黄芪多糖提取纯化研究进展

刘咏梅，蔡文涛

（泰州职业技术学院，江苏 泰州 225300）

我国医学典籍对黄芪的功效都有详尽的描述。作为一种豆科植物，黄芪是补气益中的佳品。众多学者研究发现，黄芪中的有效成分为黄芪多糖。黄芪多糖是多种糖类的总称，具有增强免疫、调节代谢、抗病毒以及预防肿瘤的效果[1]。同时，黄芪多糖可用于研发兽用制剂，预防、治疗多种动物疾病[2]。随着黄芪多糖研究的深入，应用领域不断延伸，黄芪多糖的产量已经无法满足市场需求，但是目前黄芪多糖的提取工艺并不成熟。本研究对黄芪多糖的提取纯化工艺进行介绍及对比分析。

1 黄芪多糖的提取纯化方法

目前，黄芪多糖的研究多集中于肿瘤治疗等领域，提取法主要有水提取法、超声提取法、酶提取法、微波提取法、微生物提取法。

1.1 水提取法

极性物质黄芪多糖在水中具有极好的溶解性，因此，可以采用水提取法提取黄芪多糖。水提法是通过提高提取水温增大黄芪多糖在水中的溶解性，达到提取目的，具有提取工艺简单、效费比高的优点。提取过程的影响因素包括温度、时间、添加剂种类和用量以及料液比等。韩凤兰等[3]在传统纯水提取方法的基础上，创新性地加入无机盐氧化钙以及碳酸钠，对比3种不同的提取体系，同时探究其对提取效率的影响。将黄芪粉碎制成不同粒度大小的原料，设置不同浓度梯度的3种提取液，以80%无水乙醇作为沉淀剂，分析不同提取温度和时间对提取效果的影响，经过对比发现，原料粒度是影响水提取效果的关键因素（见表1），无机盐的引入有利于提高提取效果。

表1 不同粒度黄芪多糖溶出速率

宋金军等[4]为探究不同因素对热水提取黄芪多糖效果的影响，用正交实验的理念对4种影响因素进行实验设计，同时使用计算机网络语言进行实验数据结果处理，结果表明：当料液比为20∶1、提取时间为3.00 h、沉淀剂质量分数达到95%时，提取效果最佳。综上所述，采用水提法提取黄芪多糖，如果温度过高，就会影响产物活性，同时提取率不高，能源消耗过高。

1.2 超声提取法

水提取法难以消除温度过高对产物活性的影响。因此，科研人员在水提取方法的基础上，使用超声处理方法对其进行改进研究，利用超声波的高能量对植物细胞结构进行破坏，实现在较低温度下提取黄芪多糖的目的。宋照风等[5]将超声引入传统的水提法中，采用二次正交方法探究料液比、超声温度、超声时间、水浴时间等因素对提取效果的影响，分析实验结果发现：超声法能够明显降低料液比以及水浴温度，同时产品生物活性以及纯度明显提高，但是依然存在提取率较低的不足。李昕宇[6]以正北芪为原料，以改进水提取法为目的，通过设置不同的提取条件，研究超声频率、超声时间、水浴时间以及料液比对提取效果的影响，研究发现：在超声时间为0.75 h、加热0.64 h、以1∶23的比例投入原料和水、超声频率选择414 W的条件下，提取率高达23%。综上所述，超声辅助方法能够极大地降低黄芪多糖的提取温度，保持黄芪多糖的生物活性，同时在最佳条件下，能够明显提高提取物的提取率和纯度。

1.3 酶提取法

酶提取法是利用酶改变植物细胞壁的通透性，提高植物细胞壁的物质传递和扩散速率，以此提取黄芪多糖的方法。较为常用的提取酶是植物纤维素酶，这种酶能够促进黄芪细胞壁的溶解，提高黄芪多糖的提取效果。张沛等[7]为解决传统提取方法有机废液难以处理的难题，采用纤维素酶等3种复合酶对黄芪粉末进行前处理，然后使用水提醇沉法进行提取，极大地提高了黄芪多糖的提取效率和提取率，同时避免有机废液对环境的污染。龙良鲲等[8]为实现黄芪废料的综合利用，采用固体发酵的方法得到纤维素酶等复合酶，从黄芪药渣以及废料中提取黄芪多糖，通过多因素分析法对影响提取效果的提取温度、提取时间以及酶活性等因素进行探究，结果表明：酶提取法与传统的水提取法相比，可以明显提高黄芪多糖的提取效率，同时获取的黄芪多糖具有较高的抗氧化活性。总的来说，酶提取法在反应条件、提取效率上都有明显的改善，纤维素酶的获取方法较为简单，同时反应条件相对温和、对环境较为友好，应用潜力巨大。

1.4 微波提取法

微波作为一种常用的辅助提取手段，被广泛应用于药物提取。微波提取法与超声提取方法原理类似，利用微波能量破坏植物细胞壁组织结构，提高细胞壁的通透性，达到分离提取黄芪多糖的目的。杨惠鑫等[9]为提高黄芪多糖水提取法的提取效率，在其基础上进行改进，引入微波处理方法，采用正交实验方法探究料液比、微波时间以及提取次数对提取效果的影响，结果表明，在微波的作用下，可以明显降低水提取法的反应温度且提取时间明显缩短，黄芪多糖纯度明显提高。龚苏晓等[10]以改进水提取法为目的，研究不同微波频率以及反应时间对提取效果的影响，结果表明，在900 W的微波频率下提取40 min，可以得到最大的提取率（见表2）。微波提取方法可以明显提高黄芪多糖的提取效果。

表2 提取时间对黄芪多糖提取的影响

2 讨论

黄芪多糖的提取方法较多，大多是以水提取法为基础进行改进而来，与传统方法相比，在提取效率、反应温度以及生物活性方面有了较大进步（见表3）。但是影响提取效率的因素依然较多且内在关联仍需要不断探索，同时需要寻找一种环保高效并且能够实现工业化生产的新黄芪多糖提取方法，以满足日益增长的需求，守护公民健康。

表3 黄芪多糖常用提取方法及优缺点