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度(μg/mL);C2為黑果枸杞多糖脫蛋白后粗多糖中蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度(μg/mL)], 計(jì)算其蛋白脫除率。根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果,選擇L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)以綜合評分法給予多糖保留率和脫蛋白率各50%權(quán)重計(jì)算綜合得分進(jìn)一步優(yōu)化脫蛋白方法,見表2。
1.4.5 黑果枸杞多糖過氧化氫脫色工藝 稱取5份黑果枸杞粗多糖10 mg置10 mL容量瓶中,加水稀釋至刻度,配制成粗多糖溶液。吸取粗多糖溶液2.0 mL,設(shè)置過氧化氫加入量(0.50、0.75、1.00、1.25、1.50%)、處理時(shí)間(0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h)、處理溫度(35、45、55、65、75℃)進(jìn)行處理,離心,棄去沉淀,上清液按照含量測定方法測定多糖質(zhì)量濃度,按公式:脫色率/%=C1/C2×100%[式中:C1為黑果枸杞多糖脫色前粗多糖質(zhì)量濃度(μg/mL);C2為黑果枸杞多糖脫色后粗多糖質(zhì)量濃度(μg/mL)],計(jì)算脫色率。根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果,選擇L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)以多糖脫色率為考察指標(biāo)選擇黑果枸杞多糖脫色工藝參數(shù),見表3。
表2 Saveg法脫蛋白正交試驗(yàn)因素水平表
表3 過氧化氫法脫色正交試驗(yàn)因素水平表
1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS20.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。
2.1超聲波提取黑果枸杞多糖試驗(yàn)結(jié)果
2.1.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果
2.1.1.1 料液比對黑果枸杞多糖提取率的影響 按“1.4.3”項(xiàng)下方法測得多糖提取率,分別考察料液比1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50時(shí)黑果枸杞多糖提取率的變化,當(dāng)料液比為1∶10時(shí),多糖提取率為5.80%,達(dá)到最高,故選擇1∶10為料液比,見圖1。
圖1 料液比對黑果枸杞多糖提取率的影響
2.1.1.2 超聲時(shí)間對黑果枸杞多糖提取率的影響 按“1.4.3”項(xiàng)下方法測得多糖提取率,分別考察超聲時(shí)間為15、30、45、60、75 min時(shí)黑果枸杞多糖提取率的變化,當(dāng)超聲時(shí)間為30 min時(shí),多糖提取率為5.59%,達(dá)到最高,故選擇30 min為超聲時(shí)間,見圖2。
圖2 超聲時(shí)間對黑果枸杞多糖提取率的影響
2.1.1.3 超聲功率對黑果枸杞多糖提取率的影響 按“1.4.3”項(xiàng)下方法測得多糖提取率,分別考察超聲功率為40、50、60、70、80 W時(shí)黑果枸杞多糖提取率的變化,當(dāng)超聲功率為60 W時(shí),多糖提取率為5.51%,達(dá)到最高,故選擇60 W為超聲功率,見圖3。
圖3 超聲功率對黑果枸杞多糖提取率的影響
