黄芪多糖提取纯化工艺研究进展

樊志强

摘要：黄芪多糖是中药黄芪的主要有效成分之一，具有增加机体免疫、降血糖、抗氧化、抗衰老等生物活性。综述国内近几年黄芪多糖的提取分离纯化技术研究进展，为未來进一步开展黄芪多糖研究提供理论参考。

关键词：黄芪多糖；提取；纯化；工艺

中图分类号：R932 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2016）09-0039-03

黄芪为豆科植物蒙古黄芪（Astragalus menmbranaceus （ Fisch.）Bge var. mongholicus Hsiao、膜荚黄茛Astragalus membranaceus （ Fisch.）Bge.的干燥根，性温，味甘，具有补气升阳、益卫固表、利水消肿和托疮生肌之攻效。黄芪多糖是从黄芪中提取的一种生物活性成分，具有增加机体免疫力、降血糖、抗氧化、抗衰老等生物活性。目前，国内对黄芪甲苷的提取、分离纯化工艺进行了大量研究，在查阅收集大量文献的基础上，综述近几年来黄芪多糖的提取、分离纯化工艺研究进展，为未来研究提供参考。

1 黄芪多糖提取工艺

目前，黄芪多糖的提取方法主要有水提取法、碱醇提取法、超声波提取法、微波提取法等。

1.1 水提醇沉法

黄芪多糖的提取一般采用水提醇沉法，该法工艺简单，但收率和含量都较低。李金芳采用正交试验对水提醇沉法提取黄芪多糖的提取条件进行优化。采用蒽酮-硫酸法测定黄芪多糖含量，确定黄芪多糖提取的最佳工艺为：提取时间45 min、提取温度100 ℃、料液比1‥10、提取次数3次，提取率为10.35%。崔红花等以粗多糖提取率和葡萄糖计总多糖得率为指标，通过单因素及L9（34）正交试验（温度、时间、次数和固液比）考察黄芪中黄芪多糖的水提取工艺，再用单因素试验考察黄芪多糖的醇沉工艺条件（乙醇浓度、醇沉时间），确定的最佳水提取工艺条件为：在70 ℃恒温中回流提取3次，每次提取3 h，加纯化水量40 mL；醇沉条件为：加95%乙醇至终浓度90%进行醇沉静置4 h，收集沉淀物。

1.2 碱醇提取工艺

黄芪多糖是极性大分子化合物，作为黄芪纤维质的组成部分，其提取收率取决于黄芪纤维质的溶胀作用和溶解性，而纤维在碱中的溶胀作用和溶解性均显著增加。在碱性条件下，纤维之间的酯键易断裂发生剥皮反应，使更多的多糖得以游离并被提取出来，同时醇的渗透作用增强。在碱与醇的共同作用下，多糖渗透率增加，多糖残留量降低，多糖收率提高。金芬芬等考察不同提取方法（水提醇沉法、醇提后水提法、碱水提取法、碱醇提取法）对黄芪多糖含量的影响，结果表明：碱醇提取法的提取率为9.74%，碱水提取法的提取率为7.64%，醇提后水提法的提取率为3.62%，水提醇沉法的提取率为2.81%；碱醇提取法的提取率最高，其次是碱水提取法和醇提后水提法，水提醇沉法提取率最低。

1.3 超声波提取

超声波辅助提取是在水浸提的同时加超声波辅助，提取时间短，提高提取率，避免高温对有效成分的影响。李晓芳等采用响应面法对主要工艺参数进行优化，优化得到的提取工艺为：超声功率600 W，提取时间45 min和料液比35‥1，黄芪多糖得率3.034%。李利红等以蒙古黄芪为材料，采用正交设计对循环超声辅助法提取黄芪多糖的工艺进行优化，确定各因素对黄芪多糖提取率的影响大小依次是：提取时间>超声时间/间隙时间>超声波功率；最佳提取工艺为：提取时间40 min、提取功率1 000 W、超声时间/间隙时间比值1/1；在优化后的最佳工艺参数下，多糖提取率最高可达11.44%，比传统煎煮方法高3.38%。陈寿妮采用4因素3水平正交试验得到的最优提取工艺为：超声波功率300 W，提取温度50 ℃，材料比1∶30，提取次数4次。

1.4 微波提取

微波提取是在水浸提的同时加入微波，与传统的水浸提法相比，微波辅助提取具有选择性高、操作时间短、溶剂消耗小、有效成分收率高等特点。

周桃英等对黄芪多糖进行微波辅助提取，采用单因素试验及正交试验优化提取工艺，探讨料水质量比、微波功率、微波处理时间、pH对黄芪多糖提取率的影响，结果表明，最佳工艺条件是料水质量比1‥15、微波功率450 W、微波处理时间90 s、pH 8.5。

