黄精多糖口服液制备工艺的研究

韦国兰，白 凤，龙杰凤

（凯里学院，贵州凯里 556011）

黄精是中国传统的药食同源性中药，是集食用、观赏、美容以及药用等为一体的可再生型资源，具有养阴补气、益肝肾、健脾胃的功效［1］.现代医学证实黄精中主要成分为黄精多糖，它具有改善记忆力、抗氧化、延缓衰老、保护心脑血管、提高人体免疫力的作用，还可治疗视力下降、老年痴呆等疾病［2］.除了在药品领域应用广泛外，黄精食品也很丰富，如黄精酒、黄精面条、黄精糕点等，因其独特的风味和营养价值，深受大众喜爱［3-6］.

口服液是从中药剂型演化而来，具保存性能好、便于服用和携带、发挥疗效快等优点，具有广阔的市场前景.黄精的利用现阶段主要以原材料在市场上销售为主，深加工的黄精制剂较为少见.因此本文以黔东南产的黄精为原料，对黄精多糖口服液制备工艺进行初步研究，以期为当地黄精资源的开发利用提供一定的理论基础.

1 实验材料与仪器

1.1 实验材料

实验材料黄精采自贵州省黔东南苗族侗族自治州凯里市镇远县羊场镇，所用试剂为葡萄糖标准品、蒽酮、硫酸、无水乙醇、硅藻土、壳聚糖、羟苯乙酯、聚乙烯吡咯酮、碳酸氢钠和柠檬酸.

1.2 实验仪器

实验仪器有电子分析天平，奥豪斯国际贸易公司；旋转蒸发仪，巩义市予华仪器有限责任公司；80-2 离心沉淀器，常州市国立实验设备研究所；UV-2550 紫外分光光度仪，岛津企业管理中国有限公司；HH-S 数显恒温水浴锅，常州市翔天实验仪器厂；WGLL-230BE 电热鼓风干燥箱，天津市泰斯特仪器有限公司；高速万能粉碎机，北京科伟水兴仪器有限公司.

2 实验方法

2.1 材料前处理

选择成熟且无腐烂的黄精，洗净，切片干燥，打粉，过30目筛后留存备用.

2.2 回流提取工艺优化

2.2.1 最大波长的选择

取葡萄糖标准溶液于500～800 nm波长处进行扫描，由图1知在623 nm波长处有最大吸收峰.

图1 葡萄糖标准液最大吸收波长图谱

2.2.2 葡萄糖标准曲线的制备

取10 mg 葡萄糖标准品置于100 mL 容量瓶中，加蒸馏水溶解，定容，摇匀备用.取7 支20 mL试管分别编号，分别取葡萄糖标准液0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0、2.4 mL 和去离子水4.0、3.6、3.2、2.8、2.4、2.0、1.6 mL 置于7 支20 mL 试管中，再在每支试管中加入8 mL 2 mg/mL 硫酸-蒽酮试剂，摇匀，沸水浴15 min 后取出，立即冰水浴15 min，于623 nm 波长处测吸光度值，并记录数据.以吸光度为纵坐标值，葡萄糖的浓度为横坐标值，绘制出葡萄糖的标准曲线［7-8］.其回归方程为Y=8.0261x+0.008（R2=0.9989），由此可见，此方程线性良好.

2.2.3 回流提取法单因素实验

2.2.3.1 回流温度对黄精多糖得率的影响

称取5 g 黄精原料于250 mL 圆底烧瓶中，加入100 mL 蒸馏水，回流1 h，设置回流温度为50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃，每组条件平行3份进行提取，取出滤液，滤渣加入等量的蒸馏水重复实验，将两次滤液混合，将液体旋蒸至20 mL，加入4 倍体积无水乙醇，静置24 h，取出絮状沉淀，烘干备用.计算粗糖得率，测出吸光度，算出多糖含量.