2.1.2 正交試驗(yàn)結(jié)果 根據(jù)單因素試驗(yàn)分析結(jié)果,正交試驗(yàn)選擇料液比(1∶10、1∶20、1∶30)、超聲時(shí)間(15、30、45 min)、超聲功率(50、60、70 W)3個(gè)因素進(jìn)行分析,結(jié)果表明超聲時(shí)間和超聲功率影響最大,各因素對多糖提取率影響主次序?yàn)镃>B>A,超聲提取黑果枸杞多糖的最佳工藝組合為A3B2C1,即料液比為1∶10、超聲時(shí)間為30 min、超聲功率為70 W。按照此條件進(jìn)行測定,黑果枸杞多糖的提取率為7.01%,見表4、5。
表4 超聲波提取多糖正交試驗(yàn)結(jié)果
表5 方差分析結(jié)果
2.2黑果枸杞多糖脫蛋白工藝結(jié)果
2.2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果
2.2.1.1 Saveg試劑與粗多糖比例對黑果枸杞多糖脫蛋白率的影響 按“1.4.4.2”項(xiàng)下方法測得多糖保留率和蛋白脫除率,分別考察Saveg試劑與粗多糖比例為1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5時(shí)黑果枸杞多糖保留率和蛋白脫除率的變化,當(dāng)Saveg試劑與粗多糖比例為1∶3時(shí),多糖保留率(53.05%)和蛋白脫除率(51.32%)達(dá)到最高,故選擇1∶3為Saveg試劑與粗多糖比例,見圖4。
2.2.1.2 處理時(shí)間對黑果枸杞多糖脫蛋白率的影響 按“1.4.4.2”項(xiàng)下方法測得多糖保留率和蛋白脫除率,分別考察處理時(shí)間為60、70、80、90、100 min時(shí)黑果枸杞多糖保留率和蛋白脫除率的變化,當(dāng)處理時(shí)間為80 min'時(shí),多糖保留率(77.11%)和蛋白脫除率(69.08%)達(dá)到最高,故選擇80 min為處理時(shí)間,見圖5。
圖4 Saveg試劑與粗多糖比例對黑果枸杞多糖脫蛋白率的影響
圖5 處理時(shí)間對黑果枸杞多糖脫蛋白率的影響
2.2.1.3 處理溫度對黑果枸杞多糖脫蛋白率的影響 按“1.4.4.2”項(xiàng)下方法測得多糖保留率和蛋白脫除率,分別考察處理溫度為55、65、75、85、95℃時(shí)黑果枸杞多糖保留率和蛋白脫除率的變化,當(dāng)處理溫度為75℃時(shí),多糖保留率(46.89%)和蛋白脫除率(77.26%)達(dá)到最高,故選擇75℃為處理時(shí)間,見圖6。
圖6 處理溫度對黑果枸杞多糖脫蛋白率的影響
2.2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果 根據(jù)單因素試驗(yàn)分析結(jié)果,正交試驗(yàn)選擇Saveg試劑加入量(1∶2、1∶3、1∶4)、處理時(shí)間(60、70、80 min)、處理溫度(75、85、95℃)3個(gè)因素進(jìn)行分析,3個(gè)因素影響差異都具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),各因素對多糖脫蛋白率影響主次序?yàn)锳 >C>B,黑果枸杞多糖脫蛋白率工藝最佳組合為A1B1C3,即Saveg試劑與粗多糖比例為1∶2,處理時(shí)間為60 min、處理溫度為95℃。在此結(jié)果上,進(jìn)一步進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),多糖脫蛋白率為75.46%,為黑果枸杞多糖脫蛋白方法最佳條件,見表6、7。
表6 多糖脫蛋白率正交試驗(yàn)結(jié)果
表7 方差分析結(jié)果
2.3黑果枸杞多糖脫色工藝結(jié)果
2.3.1 單因素試驗(yàn)
2.3.1.1 過氧化氫加入量對黑果枸杞多糖脫色率的影響 按“1.4.5”項(xiàng)下方法測得多糖脫色率,分別考察過氧化氫加入量為0.50%、0.75%、1.00%、1.25%、1.50%時(shí)黑果枸杞多糖脫色率的變化,當(dāng)過氧化氫加入量為0.75%時(shí),多糖脫色率(44.54%)達(dá)到最高,故選擇0.75%為過氧化氫加入量,見圖7。
圖7 過氧化氫的加入量對黑果枸杞多糖脫色率的影響
