微波辅助提取溪黄草多糖的工艺研究

黄冬兰，陈小康，徐永群

（韶关学院化学与环境工程学院，广东 韶关512005）

微波辅助提取溪黄草多糖的工艺研究

黄冬兰，陈小康，徐永群

（韶关学院化学与环境工程学院，广东 韶关512005）

以多糖提取率为评价指标，采用分光光度法测定溪黄草多糖的含量，在单因素试验的基础上，通过正交优化考察了微波功率、微波时间、料液比对多糖提取率的影响.结果表明，各因素对溪黄草多糖提取率的影响顺序由大到小依次为：微波功率，微波时间，料液比.最佳提取条件为：微波功率为中火，微波时间为25 min，料液比为1∶15(g/mL).在此条件下，溪黄草多糖的提取率为15.32%.与传统的索氏提取法相比，微波提取法具有提取效率高、节省时间、操作简便、易工业化等优点.

溪黄草；多糖；微波提取；正交试验

溪黄草Rabdosia serra（Maxim）Hara为唇形香茶菜属植物，是广东民间常用草药，它具有清热利湿、凉血散淤、治疗急性黄疸肝炎、急性胆囊炎等功效.研究表明，溪黄草的主要成分为多糖、萜类、黄酮类、酚类、氨基酸等［1］.其中，多糖是一类免疫活性物质，具有抗菌、抗病毒、抗寄生虫、抗肿瘤、抗辐射、抗衰老、保肝等作用［2-5］.微波辅助提取法是一种利用微波能提高提取率的新技术，该方法选择性强、省时、提取率高、有机溶剂用量少、污染小，许多研究工作者采用该方法对多糖物质进行提取并取得了良好的效果［6-9］.为充分开发利用溪黄草资源，笔者通过正交优化实验对溪黄草多糖的提取工艺进行了研究，为溪黄草的合理利用提供科学依据.

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

仪器：722S分光光度计 （上海棱光技术有限公司）；P70D20P-TF微波炉 （广东格兰仕集团有限公司）；AE240分析天平（梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司）；878B粉碎机（江苏省金坛市通济仪器厂）；恒温水浴锅（深圳沙头角国华仪器厂）.

试剂：苯酚、浓硫酸、葡萄糖均为分析纯；实验用水为去离子水.

1.2 实验方法

溪黄草样品（产自韶关市翁源县）先用自来水漂洗干净，再用去离子水洗涤3次，置于烘箱中60℃干燥12 h至恒重，用粉碎机粉碎后过20目筛，放在干燥器中保存备用.

用分析天平准确称取上述备用样品0.500 0 g于聚四氟乙烯微波消解罐中，加入适量去离子水，放在微波炉中加热提取，放置冷却后过滤，收集滤液，然后用去离子水定容至50 mL，冷藏备用.

1.3 标准曲线的绘制及多糖含量的测定

1.3.1 标准曲线的绘制

以葡萄糖为标准品，采用苯酚—硫酸比色法测定多糖的含量.分别准确移取葡萄糖标液2.00、4.00、6.00、8.00、10.00、12.00 mL于100 mL容量瓶中，去离子水定容至刻度.然后分别吸取上述不同浓度的葡萄糖溶液3.00 mL至25 mL比色管中，往每支比色管中依次加入3.00 mL 5%苯酚和浓硫酸17.00 mL，置于95℃水浴里加热20 min，以同样处理的去离子水作为空白，于490 nm波长处测定吸光度.得到葡萄糖的标准曲线（见图1），其中吸光度A=0.047 6X-0.016 8，相关系数R2=0.998 6，其线性较好，总多糖浓度在0～15.96 μg/mL范围内，葡萄糖浓度与吸光度有良好线性关系.

图1 葡萄糖标准曲线

1.3.2 多糖含量测定

取1.00 mL溪黄草供试液于25 mL比色管中，以下操作同1.3.1，测定其在490 nm处吸光度，代入回归方程计算多糖含量，并按下式计算多糖的提取率：

溪黄草多糖提取率（%）=提取的溪黄草多糖的质量/原料的质量×100%.

2 结果与讨论

2.1 单因素试验考察

2.1.1 料液比对溪黄草多糖提取率的影响

在固定微波功率为中低火，提取时间为5 min时，考察了不同料液比（溪黄草质量∶去离子水的体积，g/ mL）对溪黄草多糖提取率的影响.结果表明：料液比为1∶20（g/mL）时多糖提取率最高（见图2）.当料液比大于1∶20（g/mL）时多糖提取率有所降低，这可能是适当增加提取溶剂能加大多糖与水的浓度差，有利于多糖的浸出.但水量过多时，溶液不易达到有效的浸提温度而不利于多糖的提取，反而使多糖的提取率降低［8］，故最佳料液比为1∶20（g/mL）.

图2 料液比对提取率的影响

图3 微波时间对提取率的影响

2.1.2 微波时间对溪黄草多糖提取率的影响

固定料液比1∶20（g/mL），微波功率为中低火时，在不同的微波时间下考察了微波提取时间对溪黄草多糖提取率的影响，实验考察的微波时间分别为10、15、20、25、30 min.结果表明：微波时间为20 min时多糖的提取率最高（见图3）.当微波时间小于20 min时，多糖的提取率随着微波时间的增加而增大，而当微波时间大于20 min时提取率反而逐渐降低，这可能是开始时随着微波时间的增加有助于溪黄草多糖的完全溶出，但加热时间过长则会导致多糖受到一定的破坏，使溪黄草多糖提取率反而降低［8］，故最佳微波时间为20 min.

