减压内部沸腾法提取黄精多糖的工艺

杨军宣， 张 毅， 吕姗珊， 周年华， 周 滢*

（1.重庆医科大学中医药学院，重庆400016；2.重庆市食品药品检验测定研究院，重庆401121；3.重庆希尔安药业有限公司，重庆401121）



减压内部沸腾法提取黄精多糖的工艺

杨军宣1， 张 毅2， 吕姗珊3， 周年华3， 周 滢1*

（1.重庆医科大学中医药学院，重庆400016；2.重庆市食品药品检验测定研究院，重庆401121；3.重庆希尔安药业有限公司，重庆401121）

摘要:目的 研究减压内部沸腾法提取黄精中多糖类成分的最佳工艺参数。方法 采用单因素试验，以黄精多糖的得率为评价指标，研究提取压力、提取温度、提取时间、提取次数、解吸液种类、液料比等因素对提取效果的影响，并与传统水提法等进行比较研究。结果 最佳工艺为以60％乙醇溶液为解吸液，解吸30 min，提取压力-0.074 MPa，提取温度75℃，液料比14∶1，提取时间8 min，提取2次。结论 该方法具有快速、高效、低成本等优点，提取效

关键词:黄精；多糖；减压内部沸腾；提取工艺

dol:10.3969/j.issn.1001-1528.2016.02.052

提取是中药生产最关键的工艺之一，但中药常规煎煮、回流等传统提取方法时间长、温度高、能耗大，不利于含热敏性有效成分中药的提取，而一些新方法，如超声法、微波法、超临界流体提取法等所需设备昂贵、生产成本高，目前尚缺乏工业生产设备。减压内部沸腾提取法采用少量低沸点溶剂（解吸剂）润湿物料，然后加入温度高于解吸剂沸点的热溶剂，同时降低操作压强，使解吸剂沸腾，产生对流，强化有效成分的扩散，具有提取速度快、提取温度低、杂质少、适用范围广、成本低等优点［1］，已应用于三七、银杏叶等中药的提取，发现提取时间缩短了10倍以上，乙醇用量减少3倍左右，提高了成分的得率，综合提取效果明显优于目前的方法［2-3］。

黄精为百合科植物滇黄精Polygonatum kingianum Co11.et Hems1.、黄精Polygonatum sibiricum Red.或多花黄精Polygonatum cyrtonema Hua的干燥根茎，所含化学成分主要为多糖、甾体皂苷、木脂素、黄酮、蒽醌、挥发油、氨基酸及无机元素等［4］，其中黄精多糖为其降血糖、抗肿瘤、抗衰老、增强免疫的主要活性成分［5-7］。目前，提取分离黄精多糖的方法有水提法、闪式提取法、碱法提取、超声提取法、超声波-微波协同法等［8-12］，本实验首次采用减压内部沸腾提取法研究其提取工艺，确立了最佳的工艺条件，可为该技术在中药生产中的进一步应用提供参考。

1 材料

UV-2550紫外分光光度计（日本岛津公司）；RE-2000A/B旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂）；ZK82A电热真空干燥箱（上海实验仪器厂有限公司）；BP211D电子天平（德国Startorious公司）；TGL-16G型高速离心机（上海安亭科学仪器厂）；DZKW-4电子恒温水浴锅（北京中兴伟业仪器有限公司）；KQ250E型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）。

无水葡萄糖对照品（成都普菲德生物技术有限公司，批号112-201410，供含有量测定用）。95％乙醇、蒽酮、浓硫酸均为分析纯（成都市科龙化工试剂厂）。

黄精药材购自重庆市储奇门中药材市场，经重庆医科大学中医药学院何先元教授鉴定为《中国药典》2010年版一部收载的多花黄精Polygonatum cyrtonema Hua的干燥根茎。

