黃芪多糖提取純化研究進(jìn)展

劉詠梅，蔡文濤

（泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 泰州 225300）

我國醫(yī)學(xué)典籍對(duì)黃芪的功效都有詳盡的描述。作為一種豆科植物，黃芪是補(bǔ)氣益中的佳品。眾多學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，黃芪中的有效成分為黃芪多糖。黃芪多糖是多種糖類的總稱，具有增強(qiáng)免疫、調(diào)節(jié)代謝、抗病毒以及預(yù)防腫瘤的效果[1]。同時(shí)，黃芪多糖可用于研發(fā)獸用制劑，預(yù)防、治療多種動(dòng)物疾病[2]。隨著黃芪多糖研究的深入，應(yīng)用領(lǐng)域不斷延伸，黃芪多糖的產(chǎn)量已經(jīng)無法滿足市場需求，但是目前黃芪多糖的提取工藝并不成熟。本研究對(duì)黃芪多糖的提取純化工藝進(jìn)行介紹及對(duì)比分析。

1 黃芪多糖的提取純化方法

目前，黃芪多糖的研究多集中于腫瘤治療等領(lǐng)域，提取法主要有水提取法、超聲提取法、酶提取法、微波提取法、微生物提取法。

1.1 水提取法

極性物質(zhì)黃芪多糖在水中具有極好的溶解性，因此，可以采用水提取法提取黃芪多糖。水提法是通過提高提取水溫增大黃芪多糖在水中的溶解性，達(dá)到提取目的，具有提取工藝簡單、效費(fèi)比高的優(yōu)點(diǎn)。提取過程的影響因素包括溫度、時(shí)間、添加劑種類和用量以及料液比等。韓鳳蘭等[3]在傳統(tǒng)純水提取方法的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地加入無機(jī)鹽氧化鈣以及碳酸鈉，對(duì)比3種不同的提取體系，同時(shí)探究其對(duì)提取效率的影響。將黃芪粉碎制成不同粒度大小的原料，設(shè)置不同濃度梯度的3種提取液，以80%無水乙醇作為沉淀劑，分析不同提取溫度和時(shí)間對(duì)提取效果的影響，經(jīng)過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，原料粒度是影響水提取效果的關(guān)鍵因素（見表1），無機(jī)鹽的引入有利于提高提取效果。

表1 不同粒度黃芪多糖溶出速率

宋金軍等[4]為探究不同因素對(duì)熱水提取黃芪多糖效果的影響，用正交實(shí)驗(yàn)的理念對(duì)4種影響因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，同時(shí)使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)語言進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果處理，結(jié)果表明：當(dāng)料液比為20∶1、提取時(shí)間為3.00 h、沉淀劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到95%時(shí)，提取效果最佳。綜上所述，采用水提法提取黃芪多糖，如果溫度過高，就會(huì)影響產(chǎn)物活性，同時(shí)提取率不高，能源消耗過高。

1.2 超聲提取法

水提取法難以消除溫度過高對(duì)產(chǎn)物活性的影響。因此，科研人員在水提取方法的基礎(chǔ)上，使用超聲處理方法對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)研究，利用超聲波的高能量對(duì)植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，實(shí)現(xiàn)在較低溫度下提取黃芪多糖的目的。宋照風(fēng)等[5]將超聲引入傳統(tǒng)的水提法中，采用二次正交方法探究料液比、超聲溫度、超聲時(shí)間、水浴時(shí)間等因素對(duì)提取效果的影響，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：超聲法能夠明顯降低料液比以及水浴溫度，同時(shí)產(chǎn)品生物活性以及純度明顯提高，但是依然存在提取率較低的不足。李昕宇[6]以正北芪為原料，以改進(jìn)水提取法為目的，通過設(shè)置不同的提取條件，研究超聲頻率、超聲時(shí)間、水浴時(shí)間以及料液比對(duì)提取效果的影響，研究發(fā)現(xiàn)：在超聲時(shí)間為0.75 h、加熱0.64 h、以1∶23的比例投入原料和水、超聲頻率選擇414 W的條件下，提取率高達(dá)23%。綜上所述，超聲輔助方法能夠極大地降低黃芪多糖的提取溫度，保持黃芪多糖的生物活性，同時(shí)在最佳條件下，能夠明顯提高提取物的提取率和純度。

