黃精多糖制備工藝研究

熊冬梅

摘 要：黃精多糖是黃精根莖中的具有較高藥用價值的功能性成分之一，其制備工藝在藥品開發(fā)及疾病治療研究中具有重要意義，該文對黃精多糖組分及制備工藝研究進展進行綜述。

關(guān)鍵詞：黃精多糖；多糖組分；制備工藝

黃精是百合科（Liliaceae）黃精屬（Polygonatum）多年生草本植物，其根莖是集藥、食兩用于一身的中國傳統(tǒng)中藥材，中醫(yī)古籍《本草綱目》中記載道“補諸虛，止寒熱，填精髓，下三尸蟲”。黃精多糖是黃精根莖中含量較高的植物多糖，也是黃精的主要藥效成分，其藥用效果已得到廣泛驗證，如大量研究表明黃精多糖具有降血糖、降血脂、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、延緩衰老、抗炎抗病毒、改善學習記憶等作用[1-2]。本文通過查閱文獻，對近年來黃精多糖的組分研究及黃精多糖的制備工藝研究展開探討。

一、黃精多糖的組成

植物黃精中的多糖組分主要包括：淀粉、黃精多糖、黃精低聚糖，其中發(fā)揮藥效的主要成分是黃精多糖。不同產(chǎn)地、不同種類的黃精，其多糖含量差異較大，如：錢楓等檢測了安徽不同產(chǎn)地不同品種的黃精，黃精多糖含量最低為7.34%、最高為13.2%，喻祖文等檢測的人工栽培多倍體黃精多糖含量為18.6%。

黃精多糖一般由不同種類單糖按一定比例聚合而成，其成分非常復(fù)雜。隨著多糖分離提取技術(shù)的逐步發(fā)展，不同時段的研究者對黃精多糖組成及結(jié)構(gòu)進行研究和探索，使得新種類黃精多糖的發(fā)現(xiàn)不斷得到更新。1980年楊明河等發(fā)現(xiàn)黃精多糖具有甲、乙、丙3種類型，分子量均大于20萬，由葡萄糖、甘露糖、半乳糖醛酸按照（6：26：1）比例縮合組成。 2005年吳群絨等從滇黃精中分離得到3個多糖組分，其中多糖I主要由葡萄糖組成，相對分子質(zhì)量約為8100的中性多糖。2006年劉柳等通過黃精分離純化得到5個多糖組分，分別為中性半乳聚糖、酸性多糖和糖蛋白3種類型，均以半乳糖為主要構(gòu)成單元。2011年方園分離得到3種黃精多糖，其中多糖I主鏈由以β-（1-2）鍵相連的果糖構(gòu)成，葡萄糖作為側(cè)鏈以α構(gòu)型連接在果糖上；多糖Ⅱ主要由甘露糖和半乳糖組成；多糖Ⅲ為部分被乙酯化的果膠。2015年李舒婕等從黃精中分離得到由β-1，4-半乳糖（gal）和β-T-半乳糖（gal）構(gòu)成的線性多糖PSP-1-A，檢測到PSP-1-A中半乳糖∶葡萄糖∶鼠李糖∶木糖∶阿拉伯糖∶甘露糖的摩爾比為93.8∶1.4∶1.3∶1.5∶1.1∶0.9。

二、黃精多糖的制備

提取工藝是獲得黃精多糖的關(guān)鍵。對于多糖的有效分離提取，一般分為粗提、分離純化及純度鑒定幾個步驟。

1.黃精多糖的粗提

黃精多糖的粗提方法主要包括：溶劑提取法（水浸提法、酸堿提取法）、生物酶解法、超聲提取法、微波提取法、離子液體提取法、超濾法、超臨界流體萃取法及其他方法等。

傳統(tǒng)水提法無毒安全、易操作且成本低，多數(shù)文獻中采用的方法為水提醇沉法，并在此基礎(chǔ)上進行方法優(yōu)化。如：王聰用分別用水煎煮、溫水浸及微波水溶液的方法提取黃精多糖，發(fā)現(xiàn)不同條件水提法，多糖的得率不同，得率分別為：21.6%、6.5%、17.9%。梁引庫通過對水提醇沉法進行優(yōu)化后，發(fā)現(xiàn)黃精多糖最佳提取工藝條件為：固料比1：15，提取溫度90℃，提取時間4 h，提取1次黃精多糖的得率可達3.2248%。徐兵兵對水煎煮法提取黃精多糖的工藝進行優(yōu)化，測得寧波野生黃精多糖的含量為25.09%，發(fā)現(xiàn)液料比對黃精多糖得率的影響最大。

