正交设计优化冬虫夏草多糖的提取工艺

因素 B (含醇量 %)
67 75 80
C ( 醇沉方式) 倾入 流入 滴入
表 5 冬虫夏草多糖醇沉 L9( 34) 正交试验结果
试验号 A
因素
B
C
空白
虫草多糖 (g)
1
1
1
1
1
4. 02
2
1
2
2
2
4. 36
3
1
3
3
3
4. 33
4
2
1
2
3
4. 21
5
2
2
3
1
4. 50
6
2
ห้องสมุดไป่ตู้
3
1
2
4. 26
7
3
1
3
2
自由度 2 2 4
方差 0. 0937 0. 1756 0. 0080
F比 11. 7 22. 0
P值 < 0. 05 < 0. 01
F0. 05 (2 ,4) = 6194 , F0101 (2 ,4) = 1810
表 4 醇沉因素水平表
水平
1 2 3
A (水提物浓度 g/ ml) 1. 0 0. 5 0. 3
3. 59
8
3
2
1
3
3. 06
9 多糖量 K1
K2 K3 R
3 4. 24 4. 32 3. 47 0. 85
3 3. 94 3. 97 4. 12 0. 18
2 3. 78 4. 11 4. 14 0. 36
1 4. 09 4. 07 3. 87
3. 77
S 0. 147 0. 006 0. 027 0. 010
2. 1. 3 结果 以所得虫草多糖量为指标 ,实验结果和方差分 析见表 2 、表 3 。 由实验结果可知 ,影响冬虫夏草多糖提取各因素的主次 顺序为 C、A 、B ,最优方案是 A2B3C3 。方差分析表明 :煎提次 数 (C 因素) 对虫草多糖提取影响极显著 ( P < 0101) ,加水量 (A 因素) 对虫草多糖提取影响显著 ( P < 0105) ,而煎提时间 (B 因素) 对虫草多糖提取无显著影响 ( Sb < Se) ,考虑取 B1 。 因此 , 最 优 方 案 为 A2B1 C3 或 A3B1C3 。以 方 案 A2B1 C3 或 A3B1 C3 依前法提取 ,分别得虫草多糖 4 993 mg 和 5 048 mg , 提取 率 分 别 为 冬 虫 夏 草 中 多 糖 量 ( 5 900 mg) 的 8416 %、 8515 % ,均已超过 80 % ,考虑增加水量对多糖提取率并无显 著提高 ,故最终确定水提取的最优方案 A2B1C3 ,即 :虫草菌粉 以 10 倍量的水浸泡 1 h ,加热至微沸 ,维持 015 h ,放冷 ,离心 (2 500 r·min - 1 ×20 min) ,残渣重复提取 2 次 。 2. 2 冬虫夏草多糖醇沉工艺优化[8 ] 2. 2. 1 正交设计 选择醇沉前水提取液浓度 (A) 、醇沉后所 达含醇量 (B) 、醇沉方式 ( C) 为优选因素 ,每个因素三个水平 进行 L9 (34) 正交试验 ,见表 4 。 2. 2. 2 方法 冬虫夏草菌粉依水提取最优方案制备水提取 液 ,提取液等分成 9 等份 ,按表 4 项下试验条件进行醇沉 ,测
安 徽 医 药 A nhui Medical and Pharm aceutical Jou rnal 2004 Dec ;8 (6)
·405 ·
定并计算多糖量 。 2. 3. 3 结果 见表 5 ,方差分析见表 6 。
表 2 冬虫夏草多糖提取 L9( 34) 正交试验结果
试验号 A
因素
·404 · ◇药学研究 ◇
安 徽 医 药 A nhui Medical and Pharm aceutical Jou rnal 2004 Dec ;8 (6)
正交设计优化冬虫夏草多糖的提取工艺
张国华1 ,李绍平1 , 2 △ ,季 晖3 ,李 萍3
(1. 安徽医科大学第一附属医院药剂科 , 安徽 合肥 230022 ;2. 澳门大学中华医药研究所 ,澳门 ; 3. 中国药科大学 ,江苏 南京 210038)
Key words : cordyceps ; polysaccharide ; ort hogonal test
冬虫夏草 ( Cordyceps si nensis ( Berk . ) S acc. ) 为麦角菌科 真菌寄生在蝙蝠蛾科昆虫虫草蝙蝠蛾幼虫上的子座及幼虫尸