2 方法与结果

2.1 含有量测定 紫外-可见分光光度法测定黄精多糖的含有量，按照《中国药典》2010年版一部黄精药材项下方法操作［13］。

2.1.1 对照品溶液的制备 精密称取105℃下干燥至恒重的无水葡萄糖对照品3.1 mg，置于10 mL量瓶中，加水溶解并稀释至刻度，摇匀，即得（每1 m L含无水葡萄糖0.31 mg）。

2.1.2 标准曲线的制备 精密量取对照品溶液0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mL，分别置于10 mL具塞刻度试管中，加水至2.0 mL，摇匀，在冰水浴中缓缓滴加0.2％蒽酮-硫酸溶液至刻度，混匀，放冷后置水浴中保温10 min，取出，立即置冰水浴中冷却10 min，取出，以相应试剂为空白，在582 nm波长处测定吸光度。以吸光度为纵坐标（A），多糖含有量（mg）为横坐标（M），绘制标准曲线，得标准曲线方程A=4.632M-0.006 3（r=0.999 8）。

2.2 减压内部沸腾提取工艺 参考文献［14］，取黄精药材粉末10 g，加入50％乙醇溶液8 mL，25℃下解吸30 min，提取容器置于45℃水浴中，快速加入45℃热水80 mL，同时减压操作，保持4 min，过滤，滤渣同法提取第2次。合并两次提取液，浓缩至原溶液体积的1/10，加入95％乙醇溶液至含有量达到75％，冰箱放置12 h，取出，过滤，95％乙醇洗涤沉淀，沉淀用蒸馏水溶解，定容至50 mL，取样分析。

2.3 传统水提法 参考文献［15］，取黄精药材粉末10 g，加入95％乙醇溶液100 mL，回流提取90 min，过滤，取滤渣，挥干乙醇，加入80 mL蒸馏水回流提取90 min，提取2次。合并提取液，浓缩至原溶液体积的1/10，95％乙醇进行粗分离，制得样品溶液，取样分析。

3 结果

3.1 提取压力的影响 取黄精药材粉末10 g，共5份，按“2.2”项下提取工艺，分别于真空度0.052、0.061、0.074、0.081和0.087 MPa下进行提取，得到样品溶液，取样分析，考察提取压力对提取率的影响，结果见图1。由图可知，当压力逐渐降低时，液面先出现少量气泡，但未沸腾，不能强化传质，提取液颜色浅；压力继续下降时，液面有大量气泡逸出，物料内解吸液沸腾，强化传质，提取液颜色加深；当压力下降到一定程度时，提取液也开始沸腾，提取液浑浊。因此，压力较高时，物料内部及外部溶液都不沸腾，提取率较低；压力过低时，物料内外都沸腾，解吸液逸出较快，导致提取不充分，提取率下降。根据测定结果，选择最佳减压操作压力为0.074 MPa。

3.2 提取温度的影响 取黄精药材粉末10 g，共5份，按“2.2”项下提取工艺，真空度为0.074 MPa，分别在30、45、60、75、90℃温度下进行提取，得到样品溶液，取样分析，考察提取温度对提取率的影响，结果见图2。由图可知，温度低于75℃时提取效果较差，原因可能为多糖的分子量较大，扩散较困难；当提取温度为75℃时，多糖提取较完全；再升高温度时，杂质的溶出度增大。因此，选择最佳提取温度为75℃。

图1　提取压力对得率的影响

图2　提取温度对得率的影响

3.3 解吸液的影响 取黄精药材粉末10 g，共6份，物料已充分溶胀，吸收解吸液的量为8 mL。按“2.2”项下提取工艺，真空度为0.074 MPa，提取温度为75℃，分别加入40％、50％、60％、70％、80％、95％乙醇溶液，解吸30 min，然后进行提取，得到样品溶液，取样分析，考察解吸液对提取率的影响，结果见图3。由图可知，解吸液体积分数太低时，不能有效地产生内部沸腾，从而不能强化传质，提取效果较差；浓度为60％时，多糖提取较完全；体积分数为70％时，提取效果变化不大；体积分数为80％、95％时，得率降低，可能是由于体积分数过大，多糖堵塞了传质通道，影响了提取效果。因此，选择解吸液体积分数为60％。

