地黄低聚糖提取液脱色工艺研究

赵俊梅等

摘 要 应用正交试验法研究地黄低聚糖提取液活性炭脱色的工艺条件，实验表明：加碳量为药材量的为最佳工艺条件，得到水苏糖平均含量为62.97%，光吸收杂质平均清除率为82.33%。

关键词 地黄低聚糖 活性炭 正交试验

中图分类号：TQ460.64 文献标识码：B 文章编号：1006-1533（2014）09-0050-03

ABSTRACT The effects of the amount of activated carbon， temperature， adsorption time and stirring speed on the decolorization of oligosaccharide extract from Rehmannia were investigated by orthogonal experiments. The optimal conditions were as follows， 6% of the amount of activated carbon （w/w， activated carbon/Rehmannia） and stirred at 80 r/min and 80 ℃ for 30 min. The average content of stachyose and the average removal rate of impurities were 62.97% and 82.33%， respectively.

KEY WORDS Rehmannia glutinousa； activated carbon； orthogonal test

地黄是玄参科植物地黄（Rehmannia glutinosa Libosch.）的块根，始载于《神农本草经》，被列为上品，是重要补益中药，临床应用极为广泛。有人对鲜地黄水溶性成分进行研究表明，含量最高的是以水苏糖（stachyose，半乳糖-半乳糖-葡萄糖-果糖）为主的低聚糖成分[1-2]。从地黄中提取的地黄低聚糖，作为地黄重要的活性成分有明显的润肠通便、增强造血功能、促进免疫、降低血糖、抗肿瘤的作用，对亚临床肝性脑病、调整肝硬化大鼠肠道菌群失调、降低血浆内毒素、保护肝脏有明显的生物活性[3-6]。鉴于地黄低聚糖具有广阔的药用价值及市场前景，因此，设计价廉便捷符合生产需求的纯化工艺具有重要意义。

活性炭在糖制备过程中的脱色运用在国内外已成功运用多年[7-8]，樊海燕等[9]考察了7种吸附剂对超滤后地黄提取液的脱色效果，结果以活性炭最好，且水苏糖的损失较小。因此，设计生产纯化路线拟先采用活性炭吸附脱色，再进一步精制得到地黄低聚糖。本实验以水苏糖含量、杂质清除率为指标，研究了地黄低聚糖提取液活性炭吸附脱色的工艺流程，考察了活性炭的用量、吸附时间、温度、搅拌速度对水苏糖含量及杂质清除率的影响，以便确定活性炭吸附除杂的工艺参数，为进一步精制及中试工艺研究提供参考。

1 材料与方法

2 结果

水苏糖对照品及地黄样品的色谱图见图1。

分别以水苏糖含量、杂质清除率为考察指标，进行极差分析和方差分析（表2～表4）。

综合以上不同指标分析，在实验指定范围内，各因子影响大小顺序为A>B>D>C，加碳量对杂质清除率有显著影响，各因子的变化对水苏糖含量均无显著影响；因此，另考察加8%活性碳对杂质清除率和水苏糖含量的影响，其对杂质的清除率达到89.8%，但水苏糖含量却低于60%。鉴于活性炭过量使用会增加对低聚糖的吸附，同时带来成本的增加及对环境的污染，故活性炭用量以不超过8%为好。温度对杂质清除率及含量均无显著影响，实验中地黄水提液减压浓缩液温度约80 ℃，可方便地直接加活性碳保温脱色。

3 讨论

有人以水苏糖为指标采用HPLC法进行地黄低聚糖含量测定的方法学考察，结果表明以水苏糖含量作为低聚糖部位的考察指标，稳定可靠。唐岚等[13]用大孔树脂、活性炭、凝胶柱色谱分离纯化后低聚糖中平均水苏糖含量61.87%。张汝学等[14]用阴、阳离子交换树脂和活性炭柱层析获得的水苏糖含量达60.51%。本实验按照最优工艺采用HPLC测定法得到水苏糖平均含量为62.97%，略高于文献数据，且较简单易行。

地黄提取液中除含有低聚糖类，还含有苷类、氨基酸、酚性甙类等光吸收性杂质，活性炭对这类杂质吸附性较强。本实验利用活性炭脱色除杂，在获得较高水苏糖含量的前提下，可除去大部分的光吸收杂质，平均杂质清除率为82.33%，为进一步精制及接下来的中试工艺研究提供了有益的参考。

地黄低聚糖的制剂具有广阔的药用价值及市场前景，但目前我国药典尚未收载该产品，亦无相关的制剂及制备工艺[16]，故应进一步加强药学研究，以便充分发掘传统中药优势，为我们的健康生活服务。

参考文献

[1] 李更生， 于震， 王慧森. 地黄化学成分与药理研究进展[J]. 国外医学： 中医中药分册， 2004， 26（2）： 74-78.