陈玉霞等采用水提醇沉法、微波提取法提取黄芪多糖，试验结果表明：水提醇沉法的黄芪多糖提取率为4.468%，含量29.40%；微波提取法的黄芪多糖提取率为4.502%，含量31.25%；微波提取法具有省时、高效、节能等优点，在提高黄芪多糖产率和有效缩短提取时间等方面优于传统的水提醇沉法，是获得较高黄芪多糖提取率及含量的方法。

1.5 纤维素酶解提取法

纤维素是黄芪细胞壁的主要成分，亦是胞内多糖等大分子溶出的主要屏障，利用纤维素酶水解细胞壁及胞内成分溶出，增加提取率，但此方面研究较少，提取物药效需进一步研究验证。

张嘉怡等考察水提温度、水提时间、水提次数、料液比4个单因素对黄芪多糖提取率的影响，在单因素试验的基础上，选择4因素3水平正交试验优化工艺参数，结果表明，蒙古黄芪用纤维素酶解预处理后，水提温度对黄芪多糖提取率影响显著，其次是料液比和水提次数，水提时间影响较小；在料液比1‥12、水提温度100 ℃、水提时间1.5 h、水提3次条件下，黄芪多糖提取率达4.76%，比传统水提法（3.09%）提高54.05%。康家胜的研究结果表明，纤维素酶不降解APS，仅破坏黄芪粉末中的纤维素，提高细胞通透性，减小内扩散阻力，从而有利于APS提取。

1.6 其他提取方法

除以上常用的提取方法外，还有很多研究采用其它提取技术，如超声-微波协同提取、超声联合酶法提取、沸水冲泡法提取、发酵提取等，均取得了较好的提取效果。

2 黄芪多糖纯化

黄芪多糖提取物内含有色素、蛋白质等杂质，在做进一步研究前需将这些杂质除去。牟魯霞等以多糖损失率、蛋白脱除率、色素脱除率结合可见光区光谱曲线下面积为测定指标，考察不同方法除蛋白、脱色素的效果及对黄芪多糖含量的影响，结果表明：去除蛋白采用胃蛋白酶结合Sevage法，脱色素采用DE52，两法合用是去除蛋白和脱色素的最佳精制工艺。焦光联等以截留分子量为200 kDa1、0 kDa的超滤膜对黄芪多糖进行超滤分离，考察压力、温度、流速、初始料液浓度等对超滤提取的影响，确定最佳超滤提取条件为：初始料液浓度20 g/L、压力0.35 MPa、温度30 ℃、进料流速0.467 L/s，此条件下多糖含量由36.0%提高到86.8%，有效实现了活性多糖与大分子蛋白多酚等物质的分离。

邱本军将黄芪多糖粗提液经过去蛋白、去色素、DEAE-纤维素离子层析柱、透析，最终得到两种黄芪多糖——APS Ⅰ和APS Ⅱ，纯度分别为93.4%和91.6%。冯俊采用醇沉淀法纯化多糖水提液并得到醇沉工艺：溶液浓缩到1 g生药/mL，醇沉3 h，醇沉2次，乙醇添加至浓度达到80%。杂质去除率平均达到48.12%，多糖保留率平均达到82.29%。对比后选择木瓜酶处理多糖溶液，酶法除蛋白最佳工艺为：溶液pH值调节到5，酶用量5%，在50 ℃的恒温下酶解3 h，蛋白质清除率和多糖损失率分别为88.04%，12.56%。酶法处理后用Savage试剂处理1次，蛋白质清除率更高，去除率达到91.20%，多糖损失率14.45%。

3 结语

传统水提醇沉、碱醇提取等提取工艺的黄芪多糖提取率低，并且存在提取温度高、时间长等缺点。而微波辅助提取、超声提取、超临界二氧化碳提取、纤维素酶解提取等新技术在提高黄芪多糖提取率、缩短提取时间等方面起到了重要作用。因此，开展黄芪多糖的提取、分离纯化等方面的研究，对黄芪多煻的进一步开发利用具有重要意义。

参考文献

[1] 董文阳，周岩民.黄芪多糖提取方法的研究[J].饲料研究，2012（7）：32-34.

[2] 田洋.黄芪甲苷提取与纯化工艺研究进展[J].农业科技与装备，2015（10）：42-43.

[3] 周桃英，陈年友，易小英.黄芪多糖微波辅助提取工艺优化[J].湖北农业科学，2013，52（8）：1896-1898.

[4] 陈玉霞，林峰，莫娟.两种黄芪多糖提取方法比较[J].实验室研究与探索，2015，34（3）：20-22.

[5] 付丽娜，赵宁，李伟泽.沸水冲泡法提取黄芪多糖的初步研究[J].中国药师，2016，19（7）：255-260.

[6] 邱本军.黄芪多糖的提取及其提高植物抗性研究[D].哈尔滨：东北林业大学，2015.