微波辅助提取淫羊藿多糖研究

刘晓鹏，姜 宁，刘志彪，张 驰，罗世家

(1. 湖北民族学院 生物科学与技术学院，湖北 恩施 445000；2.生物资源保护与利用湖北省重点实验室，湖北 恩施 445000)



微波辅助提取淫羊藿多糖研究

刘晓鹏1,2，姜 宁1，刘志彪1，张 驰1，罗世家2

(1. 湖北民族学院 生物科学与技术学院，湖北 恩施 445000；2.生物资源保护与利用湖北省重点实验室，湖北 恩施 445000)

目的：通过单因素及正交试验研究水浴及微波辅助提取淫羊藿多糖的最佳工艺。方法：以提取物的含糖量为考察指标，采用正交试验法比较微波辅助提取与水浴提取淫羊藿多糖效果。结果：水浴提取淫羊藿多糖的最佳方法为：料液比1∶80，水浴时间60min，水浴温度80℃，浸出液pH为8.0；微波辅助提取淫羊藿多糖最佳试验方案为：料液比1∶60，微波强度700W，微波时间4min，浸提液pH为8.0。结论：微波辅助提取淫羊藿多糖平均含量为1.8%,水浴法提取平均含糖量为1.2%，多糖提取率提高了47.1%,微波辅助提取法优于水浴提取法。

淫羊藿；多糖；微波辅助提取法；水浴提取

淫羊藿属小蘖科(Berberidaceae)淫羊藿属(Epimedium)植物，主要分布于亚洲、中东及欧洲的温带和亚热带等地区，其中80%分布在中国，一般生长于海拔200～3 700m的林下、溜丛或阴湿等地方。《中国药典》2005版、2010版均收载该植物作为药用植物[1]，其中2010版《中国药典》一部记载的龟鹿补肾丸、抗骨增生丸、抗骨增生胶囊等多个常用中成药主要原材料均含淫羊藿。

淫羊藿属植物主要化学成分为黄酮类、多糖、木脂素类、酚苷类、紫罗酮类、倍半萜类、苯乙醇苷类、生物碱类等。淫羊藿中多糖成分具有激活巨噬细胞、T和B淋巴细胞以及网状内皮系统、促进干扰素的合成、增强机体抗菌、抗肿瘤、降血糖和降血脂、抗衰老、抗艾滋病病毒(HIV)、抗疲劳、抗凝血、消除自由基、抗动脉粥样硬化及恢复机体放疗化疗后免疫功能等药理作用。淫羊藿多糖可提高机体免疫力，增强造血功能和调节内分泌[2-3]。传统中药淫羊藿多糖提取方法多采用水煎剂形式的水提法，但分离效果较差，有效成分难以富集。本研究对淫羊藿多糖超声提取方法进行研究，为进一步明确该成分糖的组成、结构及功能等药理研究打下基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

淫羊藿叶(由恩施隆鑫中药材公司提供)60℃烘干，粉碎，过60目筛；标准葡萄糖，蒽酮，正丁醇，95%乙醇均为分析纯；浓硫酸，氯仿，均为化学纯。

1.2 仪器

韩国SAMSUNG-N8A77微波炉；紫外分光光度计；水浴锅，离心机。

1.3 方法

1.3.1 水浴法 采用水浴提取淫羊藿叶多糖，选取影响水浴提取效果的四个因素：料液比、水浴温度、水浴时间、pH，设计四因素三水平的正交试验，采用L9(34)正交表。试验设计水平见表1。

表1 水浴提取因素水平

称取1.0g淫羊藿干粉，加入不同pH的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液或磷酸缓冲液，按不同因素水平水浴提取，离心取上清液,加入3倍体积的乙醇,4℃静置于冰箱2h；离心(转速5000r/min)10min,取沉淀,加10mL蒸馏水溶解；Sevag法除蛋白，取上清液，加水稀释5倍。取样，采用蒽酮比色法测量淫羊藿叶多糖含量。