[2] 贺玉琢. 日本对地黄的研究[J]. 国外医学： 中医中药分册， 1997， 19（4）： 13-17.

[3] Tomoda M， Kato S， Onuma M. Water soluble constituents of Rehmanniae radix. I. carbohydrates and acids of Rehmannia glutinosa f. hueiochingensis[J]. Chem Pharm Bull， 1971， 19（7）： 1455-1460.

[4] 梁丽心. 功能性低聚糖——水苏糖[J]. 中国食品添加剂， 2004（4）： 51-54.

[5] 瑞军， 吕栋， 廖胜东， 等. 中药提取物水苏糖治疗亚临床肝性脑病30例[J]. 中国新药杂志， 2003， 12（6）： 469-471.

[6] 李丽秋， 桂金秋. 中药提取物水苏糖对实验性肝硬化大鼠血浆内毒素及肠道菌群的影响[J]. 中国微生态学杂志， 2006， 18（2）： 107-109.

[7] 魏娜， 赵乃勤， 贾威. 活性炭的制备及应用新进展[J]. 材料科学与工程学报. 2003， 21（5）： 777-780.

[8] 丁卫英， 刘金凤， 徐琳， 等. 活性炭脱色糖液效果研究[J]. 农产品加工： 学刊（下）， 2009（3）： 100-102.

[9] 樊海燕， 孙道华， 何宁， 等. 地黄中水苏糖的分离与脱色[J]. 精细化工， 2008， 25（11）： 1087-1091.

[10] 洪毅， 温学森， 高莉， 等. 地黄水苏糖提取工艺研究[J]. 中国药业， 2009， 18（5）： 37-39.

[11] 赵平鸽， 刘晓. 地黄多糖的提取纯化工艺研究[J]. 中国药房， 2010， 21（23）： 2146-2148.

[12] 赵燕， 李建科， 霍树春. 麦芽糖的活性炭脱色研究[J]. 食品研究与开发， 2008， 29（4） ： 4-6.

[13] 唐岚， 刘力， 徐德生. 生地黄中低聚糖的提取和纯化研究[J]. 中草药， 2008， 39（8）： 1167-1171.

[14] 张汝学， 樊俊杰， 贾正平， 等. 地黄中寡糖的提取分离工艺研究[J]. 解放军药学学报， 2005， 21（1）： 34-37.

[15] 伊伟贞， 刘燕， 李先恩， 等. 不同品种的地黄低聚糖含量的比较研究[J]. 中国野生植物资源. 2011， 30（6）： 66-69.

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

（收稿日期：2014-02-14）

摘 要 应用正交试验法研究地黄低聚糖提取液活性炭脱色的工艺条件，实验表明：加碳量为药材量的为最佳工艺条件，得到水苏糖平均含量为62.97%，光吸收杂质平均清除率为82.33%。

关键词 地黄低聚糖 活性炭 正交试验

中图分类号：TQ460.64 文献标识码：B 文章编号：1006-1533（2014）09-0050-03

ABSTRACT The effects of the amount of activated carbon， temperature， adsorption time and stirring speed on the decolorization of oligosaccharide extract from Rehmannia were investigated by orthogonal experiments. The optimal conditions were as follows， 6% of the amount of activated carbon （w/w， activated carbon/Rehmannia） and stirred at 80 r/min and 80 ℃ for 30 min. The average content of stachyose and the average removal rate of impurities were 62.97% and 82.33%， respectively.