2.1.3 微波功率对溪黄草多糖提取率的影响

在固定液料比1∶20（g/mL），微波时间为20 min时，改变微波功率探讨微波功率对溪黄草多糖提取率的影响.实验发现，微波功率越强，多糖溶出越多，但当功率高于中高火时会使样品烧焦，破坏溪黄草中多糖成分，故最佳微波功率为中火.

图4 微波功率对提取率的影响

2.2 正交试验优化提取工艺

以多糖提取率为评价指标，选取料液比、微波时间和微波功率3个因素及3个水平做正交试验，对溪黄草中多糖的微波提取工艺进行优化，因素水平及正交试验结果见表1和表2.

表1 正交试验因素水平表

表2 正交试验结果

由表2数据中极差大小反映出影响溪黄草多糖提取率的主次因依次为：微波功率，微波时间，料液比.根据最优水平确定的波萃取溪黄草多糖工艺为A3B3C1，即微波功率为中火，微波时间为25 min，液料比为1∶15(g/mL).在此最佳条件下，溪黄草多糖的提取率为15.32%.

2.3微波提取法与索氏提取法的结果比较

准确称取3份溪黄草样品0.50 g分别于滤纸筒中，放至索氏提取器中，加入150 mL去离子水，水浴加热回流2.5 h，将所得提取液放冷后过滤至250 mL容量瓶中，定容.取1.00 mL于25 mL比色管中进行实验，测定吸光度.计算得溪黄草多糖的含量为9.62%，而在微波最佳工艺条件下提取液达15.32%.

3 结语

笔者采用微波辅助萃取法对溪黄草多糖进行提取，通过单因素实验和正交实验优化，研究了微波功率、微波时间、料液比对多糖提取率的影响.通过正交实验的结果可得最佳工艺条件为：微波功率为中火，微波时间为25 min，料液比为1∶15（g/mL）.在此条件下，溪黄草多糖的提取率为15.32%.与传统的索氏提取法相比，微波提取法具有提取效率高、节省时间、操作简便、易工业化等优点.

［1］吴剑峰.溪黄草的研究综述［J］.时珍国医国药,2003,14(8):498-500.

［2］刘卫军,顾振纶,周文轩,等.植物多糖抗肿瘤活性研究进展［J］.中国野生植物资源,1997（1）:1-3.

［3］薛明,孟宪松.生物活性多糖的免疫研究进展与展望［J］.中兽医医药杂志,1996（3）:15-18.

［4］田庚元,冯宇澄，林颖.植物多糖的研究进展［J］.中国中药杂志,1995,20（7）:441-444.

［5］钱伯钦.新兴的健康食品——多糖［J］.中国保健营养,1998（5）:38.

［6］唐志红,吕家森,贾晓晨,等.羊栖菜多糖微波提取工艺的研究［J］.时珍国医国药,2011,22(10):2440-2442.

［7］梁婷,赵亚勇,刘爱丽,等.微波法提取姬松茸多糖的工艺研究［J］.食品工业科技,2013,34(4):236-238.

［8］许丽丽,李杰.正交设计优化马尾松松针多糖的微波提取工艺［J］.食品工业,2013,34(2):44-46.

［9］黄冬兰，陈小康，徐永群，等.微波萃取——分光光度法测定灵芝中多糖的含量［J］.光谱实验室,2012,29(3):1538-1543.

Study on extraction of ploysaccharides from Rabdosia serra（Maxim）Hara by microware

HUANG Dong-lan,CHEN Xiao-kang,XU Yong-qun
（College of Chemistry and Environmental Engineering,Shaoguan University, Shaoguan 512005,Guangdong,China）

The optimal extraction technology of polysaccharides from Rabdosia serra(Maxim)Hara was studied by microwave method.The polysaccharides content was determined by visible spectrophotometry method.Based on the single factor experiment,the effects of microwave power,microwave treatment time and the ratio of solid to liquid on polysaccharides extraction efficiency were investigated further by orthogonal tests.The result showed that the effects of each factor on the extraction effects of polysaccharide in order were as follows:extraction power＞extraction time＞solid-liquid ratio.And the optimal conditions were microwave power of middle fire for 25 min with solid-liquid ratio 1:20（g/mL）.Under these conditions,the extraction rate of polysaccharides from Rabdosia serra（Maxim）Hara is 15.32%.Compared to the Soxhlet extraction,Microwave extraction method has some advantages such as more efficient extracting,time saving,easy to control and easy to be industrialized.

Rabdosia serra（Maxim）Hara;polysaccharides;microwave;extraction;orthogonal experiment

O657.3

：A

：1007-5348（2014）08-0054-04

（责任编辑：李 婉）

2014-04-02

韶关市科技计划项目（201009）.

黄冬兰（1983-），女，广东韶关人，韶关学院化学与环境工程学院讲师，硕士，主要从事分子光谱分析研究.