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微波辅助提取川芎多糖的研究
作者:黄鸿飞,王维香    
作者单位:四川省科技厅资助项目(No.2006J13-054) (西华大学生物工程学院,四川 成都 610039)

《时珍国医国药》 2009年 第11期

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       【摘要】 
       目的确定在微波条件下提取川芎多糖的优化条件。方法采用单因素实验和正交实验,以微波功率、料液比、萃取时间为因素,每个因素3个水平,选择L9(34 )正交表,用蒽酮-硫酸比色法测定多糖含量。结果最佳提取条件为微波功率231W,料液质量比1∶40,萃取时间10 min,在此条件下多糖提取率为3.06%。结论微波法萃取川芎多糖时间短,提取效率高,具有广阔应用前景。
       【关键词】  川芎; 微波萃取; 多糖; 单因素实验设计; 正交实验
       川芎Ligusticum chuanxiong Hort.是一种常见的川产道地中药材,具有活血行气、祛风止痛、开郁燥湿等功效,临床上常用于治疗头痛眩晕、风湿痹痛、跌打肿痛、月经不调以及产后瘀阻腹痛等病症[1]。本研究采用微波法提取川芎多糖,探讨影响提取的因素,确定提取最佳条件,为川芎多糖的深入研究提供一定的依据。
       1  仪器与材料
       
   
       752型紫外分光光度计(上海光谱仪器有限公司),WD700TL173微波炉(广州格兰仕有限公司),Centrifuge 5810R冷冻离心机(美国Eppendorf公司),电子天平BS200S(北京塞多利天平有限公司)。
       
       川芎购于成都中药材市场,经本学院制药工程系的唐灿博士鉴定,干燥粉碎,过40目筛,待用;葡萄糖、无水乙醇、硫酸、蒽酮(均为分析纯,成都金山化学试剂有限公司)。
       2  方法和结果
       2.1  蒽酮-硫酸溶液的配制精密称取0.2 g蒽酮用100 ml浓硫酸定容,现用现配。
       2.2  工作曲线的绘制[2]精确称取10 mg干燥的葡萄糖,溶解并定容至100 ml,摇匀,配成葡萄糖标准溶液。量取标准溶液各0,0.1,0.2,0.4,0.5,0.6,0.8,1.0 ml,分别加蒸馏水1.0,0.9,0.8,0.6,0.5,0.4,0.2,0 ml,加蒽酮硫酸溶液4 ml,混合,置沸水浴中加热10 min。取出立即降温至室温,在620 nm测定吸光度,作标准曲线,回归方程为Y=14.563X-0.030 9,r为0.997 2。
       2.3  单因素分析
       2.3.1  微波功率
       称取2.0g川芎粉末加入150 ml蒸馏水浸润10 min。然后分别在119,231,385,539,700 W功率下萃取10 min,每辐射1 min,冰水降温1 min。辐射结束后4 000 r·min-1,离心10 min,将所得上清液定容至相同体积。为了方便,选择测定吸光度来反映多糖的溶出量。分别做3次平行实验。结果见图1。从图1可知,231W时吸光度为最大,因此以下的单因素分析和正交实验均选用功率为231W。
       2.3.2  萃取时间分别称取2.0 g川芎粉末用150 ml蒸馏水浸润一段时间,在231 W下分别进行5,10,15,20,25 min的间歇式萃取,然后离心,定容,测定吸光度,结果见图2。从图2可知,萃取10 min时的吸光度达到最大值,因此选择10 min进行正交实验。
       2.3.3  料液比分别按料液比为1∶20,1∶30,1∶40,1∶50,1∶60加入川芎粉末,在231 W下萃取10 min,离心,测定吸光度,结果见图3。由图3可知,料液比为1∶50时吸光度达到最大值,因此选择料液比为1∶50进行正交实验。
       2.3.4  萃取次数称取2.0 g川芎粉末加入100 ml蒸馏水。在231 W下萃取10 min,然后离心得上清液,测定吸光度,结果见图4。从图4可见,在进行两次提取后,溶液吸光度变化不大,上升趋势平缓。综合考虑,2次提取为最佳选择。
       2.4  正交实验选取微波功率(A)、料液比(B)、 萃取时间(C)为考察因素,每个因素分别取3个水平值,见表1。正交实验采用L9(34 )正交表,见表2,重复3次。表1  单因素水平表(略)表2  正交实验结果(略)
       由表2可知,在微波萃取川芎多糖过程中,影响因素由大到小依次是A>C>B,即微波功率对提取影响最大,其次是萃取时间和料液比。根据表2所得最佳工艺条件为A2B1C2 ,即微波功率为231 W,料液比为1∶40,萃取时间为10 min。
       
       将在最佳提取条件下所得溶液浓缩,脱脂,除蛋白,脱色,80%乙醇沉淀多糖,离心并干燥至衡重,即为川芎粗多糖,用蒽酮-硫酸法测定多糖含量,计算得提取率为3.06 %。
       3  讨论
       
   
       采用单因素与正交实验相结合的方法对微波辅助提取川芎多糖的影响因素进行了研究,确定最佳工艺条件为微波功率为231 W,料液比为1∶40,萃取时间为10 min。
       
       多糖具有调节免疫、抗心肌缺血、降血脂、抗炎、抗病毒、抗肿瘤、抗衰老等重要的药理作用,且无毒副作用,现在被作为临床用药或疫苗,是广泛研究的焦点[3]。提取多糖的方法有多种,除了微波法外,还包括超声波法、酶法、超临界萃取法、双水相萃取法和大孔吸附树脂法等,因此研究选用合适的方法提取川芎多糖非常有必要。我们首次采用微波技术从川芎中提取多糖,与其他方法相比,具有时间短、提取率较高的特点[4~6]。
       【参考文献】
          [1]范智超,张志琪.川芎多糖的提取、纯化及抗氧化活性的研究[J].天然产物研究与开发, 2005, 11: 561.
       
       [2]易剑平,毕雅静,宋秀荣,等.蒽酮-硫酸法测定枸杞多糖质量分数的研究[J].北京工业大学学报,2005,31 (6): 643.
       
       [3]初敏,齐锡祥,朱 飞,等.多糖研究概述[J].中药研究与信息,2003, 5 (4):18.
       
       [4]向鸣,王维香.超声波提取川芎多糖的工艺优选[J].中成药,2008,30 (11):61.
       
       [5]李玲,王维香,王晓君.果胶酶法提取川芎多糖工艺的研究[J].中药材,2008,31(4):600.
       
       [6]唐崎,王维香,王晓君.碱法提取川芎多糖的研究[J].时珍国医国药,2008,19(9):81.

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