黄芪提取影响因素
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【摘要】目的探索黄芪提取影响因素的主要范围。方法采用紫外分光光度法测定黄芪皂苷、多糖含量，比较不同乙醇浓度、温度对水提和醇提黄芪的影响。结果60%～80%乙醇浓度范围是醇提工艺优化的主要考查范围；60～100℃温度范围是水提、醇提工艺优化的主要考查范围。结论该研究结果可以为不同需要的提取工艺设计提供参考。
【关键词】黄芪提取方乙醇浓温度
Effectingfactorsofextractingastragalusroot
CAOYu-chao,SHAOChang-jiang,HEDian,etal.LanzhouTaibaoPharmaceuticalCo.Ltd,Lanzhou730050,China
【Abstract】ObjectiveToexplorethemaineffectingfactorsofextractingastragalusroot.MethodsThedifferentextractionsofastragalusrootunderdifferentconcentrationsofethanolandtemperatureswerecompared.ThecontentsoftotalastragalosideIVandpolysaccharideweredetectedbyUV.Results60%to80%ofethanoland60to100℃oftemperaturewasthemaineffectingfactorsofextractingastragalusroot.ConclusionThedifferentextractionmethodshouldselectthedifferentrangeofethanolconcentrationandtemperatureoptimizingextractionprocess.
【Keywords】Astragalusroot;extractionmethod;concentrationofethanol;temperature
黄芪（Radixastragali）为豆科植物蒙古黄芪［Astragalusmembranaceus（Fisch.）Bge.var.mongholicus（Bge.）Hsiao］和膜荚黄芪（Astragalusmembranaceus（Fisch.）Bge.）的干燥根。味甘,性微温,具补气升阳,益卫固表、托疮生肌等功效。其化学成分有多糖、皂苷、黄酮等。现代药理研究证明，黄芪多糖和黄芪皂苷为其中的主要成分,其中皂苷以黄芪甲苷为主，有着广泛的药理作用［1，2］。黄芪的有效成分提取报道较多，但文献报道所取的研究材料黄芪产地、品种等都不同，难以进行系统比较分析。本文采用同一研究材料，分别研究溶剂、溶剂浓度、提取温度对黄芪皂苷、黄芪多糖的影响，从中优选出黄芪皂苷、黄芪多糖提取率较高的影响因素范围。
1仪器与试剂
1.1仪器UV-2450紫外分光光度计（日本导津）；FA2004B电子天平（上海精密科学仪器有限公司）；电热恒温水浴锅（北京科伟永兴仪器有限公司）；电热恒温干燥箱（连云港医疗器械设备厂）；VP30型真空抽滤泵（北京莱伯泰科仪器有限公司）。
1.2试剂黄芪甲苷标准对照品（中国药品生物制品检定所）；葡萄糖（分析纯，莱阳化工实验厂，批号：20050615）；香草醛，无水乙醇，苯酚，硫酸，氢氧化钠，均为分析纯；蒙古黄芪药材，陇西制药厂提供，并经兰州大学药学院生药研究所马志刚教授鉴定为豆科植物蒙古黄芪［Astragalusmembranaceus（Fisch）Bge.Var.mongholicus（Bge）Hsiao］；95%乙醇；蒸馏水自制。
2方法与结果