图3　解吸液浓度对得率的影响

3.4 液料比的影响 取黄精药材粉末10 g，共7份，按“2.2”项下提取工艺，加入60％乙醇溶液，解吸30 min，真空度为0.074 MPa，然后分别加入75℃热水60、80、 100、120、140、160、180 mL（水浴温度75℃）提取，得到样品溶液，取样分析，考察液料比对提取率的影响，结果见图4。由图可知，当液料比为14∶1时，多糖提取较完全。

图4　液料比对得率的影响

3.5 提取时间的影响 取黄精药材粉末10 g，共6份，按“2.2”项下提取工艺，加入60％乙醇溶液8 mL，解吸30 min，加入75℃热水140 mL，减压提取（真空度为0.074 MPa，水浴温度75℃），提取时间分别为2、4、6、8、10、12 min，得到样品溶液，取样分析，考察提取时间对提取率的影响，结果见图5。由图可知，当提取时间为8 min时，多糖提取较完全。

图5　提取时间对得率的影响

3.6 提取次数的影响 取黄精药材粉末10 g，共3份，按“2.2”项下提取工艺，加入60％乙醇溶液8 mL，解吸30 min，加入75℃热水140 mL，减压提取（真空度为0.074MPa，水浴温度75℃），提取时间为8 min，分别提取1、2、3次，得到样品溶液，取样分析，考察提取次数对提取率的影响，结果见图6。由图可知，当提取2次时，多糖已基本提取完全。

图6　提取次数对得率的影响

3.7 减压内部沸腾法与传统法的比较 根据上述单因素考察结果，确定减压内部沸腾法提取黄精多糖的最佳工艺条件为药材粉末加入60％乙醇溶液8 mL，解吸30 min，加入75℃热水140 m L，减压提取（真空度为0.074 MPa，水浴温度75℃），提取时间8 min，过滤，滤渣同法提取第2次，合并2次提取液，95％乙醇进行粗分离，即得。测定并计算减压内部沸腾法与传统水提法所得黄精多糖得率、转移率及浸膏中多糖的含有量等，结果见表1。

表1　两种提取方法结果比较

由表可知，与传统水提法比较，减压内部沸腾法提取多糖时提取温度低（75℃），提取时间缩短了11倍，乙醇用量减少了10倍。两种方法所得多糖的纯度无明显差异，但减压内部沸腾法的得率增加了20％左右，转移率增加约16％。综合分析，减压内部沸腾法提取黄精多糖效果明显优于传统水提法。

4 讨论

中药有效成分的提取分离过程是制约中药发展的瓶颈，也是中药生产过程的关键环节。减压内部沸腾提取法作为一种改进的提取方法，具有提取速度快、提取温度低、杂质少、适用范围广、成本低等优点。本实验确定该方法提取黄精多糖的最佳工艺条件为药材粉末加入60％乙醇溶液8 mL，解吸30 min，加入75℃热水140 mL，减压提取（真空度为0.074 MPa，水浴温度75℃），提取时间8 min，过滤，同法提取2次即可。与传统水提法比较，减压内部沸腾提取法的提取时间缩短了11倍，乙醇用量减少10倍，虽然所得多糖纯度与传统水提法无明显差异，但其得率增加20％左右，转移率增加约16％。因此，减压内部沸腾法提取黄精多糖的效果明显优于传统水提法，有进一步深入研究和推广应用的价值。

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中图分类号:R284.2

文献标志码:B

文章编号:1001-1528（2016）02-0460-04

*通信作者:周 滢（1978—），女，博士，副教授，从事中药制剂与方剂研究。Te1: 15723056096。E-mai1: meiren129129@163.combook=461,ebook=239果优于传统提取方法。

作者简介:杨军宣（1974—），男，博士，副研究员，研究方向为中药新制剂及质量。Te1:（023）65712064，E-mai1: yjxhawk@ sina.com

基金项目:重庆市科技计划项目（cstc2014yykfA110020）

收稿日期:2014-11-24