1.3.2 微波辅助提取法 称取1.0g淫羊藿干粉，加入不同pH的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液或磷酸缓冲液，微波处理离心取上清液，加3倍体积的乙醇，4℃静置于冰箱24h；离心(转速5000r/min)10min,取沉淀,加10mL蒸馏水溶解; Sevag法除蛋白，取上清液，加水稀释5倍。取样，采用蒽酮比色法测量淫羊藿多糖的含量。

(1)选取不同的微波强度：低、中、中高、高，微波时间4min，料液比1∶60，pH为8.0进行单因素试验。每个因素试验重复3次。

(2)选取不同的微波时间：2min、4min、6min、8min，微波强度设为高档，料液比1∶60，pH为8.0进行单因素试验。每个因素试验重复3次。

(3)选取不同的料液比：1∶20、1∶40、1∶60、1∶80，微波时间4min，微波强度设为高档，pH为8.0进行单因素试验。每个因素试验重复3次。

(4)选取不同的pH：4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0，微波时间4min，微波强度设为高档，料液比1∶60进行单因素试验。每个因素试验重复3次。

(5)综合研究以上四个因素对淫羊藿多糖提取效果的影响，设计四因素三水平的正交试验，试验设计见表2。

表2 微波辅助提取因素水平

1.3.3 微波辅助法与水浴法效果比较 根据正交试验与单因素试验结果，分别选取微波辅助法与水浴法提取最佳工艺进行淫羊藿多糖的提取，每个试验重复10次并比较二者提取效果。

2 结果与分析

2.1 水浴提取淫羊藿多糖结果与分析

由水浴提取淫羊藿多糖正交试验结果得知，影响水浴提取因素的主次顺序为:料液比>温度>pH>时间；水浴提取淫羊藿多糖的最佳工艺是A3B1C2D3，即料液比为1∶80、水浴时间60min、水浴温度80℃、pH为8.0。具体见表3。

表3 水浴提取淫羊藿多糖正交试验结果

2.2 微波辅助提取淫羊藿多糖结果与分析

2.2.1 微波强度单因素试验 微波强度单因素试验结果见表4，说明当微波强度设为高档时，淫羊藿多糖提取率最高。对表4的结果进行方差分析，可以看出F>F-crit,即微波强度对淫羊藿多糖提取影响显著，具体见表5。

表4 微波强度单因素试验结果 (%)

表5 微波强度单因素试验结果方差分析

2.2.2 微波时间单因素试验 由此表6可知,当微波时间为4min时淫羊藿多糖提取率最高；对试验结果进行方差分析说明微波时间对淫羊藿多糖提取影响显著,见表7。

表6 微波时间单因素试验结果 (%)

2.2.3 料液比单因素试验 料液比单因素试验结果见表8，当料液比为1∶60时，淫羊藿多糖提取率最高；方差分析说明料液比对淫羊藿多糖提取率影响显著(F>F-crit)，方差分析见表9。

表7 微波时间单因素试验结果方差分析

表8 料液比单因素试验结果 (%)

表9 料液比单因素试验结果方差分析

2.2.4 pH单因素试验 pH单因素试验结果见表10，当pH为8.0时，微波辅助提取淫羊藿多糖提取率达到最高为1.98%；方差分析表明pH对淫羊藿多糖提取率影响显著(F>F-crit)，方差分析见表11。

表10 pH单因素试验结果 (%)

表11 pH单因素试验结果方差分析

2.2.5 正交试验结果与分析 根据正交试验结果，影响微波辅助提取淫羊藿多糖各因素的主次顺序为：时间>pH>微波强度>料液比；微波辅助提取淫羊藿多糖的最佳工艺为A2B3C2D1，即料液比1∶60、微波强度700W、微波时间4min、浸提液pH为8.0。见表12。

2.3 微波辅助法与水浴法提取效果比较

微波辅助法提取最佳工艺：料液比1∶60、微波强度高、微波时间4min、浸提液pH为8.0；水浴法提取最佳工艺：料液比为1∶80、水浴时间60min、水浴温度80℃、浸出液pH为8.0。根据最佳工艺每个试验重复10次，比较两种方法的提取效果。微波辅助提取淫羊藿多糖的平均含量为1.8%,水浴法提取的平均含糖量为1.2%，多糖提取率提高47.1%。