1.3 酶提取法

酶提取法是利用酶改變植物細(xì)胞壁的通透性，提高植物細(xì)胞壁的物質(zhì)傳遞和擴(kuò)散速率，以此提取黃芪多糖的方法。較為常用的提取酶是植物纖維素酶，這種酶能夠促進(jìn)黃芪細(xì)胞壁的溶解，提高黃芪多糖的提取效果。張沛等[7]為解決傳統(tǒng)提取方法有機(jī)廢液難以處理的難題，采用纖維素酶等3種復(fù)合酶對(duì)黃芪粉末進(jìn)行前處理，然后使用水提醇沉法進(jìn)行提取，極大地提高了黃芪多糖的提取效率和提取率，同時(shí)避免有機(jī)廢液對(duì)環(huán)境的污染。龍良鯤等[8]為實(shí)現(xiàn)黃芪廢料的綜合利用，采用固體發(fā)酵的方法得到纖維素酶等復(fù)合酶，從黃芪藥渣以及廢料中提取黃芪多糖，通過多因素分析法對(duì)影響提取效果的提取溫度、提取時(shí)間以及酶活性等因素進(jìn)行探究，結(jié)果表明：酶提取法與傳統(tǒng)的水提取法相比，可以明顯提高黃芪多糖的提取效率，同時(shí)獲取的黃芪多糖具有較高的抗氧化活性?？偟膩碚f，酶提取法在反應(yīng)條件、提取效率上都有明顯的改善，纖維素酶的獲取方法較為簡單，同時(shí)反應(yīng)條件相對(duì)溫和、對(duì)環(huán)境較為友好，應(yīng)用潛力巨大。

1.4 微波提取法

微波作為一種常用的輔助提取手段，被廣泛應(yīng)用于藥物提取。微波提取法與超聲提取方法原理類似，利用微波能量破壞植物細(xì)胞壁組織結(jié)構(gòu)，提高細(xì)胞壁的通透性，達(dá)到分離提取黃芪多糖的目的。楊惠鑫等[9]為提高黃芪多糖水提取法的提取效率，在其基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，引入微波處理方法，采用正交實(shí)驗(yàn)方法探究料液比、微波時(shí)間以及提取次數(shù)對(duì)提取效果的影響，結(jié)果表明，在微波的作用下，可以明顯降低水提取法的反應(yīng)溫度且提取時(shí)間明顯縮短，黃芪多糖純度明顯提高。龔蘇曉等[10]以改進(jìn)水提取法為目的，研究不同微波頻率以及反應(yīng)時(shí)間對(duì)提取效果的影響，結(jié)果表明，在900 W的微波頻率下提取40 min，可以得到最大的提取率（見表2）。微波提取方法可以明顯提高黃芪多糖的提取效果。

表2 提取時(shí)間對(duì)黃芪多糖提取的影響

2 討論

黃芪多糖的提取方法較多，大多是以水提取法為基礎(chǔ)進(jìn)行改進(jìn)而來，與傳統(tǒng)方法相比，在提取效率、反應(yīng)溫度以及生物活性方面有了較大進(jìn)步（見表3）。但是影響提取效率的因素依然較多且內(nèi)在關(guān)聯(lián)仍需要不斷探索，同時(shí)需要尋找一種環(huán)保高效并且能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的新黃芪多糖提取方法，以滿足日益增長的需求，守護(hù)公民健康。

表3 黃芪多糖常用提取方法及優(yōu)缺點(diǎn)