芦荟多糖提取工艺的优化

胡莉娟

(杨凌职业技术学院药物工程系,陕西杨凌 712100)

多糖按其来源可分为植物多糖、动物多糖和微生物多糖。随着糖类生化技术和免疫学研究的发展,人们对越来越多的植物多糖有了新的认识。芦荟多糖是芦荟的主要活性成分之一,具有提高生物体的免疫力,抗肿瘤、抗癌和抗艾滋病、治疗糖尿病等功效。目前,M cAnalley制备得到了一种医用价值很高的芦荟多糖,已获得美国FDA的批准,作为一种生物制剂广泛用于治疗胃肠道、免疫类、癌症、艾滋病等疾病,并取得了惊人的效果。

尽管芦荟多糖的药用价值很高,疗效广,然而近年的研究更多集中在其药效的研究上,而关于工艺提取方法的研究方面始终没有深入细致的开展,这在一定程度上制约了我国芦荟产业的发展。本研究更多关注芦荟多糖的提取步骤,对其工艺进行了更为细致的优化探索,为进一步开发利用芦荟多糖提供理论依据。

1 仪器与材料

日历高冷却离心机(him acCR22E);旋转蒸发仪(R-134);pH-3酸度计;榨汁机。

生长期为2～2.5年的中华芦荟(购于杨凌新天地设施农业);无水乙醇、丙酮、乙醚、盐酸等均为分析纯。

2 芦荟多糖的提取工艺

取芦荟鲜叶,洗净,去皮,刮取内层拧绞榨汁,冷藏过夜。离心分离并过滤后,将所得芦荟汁减压浓缩,再次离心分离,调节pH值,乙醇沉淀,静置并离心得粗多糖沉淀。粗品依次用乙醇、丙酮和乙醚洗涤,sevag法脱蛋白,真空干燥,得芦荟多糖。

3 芦荟多糖的分离纯化

取一定量干燥好得芦荟粗多糖溶于一定量的水中,离心分离取其上清液,上已装好的聚酰胺柱,保持流速5 m l/m in,用5%的NaOH溶液洗脱,收集组分,透析,真空浓缩,干燥。

4 结果与讨论

4.1 正交试验法对提取条件的优化

实验发现乙醇浓度、醇沉时间、醇沉温度3个因素对于芦荟多糖的最终得率有较为显著的影响。以芦荟凝胶浓缩汁为对象,采用上述提取方法,选定上述3个因素作为考察对象,其中每个因素包括3个水平(见表1)。采用L9(34)正交表设计试验,以所得芦荟多糖的量为考察目标。试验安排及结果见表2。

表1 正交试验因素水平

表2 正交试验的安排及结果

表3 方差分析

由表3可知,各因素对提取效果的影响程度依次为A＞B＞C,其中影响最大的是醇浓度,而醇沉时间在2 h之后几乎没有变化。从各因素水平的参数估计来看,为保证芦荟多糖完全沉淀,选择最佳因素水平组合为A 3B2C1。

4.2 pH值对芦荟多糖提取工艺的影响

芦荟植物中含有钙离子之类的矿物质元素,大多数以盐的形式存在。在采用水提醇沉法提取芦荟多糖的过程中,伴随多糖沉淀的还有一些无机盐,为保证多糖的纯度,选用了6mol/L的HCl通过调节pH值来降低多糖中无机盐的含量。经实验验证,这一因素与前面的3个工艺提取的影响因素是相互独立的,因而此处采用了单因素分析试验。

取芦荟鲜叶,制得芦荟浓缩汁。取等量的3份于锥形瓶中,其中1份不加HCl,保持芦荟凝胶浓缩汁本身的pH值,此值为5.10,另外两份加6 mol/L的 HCl调节pH值分别至4.41和3.5。加入无水乙醇,使醇浓度达到80%,静置,高速离心得沉淀。然后依次用乙醇、丙酮和乙醚洗涤真空干燥,得芦荟多糖。结果见表4。

表4 不同pH之下芦荟多糖得率

从表4可以看出,在同等条件下,pH为5.10时,多糖的得率为最高。而pH为3.5时,可能因为酸的加入引起了多糖的降解。

5 结论

(1)提取工艺中对芦荟多糖得率影响较大的因素依次为乙醇浓度、醇沉温度和醇沉时间。经试验得芦荟提取的最佳工艺为:以80%的乙醇浓度,醇沉时间为5 h,醇沉温度为0℃。

(2)在提取的过程中,醇沉前pH值控制在5.10时,多糖的收率是最高的。同时,在此pH值下,既可以减少多糖中的无机盐杂质,又可以保证不会引起多糖降解。

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