表12 微波辅助提取淫羊藿多糖正交试验结果

3 结论

微波辅助提取淫羊藿多糖单因素试验结果表明微波强度、微波时间、料液比、浸提液pH对多糖提取效果影响显著：微波强度为高档时，多糖提取率最高，这是因为样品经高档微波处理能在短时间内导致细胞壁与细胞膜产生裂缝，促使胞内多糖释放[5]；微波时间为4min时多糖提取率最高，延长时间并不能有效提高多糖提取率，这是由于细胞壁与细胞膜的裂缝达到最大，胞内多糖释放不再增加；料液比为1∶60时多糖提取量最多，这是因为微波处理后胞内多糖释放量变多、释放速度变快，能使胞内多糖充分溶于浸出液中，继续增大料液比多糖提取量不再增加；微波辅助法与水浴法的浸出液最佳pH均为8.0，说明在此pH下淫羊藿多糖溶解度最大。

微波辅助提取淫羊藿多糖正交试验结果与单因素试验结果相符，微波辅助提取淫羊藿多糖最佳工艺为：料液比1∶60、微波强度700W、微波时间4min、浸提液pH为8.0。

比较分析微波辅助法与水浴法两者提取效果，微波辅助法平均含糖量达1.8%，而水浴法则为1.2%，多糖提取率提高了47.1%。结果表明微波辅助法提取淫羊藿多糖能明显提高多糖提取效果，具有体积小、节能、省时等优点，为工业化提取该种营养物质开辟了新的道路。

[1] 中国药典委员会.中华人民共和国药典[M].一部.北京:中国医药科技出版社,2010.

[2] 孟坤，刘冠中.天然药物淫羊藿和巴戟天的免疫调节作用研究进展[J].中国医药学报, 2003, 18(8): 493-495.

[3] 李作洲,徐艳琴,王瑛,等.淫羊藿属药用植物的研究现状与展望[J].中草药,2005,36(2):289-295.

[4] 常艳旭,李晋,苏格尔.锁阳不同生育期多糖含量的动态研究[J].内蒙古大学学报:自然科学版，2007(38) 2: 237-240.

[5] 孙晓娟,苏跃增,刘萍.微波化学非热效应初探[J].江苏石油化工学院学报,2000,12(3)：42-45.

(责任编辑：李岚春)

A Study on the Microwave Extraction for Polysaccharides fromEpimediumsagittatum(Sieb.Et Zucc.) Maxim

Liu Xiaopeng1,2,Jiang Ning1,Liu ZHibiao1,Zhang Chi1，Luo Shijia2

(1.School of Biological Science and Technology , Hubei Institute for Nationalities, Enshi 445000，China;2.Hubei Key Laboratory of Biological Resource Conservation and Utilization, Enshi 445000，China)

The optimal process of extracting polysaccharides fromEpimediumsagittatum(Sieb.Et Zucc.) Maxim was studied by single factor experiment and orthogonal experiment in this paper. The results show that: The optimum conditions for extracting polysaccharides fromEpimediumsagittatumby hot water extraction method were as follows： material/liquid ratio of 1∶80, temperature of 80 ℃, time of 60 minutes, pH of 8.0. The optimum conditions for extracting polysaccharides fromEpimediumsagittatumby microwave assisted extraction method were as follows： material/liquid ratio of 1∶60, microwave operative power of 700 W, PH of 8.0, time of 4 minutes. The microwave extracting method is better than the hot water extracting method.

Epimediumsagittatum(Sieb.Et Zucc.) Maxim; Polysaccharides; Microwave; Extraction

2014-05-16

湖北民族学院博士启动基金项目资助(D2006001)

刘晓鹏(1971-)，男，博士，湖北民族学院生物科学与技术学院副教授,研究方向为生物工程。

姜宁(1972-)，女，国家执业药师，湖北民族学院生物科学与技术学院副教授，研究方向为生物工程。

R284.2

A

1673-2197(2014)16-0016-03