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黃芪為豆科植物,是蒙古黃芪或膜莢黃芪的干燥根,性微溫、味甘,具有補氣固表、利尿托毒、排毒斂瘡、利水消腫、增強免疫的功能,主要藥理成分是黃芪多糖和黃芪甙。黃芪多糖在醫(yī)學(xué)和獸醫(yī)臨床上研究應(yīng)用較為廣泛,可作為免疫促進劑或調(diào)節(jié)劑,同時具有抗病毒、抗腫瘤、抗衰老、抗應(yīng)激、抗氧化等作用,因此黃芪多糖的提取具有重要意義。
目前黃芪多糖的提取主要采用水提取和CaO提取兩種工藝,水提取分離工藝不成熟,效率較差,提取成本較高,嚴(yán)重影響了黃芪多糖的研究開發(fā)利用。李紅民等(2000)報道,用pH9~10的CaO水溶液提取黃芪多糖,其得率顯著提高,成本下降。筆者用水提取法和CaO溶液提取法進行黃芪多糖的提取并測定含量,以便從中篩選出效果較好的提取方法,為生產(chǎn)實踐提供參考。
一、材料與方法
(一)材料與試劑
黃芪根:購自甘肅省平?jīng)鍪心持兴幉拈T市部。
葡萄糖、苯酚、濃硫酸、95%乙醇、丙酮,均為分析純。
721分光光度計(四川分析儀器廠),TN型托盤式扭力天平(上海第二天平儀器廠),容量瓶,水浴鍋,干燥器,粉碎機等。
(二)方法
黃芪多糖的提取
水提取法采用蒸餾水煮沸提取;CaO溶液提取法采用pH9~10的CaO溶液煮沸提取,濃縮時調(diào)至pH6.5左右,以后兩種方法步驟相同。
1.稱取黃芪根1千克,去掉雜質(zhì)和泥土,粉碎成粉末。
2.黃芪根粉末中加6~7倍的蒸餾水(或CaO溶液),煮沸1.5小時,用4層紗布過濾,濾渣用同樣方法煮沸3次。
3.合并濾液,調(diào)pH至6.5左右,加熱濃縮至一定量。
4.將濃縮液以2000轉(zhuǎn)/分鐘離心10分鐘,上清液中加3倍量95%乙醇沉淀。
5.傾去上清液,沉淀物中再加入95%的乙醇至濃度為80%,靜置,傾出上清。
6.濾渣用丙酮洗滌2次,過濾。將濾渣放入干燥器中,-20℃冷凍真空干燥,即得到黃芪多糖。
黃芪多糖的含量測定
1.標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備 取經(jīng)105℃干燥至恒重的葡萄糖100毫克,置100毫升容量瓶中加水溶解,并稀釋至刻度,搖勻。精密量取10毫升,置10毫升容量瓶中,加水至刻度,搖勻,配成0.1毫克/毫升的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液。
2.標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 準(zhǔn)確吸取葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1~0.6毫升共6份,分別置25毫升容量瓶中,加蒸餾水補充至2毫升,再加入5%苯酚溶液1.0毫升,搖勻,迅速滴加濃硫酸5.0毫升,搖勻,放置5.0毫升,置80℃水浴中加熱15分鐘,取出,迅速冷卻至室溫。另以2.0毫升蒸餾水同上平衡操作作為空白對照,在490納米波長處測定吸光度,并求出回歸方程。
3.黃芪多糖含量測定 取提取并經(jīng)105℃干燥至恒重的黃芪多糖 50毫克,置于50毫升容量瓶中,加蒸餾水溶解至刻度,搖勻,準(zhǔn)確吸取10毫升,置100毫升容量瓶中,加蒸餾水稀釋至刻度,搖勻,配成0.1毫克/毫升的黃芪多糖溶液。
吸取上述溶液0.5毫升,置25.0毫升容量瓶中,加蒸餾水補充至2毫升,依法測定吸光度值,并代入回歸方程計算,求得黃芪多糖的相對含量。
二、結(jié)果與分析
1.黃芪多糖的物理性狀
提取的黃芪多糖為灰白色粉末,易溶解于水,溶液呈乳白色,無雜質(zhì)。
2.黃芪多糖的收率
