唇香草多糖的提取工艺研究及其不同采收期含量变化

丁文欢， 李 洁， 王东东， 田树革

(新疆医科大学中医学院, 乌鲁木齐 830011)

唇香草(ZiziphoraclinopodioidesLam.)为唇形科新塔花属植物唇香草的干燥地上部分，收载于《维吾尔药志》(上册)。在我国，主要分布于新疆的阿勒泰山、天山、准噶尔西部山地、帕米尔高原的山地草原及砾石质坡地[1]。其主要用于镇静、驱风、抗催吐、消炎、防腐等[2]。近年来，国内外对唇香草的研究表明其具有抗菌、抗氧化、舒张血管、提高蛋鸡免疫力等生物活性[3-4]；对其化学成分的研究，主要采用高效液相色谱法测定了唇香草中黄酮类及有机酸类成分并建立了唇香草的指纹图谱[5-9]。现代研究表明，多糖有多种药理活性，如抗肿瘤、抗病毒、抗衰老、抗缺氧、抗损伤、抗氧化、抗炎、降血糖以及抗应激作用等[10]。有关唇香草多糖的研究尚未见报道，为了进一步有效地开发利用唇香草，本研究采用温浸法对唇香草多糖的提取工艺进行研究，并采用可见分光光度法测定不同采收期的唇香草多糖含量的动态变化。

1 材料与方法

1.1仪器与试剂万分之一电子天平XS-105(瑞士梅特勒-托利多公司)，电热恒温振荡水槽(上海一恒科技有限公司)，TDL-40B型离心机(上海安亭科学仪器厂)，722S可见分光光度计(上海菁华科技仪器有限公司)。葡萄糖对照品(天津市天新精细化工开发中心，批号：20101024)，三氯甲烷、正丁醇、浓硫酸以及蒽酮等试剂均为分析纯。唇香草采集于新疆乌鲁木齐市托里乡(N43°26′51.2″，E87°39′18.9″)，采收时间2013年5月1日-8月31日，每半个月采收1次，共9次。由新疆维吾尔自治区中医医院主任药师李永和鉴定为唇形科新塔花属植物唇香草(ZiziphoraclinopodioidesLam.)。

1.2正交试验因素与水平的确定根据单因素考察试验的结果，选取对唇香草多糖提取率影响程度较高的3个因素，即料液比、浸提时间以及浸提温度，每个因素取3个水平进行优选，以多糖的含量为指标，用L9(34)正交表设计试验(表1)。

表1 L9(34)正交试验设计表

1.3唇香草多糖含量的测定

1.3.1 标准曲线的制备 精密称取葡糖糖0.200 0 g置100 mL容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，得葡糖糖标准溶液，精密吸取0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mL分别置于10 mL容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，再分别取1 mL置于试管中，各加硫酸-蒽酮溶液4 mL，摇匀后放置13 min，置沸水中加热10 min，取出冷却至室温(15 min)。于582 nm处测定吸光度，绘制标准曲线，得葡萄糖溶液浓度(C)与吸光度A的曲线。回归方程为A=6.787 1C+0.045 7(r=0.999 6)，线性范围为0.02～0.12 mg/mL。

1.3.2 唇香草多糖含量的测定 将8月采收的唇香草粉碎，过60目筛，分别称取1 g，按照正交表(表1)设计进行提取、过滤，浓缩至20 mL，加入20 mL sevage试剂(三氯甲烷-正丁醇3∶1)振荡30 min除蛋白，弃去sevage试剂层，向滤液层加入100 mL95%乙醇进行醇沉过夜，离心，弃去上清液，得唇香草粗多糖，将9次不同采收期的唇香草粗多糖分别用蒸馏水定容至100 mL，再分别取5 mL稀释至10 mL，即得样品溶液，吸取1 mL的样品溶液，按“1.3.1”项下的方法测定吸光度。根据标准曲线方程得到样品溶液中多糖的浓度，进而计算其含量。

1.4唇香草多糖含量的动态变化根据正交试验优化后的唇香草多糖提取工艺，对9次不同采收期的唇香草进行多糖提取，并测定其含量的动态变化。

2 结果与分析

2.1正交试验由直观分析结果可看出，对唇香草多糖提取率的影响程度依次为C>A>B，即提取温度为主要因素，对多糖的提取率影响较大，其次是料液比，而提取时间对唇香草多糖提取率影响较小。在试验设定的范围内，唇香草多糖的最佳提取工艺条件为A2B3C3，即料液比为1:40，浸提5 h，提取温度为100 ℃(表2)。由方差分析结果可看出3个因素对多糖提取率的影响均显著，说明唇香草多糖提取过程中料液比、提取时间以及提取温度对多糖提取率影响均较大(表3)。

表2 正交试验结果

表3 各因素方差分析表

2.2优化工艺验证试验分别称取1 g唇香草粉末，做3份平行样，按优化出的提取工艺提取唇香草多糖并测定其含量，3份唇香草多糖含量分别为2.96、3.01、2.89 mg/g，RSD为2.04%。

2.3唇香草多糖含量动态变化根据优化后的唇香草多糖提取工艺对9次不同采收期的唇香草进行多糖提取及测定，结果2013年5月3日(幼苗期)采收的唇香草多糖含量最高(3.14 mg/g)，从2013年5月18日起，唇香草多糖的含量逐渐上升，至2013年7月16日(开花期)达到最高，此后又降低，含量趋于稳定(表4)。

表4 唇香草多糖含量动态变化

3 讨论

水提醇沉法是提取多糖最常用的一种方法[11]。多糖是极性大分子化合物，提取时应选择水、醇等极性强的溶剂。用水温浸后，将多糖提取液浓缩至一定体积，往多糖提取液中加乙醇，使其含醇量达到70%左右，使多糖从提取液中沉淀出来，多糖的质量分数和得率均较高。且水提醇沉法提取多糖不需特殊设备，生产工艺成本低，适合规模化生产。

正交试验设计是研究多因素多水平的一种设计方法[12]，它是根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散、齐整可比”的特点，是一种高效率、快速、经济的试验设计方法。

本实验采用水提醇沉法，利用正交试验设计初步确定了唇香草多糖的提取工艺，其工艺简便易行，可用于唇香草多糖提取的规模化生产。用最佳提取工艺测定了不同采收期的唇香草多糖含量变化，其含量在幼苗期最高，其次是在开花期较高，但就原植物产量而言，开花期远远高于幼苗期。故综合比较，唇香草适宜在开花期采收。对唇香草多糖提取的工艺研究以及含量的动态变化为唇香草的进一步开发利用提供了基础数据。

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