黃芪多糖提取純化工藝研究進展

樊志強

摘要：黃芪多糖是中藥黃芪的主要有效成分之一，具有增加機體免疫、降血糖、抗氧化、抗衰老等生物活性。綜述國內(nèi)近幾年黃芪多糖的提取分離純化技術(shù)研究進展，為未來進一步開展黃芪多糖研究提供理論參考。

關(guān)鍵詞：黃芪多糖；提取；純化；工藝

中圖分類號：R932 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2016）09-0039-03

黃芪為豆科植物蒙古黃芪（Astragalus menmbranaceus （ Fisch.）Bge var. mongholicus Hsiao、膜莢黃茛Astragalus membranaceus （ Fisch.）Bge.的干燥根，性溫，味甘，具有補氣升陽、益衛(wèi)固表、利水消腫和托瘡生肌之攻效。黃芪多糖是從黃芪中提取的一種生物活性成分，具有增加機體免疫力、降血糖、抗氧化、抗衰老等生物活性。目前，國內(nèi)對黃芪甲苷的提取、分離純化工藝進行了大量研究，在查閱收集大量文獻的基礎(chǔ)上，綜述近幾年來黃芪多糖的提取、分離純化工藝研究進展，為未來研究提供參考。

1 黃芪多糖提取工藝

目前，黃芪多糖的提取方法主要有水提取法、堿醇提取法、超聲波提取法、微波提取法等。

1.1 水提醇沉法

黃芪多糖的提取一般采用水提醇沉法，該法工藝簡單，但收率和含量都較低。李金芳采用正交試驗對水提醇沉法提取黃芪多糖的提取條件進行優(yōu)化。采用蒽酮-硫酸法測定黃芪多糖含量，確定黃芪多糖提取的最佳工藝為：提取時間45 min、提取溫度100 ℃、料液比1‥10、提取次數(shù)3次，提取率為10.35%。崔紅花等以粗多糖提取率和葡萄糖計總多糖得率為指標，通過單因素及L9（34）正交試驗（溫度、時間、次數(shù)和固液比）考察黃芪中黃芪多糖的水提取工藝，再用單因素試驗考察黃芪多糖的醇沉工藝條件（乙醇濃度、醇沉時間），確定的最佳水提取工藝條件為：在70 ℃恒溫中回流提取3次，每次提取3 h，加純化水量40 mL；醇沉條件為：加95%乙醇至終濃度90%進行醇沉靜置4 h，收集沉淀物。

1.2 堿醇提取工藝

黃芪多糖是極性大分子化合物，作為黃芪纖維質(zhì)的組成部分，其提取收率取決于黃芪纖維質(zhì)的溶脹作用和溶解性，而纖維在堿中的溶脹作用和溶解性均顯著增加。在堿性條件下，纖維之間的酯鍵易斷裂發(fā)生剝皮反應(yīng)，使更多的多糖得以游離并被提取出來，同時醇的滲透作用增強。在堿與醇的共同作用下，多糖滲透率增加，多糖殘留量降低，多糖收率提高。金芬芬等考察不同提取方法（水提醇沉法、醇提后水提法、堿水提取法、堿醇提取法）對黃芪多糖含量的影響，結(jié)果表明：堿醇提取法的提取率為9.74%，堿水提取法的提取率為7.64%，醇提后水提法的提取率為3.62%，水提醇沉法的提取率為2.81%；堿醇提取法的提取率最高，其次是堿水提取法和醇提后水提法，水提醇沉法提取率最低。

1.3 超聲波提取

超聲波輔助提取是在水浸提的同時加超聲波輔助，提取時間短，提高提取率，避免高溫對有效成分的影響。李曉芳等采用響應(yīng)面法對主要工藝參數(shù)進行優(yōu)化，優(yōu)化得到的提取工藝為：超聲功率600 W，提取時間45 min和料液比35‥1，黃芪多糖得率3.034%。李利紅等以蒙古黃芪為材料，采用正交設(shè)計對循環(huán)超聲輔助法提取黃芪多糖的工藝進行優(yōu)化，確定各因素對黃芪多糖提取率的影響大小依次是：提取時間>超聲時間/間隙時間>超聲波功率；最佳提取工藝為：提取時間40 min、提取功率1 000 W、超聲時間/間隙時間比值1/1；在優(yōu)化后的最佳工藝參數(shù)下，多糖提取率最高可達11.44%，比傳統(tǒng)煎煮方法高3.38%。陳壽妮采用4因素3水平正交試驗得到的最優(yōu)提取工藝為：超聲波功率300 W，提取溫度50 ℃，材料比1∶30，提取次數(shù)4次。

1.4 微波提取

微波提取是在水浸提的同時加入微波，與傳統(tǒng)的水浸提法相比，微波輔助提取具有選擇性高、操作時間短、溶劑消耗小、有效成分收率高等特點。

周桃英等對黃芪多糖進行微波輔助提取，采用單因素試驗及正交試驗優(yōu)化提取工藝，探討料水質(zhì)量比、微波功率、微波處理時間、pH對黃芪多糖提取率的影響，結(jié)果表明，最佳工藝條件是料水質(zhì)量比1‥15、微波功率450 W、微波處理時間90 s、pH 8.5。