楊軍宣等通過減壓內(nèi)部沸騰法提取黃精多糖，發(fā)現(xiàn)該方法具有快速、高效、低成本等優(yōu)點，提取效果優(yōu)于傳統(tǒng)提取方法。

除了水浸提法，其他提取方法在各方面也能突出自身的優(yōu)勢。如粟敏等利用離子液體-微波輔助提取法操作簡便、耗時短，將多花黃精除雜后的粉末加入0.6mol/L的離子液體、微波功率320 W、提取125 s，提取率達到12.79%，得到的黃精多糖穩(wěn)定。駱文燦通過超聲波輔助提取法：液料比18：1，超聲波處理時間59.7min，浸提的溫度72.9℃，超聲波作用功率152.8W，使得長梗黃精多糖的得率達到16.59%。胡芳等通過微波輔助提取，將黃精除雜后的粉末浸泡60 min后，以50：1的固液比、微波功率450 W、處理5 min，得到黃精多糖提取率為11.82%。周桃英等使用超聲-微波協(xié)同法提取黃精多糖，確定其最佳工藝條件為超聲功率50 W、超聲頻率40 kHz、料液比為1 g∶32 mL、微波功率300 W、提取時間為80 s；黃精多糖提取率實際值為11.19%。苑璐等采用復(fù)合酶解法優(yōu)化黃精多糖提取工藝，使用纖3∶7的維素酶：木瓜蛋白酶進行酶解，最終黃精多糖提取率可達21.55%，是普通水提法得率的2.75倍，比單酶水解高出12.06%。

2.黃精多糖的分離、純化

經(jīng)過粗提的黃精多糖中摻雜有無機鹽、蛋白質(zhì)、色素及一些小分子物質(zhì)等雜質(zhì)，需采取不同方法將雜質(zhì)分別除去，再對多糖組分進行分級處理。常用的步驟是將醇沉的粗多糖進行：除小分子雜質(zhì)→除蛋白、脫色→純化。其中小分子雜質(zhì)可采用透析的方法除去。蛋白質(zhì)可通過：Sevage法、三氯乙酸法、酶解法、鹽酸法等除去，目前最常用的是Sevage法。黃精多糖脫色的方法主要包括：離子交換、氧化法、吸附法等，離子交換法一般以DEAE纖維素作為脫色劑，氧化法通常采用雙氧水進行脫色，而吸附法常用的脫色劑為活性炭、纖維素或硅藻土。

經(jīng)除蛋白及脫色處理后，還需采用分級的方式進行純化才能將不同化學組成、不同聚合度及分子形狀的多糖組分分離開。依據(jù)分子形態(tài)及大小來進行分級純化的方法包括沉淀法、超濾法、分子篩法、層析法等，而依據(jù)多糖分子所攜帶基團的性質(zhì)進行純化的方法包括電泳法、離子交換層析法等。

3.黃精多糖的含量測定及純度鑒定

黃精多糖含量測定的方法有兩類，一類是通過檢測水解單糖含量推算出總多糖含量，如蔥酮-硫酸法、苯酚-硫酸法、二硝基水楊酸法、碘量法、己糖醛酸測定法等；另一類是使用HPLC、LPCE等法來對精多糖中各單糖組分進行定性定量。根據(jù)研究者的需求和條件，可選擇不同方法進行多糖含量測定及純度鑒定。

三、黃精多糖制備工藝的進展

黃精是中國傳統(tǒng)的中藥，而其主要的藥效成分之一是黃精多糖。近年來，有很多研究者不斷對黃精多糖提取工藝進行方法優(yōu)化，也采用了新型的儀器對獲得的純品進行檢測和分析，并將提取的純品投入醫(yī)學研究，取得一定的成效。但目前我國對黃精多糖的研究大多停留在粗提物的藥效層面，對其活性單體結(jié)構(gòu)及其作用機制深入研究較少，主要原因在于植物多糖結(jié)構(gòu)復(fù)雜、具活性結(jié)構(gòu)的多糖組分難以提取。要突破這樣的瓶頸，仍需不斷努力，探索出新方法、新技術(shù)以獲得高活性結(jié)構(gòu)的多糖組分。

參考文獻：

[1]李鶯，趙兵，陳克克，楊琨，陳千良，倪士峰. 黃精的研究進展[J]. 中國野生植物資源，2012，01：9-13.

[2]何新榮，劉萍. 黃精藥理研究進展[J]. 中國藥業(yè)，2009，02：63-64.endprint