KEY WORDS Rehmannia glutinousa； activated carbon； orthogonal test

地黄是玄参科植物地黄（Rehmannia glutinosa Libosch.）的块根，始载于《神农本草经》，被列为上品，是重要补益中药，临床应用极为广泛。有人对鲜地黄水溶性成分进行研究表明，含量最高的是以水苏糖（stachyose，半乳糖-半乳糖-葡萄糖-果糖）为主的低聚糖成分[1-2]。从地黄中提取的地黄低聚糖，作为地黄重要的活性成分有明显的润肠通便、增强造血功能、促进免疫、降低血糖、抗肿瘤的作用，对亚临床肝性脑病、调整肝硬化大鼠肠道菌群失调、降低血浆内毒素、保护肝脏有明显的生物活性[3-6]。鉴于地黄低聚糖具有广阔的药用价值及市场前景，因此，设计价廉便捷符合生产需求的纯化工艺具有重要意义。

活性炭在糖制备过程中的脱色运用在国内外已成功运用多年[7-8]，樊海燕等[9]考察了7种吸附剂对超滤后地黄提取液的脱色效果，结果以活性炭最好，且水苏糖的损失较小。因此，设计生产纯化路线拟先采用活性炭吸附脱色，再进一步精制得到地黄低聚糖。本实验以水苏糖含量、杂质清除率为指标，研究了地黄低聚糖提取液活性炭吸附脱色的工艺流程，考察了活性炭的用量、吸附时间、温度、搅拌速度对水苏糖含量及杂质清除率的影响，以便确定活性炭吸附除杂的工艺参数，为进一步精制及中试工艺研究提供参考。

1 材料与方法

2 结果

水苏糖对照品及地黄样品的色谱图见图1。

分别以水苏糖含量、杂质清除率为考察指标，进行极差分析和方差分析（表2～表4）。

综合以上不同指标分析，在实验指定范围内，各因子影响大小顺序为A>B>D>C，加碳量对杂质清除率有显著影响，各因子的变化对水苏糖含量均无显著影响；因此，另考察加8%活性碳对杂质清除率和水苏糖含量的影响，其对杂质的清除率达到89.8%，但水苏糖含量却低于60%。鉴于活性炭过量使用会增加对低聚糖的吸附，同时带来成本的增加及对环境的污染，故活性炭用量以不超过8%为好。温度对杂质清除率及含量均无显著影响，实验中地黄水提液减压浓缩液温度约80 ℃，可方便地直接加活性碳保温脱色。

3 讨论

有人以水苏糖为指标采用HPLC法进行地黄低聚糖含量测定的方法学考察，结果表明以水苏糖含量作为低聚糖部位的考察指标，稳定可靠。唐岚等[13]用大孔树脂、活性炭、凝胶柱色谱分离纯化后低聚糖中平均水苏糖含量61.87%。张汝学等[14]用阴、阳离子交换树脂和活性炭柱层析获得的水苏糖含量达60.51%。本实验按照最优工艺采用HPLC测定法得到水苏糖平均含量为62.97%，略高于文献数据，且较简单易行。

地黄提取液中除含有低聚糖类，还含有苷类、氨基酸、酚性甙类等光吸收性杂质，活性炭对这类杂质吸附性较强。本实验利用活性炭脱色除杂，在获得较高水苏糖含量的前提下，可除去大部分的光吸收杂质，平均杂质清除率为82.33%，为进一步精制及接下来的中试工艺研究提供了有益的参考。

地黄低聚糖的制剂具有广阔的药用价值及市场前景，但目前我国药典尚未收载该产品，亦无相关的制剂及制备工艺[16]，故应进一步加强药学研究，以便充分发掘传统中药优势，为我们的健康生活服务。

参考文献

[1] 李更生， 于震， 王慧森. 地黄化学成分与药理研究进展[J]. 国外医学： 中医中药分册， 2004， 26（2）： 74-78.

[2] 贺玉琢. 日本对地黄的研究[J]. 国外医学： 中医中药分册， 1997， 19（4）： 13-17.

[3] Tomoda M， Kato S， Onuma M. Water soluble constituents of Rehmanniae radix. I. carbohydrates and acids of Rehmannia glutinosa f. hueiochingensis[J]. Chem Pharm Bull， 1971， 19（7）： 1455-1460.

[4] 梁丽心. 功能性低聚糖——水苏糖[J]. 中国食品添加剂， 2004（4）： 51-54.

[5] 瑞军， 吕栋， 廖胜东， 等. 中药提取物水苏糖治疗亚临床肝性脑病30例[J]. 中国新药杂志， 2003， 12（6）： 469-471.

[6] 李丽秋， 桂金秋. 中药提取物水苏糖对实验性肝硬化大鼠血浆内毒素及肠道菌群的影响[J]. 中国微生态学杂志， 2006， 18（2）： 107-109.

[7] 魏娜， 赵乃勤， 贾威. 活性炭的制备及应用新进展[J]. 材料科学与工程学报. 2003， 21（5）： 777-780.