陳玉霞等采用水提醇沉法、微波提取法提取黃芪多糖，試驗結(jié)果表明：水提醇沉法的黃芪多糖提取率為4.468%，含量29.40%；微波提取法的黃芪多糖提取率為4.502%，含量31.25%；微波提取法具有省時、高效、節(jié)能等優(yōu)點，在提高黃芪多糖產(chǎn)率和有效縮短提取時間等方面優(yōu)于傳統(tǒng)的水提醇沉法，是獲得較高黃芪多糖提取率及含量的方法。

1.5 纖維素酶解提取法

纖維素是黃芪細胞壁的主要成分，亦是胞內(nèi)多糖等大分子溶出的主要屏障，利用纖維素酶水解細胞壁及胞內(nèi)成分溶出，增加提取率，但此方面研究較少，提取物藥效需進一步研究驗證。

張嘉怡等考察水提溫度、水提時間、水提次數(shù)、料液比4個單因素對黃芪多糖提取率的影響，在單因素試驗的基礎(chǔ)上，選擇4因素3水平正交試驗優(yōu)化工藝參數(shù)，結(jié)果表明，蒙古黃芪用纖維素酶解預(yù)處理后，水提溫度對黃芪多糖提取率影響顯著，其次是料液比和水提次數(shù)，水提時間影響較?。辉诹弦罕?‥12、水提溫度100 ℃、水提時間1.5 h、水提3次條件下，黃芪多糖提取率達4.76%，比傳統(tǒng)水提法（3.09%）提高54.05%?？导覄俚难芯拷Y(jié)果表明，纖維素酶不降解APS，僅破壞黃芪粉末中的纖維素，提高細胞通透性，減小內(nèi)擴散阻力，從而有利于APS提取。

1.6 其他提取方法

除以上常用的提取方法外，還有很多研究采用其它提取技術(shù)，如超聲-微波協(xié)同提取、超聲聯(lián)合酶法提取、沸水沖泡法提取、發(fā)酵提取等，均取得了較好的提取效果。

2 黃芪多糖純化

黃芪多糖提取物內(nèi)含有色素、蛋白質(zhì)等雜質(zhì)，在做進一步研究前需將這些雜質(zhì)除去。牟魯霞等以多糖損失率、蛋白脫除率、色素脫除率結(jié)合可見光區(qū)光譜曲線下面積為測定指標，考察不同方法除蛋白、脫色素的效果及對黃芪多糖含量的影響，結(jié)果表明：去除蛋白采用胃蛋白酶結(jié)合Sevage法，脫色素采用DE52，兩法合用是去除蛋白和脫色素的最佳精制工藝。焦光聯(lián)等以截留分子量為200 kDa1、0 kDa的超濾膜對黃芪多糖進行超濾分離，考察壓力、溫度、流速、初始料液濃度等對超濾提取的影響，確定最佳超濾提取條件為：初始料液濃度20 g/L、壓力0.35 MPa、溫度30 ℃、進料流速0.467 L/s，此條件下多糖含量由36.0%提高到86.8%，有效實現(xiàn)了活性多糖與大分子蛋白多酚等物質(zhì)的分離。

邱本軍將黃芪多糖粗提液經(jīng)過去蛋白、去色素、DEAE-纖維素離子層析柱、透析，最終得到兩種黃芪多糖——APS Ⅰ和APS Ⅱ，純度分別為93.4%和91.6%。馮俊采用醇沉淀法純化多糖水提液并得到醇沉工藝：溶液濃縮到1 g生藥/mL，醇沉3 h，醇沉2次，乙醇添加至濃度達到80%。雜質(zhì)去除率平均達到48.12%，多糖保留率平均達到82.29%。對比后選擇木瓜酶處理多糖溶液，酶法除蛋白最佳工藝為：溶液pH值調(diào)節(jié)到5，酶用量5%，在50 ℃的恒溫下酶解3 h，蛋白質(zhì)清除率和多糖損失率分別為88.04%，12.56%。酶法處理后用Savage試劑處理1次，蛋白質(zhì)清除率更高，去除率達到91.20%，多糖損失率14.45%。

3 結(jié)語

傳統(tǒng)水提醇沉、堿醇提取等提取工藝的黃芪多糖提取率低，并且存在提取溫度高、時間長等缺點。而微波輔助提取、超聲提取、超臨界二氧化碳提取、纖維素酶解提取等新技術(shù)在提高黃芪多糖提取率、縮短提取時間等方面起到了重要作用。因此，開展黃芪多糖的提取、分離純化等方面的研究，對黃芪多煻的進一步開發(fā)利用具有重要意義。

參考文獻

[1] 董文陽，周巖民.黃芪多糖提取方法的研究[J].飼料研究，2012（7）：32-34.

[2] 田洋.黃芪甲苷提取與純化工藝研究進展[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2015（10）：42-43.

[3] 周桃英，陳年友，易小英.黃芪多糖微波輔助提取工藝優(yōu)化[J].湖北農(nóng)業(yè)科學，2013，52（8）：1896-1898.

[4] 陳玉霞，林峰，莫娟.兩種黃芪多糖提取方法比較[J].實驗室研究與探索，2015，34（3）：20-22.

[5] 付麗娜，趙寧，李偉澤.沸水沖泡法提取黃芪多糖的初步研究[J].中國藥師，2016，19（7）：255-260.

[6] 邱本軍.黃芪多糖的提取及其提高植物抗性研究[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學，2015.