2.1黄芪甲苷标准曲线绘制［3］精密称取黄芪甲苷标准对照品5.1mg，置于干燥的10ml容量瓶中，加适量90%乙醇于62℃水浴振摇使溶解，放冷后以90%乙醇定容。精密吸取0.15、0.30、0.45、0.60、0.75ml分别注入具塞试管中,各加入90%乙醇至0.75ml,再分别加入0.75ml8%香草醛试剂,置于冰浴中缓缓加入7.5ml72%硫酸摇匀,放入62℃水浴中恒温20min,取出冷却摇匀,在30min内,于波长544nm处测定吸光度（A）,随行试剂空白。以标准溶液浓度为横坐标,吸光度值为纵坐标绘制标准曲线。回归方程为：Y=0.0011X-0.0021,r2=0.9943（n=5），黄芪甲苷在102～510mg/L范围内具有良好的线性关系。
2.2葡萄糖标准曲线绘制精密称取105℃干燥恒重的葡萄糖标准品100.3mg,置于100ml容量瓶中,加蒸馏水至刻度,摇匀。精密吸取0.4、0.8、1.2、1.6、2.0、2.4、2.8ml分别置于50ml容量瓶中,加蒸馏水至刻度,摇匀。精密吸取上述各种溶液2.0ml于具塞试管中,分别加入5%苯酚溶液1.0ml,摇匀,迅速加入5.0ml浓硫酸,振摇5min,置沸水浴上加热15min,然后置冷水浴中冷却30min,随行空白,在490nm波长处测定吸光度。以标准溶液浓度为横坐标,吸光度值为纵坐标绘制标准曲线［3］。回归方程为：Y=0.014X-0.0003,r2=0.9996（n=7），葡萄糖在8.024～56.168mg/L范围内具有良好的线性关系。
2.3提取乙醇浓度的选择根据文献资料［4］在70%左右的醇浓度时黄芪皂苷的提取率较高，因此选择60%、70%、80%、95%的乙醇进行黄芪皂苷及黄芪多糖的提取。
2.3.1提取方法称取黄芪药材约5g，4份，分别以60%、70%、80%、95%的乙醇水溶液煮沸提取，提取两次：第一次溶剂用量为药材量的10倍（质量体积比），提取时间90min；第二次溶剂用量为8倍，提取时间60min。提取液过滤、合并、冷却至室温，精密吸取25.0ml滤液于编号的蒸发皿中置于沸水浴挥去乙醇后进行皂苷测定；另精密吸取50.0ml滤液于编号并经干燥称定的蒸发皿中置于沸水浴将溶剂挥至近干，移至恒温干燥箱中在100～105℃烘干后放入干燥器内，进行浸膏得率及黄芪多糖的测定。同法提取6组。
2.3.2黄芪皂苷的含量测定将挥去乙醇的提取液分别转移至50ml容量瓶中，用蒸馏水清洗蒸发皿3次，洗液并入容量瓶，以蒸馏水定容，摇匀后，过滤，精密吸取续滤液1.0ml于10ml容量瓶中，以无水乙醇定容，摇匀作为样品液，精密吸取0.5ml样品液于具塞试管中，加0.5ml8%香草醛试液,置于冰浴中缓缓加入5ml72%硫酸,摇匀,放入62℃水浴中,保温20min,取出置于冷水浴中冷却,摇匀,于波长544nm处测定吸光度，随行以90%乙醇为空白，对照标准曲线,得出样品的黄芪皂苷含量。
2.3.3黄芪多糖及浸膏得率测定将干燥至恒重的盛有浸膏的蒸发皿进行称定，减去蒸发皿的重量即得浸膏量（总浸膏量进行换算）；粉碎浸膏并混匀作为黄芪多糖样品，精密称取各多糖样品50mg,以蒸馏水溶解并定容于50ml容量瓶，摇匀，精密吸取1.0ml此液置25ml容量瓶中，蒸馏水定容,摇匀。精密吸取2.0ml于具塞试管中,按标准曲线项下操作。用标准曲线计算多糖的含量。
2.3.4不同浓度乙醇提取结果通过SPSS11.5的单因素方差分析得：四组皂苷占浸膏%、皂苷占药材%、多糖占浸膏%及多糖占药材%的方差均不齐，进一步经Tamhane分析得：60%、70%、80%乙醇组分别与95%组比较，差异有显著性（P<0.05）。60%、70%、80%乙醇提取所得黄芪皂苷及黄芪多糖的收率之间的差异无显著性，95%乙醇提取所得黄芪皂苷及黄芪多糖与其他浓度乙醇提取所得收率的差异具有显著性，综合图1的结果，可以得出黄芪皂苷的含量、黄芪多糖的含量与纯度均与醇的浓度有关，醇提浓度越高,黄芪多糖的纯度越高,但含量下降，黄芪多糖、黄芪皂苷的含量在60%、70%、80%乙醇浓度时差异无显著性，在95%乙醇浓度时含量明显降低，说明95%的乙醇不适用于提取黄芪甲苷及黄芪多糖，因此选择60%、70%、80%乙醇作为提取工艺优化中乙醇浓度考查的主要水平。