2.2.3.2 回流时间对黄精多糖得率的影响

称取5 g 黄精于250 mL 圆底烧瓶中，按料液比为1∶20 的比例加入100 mL 蒸馏水，控制回流温度为80 ℃，调整回流时间为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h，每组条件平行3份进行提取，取出滤液，滤渣加入等量的去离子水，以相同的条件进行回流，合并两次滤液［9］，浓缩至20 mL，加入4 倍体积无水乙醇，静置24 h，离心，絮状沉淀即为黄精多糖粗品，烘干备用.计算粗糖得率，测出吸光度，算出多糖含量.

2.2.3.3 料液比对黄精多糖得率的影响

称取5 g 黄精于250 mL 圆底烧瓶中，控制回流温度为80 ℃，回流1 h，按照原料与溶剂为1∶15、1∶20、1∶25、1∶30及1∶35（g/mL）的比例各加入相应的蒸馏水，每组条件平行3份进行提取，取出滤液，滤渣加入等量的去离子水，以相同的条件进行回流，合并两次滤液，浓缩至20 mL，加入4 倍体积无水乙醇，静置24 h，离心，将絮状沉淀烘干备用.计算粗糖得率，测出吸光度，算出多糖含量.

2.2.4 正交实验设计

在单因素实验的基础上，采用3因素3水平正交实验优化提取工艺参数，因素水平表见表1.

表1 正交实验因素水平表

2.2.5 黄精提取液的制备以及多糖含量的计算

称量干燥后的粗糖质量，取0.02 g粗糖，用蒸馏水定容于250 mL容量瓶中.测出吸光度，计算多糖含量.

2.3 黄精提取液的澄清实验

通过添加澄清剂后溶液的透光率和多糖的保留率为参考，选择硅藻土和壳聚糖两种澄清剂进行实验，选择最优的试剂及添加条件.

2.3.1 澄清剂的选择实验

硅藻土的配制：用分析天平称取4 g 硅藻土于500 mL 烧杯中，向烧杯中加入196 mL 蒸馏水，充分搅拌，静置12 h，备用.

壳聚糖-乙酸溶液的配制：用分析天平称取2 g 壳聚糖于500 mL 烧杯中，向烧杯中加入200 mL 1%的乙酸溶液，充分搅拌，静置24 h，备用.

量取上述所配制的黄精供试液200 mL，向供试液中加入表2中相应的澄清剂，缓慢加入澄清剂的同时用玻璃棒不断搅拌，在30 ℃水浴0.5 h，冷却至室温.静置12 h，离心30 min，取上清液备用.对上述溶液进行多糖含量测定，多糖保留率［10］按照如下公式计算：多糖保留率（%）=m2/m1×100%，其中，m1为添加澄清剂前多糖的含量，m2为澄清后多糖的含量，单位皆为mg.

表2 澄清剂类型及用量

2.3.2 透光率的计算

用紫外分光光度计在623 nm 波长处测定澄清后液体的吸光度，根据吸光度和透光率的换算公式计算出透光率［10-12］，此公式中“透光率”指不包含百分号的数.例如：透光率为76.5%，上公式内带入的透光率值为76.5.

2.4 黄精口服液调配工艺

以黄精提取液作为主要原料，以A∶防腐剂（羟苯乙酯）、B∶稳定剂（聚乙烯吡咯酮）、C∶PH 值为因素［13］，黄精多糖得率为参考值，设计3因素3水平的正交实验.

3 结果与分析

3.1 回流提取法工艺优化

3.1.1 回流提取法单因素实验

3.1.1.1 回流温度对黄精多糖得率的影响

由图2可以看出，在升温过程中，多糖得率先升高后降低，80 ℃达到最高.原因可能是温度低于80 ℃时，黄精细胞物外流后不容易被破坏，多糖得率升高.温度80 ℃以上时，有些多糖发生变质，使得多糖得率降低.

图2 回流温度对黄精多糖得率的影响

3.1.1.2 回流时间对黄精多糖得率的影响

由图3可知，0.5～2 h时的糖得率呈上升趋势，2 h时达到最高，随后逐渐下降.原因是随着回流时间不断增加，溶剂与黄精原料作用增加，多糖溶出增多，但回流超过2 h 后，部分多糖分子会因为加热时间过长而受到破坏，导致多糖含量降低.