[8] 丁卫英， 刘金凤， 徐琳， 等. 活性炭脱色糖液效果研究[J]. 农产品加工： 学刊（下）， 2009（3）： 100-102.

[9] 樊海燕， 孙道华， 何宁， 等. 地黄中水苏糖的分离与脱色[J]. 精细化工， 2008， 25（11）： 1087-1091.

[10] 洪毅， 温学森， 高莉， 等. 地黄水苏糖提取工艺研究[J]. 中国药业， 2009， 18（5）： 37-39.

[11] 赵平鸽， 刘晓. 地黄多糖的提取纯化工艺研究[J]. 中国药房， 2010， 21（23）： 2146-2148.

[12] 赵燕， 李建科， 霍树春. 麦芽糖的活性炭脱色研究[J]. 食品研究与开发， 2008， 29（4） ： 4-6.

[13] 唐岚， 刘力， 徐德生. 生地黄中低聚糖的提取和纯化研究[J]. 中草药， 2008， 39（8）： 1167-1171.

[14] 张汝学， 樊俊杰， 贾正平， 等. 地黄中寡糖的提取分离工艺研究[J]. 解放军药学学报， 2005， 21（1）： 34-37.

[15] 伊伟贞， 刘燕， 李先恩， 等. 不同品种的地黄低聚糖含量的比较研究[J]. 中国野生植物资源. 2011， 30（6）： 66-69.

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

（收稿日期：2014-02-14）

摘 要 应用正交试验法研究地黄低聚糖提取液活性炭脱色的工艺条件，实验表明：加碳量为药材量的为最佳工艺条件，得到水苏糖平均含量为62.97%，光吸收杂质平均清除率为82.33%。

关键词 地黄低聚糖 活性炭 正交试验

中图分类号：TQ460.64 文献标识码：B 文章编号：1006-1533（2014）09-0050-03

ABSTRACT The effects of the amount of activated carbon， temperature， adsorption time and stirring speed on the decolorization of oligosaccharide extract from Rehmannia were investigated by orthogonal experiments. The optimal conditions were as follows， 6% of the amount of activated carbon （w/w， activated carbon/Rehmannia） and stirred at 80 r/min and 80 ℃ for 30 min. The average content of stachyose and the average removal rate of impurities were 62.97% and 82.33%， respectively.

KEY WORDS Rehmannia glutinousa； activated carbon； orthogonal test

地黄是玄参科植物地黄（Rehmannia glutinosa Libosch.）的块根，始载于《神农本草经》，被列为上品，是重要补益中药，临床应用极为广泛。有人对鲜地黄水溶性成分进行研究表明，含量最高的是以水苏糖（stachyose，半乳糖-半乳糖-葡萄糖-果糖）为主的低聚糖成分[1-2]。从地黄中提取的地黄低聚糖，作为地黄重要的活性成分有明显的润肠通便、增强造血功能、促进免疫、降低血糖、抗肿瘤的作用，对亚临床肝性脑病、调整肝硬化大鼠肠道菌群失调、降低血浆内毒素、保护肝脏有明显的生物活性[3-6]。鉴于地黄低聚糖具有广阔的药用价值及市场前景，因此，设计价廉便捷符合生产需求的纯化工艺具有重要意义。

活性炭在糖制备过程中的脱色运用在国内外已成功运用多年[7-8]，樊海燕等[9]考察了7种吸附剂对超滤后地黄提取液的脱色效果，结果以活性炭最好，且水苏糖的损失较小。因此，设计生产纯化路线拟先采用活性炭吸附脱色，再进一步精制得到地黄低聚糖。本实验以水苏糖含量、杂质清除率为指标，研究了地黄低聚糖提取液活性炭吸附脱色的工艺流程，考察了活性炭的用量、吸附时间、温度、搅拌速度对水苏糖含量及杂质清除率的影响，以便确定活性炭吸附除杂的工艺参数，为进一步精制及中试工艺研究提供参考。

