太子参多糖的水提醇沉工艺研究*

梁婷婷，周英，2*，林冰，2，俸婷婷，2，刘雄利，2，王慧娟，2

(1.贵州大学生命科学学院，贵州贵阳 550025;2.贵州省中药(民族药)创制工程中心，贵州贵阳 550025)

太子参别名孩儿参、童参、双批七、四叶参或米参。《中华人民共和国药典2010年版》规定，太子参的原植物为石竹科植物异叶假繁缕Pseudostellaria heterophylla (Miq.)Pax ex Pax et Hoffm.。太子参以块根入药，是一种珍贵的常用中药材，有补气健脾、生津润肺、养阴益血之功效。其药性平和，益气养阴，可作为人参乃至西洋参的代用品，老少皆宜服用［1］。现代研究证明，太子参含皂苷、多糖、挥发油、脂肪酸、油酯、甾醇、磷脂、氨基酸、微量元素等多种化学成分。其中，多糖具有增强肌体作用及免疫促进等作用，是太子参的有效成分之一［2］。本文旨在探讨其有效成分在太子参多糖提取过程中显著影响的因素，通过正交试验确定其最佳提取工艺参数。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 试验材料太子参由贵州百灵集团太子参种植基地提供，经贵州大学熊源新教授鉴定为石竹科植物的干燥块根。

试剂:葡萄糖(成都金山化学试剂有限公司，20100702);苯酚(天津市风船化学试剂有限公司，20100912);浓硫酸(重庆川东化工集团有限公司，20110601);无水乙醇(重庆川东化工集团有限公司，20111201);蒸馏水。所用试剂均为分析纯。

1.1.2 试验仪器中药粉碎机(环亚天元机械技术有限公司HY－0413);紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限公司TU－1901);旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂RE－3000A);恒温数显水浴锅(国华电器有限公司HH－2);冷冻干燥机(北京松源华兴生物技术有限公司LGJ－10);鼓风干燥机(上海一恒科技有限公司DHG);电子天平(上海光学仪器一厂FA2104)。

1.2 方法

1.2.1 太子参多糖样品准备太子参药材放入50℃恒温干燥箱中干燥48 h，取出，粉碎，过二号药典筛，放入干燥器中备用。称取太子参粉末30 g，加入适量溶剂，设定温度、料液比、提取次数、提取时间，合并滤液，浓缩至每毫升药液含太子参生药1.0 g，加入乙醇至终浓度为80%，静置，冷冻干燥即得太子参多糖。由于高温干燥时得到的多糖为红褐色粉末，并有焦糖味，冷冻干燥则得到无味的白色粉末，所以选择冷冻干燥。

1.2.2 苯酚硫酸法测定太子参多糖含量

葡萄糖标准液的制备:精密称取于105℃干燥至恒重的葡萄糖标准品20 mg，定容至100 mL 容量瓶中，得质量浓度为0.2 mg/mL的葡萄糖标准液。

测定波长的选择:精密吸取葡萄糖标准液0.6 mL，置10 mL 具塞试管中，加入蒸馏水使终体积为2.0 mL，另取2.0 mL 蒸馏水作空白对照，各加5%苯酚试液1 mL，摇匀，迅速滴加浓硫酸各5 mL，摇匀后室温放置30 min，在300～700 nm 波长范围测定络合物的吸光度。由于络合物于490 nm 波长处有最大吸收，故测定时选用此波长。

标准曲线的制备:精密称取于105℃干燥至恒重的葡萄糖标准品20 mg，定容至100 mL 容量瓶中，得质量浓度为0.2 mg/mL的葡萄糖标准液。分别吸取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL 置6只10 mL 具塞试管中，依次加入蒸馏水使终体积为2.0 mL，另取2.0 mL 蒸馏水作空白对照，各管加入5%苯酚试液1.0 mL，摇匀，迅速滴加浓硫酸各5 mL，摇匀后室温放置30 min，于490 nm 处测定吸光度［3］。以浓度C 为横坐标，吸光度A 为纵坐标绘制标准曲线，得回归方程A=53.717 C +0.0175(R2=0.9991)，表明在0.004～0.024 mg/mL 质量浓度范围内，葡萄糖的质量浓度与吸光度线性关系良好。

提取物中多糖含量的测定:精密称取提取物20 mg，以蒸馏水定容至100 mL 容量瓶中，移取0.5 mL 置20 mL 具塞试管中，按照标准曲线的制备方法进行操作，在波长490 nm 处测得样品的吸光度数值，由回归方程计算样品中多糖的含量(以葡萄糖计)。

1.3 单因素试验

选择对多糖含量有较大影响的提取温度、料液比、提取时间、提取次数为考察因素进行研究。

1.3.1 提取温度的筛选称取太子参粉末30 g，料液比1∶9，用蒸馏水提取2次，每次120 min，选择提取温度分别为60、70、80、90、95℃，按照样品制备方法制备样品，测定吸光度，确定最佳提取温度。

1.3.2 提取时间的筛选称取太子参粉末30 g，料液比1∶9，90℃温度下用蒸馏水提取2次，选择提取时间分别为60、120、180、240 min，按照样品制备方法制备样品，测定吸光度，确定合适的提取温度。

