超声波辅助法提取银杏叶多糖的工艺研究

豆佳媛，雷黛旖，逯 莉，彭修娟，刘 峰

(陕西国际商贸学院，陕西 西安 712046)

银杏叶，为银杏科植物银杏(GinkgobilobaL.)的干燥叶[1]。银杏叶多糖是一种淡黄色粉末，无甜味，不溶于水，主要由半乳糖、甘露糖、鼠李糖和阿拉伯糖组成，通过α-糖苷键连接在一起[2]。银杏叶多糖具有抗肿瘤[3]、抗病毒[4]、增强免疫力[5]、延缓衰老[6]、抗疲劳[7]、降血脂[8]等多种药理作用，医药开发前景广阔[9]。目前，银杏叶多糖的提取方法主要有水提醇沉法和纤维素酶结合水提醇沉法，但提取率不高、耗时长[10-11]。超声波辅助法是近年来兴起的一种现代提取技术，其基本原理是：超声波作用所发生的共振现象和空化作用使得被提取药材的细胞壁破裂，有利于溶剂更好地进入到药材细胞中，增大有机物的溶解程度[12]，提高提取率。因此，作者采用超声波辅助法提取银杏叶多糖，并通过单因素实验和正交实验优化提取工艺，以期为银杏叶多糖的开发利用提供一定的理论依据[13-14]。

1 实验

1.1 材料、试剂与仪器

银杏叶，采自秦岭银杏秋后自然落叶，预处理后干燥、粉碎过60目筛，备用。

95%乙醇，分析纯，天津河东区红岩试剂厂；苯酚，分析纯，西陇化工有限公司；浓硫酸，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；D-无水葡萄糖对照品(批号110833-201707)，中国食品药品检定研究院。

KQ-300DB型数控超声波清洗器，昆山超声仪器有限公司；Q700型超声萃取仪，上海生析超声仪器有限公司；RE-52AA型旋转蒸发仪、SHZ-Ⅲ型循环水真空泵，上海亚荣生化仪器厂；U-2910型紫外可见分光光度计，日立有限公司；TCL18型高速冷冻离心机，长沙英泰仪器有限公司；101-1AB型电热鼓风干燥箱，北京永光明医疗仪器厂；DFY-C型万能高速粉碎机，温岭林大机械有限公司；MS105DU型电子分析天平、JD-200型电子天平，赛多利斯科学仪器北京有限公司。

1.2 方法

1.2.1 葡萄糖对照溶液的制备

精密称取D-无水葡萄糖对照品0.025 00 g置于25 mL容量瓶中，加纯化水定容至刻度，摇匀，即得质量浓度为1 mg·mL-1的D-无水葡萄糖对照溶液。

1.2.2 D-无水葡萄糖标准曲线的绘制

分别精密移取D-无水葡萄糖对照溶液1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5 mL、6 mL置于10 mL具塞比色管中，加入纯化水补到2 mL，摇匀；加入5%苯酚溶液1 mL，摇匀；然后快速加入5 mL浓硫酸，置于冰水中5 min，用纯化水定容至刻度，摇匀。放入沸水中加热15 min，置于冰水中冷却至室温，再静置30 min。以空白管为参照，测定625.5 nm处吸光度。

以D-无水葡萄糖浓度(c，mg·mL-1)为横坐标、吸光度(A)为纵坐标绘制标准曲线(图1)。拟合得线性回归方程：A=1.2262c+0.0207，R2=0.9993。

图1 D-无水葡萄糖的标准曲线

1.2.3 银杏叶多糖提取工艺流程

银杏叶粉末→超声波辅助法提取(以蒸馏水为提取剂)→离心过滤(收集上清液)→减压浓缩至10～20 mL→醇沉→离心(取沉淀)→恒温干燥→多糖粗品→定容显色→测吸光度→计算提取率。

