黄芪多糖提取方法的研究-2012
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囝小肽善冢技或论坛黄芪多糖提取方法的研究
董文阳周岩民
南京农业大学动物医学院
摘要黄芪多糖(APS)为黄芪主要活性成分之一,具有促生长、抗氧化、抗应激和提高免疫力等多种功效。介绍对APS的6种提取方法,包括水提取法、碱醇提取法、超声波提取法、微波提取法、超高压提取法扣超滤法,及每种方法的提取效果,并就APS提取方丢的研究进展做一综述。
关键词黄芪黄芪多糖提取
中图分类号:S816.7文献标志码:B文章编号:1002—2813(2012)07—0032—03
黄芪是历代常用的补益中药,为豆科植物膜荚黄芪或蒙古黄芪的干燥根,具有补中益气、拔毒排脓、敛疮生肌和利水退肿之功效。黄芪多糖(APS)是黄芪中最重要的天然有效成分,包括葡聚糖和杂多糖:葡聚糖有水溶性的1/,一(1—4)(1_+6)葡聚糖和水不溶性的if,一(1_4)葡聚糖;杂多糖多为水溶性酸J睦杂多糖,主要由葡聚糖、鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖组成,少量含有葡醛酸,有些杂多糖仅由葡萄糖和阿拉伯糖组成。药理研究表明:APS具有抗肿瘤、抗衰老、抗辐射及调节血糖等作用;还能促进免疫器官功能和抗体生成,增加机体的非特异性抵抗能力。因其抗菌和抗病毒效果良好,临床常用作免疫增强荆。自20世纪80年代以来,为了进一步开发利用APS,许多学者对APS的提取工艺进行了大量研究,以期找出一种更合理和更可行的提取方法。在此就目前已有的多种提取方法进行综述。
1一般工艺流程
APS是溶于水,不溶于醇的大分子化合物,现行的工艺都是用水煮后将APS提取出来,再用乙
收稿日期:2012—02—08
通信作者:周岩民
32饲料研究FEEDRESEARCHNO.07.2012醇将多糖从提取液中沉淀、分离并精制出来。一般工艺条件是用8~12倍量水,煎煮2-3次,每次1-2h。其工艺流程图如下:
2前处理工艺
提取APS前一般需对原料黄芪进行物理处理,如:切成黄芪饮片或黄芪粉末。许多学者对其前处理工艺进行研究后发现,通过对原料黄芪进行化学处理或生物学处理可显著提高APS的收率。
2.1醇处理法
该方法又称醇除水提取法,在提取APS时,先以乙醇为溶剂对黄芪原料进行回流。张昀等先将药材加人5倍量的95%乙醇回流,除去黄芪中黄芪总皂苷;提取APS时,以10倍量蒸馏水100oC回流3h,过滤,处理,获得APS(收率6.21%)。吴永平等先用6倍量的90%乙醇水浴回流提取3次,每次1h;待乙醇挥干后,加5倍量的水,隔水加热提取3次,每次2h;合并水提液,处理获得APS(收率28.54%)o以上2种研究方法相似,但收率相差较大,可能与所用乙醇的质量浓度、量、加水量、提取时间和次数有关,具体原因尚待研究。
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2.2酶处理法
酶技术近年来广泛用于天然植物有效成分提取,其优势在于酶可以比较温和地分解植物组织,提高有效成分的释放速度,从而提高其提取率。郑立颖等研究表明:加入不同质量浓度的纤维素酶能显著提高APS的收率,将黄芪用0.3%、0.4%和0.5%纤维素酶预处理后,用传统水提法,APS的收率较对照组分别增加了314.8%、392.6%和342.6%。陈学伟等通过试验得到酶解的最佳条件:酶解时间120min,酶用量0.8%,酶解温度为75℃。所获提取液中多糖含量为9.78%,比传统水溶醇沉法收率提高了3倍。