表1 不同提取方法黃芪多糖收率
從表1可見,水提取法黃芪多糖收率為3.6%~4.0%,平均為3.8%;CaO溶液提取法黃芪多糖收率為5.9%~7.75%,平均為7.05%;CaO溶液提取法比水提取法平均提高黃芪多糖收率85.5%。,差異極顯著(p<0.01)。
3.黃芪多糖含量測定結(jié) 經(jīng)計算得標(biāo)準(zhǔn)回歸方程為:C=0.21216A-6.37×10-3,r=0.997057。
水提取法黃芪多糖含量為65.2%~67.8%,平均為66.5%;CaO溶液法黃芪多糖含量為78.6%~85.0%,平均為82.1%;CaO溶液提取法比比水提取法平均提高黃芪多糖含量15.6個百分點,差異顯著(p<0.05)。
三、小結(jié)
黃芪多糖屬于極性大分子化合物,主要由D-葡萄糖、D-半乳糖和L-阿拉伯糖組成。研究發(fā)現(xiàn),多糖的生物活性與分子量、溶解度、粘度、一級結(jié)構(gòu)和高級結(jié)構(gòu)有關(guān),因此多糖提取時應(yīng)根據(jù)其有效成份的不同來設(shè)計工藝路線。黃芪多糖作為黃芪纖維質(zhì)的組成部分,黃芪多糖提取收率取決于黃芪纖維質(zhì)的溶脹作用和溶解性,纖維在水中的溶脹作用和溶解性差,因此水提取法收率低。在堿性溶液中的溶脹作用和溶解性顯著增加,纖維之間的酯鍵易斷裂而發(fā)生剝皮反應(yīng),使更多的多糖得以游離而被提取出來,從而提高多糖收率。因此黃芪多糖多采用不同溫度水和弱堿溶液提取,盡量避免在酸性條件下提取。
目前黃芪多糖的提取主要采用水提工藝,多糖收率極低,約為2.5%左右。倪艷等(1998)采用直接水煎煮法提取黃芪多糖,多糖的收率為2.0%。李紅民等(2000)分別采用水提取、CaO溶液提取和Na2CO3溶液提取法制備黃芪多糖粗提取物,結(jié)果CaO溶液提取收率(11.7%)是水提取收率(3.6%)的3.25倍,是Na2CO3溶液提取收率(5.7%)的2.05倍。本試驗中CaO溶液提取法比水提取法平均提高黃芪多糖收率85.5%,差異極顯著,表明提取黃芪多糖時用較弱的堿溶液,能夠提高多糖收率。
黃芪多糖粗提物含量高低也是評價提取工藝的重要方法,多糖含量越高,說明提取越完全。倪艷等(1998)研究表明,黃芪多糖含量隨著因素變化差別較小,水提取法黃芪多糖含量為37.54%。李紅民等(2000)測定的黃芪多糖含量為水提取工藝92.2%,CaO溶液工藝89.1%,Na2CO3溶液工藝88.0%。本研究中水提法黃芪多糖平均含量(66.5%)比倪艷等(1998)高,CaO溶液提取法黃芪多糖平均含量(82.1%)基本與李紅民等(2000)相近,采用CaO溶液提取法比水提取法平均提高黃芪多糖含量15.6個百分點,差異顯著。
黃芪多糖含量受許多因素影響,封士蘭等(1997)發(fā)現(xiàn)黃芪多糖含量與工藝流程中的乙醇濃度、藥液濃度及干燥方法有關(guān)。陳芳艷等(2004)發(fā)現(xiàn)不同提取時間、不同提取溫度和不同溶比對黃芪多糖含量有影響,認(rèn)為提取溫度為100℃,溶比為1:6,提取時間60分鐘時,所得的黃芪多糖含量最佳。本試驗未探討影響黃芪多糖含量高低的因素,但是通過比較CaO溶液提取法法和水提取法所得黃芪多糖含量高低,初步認(rèn)為CaO溶液法比直接水提取法獲得的黃芪多糖含量高。
因此,采用CaO溶液提取法提取黃芪多糖,不僅能夠提高黃芪多糖收率,而且能夠提高黃芪多糖含量,值得推廣應(yīng)用。
作者簡介:劉瑞生(1968-),男,碩士,助理研究員,從事畜禽疾病防治研究工作。聯(lián)系地址:甘肅省平?jīng)鍪嗅轻紪|路143號省畜牧獸醫(yī)研究所。郵編:744000 |
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