水溶性黨參多糖提取工藝的研究

宋平

黨參是屬于植物種類中的桔梗科，作為我國(guó)傳統(tǒng)中藥之一，人們服用黨參可以補(bǔ)中益氣，生津，養(yǎng)血，健脾益肺等。對(duì)醫(yī)治脾肺虛弱、氣短、心悸、食少便溏、虛喘咳嗽，內(nèi)熱消渴等癥狀有很好的效果，經(jīng)研究表明，黨參與多種藥物一同煎煮，起到治愈癩瘕、眩暈、充血性心力衰竭等病癥。現(xiàn)代研究表明，黨參中發(fā)現(xiàn)多糖、蒽醌類、生物堿等，其中黨參多糖具有增強(qiáng)機(jī)體的免疫、抗氧化、抗衰老、抗腫瘤、降血糖等作用。本研究以黨參為素材，建立了黨參水溶性多糖的響應(yīng)面提取方法。

材料與方法

材料

黨參采自湖北省神農(nóng)架林區(qū)，乙醇、硫酸、苯酚、氯仿和正丁醇等均為分析純，購(gòu)自自中國(guó)藥品生物制品檢定所。

試驗(yàn)方法

多糖的提取與檢測(cè)。稱取黨參粉末，采用水提醇沉的方法提取多糖。多糖的檢測(cè)采用苯酚-硫酸法。

單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)。單因素實(shí)驗(yàn)研究A（ 液料比）、B（提取時(shí)間） 和C（提取溫度）對(duì)多糖提取的影響，在單因素分析基礎(chǔ)上，確定三種因素的3 個(gè)最適水平值，進(jìn)行多因素響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)。進(jìn)一步通過(guò)Box-Behnken 的中心組合試驗(yàn)優(yōu)化多糖提取工藝。

多糖的分離和純化。多糖的分離和純化參照文獻(xiàn)6中的方法。

結(jié)果與分析

多糖提取工藝條件單因素試驗(yàn)結(jié)果和響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

在單因素檢測(cè)時(shí)，液料比20：1、提取時(shí)間3h和提取溫度70℃時(shí)，多糖的吸光值為最大值。依據(jù)中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（Box-Benhnken）原理，使用Design-Expert 7.13軟件進(jìn)行響應(yīng)面的擬合與剖析。選取X1液料比、X2提取時(shí)間（h）、X3提取溫度（℃）3個(gè)因素，采用三因素三水平的響應(yīng)面法展開(kāi)試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

提取黨參多糖的液料比（X1），提取時(shí)間（X2），提取溫度（X3）的為三要素，得出的試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表。表中可見(jiàn)有17個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，分別為13個(gè)為析因點(diǎn)，零點(diǎn)數(shù)為4個(gè)。析因點(diǎn)是三個(gè)自變量，標(biāo)記為X1、X2、X3，構(gòu)成的三維頂點(diǎn)，以零點(diǎn)構(gòu)成區(qū)域的中心點(diǎn)。零點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)次數(shù)一共為四次，預(yù)算實(shí)驗(yàn)誤差。通過(guò)Design—Expert 7.1 3軟件，處理實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，多元回歸擬合所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出二次多項(xiàng)回歸模型。用Design—Expert 7.1 3軟件，處理表二所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)用分析功能對(duì)回歸模型和回歸模型系數(shù)進(jìn)行顯著性分析。

整個(gè)模型的P值為0.0008 （P <0.01），表明二次方程模型是顯著的;失擬值為0.1840（P>0.05），表明模型選擇合適;模型是總計(jì)回歸系數(shù)R2 = 0.9523，代表此模型可用來(lái)實(shí)際測(cè)試，比較多糖提取試驗(yàn)的理論評(píng)估。從方差分析結(jié)果可以看出，模型的液料比（X1）、提取時(shí)間（X2）對(duì)多糖提取率影響明顯（P<0.01），提取溫度（X3）（P>0.05）不明顯。模型的液料比（X1）、提取時(shí)間（X2）對(duì)多糖提取率有高度明顯的影響（P<0.01），表面各個(gè)影響因素與響應(yīng)值不存在線性關(guān)系。

多糖提取最佳條件極其驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

根據(jù)數(shù)據(jù)模型，得出，黨參多糖提取最佳條件為，時(shí)間為1.25h、溫度位62.84℃、液料比20：1，理想值為0.699。采用時(shí)間為1.25h、溫度位63℃、液料比29.4的條件進(jìn)行驗(yàn)證，5組的檢測(cè)結(jié)果分別為0.6868、0.700、0.6891、0.6697和0.6785，平均值為0.6848，與理論值相比97.97%符合，相對(duì)誤差為2.03%?？梢?jiàn)此模型可靠，可以用來(lái)作為黨參多糖提取的模型，并用來(lái)優(yōu)化黨參多糖提取工藝。

本研究，提取了黨參多糖提取中的三個(gè)變量，（1）提取溫度、（2）提取時(shí)間、（3）液料比，通過(guò)三因素三水平實(shí)驗(yàn)，對(duì)黨參多糖提取的條件優(yōu)化進(jìn)行了試驗(yàn)。采用響應(yīng)面法，構(gòu)建了三要素多糖提取率數(shù)學(xué)模型，通過(guò)確定因子與指標(biāo)之間的數(shù)據(jù)，對(duì)模型的顯著性進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)各個(gè)要素間的作用進(jìn)行剖析鉆研，從中優(yōu)化出最佳工藝條件。聯(lián)結(jié)實(shí)際情況，應(yīng)用軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行剖析，得出最好的條件是，時(shí)間1.25h，溫度62.84℃，最合理液料比20：1。檢驗(yàn)結(jié)果顯示;本實(shí)驗(yàn)所優(yōu)化的提取條件，與回歸分析基本一致，對(duì)黨參多糖提取工藝的改進(jìn)具有指導(dǎo)作用。清除實(shí)驗(yàn)顯示：對(duì)各種自由基，黨參多糖的清除作用都比較明顯，由此可得出，黨參多糖擁有顯著的抗氧化性。