正交法优化党参多糖提取工艺的研究

胡玲玲, 吴佳财

(安康学院 化学化工学院，陕西 安康 725000)

党参(Codonopsis pilosula)，为《中国药典》收录的一味药食同源(卫健委发布(2018)版药食同源目录)、价值较高的常用中草药，由桔梗科的党参、川党参等植物的根干燥而得。具有补气生津，补脾益肺的功效[1]。党参具有多种对人体有益的的活性成分，能抗溃疡、抗辐射、增强人体免疫力的作用[2,3]。党参多糖是党参的有效活性成分之一，多糖含量的高低能直接反映药材质量的优劣。党参多糖提取的传统方法主要有为：水提-醇沉法；以及近年来发展的实验室使用较多的超声波辅助提法，微波法，酶法，亚临界法等[4,5]，对设备要求较高。本文拟采用传统的水提-醇沉法，对党参多糖进行提取，并以提取得率为评价提取方案的指标，结合三因素正交分析法优化党参多糖的提取工艺。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

实验所需主要仪器及试剂见表1、表2。

1.2 实验方法

1.2.1 党参中党参多糖的提取 将干燥的党参洗涤去杂、干燥处理后，切碎，用中草药粉碎机粉碎，过24目筛，将党参粉末加入95%乙醇加热回流2小时进行脱脂，趁热抽滤，滤饼冷冻干燥，制成党参粉末供试品。取1 g的党参供试品粉末于100 mL圆底烧瓶，按不同的料液比加入蒸馏水，在设定的温度下，水浴回流一段时间，趁热抽滤，浓缩液体，加入20 mL无水乙醇，4℃下静置24 h，党参多糖沉淀完全，抽滤，并用乙醇、丙酮洗涤，冷冻干燥得到党参多糖冻干品[6,7]。

表1 实验仪器及设备

表2 实验试剂

1.2.2 党参中党参多糖含量的测定

1.2.2.1 标准曲线的绘制 用电子分析天平称取在105℃干燥至恒重的葡萄糖粉末25 mg，溶解后，转移至250 mL的容量瓶定容，配制成的蒲萄萄溶液的浓度为100 mg·L-1。用吸量管分别移取0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.20 mL的0.1 mg·mL-1溶液于10 mL具塞比色管中，加去离子水至2 mL。再分别加入6%的苯酚1.0 mL，浓硫酸6 mL，静置5 min，90℃水浴加热10 min,立即冷冻至室温。紫外分光光度计在波长300～800 nm范围内扫描，波长在490 nm处有最大吸光度。因此，在波长490 nm处测定多糖的吸光度[8～10]。分别以吸光度和浓度为纵、横坐标，得到回归方程y=4.0114x+ 0.0989 ； R2=0.9997。标准曲线在浓度为10～60 mg·L-1的范围内线性关系良好。

1.2.2.2 党参提取液中党参多糖的测定 将1.2.1提取的党参多糖冻干品，用去离子水摇匀定容至250 mL，吸量管移取2 mL于25 mL的容量瓶中，加水至刻度线处。再从中取出1 mL溶液于比色管中加水定容至2 mL，加入6%的苯酚溶液1.0 mL，浓硫酸6 mL，静置5 min，90℃水浴加热10 min，用紫外分光光度计测其吸光度并计算出党参多糖的提取得率。

式中：C为由标准曲线方程所得党参多糖浓度(mg·L-1);n为稀释倍数； m为粉葛粉末的质量(g)。

2 实验结果与分析

2.1 单因素实验

称取供试党参粉末每份1 g，按1.2.1的提取方法进行提取试验，在其他条件固定不变的的情况下，分别考察料液比(mL∶g)、回流提取时间(h)、回流温度(℃)，以及提取次数等因素对提取得率的影响。

2.2 党参多糖提取条件的正交设计

由文献和前期的单因素实验的情况[11]，选择液料比(mL∶g)、多糖提取时间(h)和提取温度(℃)三个因素，各个因素设置三个水平，采用L9(34)正交表进行正交实验分析[12,13]，因素和水平值见表3。

表3 党参多糖提取实验因素水平

按照L9(34)正交表设计实验，结合1.2.的方法对党参多糖进行提取并计算提取率，实验结果及分析见表4和表5。

表4 党参多糖提取正交实验及结构

表5 党参多糖正交实验方差分析

由极差(R值)可知，对党参多糖提取得率的影响因素中，A(液料比)影响最大、B(提取时间)次之、C(提取温度)影响较小；且A2>A3>A1、B3>B2>B1、C3>C1>C2，所以党参多糖提取最佳操作方案为A2B3C3,由表5的正交实验方差分析表中的F值也可得出，A因素(液料比)：FA> F0.01，B因素(提取时间)：F0.05

2.3 重复性实验

由于正交设计中的实验没有A2B3C3此方案，因此需要进行重复性实验来验证优选出的最佳方案的是否可信。称取党参粉末3份，按照优选出的方案进行提取并计算提取率。结果见表6。

表6 党参多糖提取的重复性实验

表6结果显示，在此最佳方案下提取党参多糖，提取率分别为12.69%，12.57%和12.71%，平均提取率为12.66%,与正交设计中的方案6的提取得率接近，且RSD/%仅为0.60%，说明优选出的提取方案(A2B3C3，即加入党参粉末质量20倍的蒸馏水，在80℃的条件下回流2 h。)合理，可行。

3 讨论

实验采用了传统方法提取党参多糖，即水提-醇沉法，通过查阅资料及前期预实验，选用液料比、提取时间和提取温度三个因素，结合L9(34)正交表分析法对党参多糖提取方案进行优化，优选出的最佳的提取方案为液料比20∶1( mL∶g)，提取回流温度80℃，回流提取时间为2 h。在此提取线路下，党参多糖的提取率较高，最大值均值为12.66%。该提取线路简单易操作，可以为党参多糖开发提供理论依据。