式中：c为多糖浓度，mg·mL-1；V为定容后的溶液体积，mL；m为干燥银杏叶质量，mg。

1.2.4 银杏叶多糖提取工艺优化

首先采用单因素实验优化银杏叶多糖提取工艺。称取5 g银杏叶粉末5份，以蒸馏水为提取剂，分别考察料液比(1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35，g∶mL，下同)、超声功率(100 W、200 W、300 W、400 W、500 W)、提取时间(20 min、30 min、40 min、50 min、60 min)、超声温度(30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃)对银杏叶多糖提取率的影响。

在单因素实验的基础上，选取料液比(A)、超声功率(B)、提取时间(C)等3个因素进行正交实验，并进行方差分析。

2 结果与讨论

2.1 单因素实验结果

2.1.1 料液比对银杏叶多糖提取率的影响(图2)

图2 料液比对银杏叶多糖提取率的影响

由图2可知，多糖提取率随料液比的减小(即提取溶剂的增加)而逐渐升高，当料液比达到1∶25时，多糖提取率最高，之后出现下降趋势。当提取溶剂较少时，溶解出的多糖饱和，使银杏叶多糖溶解不完全；当提取溶剂较多时，超声波被大量吸收，不能完全作用于物料，从而影响多糖提取率。因此，料液比为1∶25效果最佳。

2.1.2 超声功率对银杏叶多糖提取率的影响(图3)

图3 超声功率对银杏叶多糖提取率的影响

由图3可知，多糖提取率随超声功率增大而升高，当超声功率超过300 W时，多糖提取率趋于平稳。这可能是因为，多糖的溶出量已经达到了平衡，超声功率增大，反而导致多糖损失。因此，超声功率为300 W效果最佳。

2.1.3 提取时间对银杏叶多糖提取率的影响(图4)

图4 提取时间对银杏叶多糖提取率的影响

由图4可知，多糖提取率随提取时间延长而升高；当提取时间达到40 min时，多糖提取率最高，继续延长提取时间，多糖提取率反而下降。这可能是因为，多糖的溶出量已经达到了平衡，提取时间越长，反而导致多糖损失。因此，提取时间为40 min效果最佳。

2.1.4 超声温度对银杏叶多糖提取率的影响(图5)

由图5可知，多糖提取率随超声温度升高而缓慢升高，超过50 ℃后，多糖提取率缓慢降低。由此可见，超声温度对多糖提取率影响较小。

2.2 正交实验结果

2.2.1 正交实验的结果与分析(表1)

由表1直观分析可知，3个因素的最优水平组合为A1B2C3，即料液比为1∶20、超声功率为300 W、提取时间为50 min。由极差分析可知，各因素对多糖提取率的影响顺序为：C>A>B,即提取时间>料液比>超声功率，提取时间对银杏叶多糖提取率的影响最大。

图5 超声温度对银杏叶多糖提取率的影响

表1 正交实验的结果与分析

2.2.2 方差分析(表2)

表2 正交实验的方差分析

注：*表示显著，**表示极显著。

由表2可知，根据多指标加权评分可以得出，影响银杏叶多糖提取率的顺序为：C>A>B,即提取时间>料液比>超声功率，与极差分析结论一致。

2.2.3 稳定性实验

为了保证实验结果的准确性和数据的可读性，进行稳定性实验。精密称取5 g银杏叶粉末3份，分别置于250 mL具塞锥形瓶中，按料液比为1∶20(g∶mL)、超声功率为300 W、提取时间为50 min的条件提取银杏叶多糖，测得多糖提取率分别为4.59%、4.61%、4.59%，平均提取率为4.60%，RSD为0.2512%≤2.0%。确定该提取工艺稳定性好、可行性高。

3 结论

采用超声波辅助法提取银杏叶多糖，通过单因素实验和正交实验确定银杏叶多糖的最佳提取工艺条件为：以蒸馏水为提取剂、料液比1∶20(g∶mL)、超声功率300 W、提取时间50 min。在此条件下进行稳定性实验，银杏叶多糖的平均提取率为4.60%。与传统提取法相比，该工艺提取时间短、效率高、易操作、稳定性好，为银杏叶的开发利用和产业化生产提供了重要的理论依据。