体的复合体 ,是我国一传统名贵中药 。其性平 ,味甘 ,入肺 、肾 经 ,具补肺益肾 ,止血化痰之功效 。多糖是冬虫夏草的主要活 性成分之一 ,具有抗肿瘤[1～3 ] 、增强机体免疫力[4 ,5 ] 和降血 糖[6 ,7 ]等多方面药理作用 。为了确定冬虫夏草多糖提取的最
摘要 :目的 优化冬虫夏草多糖的提取工艺 。方法 采用正交实验设计 ,以多糖量为指标 ,优化冬虫夏草多糖水提取和醇沉淀 工艺 。结果 冬虫夏草多糖水提取最佳条件 :加水量 10∶1 ,提取时间 015 h ,提取次数 3 次 ;醇沉淀最佳条件 :水提液浓度 015 g 生药/ ml ,醇浓度 67 % ,醇沉方式流入 。结论 优化的冬虫夏草多糖水提醇沉工艺简便 、合理 、可行 。 关键词 :冬虫夏草 ;多糖 ;正交设计 中国图书分类号 : R28412 文献标识码 :A 文章编号 : 1009 - 6469 (2004) 06 - 0404 - 02
表 1 水提取因素水平表
水平
因素 A (加水量 ,原药倍数) B (煎提时间) C(煎提次数)
1
8
0. 5
1
2
10
1
2
3
12
1. 5
3
△李绍平 ,通讯作者 , E2mail :lishaoping @hot mail. com
2. 1. 2 方法 称取人工虫草菌粉 9 份 ,每份 10010 g ,按正交 试验表项下试验条件进行 。煎提前用规定量水浸泡 1 h ,加热 至微沸 ,保持微沸至规定时间后停止加热 ,放冷 ,离心 (2 500 rpm ×20 min) 。上清液减压浓缩至 200 ml ,加入 4 倍量无水 乙醇沉淀多糖 ,静置 2 h ,过滤 ,沉淀物用硫酸 - 苯酚法测定多 糖含量 。
Optimum extraction of polysaccharide from cordyceps
si nensis established by orthogonal test
ZHAN G Guo2hua1 , L I Shao2ping1 ,2 , J I Hui3 , Li Ping3
(1. Dept of Pharm acy , The Fi rst A f f iliated Hospital of A nhui Medical U niversity , Hef ei 230022 , Chi na ;2. Instit ute of Chi nese Medical Sciences , U niversity of M acau , Tai pa , M acao;3. Chi na Pharm acutical U niversity , N anji ng 210038 , Chi na)
参考文献 : [ 1 ] Ohmori T , Tamura K , Takack H et al . Component analysis of
protein2bound polysaccharides ( SN2C) from Cordyceps ophioglos2
Abstract : Aim To select the optimum extracting procedure for polysaccharide from cordyceps sinensis. Methods The optimum extracting proce2 dure was selected with the content from cordyceps sinensis by orthogonal test design. Reslts The optimum extracting procedure was determined with 10 times of water decocting 015 h and 3 times , and the solution were concetrated to 015 g cordyceps sinensis per milliliter andrecipitated with 67 % alcohol. Conclusion The optimum extracting procedure was simple , resonable and reliable.