图3 回流时间对黄精多糖得率的影响

3.1.1.3 料液比对黄精多糖得率的影响

由图4看出，在料液比不断增大的过程中，多糖得率先升高后降低，1∶25时多糖得率最高，可达23.02%.原因是料液比增大后能增大溶剂和细胞液之间的浓度差，低浓度的溶剂大量流入高浓度多糖溶液中，多糖细胞壁内压强增大导致细胞破裂，溶入溶剂中的多糖增多，多糖得率升高；在料液比为1∶25时，溶剂与溶质基本达到饱和状态，若再继续增大溶剂，影响了体系中机械作用及热力学作用，溶质溶出速度减慢，导致多糖得率也相应降低.

图4 料液比对黄精多糖得率的影响

3.1.2 黄精多糖提取工艺正交实验设计结果

根据单因素实验的结果，以多糖得率为参考目标设计3 因素3 水平的正交实验，结果分析如下：

根据表4得到的结果可知，提取效果影响的主次顺序为A＞C＞B，得出多糖得率最高的组合为A2B3C2，即回流温度80 ℃，回流时间2.5 h，料液比1∶25.根据优化后的最佳工艺条件，称取5 组黄精原料（每组5 g）进行平行实验，得到黄精粗糖的平均质量为1.813 g，称取0.02 g粗糖定容于250 mL容量瓶中，测得吸光度为0.401 1，算出黄精多糖得率为21.86%.

表3 正交因素水平表

表4 正交实验结果

3.2 黄精提取液澄清实验分析及结果

3.2.1 硅藻土不同用量的澄清效果

表5 硅藻土的用量分析

在图5 中，从硅藻土用量对提取液多糖保留率的影响趋势看，随着硅藻土用量不断增加，多糖保留率与透光率截然不同.多糖保留率先升高后下降，在用量为4%时达到最高点；透光率则一直上升，在用量为6%时最高，可达86.3%，但多糖损失较大，以多糖保留率为决定因素，因此选择4%用量为最佳用量，此时透光率为84.6%.

图5 硅藻土的用量结果

3.2.2 壳聚糖不同用量的澄清效果

表6 壳聚糖的用量分析

由图6可知，壳聚糖用量不断增加的过程中，多糖保留率一直下降，透光率先升高后下降.原因可能是，在酸性溶液中，壳聚糖分子发生了相应的化学反应，使体系澄清度升高.当用量大于0.7%时，反应体系已达到饱和，并且不再反应，从而影响澄清结果.根据多糖保留率及透光率结果综合考虑，选择0.7%为最佳用量，此时透光率为96.4%.

图6 壳聚糖的用量结果

由于96.4%＞84.6%（最佳硅藻土用量为4%的透光率为84.6%），因此本实验选择0.7%的壳聚糖为黄精多糖口服液中澄清剂的最佳用量.

3.3 口服液的处方正交实验

根据表3 中的因素和水平设计正交实验，对口服液的配方进行工艺优化［14-15］，筛选最佳处方.如表7.

表7 处方正交实验结果

由表7 可知，影响黄精多糖口服液工艺的因素主次顺序为：A＞C＞B，黄精多糖口服液最佳的处方条件为防腐剂的用量、稳定剂的用量及PH分别为0.03%、0.10%和7，此条件下黄精多糖口服液总多糖含量为15.03%.按照以上最佳制备工艺进行5次平行实验，得到的产品均澄清、无沉淀.

4 结论

本实验主要研究黄精提取液的工艺优化、口服液澄清剂的选择以及黄精口服液的处方筛选.根据实验结果得出的优化工艺为：回流温度、时间和料液比分别为80 ℃、2.5 h、1∶25（g/mL），此条件下提取液中黄精多糖得率为21.68%；通过比较壳聚糖、硅藻土两种澄清剂的澄清效果，综合得出壳聚糖添加量为0.7%时澄清效果最优，该条件下提取液透光率为96.4%；通过设计正交实验对口服液的处方进行筛选，得到最优工艺条件为：PH、稳定剂、防腐剂的用量分别为7、0.10%、0.03%，该条件下黄精总多糖含量为15.03%，且液体澄清、多糖含量符合口服液质量标准.