2.3.1.2 處理時(shí)間對黑果枸杞多糖脫色率的影響 按“1.4.5”項(xiàng)下方法測得多糖脫色率,分別考察處理時(shí)間為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h時(shí)黑果枸杞多糖脫色率的變化,當(dāng)處理時(shí)間為2 h時(shí),多糖脫色率(45.97%)達(dá)到最高,故選擇2 h為處理時(shí)間,見圖8。
圖8 處理時(shí)間對黑果枸杞多糖脫色率的影響
2.3.1.3 處理溫度對黑果枸杞多糖脫色率的影響 按“1.4.5”項(xiàng)下方法測得多糖脫色率,分別考察處理溫度為35、45、55、65、75 ℃時(shí)黑果枸杞多糖脫色率的變化,當(dāng)處理溫度為55 ℃時(shí),多糖脫色率(53.58%)達(dá)到最高,故選擇55 ℃為處理溫度,見圖9。
圖9 處理溫度對黑果枸杞多糖脫色率的影響
2.3.2 正交試驗(yàn)結(jié)果 根據(jù)單因素試驗(yàn)分析結(jié)果,正交試驗(yàn)選擇過氧化氫加入量(0.75、1.00、1.25%)、處理時(shí)間(1.0、1.5、2.0 h)、處理溫度(35、45、55℃)3個(gè)因素進(jìn)行分析,3個(gè)因素的影響差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),各因素對多糖脫色率影響主次序?yàn)锽>C>A,黑果枸杞多糖脫色率工藝最佳組合為A2B3C2,即過氧化氫加入量為1.0%,處理時(shí)間為2.0 h、處理溫度為45℃。在此結(jié)果上,進(jìn)一步進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),多糖脫色率為62.34%,為黑果枸杞多糖脫色方法最佳條件,見表8、9。
表8 多糖脫色率正交試驗(yàn)結(jié)果
表9 方差分析結(jié)果
黑果枸杞是藥食兩用的珍貴藥材,它生長在人類無法生存的荒山野嶺、河床沙灘,擁有著極強(qiáng)的生命力。但隨著人類對大自然的開發(fā),黑果枸杞的生存空間愈來愈少,造就了黑果枸杞這一珍稀珍貴的原生態(tài)高檔滋補(bǔ)佳品。研究表明黑枸杞含蛋白質(zhì)、枸杞多糖、氨基酸、維生素、礦物質(zhì)、微量元素等多種營養(yǎng)成分,比一般紅枸杞更珍貴更有藥用價(jià)值,用于治療心熱病、心臟病、降低膽固醇、興奮大腦神經(jīng)、增強(qiáng)免疫功能、防治癌癥、抗衰老、美容養(yǎng)顏、月經(jīng)不調(diào)、停經(jīng)等且藥效顯著[15-20]。
本研究以多糖提取率為評價(jià)指標(biāo),通過單因素和正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),分別超聲波方法提取多糖,確定黑果枸杞多糖提取條件。結(jié)果顯示超聲波提取多糖時(shí),料液比為1∶10、超聲時(shí)間為30 min、超聲功率為70W時(shí)多糖提取率就可以達(dá)到7.01%。以蛋白脫除率和多糖保留率為考察指標(biāo)對黑果枸杞多糖進(jìn)行脫蛋白,當(dāng)Saveg試劑與粗多糖比例為1∶2,處理時(shí)間為60 min、處理溫度為95℃。在此結(jié)果上,進(jìn)一步進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),多糖脫蛋白率為75.46%。以脫色率為評價(jià)指標(biāo)對黑果枸杞多糖進(jìn)行脫色,當(dāng)過氧化氫加入量為1.0%,處理時(shí)間為2.0 h、處理溫度為45 ℃時(shí)多糖脫色率為62.34%。通過上述試驗(yàn)對黑果枸杞多糖進(jìn)行提取、脫蛋白和脫色,得到淡黃色多糖粉末,其工藝結(jié)果穩(wěn)定、可靠、影響因素較少,初步確定為黑果枸杞多糖提取、脫蛋白和脫色工藝,為黑果枸杞后續(xù)研究提供理論依據(jù)和試驗(yàn)基礎(chǔ)。
新疆醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)2018年7期