1 材料与方法

2 结果

水苏糖对照品及地黄样品的色谱图见图1。

分别以水苏糖含量、杂质清除率为考察指标，进行极差分析和方差分析（表2～表4）。

综合以上不同指标分析，在实验指定范围内，各因子影响大小顺序为A>B>D>C，加碳量对杂质清除率有显著影响，各因子的变化对水苏糖含量均无显著影响；因此，另考察加8%活性碳对杂质清除率和水苏糖含量的影响，其对杂质的清除率达到89.8%，但水苏糖含量却低于60%。鉴于活性炭过量使用会增加对低聚糖的吸附，同时带来成本的增加及对环境的污染，故活性炭用量以不超过8%为好。温度对杂质清除率及含量均无显著影响，实验中地黄水提液减压浓缩液温度约80 ℃，可方便地直接加活性碳保温脱色。

3 讨论

有人以水苏糖为指标采用HPLC法进行地黄低聚糖含量测定的方法学考察，结果表明以水苏糖含量作为低聚糖部位的考察指标，稳定可靠。唐岚等[13]用大孔树脂、活性炭、凝胶柱色谱分离纯化后低聚糖中平均水苏糖含量61.87%。张汝学等[14]用阴、阳离子交换树脂和活性炭柱层析获得的水苏糖含量达60.51%。本实验按照最优工艺采用HPLC测定法得到水苏糖平均含量为62.97%，略高于文献数据，且较简单易行。

地黄提取液中除含有低聚糖类，还含有苷类、氨基酸、酚性甙类等光吸收性杂质，活性炭对这类杂质吸附性较强。本实验利用活性炭脱色除杂，在获得较高水苏糖含量的前提下，可除去大部分的光吸收杂质，平均杂质清除率为82.33%，为进一步精制及接下来的中试工艺研究提供了有益的参考。

地黄低聚糖的制剂具有广阔的药用价值及市场前景，但目前我国药典尚未收载该产品，亦无相关的制剂及制备工艺[16]，故应进一步加强药学研究，以便充分发掘传统中药优势，为我们的健康生活服务。

参考文献

[1] 李更生， 于震， 王慧森. 地黄化学成分与药理研究进展[J]. 国外医学： 中医中药分册， 2004， 26（2）： 74-78.

[2] 贺玉琢. 日本对地黄的研究[J]. 国外医学： 中医中药分册， 1997， 19（4）： 13-17.

[3] Tomoda M， Kato S， Onuma M. Water soluble constituents of Rehmanniae radix. I. carbohydrates and acids of Rehmannia glutinosa f. hueiochingensis[J]. Chem Pharm Bull， 1971， 19（7）： 1455-1460.

[4] 梁丽心. 功能性低聚糖——水苏糖[J]. 中国食品添加剂， 2004（4）： 51-54.

[5] 瑞军， 吕栋， 廖胜东， 等. 中药提取物水苏糖治疗亚临床肝性脑病30例[J]. 中国新药杂志， 2003， 12（6）： 469-471.

[6] 李丽秋， 桂金秋. 中药提取物水苏糖对实验性肝硬化大鼠血浆内毒素及肠道菌群的影响[J]. 中国微生态学杂志， 2006， 18（2）： 107-109.

[7] 魏娜， 赵乃勤， 贾威. 活性炭的制备及应用新进展[J]. 材料科学与工程学报. 2003， 21（5）： 777-780.

[8] 丁卫英， 刘金凤， 徐琳， 等. 活性炭脱色糖液效果研究[J]. 农产品加工： 学刊（下）， 2009（3）： 100-102.

[9] 樊海燕， 孙道华， 何宁， 等. 地黄中水苏糖的分离与脱色[J]. 精细化工， 2008， 25（11）： 1087-1091.

[10] 洪毅， 温学森， 高莉， 等. 地黄水苏糖提取工艺研究[J]. 中国药业， 2009， 18（5）： 37-39.

[11] 赵平鸽， 刘晓. 地黄多糖的提取纯化工艺研究[J]. 中国药房， 2010， 21（23）： 2146-2148.

[12] 赵燕， 李建科， 霍树春. 麦芽糖的活性炭脱色研究[J]. 食品研究与开发， 2008， 29（4） ： 4-6.

[13] 唐岚， 刘力， 徐德生. 生地黄中低聚糖的提取和纯化研究[J]. 中草药， 2008， 39（8）： 1167-1171.

[14] 张汝学， 樊俊杰， 贾正平， 等. 地黄中寡糖的提取分离工艺研究[J]. 解放军药学学报， 2005， 21（1）： 34-37.

[15] 伊伟贞， 刘燕， 李先恩， 等. 不同品种的地黄低聚糖含量的比较研究[J]. 中国野生植物资源. 2011， 30（6）： 66-69.

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

（收稿日期：2014-02-14）