佳工艺 ,我们应用正交试验对其工艺过程进行了优化 。 1 材料与仪器
人工冬虫夏草菌粉 ,购自浙江万丰集团制药厂 。分析天 平 ,电热恒温水浴锅 ,电动离心机 ,紫外 - 可见分光光度计 。 2 方法与结果
冬虫夏草多糖的提取可分为水提取和醇沉淀两个过程 , 为此 ,我们分别优化水提取和醇沉淀工艺 。 2. 1 冬虫夏草多糖提取工艺优化 2. 1. 1 正交设计 根据药材性质和生产实际要求 ,拟定影响 浸出效果的三个主要因素即 A (加水量) ,B (煎煮时间) 、C (煎 煮次数) 为优选因素 ,每个因素三个水平进行 L9 (34 ) 正交试 验 ,见表 1 。
综合水提取和醇沉淀两步正交试验结果 ,冬虫夏草多糖 制备最优工艺为 :虫草菌粉以 10 倍量的水浸泡 1 h ,加热至微 沸 ,维持温度 015 h ,放冷 ,离心 (2 500 rpm ×20 min) ,残渣重 复提取 2 次 ,合并三次上清液 ,减压浓缩至溶液浓度相当于 015 g 生药/ ml 时 ,在搅拌状态下 ,以流速 (每分钟 1/ 10 水提 物的体积) 加入 2 倍量无水乙醇 ,静置 2 h ,过滤 ,沉淀物干燥 即得虫草粗多糖 。
B
C
空白
1
1
1
1
1
2
1
2
2
2
3
1
3
3
3
4
2
1
2
3
5
2
2
3
1
6
2
3
1
2
7
3
1
3
2
8
3
2
1
3
9 多糖量 K1
K2 K3
3 3. 57 4. 63 4. 08
3 4. 09 3. 97 4. 22
2 3. 35 4. 13 4. 8
1 3. 91 4. 10 4. 27
R 1. 06 0. 25 1. 45
S 0. 1874 0. 0104 0. 3511 0. 0216
虫草多糖 (g)
2. 63 3. 49 4. 58 4. 84 5. 04 4. 03 4. 79 3. 39 4. 07
表 3 冬虫夏草多糖提取 L9( 34) 正交试验方差分析
来源
A C 误差
离差平方和 Sa = 0. 1874 Sc = 0. 3511 Se = 0. 0274
由实验结果可知 ,影响冬虫夏草多糖醇沉各因素的主次 顺序为 A 、C、B ,最优方案是 A2B3C3 。方差分析表明 :水提物 浓度 (A 因素) 对虫草多糖醇沉影响极显著 ( P < 0101) ,醇沉 方式 (C 因素 , P > 0105) 和醇沉后所达含醇量 (B 因素 , Sb < Se) 对虫草多糖醇沉均无显著影响 ,故因素 B 、C 分别考虑取 B1 和 C2 , 因 此 , 最 优 方 案 为 A2B3 C3 或 A2B1 C2 。以 方 案 A2B3 C3 或 A2B1 C2 分别处理等量的冬虫夏草水提液 ,分别得 虫草多糖4 308 mg 和4 136 mg ,考虑 80 %醇沉物多糖总量仅 较 67 %醇 沉 物 多 糖 总 量 提 高 4 % , 而 乙 醇 用 量 却 增 加 了 50 % ,故最终确定醇沉最优方案为 A2B1C2 ,即 :虫草水提取液 减压浓缩至溶液浓度为 015 g 生药/ ml 时 ,在搅拌状态下 ,以 流速 (每分钟 1/ 10 水提物的体积) 加入 2 倍量无水乙醇 ,静置 2 h ,过滤 。 3 结论
表 6 冬虫夏草多糖醇沉 L9( 34) 正交试验方差分析
来源
离差平方和
自由度 方差 F 比 P 值
A
Sa = 0. 147
2 0. 074 18. 5 < 0. 01
C 误差
Sc = 0. 027 Se = 0. 016
2 0. 014 3. 5 > 0. 05 4 0. 004
F0105 (2 ,4) = 6194 , F0. 01 (2 ,4) = 1810