陈 蕤

(广州科技职业技术学院医药营销系,广东广州 510550)

石斛属植物具有很高的药用价值。而多糖类成分是石斛中具有免疫增强作用[1]和抗肿瘤作用[2]的活性成分,常以多糖的含量高低来判断石斛药材质量的高低。本研究对石斛多糖的提取工艺进行优化探讨,为其工业化生产和利用提供理论基础。

1 仪器与试药

1.1 仪器

仪器设备有ESJ120-4型万分之一天平,电热恒温水浴锅,RE-52A型旋转蒸发器,755B型紫外可见分光光度计。

1.2 试药

石斛(四川乐山市歇马乡,经成都中医药大学严铸云教授鉴定为细茎石斛)洗净杀青后于60℃烘干,粉碎,过50目筛备用。本实验所用试剂均为分析纯。

2 方法与结果

2.1 提取工艺[3-5]

取石斛粗粉约 50 g,加入石油醚(60~90℃)250 ml,回流提取1 h,脱脂,过滤,挥干溶剂,加入80%乙醇250 ml,回流提取1 h,过滤,挥干溶剂,加入蒸馏水浸提2次,趁热过滤,减压浓缩至150 ml,0.1%活性炭脱色,过滤,脱蛋白,加入95%乙醇使溶液含醇为80%,于冰箱中静置过夜,沉淀物用无水乙醇、丙酮、乙醚依次洗涤,烘干,得石斛多糖粗制品。

2.2 加水量的选择

原料与水体积比分别为 1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60,比较其多糖得率。

2.3 浸提温度的选择

分别在 80、85、90、100℃条件下浸提 3~4 h,比较其多糖得率。

2.4 蛋白去除方法的选择

本实验运用Sevag法、TCA法[5-6]去除石斛多糖中的蛋白质。

2.4.1 Sevag法 多糖提取液,真空抽滤,浓缩至一定体积,按比例加入氯仿-正丁醇混合液,剧烈振荡,以5 000 r/min的转速离心15 min,取上清液。如此反复操作3次。为取得最佳的实验效果,对提取条件设计了正交试验[7],因素水平见表1。

表1 Sevag法脱蛋白正交设计Tab.1 Factors and their levels of the Sevag method

2.4.2 TCA法 多糖提取液,以5 000 r/min的转速离心15 min,取上清液,加入草酸调整pH至pH=7,加入适量3%的TCA,沉淀蛋白质,调整pH至pH=7,放置过夜,以5 000 r/min的转速离心15 min,取上清液。如此反复操作3次,取平均值。

2.5 粗多糖含量的测定方法

运用苯酚硫酸比色法[8]进行粗多糖含量测定。

2.6 结果

2.6.1 不同加水体积对石斛多糖得率的影响 见图1。

2.6.2 不同浸提温度对石斛多糖得率的影响 见图2。

2.6.3 Sevag法脱蛋白的正交试验结果 石斛多糖提取过程中应用Sevag法脱蛋白的正交试验结果见表2,Sevag法与TCA法比较结果见表3。

表2 正交试验结果Tab.2 Results of the orthogonal test

表3 Sevag法与TCA法提取结果比较Tab.3 Comparison between Sevag method and TCA method

3 讨论

3.1 石斛多糖提取前除杂质

石斛多糖提取前,先用石油醚或乙醚回流提取,可以除去石斛植物中的脂溶性杂质及干扰性色素,而后用80%乙醇回流,除去蛋白质及氨基酸等。

3.2 石斛多糖浸提时加水量的选择

由图1可知,加水量影响石斛多糖得率,随着加水比的增加,石斛多糖的提取率呈上升趋势。若加水比例过少,在没有达到最佳浸提时间之前,浸出液已经变得很少甚至糊锅,从而影响多糖得率[5]。如果加水过多的话,则以后的浓缩过程较繁杂,所以选择原料与水的比例为1∶50。

3.3 石斛多糖浸提温度的确定

由图2可知,在90℃条件下浸提3~4 h,可达到较多的多糖得率。浸提时,温度过低则导致溶剂的渗透能力和溶剂能力降低,使多糖不能有效溶出,温度过高则使得多糖被破坏,使多糖得率降低[4]。

3.4 活性炭脱色

多糖成分中会存在一些残留色素,因此需要用活性炭脱色[9],加入后应多保留几分钟,使其脱色完全。

3.5 多糖提取过程中脱蛋白方法的选择

可得知 A2B2C3为最佳组合,即 V样品∶V氯仿-正丁醇=1∶1、V氯仿:V正丁醇=10∶2.5、提取时间为 30 min时效果最佳,多糖得率为22.47%。

Sevag法脱蛋白的效果好于TCA法,粗多糖得率及多糖含量均较高,所需时间较短,但Sevag法也存在着重复多次、产生较多有机物质等弊端;而TCA步骤较简单,所用试剂较少,色素物质能在TCA液中随蛋白质沉淀而部分除去,有利于层析精制,但所需时间较长[10]。因此,笔者认为采用Sevag法除去石斛多糖中的蛋白质更为合适。

3.6 多糖沉淀的分离、洗涤、干燥

经乙醇沉淀后的多糖可通滤纸过滤、抽滤或者离心沉淀等分离得到,滤纸表面粗糙,过滤速度慢,消耗时间多,粘在上面的多糖不易洗脱,多糖获得率会因此降低,因此在分离时选用离心沉淀。粗制品烘干前用无水乙醇、乙醚涮洗,可除去多余水分。丙酮需加长洗涤时间、加大用量,尽量除去石斛多糖中的色素。粗多糖的干燥可采用自然干燥、高温烘干等。为实验室操作方便,本实验采用70~80℃烘干至恒重的方法。

本实验确定石斛多糖最佳提取工艺条件为90℃水浸提3~4 h,料水体积比为 1∶50,采用 Sevag法脱蛋白,样品:氯仿-正丁醇=1∶1(V∶V)、氯仿∶正丁醇=10∶2.5(V∶V)、提取时间为30 min,粗多糖得率为1.47%,多糖质量分数为22.47%,需要进一步纯化精制。本结果促进了石斛药材的规模化种植,为药材的工业化生产和利用提供理论基础。

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