成玲等研究认为:纤维素酶对细胞壁有很高的穿透性,它可以进入细胞壁内部并将其溶解膨胀,并且这种作用具有高度选择性,它可以在不破坏多糖成分的条件下将其充分释放出来。纤维素酶在中药材的前处理中发挥了很大的作用,发展前景十分广阔,在生产应用上具有现实意义。
3萃取工艺
3.1水提取法
水提取法一般是用水煎煮过滤得提取液,合并滤液,经浓缩和醇沉等处理得APS。该方法的优势在于操作简便,但多糖收率和含量都较低,加之提取过程要耗费大量的有机溶剂,增加了提取成本,制约了APS的进一步开发利用。
3.1.1水溶醇沉法
水溶醇沉法又称水煎煮法,目前Alas的提取多采用水溶醇沉法。葛朝亮等研究得出的最佳工艺为加水量12:1,提取时间0.5h,提取次数2次,提取液浓缩后加无水乙醇沉淀,得APS(收率2.7%)。倪艳等进行优化试验,确定了最佳工艺:以12倍量水,提取3次,每次1.5h。罗毅等研究得出的最佳工艺为水煎3次,每次1h,每次加8倍量水。水溶醇沉法简便易行,但其收率和多糖纯度均较低。3.1.2温水提取法
孙瑞敏等改进了传统的水溶醇沉提取APS的方法:称取黄芪根短杆或黄芪粉末,加入到5。8倍量蒸馏水中,在62~68℃下浸取l~3h;过滤后95%乙醇沉淀,分离提纯,得APS(收率8。2%)。该研究还提出乙醇与提取液最好的体积比应为2:1,减少了能源消耗,节约了资源,降低了成本也提高
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了质量。温水提取法简便、环保、成本低且适合生产。3.1.3水回流提取法
聂小华等采用水回流提取法提取APS:先称取黄芪粉末,加入10倍量水,回流lh,离心;药渣再用8倍量水回流40min,离心;合并提取液,浓缩,醇沉并除杂质得APS。赵强强等采用田口试验设计法对水回流提取法进行了优化,考察了加水量、提取时间和提取次数对提取的影响,得出最佳条件:加6倍量的水,提取1.5h,提取3次,得APS(平均收率为3.49%)。
3.1.4碱水提取法
刘永录等采用Na0H溶液提取法:取黄芪药材400g,分别加12和10倍量pH为12的Na0H水溶液煎煮2次,抽滤;调pH为中性,合并提取液,浓缩,醇沉并除杂质得APS。Na0H溶液提醇沉法的多糖收率为7。73%,略高于以Ca(OH)z溶液同法提取的多糖收率(7.12%),显著高于以蒸馏水同法提取的多糖收率(3.64%)。
李红民等采用pH为9—10的Ca(oH)2溶液煮沸提取Alas,提取液浓缩时调pH约为6.5,浓缩得到APS粗提物,其提取率为11.7%,是以蒸馏水同法提取所获收率(3.6%)的3.25倍,是以Na2C03水溶液同法提取所获收率(5.7%)的2.05倍,可推得碱性条件对提取APS更为有利。
3.2碱醇提取法
田洛等首先提出碱醇提取APs的方法:准确称取黄芪饮片,用5%乙醇与黄芪药材按10:1的量,在pill2的Na2C03溶液中90℃下提取2次,每次1.5h,过滤,合并滤液,浓缩沉糖,得APS(收率19.15%);利用红外光谱对3种方法提取的残渣进行分析证明,碱醇法残渣中多糖成分的残留量最低,提取效果较好。刘富岗等采用Na0H醇提取APS:取黄芪药材饮片50g,分次加Na0H调pH至12的5%醇液500和600mL,加热回流2次,分别为3和2.5h,处理后得AlaS;该提取法收率为13.04%,高予以Ca(OH)2同法提取的收率(7.96%),显著高于以蒸馏水同法提取的收率(3.67%)。
碱醇提醇沉的提取率要明显高于直接水提法的原因目前尚无定论。刘永录等认为这是因为碱对植物细胞壁起到破壁作用,且在碱性条件下纤维间的
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