2.4提取温度对醇提的影响
2.4.1提取方法分别称取黄芪药材约5g，在40、50、60、70、80、90℃水浴及100℃下以70%的乙醇水溶液进行黄芪皂苷的提取，提取两次：第一次溶剂用量为药材量的10倍（质量体积比），提取时间90min；第二次溶剂用量为8倍，提取时间60min。提取液过滤、合并、冷却至室温，精密吸取25.0ml滤液于编号的蒸发皿中置于沸水浴挥去乙醇后进行皂苷测定；另精密吸取50.0ml滤液于编号并经干燥称定的蒸发皿中置于沸水浴将溶剂挥至近干，移至恒温干燥箱中在100～105℃烘干后放入干燥器内，进行浸膏得率及黄芪多糖的测定。同法提取4组。
2.4.2测定黄芪皂苷、多糖的含量测定同“2.3”。
2.4.3不同温度乙醇的提取结果通过SPSS11.5的单因素方差分析得：七组皂苷占浸膏%、皂苷占药材%、多糖占浸膏%及多糖占药材%的方差均不齐，进一步经Tamhane分析得：60、70、80、90、100℃组皂苷占药材%分别与40、50℃组比较，差异有显著性（P<0.05）；70、90℃组多糖占浸膏%分别与40、50℃组比较，以及60℃组多糖占浸膏%与90℃组比较，差异有显著性（P<0.05）；多糖占药材%各组之间差异均无显著性（P>0.05）。
60、70、80、90、100℃时的皂苷得率与40、50℃时的得率比较差异具有显著性；而60、70、80、90、100℃之间及40℃与50℃之间的差异无显著性，即其差异不是由于温度因素造成，而是由于操作的系统误差或偶然误差引起。由图2可以得出黄芪皂苷的得率随提取温度升高而提高，而在60℃时皂苷得率也相对较高；由于70%的醇在90℃时已沸腾，说明在沸腾情况对皂苷的提取率较高，而黄芪皂苷又有不耐热的特性，温度越高对其的破坏也多，因此100℃时的提取效率不如90℃。
70、90℃组的多糖占浸膏%分别与40℃、50℃组比较，以及60℃组多糖占浸膏%与90℃组比较，差异有显著性，其余各组之间差异无显著性；而各温度组之间多糖占药材%的差异均无显著性。由图2得出多糖纯度随温度升高而降低，说明提取温度高时对于杂质的提取也增多；与此同时多糖得率随温度升高亦有所升高，提示多糖提取应同时考虑提高提取效率和减少杂质提出两方面的平衡。
多糖得率作为参考由于其组间差异不具有统计学意义，且与文献［5，6］报道有一定的差异，所以主要考虑皂苷得率，因此选择60、90、100℃三个温度作为提取工艺优化中温度考查的主要水平。
3提取温度对水提的影响
3.1提取方法分别称取黄芪药材约5g，以蒸馏水在50、60、70、80、90℃水浴以及煮沸条件下进行黄芪多糖的提取，提取两次：第一次溶剂用量为药材量的8倍（质量体积比），提取时间120min；第二次溶剂用量为6倍，提取时间60min。提取液过滤、合并于100ml容量瓶中冷却至室温，蒸馏水定容作为样品提取液。同法提取4组。
3.2测定黄芪皂苷、多糖的含量测定同“2.3”。
3.3不同温度水提取结果通过SPSS11.5的单因素方差分析得：6组皂苷占浸膏%、皂苷占药材%、多糖占浸膏%及多糖占药材%的方差均不齐，进一步经Tamhane分析得：多糖占药材%70℃组与100℃组比较差异有显著性（P<0.05）；6组皂苷占药材%之间差异均无显著性（P>0.05）。
经统计学分析得出：70℃组与90℃组多糖占药材%比较，差异有显著性，其余各组之间差异均无显著性；而各组之间皂苷占药材%的差异均无显著性。由图3可以得出：在50～60℃、70～100℃时黄芪多糖提取率随着提取温度的升高而有所提高，而60℃时黄芪多糖提取率也较高，与文献［6］报道一致。而皂苷占药材%的差异不具有统计学意义，因此只考虑多糖得率，选择60、90、100℃三个温度作为水提取工艺优化中考查的主要水平。
4讨论
本文采用同一研究材料，分别研究溶剂、溶剂浓度、提取温度对黄芪皂苷、黄芪多糖的影响。可以为不同需要的提取工艺设计提供参考。
【参考文献】
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