1.3.3 料液比的筛选称取太子参粉末30 g，90℃温度下用蒸馏水提取2次，每次120 min，选择料液比分别为1∶3、1∶6、1∶9、1∶12、1∶15，按照样品制备方法制备样品，测定吸光度，确定合适的提取温度。

1.4 正交试验

在单因素试验确定的提取温度下，选用料液比、提取时间、提取次数3个因素，每个因素3个水平，以太子参多糖得率为考察指标，按照L9(34)正交表(表1)设计方案进行试验，优化提取工艺。

表1 L9(34)正交试验因素水平Tab.1 Factors and levels of the orthogonal experiment

1.5 优化工艺的验证试验

为进一步考察正交试验所得最佳工艺的稳定性和合理性，按照优化工艺条件进行试验，3次重复，求平均值。

1.6 醇沉条件的筛选

选择药液浓缩程度和醇终浓度这两个对太子参多糖的醇沉效果有较大影响的因素进行研究。

1.6.1 药液的浓缩程度对太子参多糖醇沉效果的影响称取太子参粉末30 g 每份，按最佳工艺提取，浓缩药液至药液含量为1 g/mL，选择醇终浓度分别为40%、60%、80%进行醇沉，沉淀干燥，称重，测定含量。

1.6.2 醇终浓度对太子参多糖醇沉效果的影响称取太子参粉末30 g 每份，按最佳工艺提取，选择药液含量分别为0.5、1.0、1.5、2.0 g/mL 进行醇沉，醇终浓度为80%，沉淀干燥，称重，测定含量。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 提取温度对太子参多糖提取率的影响由图1可知，提取温度为90℃时，提取率最高，因此，优先考虑提取温度为90℃。

图1 提取温度对得率的影响Fig.1 Effect of extraction temperature on the extraction rate

2.1.2 提取时间对太子参多糖提取率的影响由图2可知，提取时间为180 min时提取率最高，因此，优先考虑提取时间为180 min。

2.1.3 料液比对太子参多糖提取率的影响由图3可知，随着料液比的增大，提取效率逐渐增大，但料液比大于1∶9时，多糖的得率变化不大。从节省提取试剂方面考虑，优先考虑料液比为1∶9。

2.2 正交试验结果

在单因素设计试验的基础上，选择对太子参多糖提取率影响较大的料液比、提取时间和提取次数，并设计3个因素水平，按照表1设计方案进行试验，以太子参多糖的得率为考察指标，结果见表2，方差分析见表3。

图2 提取时间对得率的影响Fig.2 Effect of extraction time on the extraction rate

图3 料液比对得率的影响Fig.3 Effect of the ratio of material to solution on the extraction rate

由表2和表3可知，3种因素对太子参多糖提取的影响从大到小依次为B＞A＞C，表明提取次数对太子参多糖提取率的影响是最大的。综合试验结果数据表明，太子参多糖的提取最佳工艺为A3B3C2，即在提取温度90℃、提取时间180 min、提取次数3次、料液比1∶9时提取效果最好。

表2 正交试验及结果Tab.2 The results of the orthogonal experiment

表3 方差分析Tab.3 Analysis of variance

2.3 醇沉条件筛选结果

2.3.1 药液浓缩程度对太子参多糖醇沉效果的影响由图4可知，醇终浓度为80%时醇沉效果最好，太子参多糖的得率最高。

图4 药液的浓缩程度对醇沉效果的影响Fig.4 Effect of liquid concentration degree on the alcohol precipitation

2.3.2 醇终浓度对太子参多糖醇沉效果的影响由图5可知，醇终浓度为80%，药液的生药含量为1.5 g/mL时多糖的得率最高。

2.4 正交试验法优化工艺的验证

以上试验得出太子参多糖的最佳提取工艺为:温度90℃，料液比1∶9，提取3次，每次180 min，提取液浓缩至生药含量为1.5 g/mL时进行醇沉，醇终浓度80%，静置滤去上清液，取沉淀冷冻干燥。在以上最佳提取条件下进行3次验证，试验通过多糖得率查看工艺稳定性，结果见表4。

图5 醇终浓度对醇沉效果的影响Fig.5 Effect of alcohol concentration on the alcohol precipitation

以上工艺验证3次，计算得多糖的平均得率为(21.41±0.3)%。3次结果差异较小，说明该工艺稳定可行。

表4 正交试验验证结果Tab 4 The verification results of the orthogonal experiment

3 讨论

3.1 太子参多糖的干燥方式对多糖的形状有很大的影响，高温干燥时得到的多糖为红褐色粉末，并有焦糖味，冷冻干燥则得到无味的白色粉末，得到多糖的性状对其以后做成制剂的外观性状和口感要求有较大的影响。

3.2 太子参药材粉碎的粒度对多糖的得率和抽滤的难易程度有影响。在试验中发现，太子参药材的粉碎粒度越细提取率会有相应的提高，相对而言粒度越细抽滤的难度也越大。

本研究探讨了提取太子参多糖的最佳工艺，为工业化提取太子参多糖提供了理论依据。

［1］林光美.太子参研究进展［J］.中国野生植物资源，2004，23(6):15－17.

［2］钟方小，彭广芳，李贵海，等.山东太子参多糖含量对质量的影响［J］.中草药，1997，28(7):428－430.

［3］张陆军，丁怡，陈芸芸，等.太子参多糖制备工艺研究［J］.中国中药杂志，2004，29(12):1201－1203.