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统计学分析方法确定微波法提取佛手多糖的最佳工艺

统计学分析方法确定微波法提取佛手多糖的最佳工艺

佛手(bergamot)又名佛手柑,学名citrus medica l. var.sarcodactylis (noot) swingle,为芸香科柑桔属香橼的变种,长论文联盟绿小乔木或灌木[1],是传统的名贵中药,其花、叶和果实均可入药,在临床应用上具有悠久的历史。中医认为佛手具有舒肝理气、止咳化痰、和胃止痛等功效,常用于缓解胃腹胀痛和咳嗽气喘等症状。近年来研究发现,佛手多糖能提高机体免疫功能,在抗肿瘤和抗病毒方面具有广阔的应用前景[2]。因此,越来越引起人们的重视。
  试验设计是考虑如何安排多因素多水平的试验,能合理而高效地获得所需要的试验数据,并用相应的方法分析这些数据,以确定哪些因素的影响是主要的,各因素用什么水平搭配起来对试验的指标是最佳的。试验设计在改进产品配方、降低原料和能源的消耗、提高产品的产量和质量等方面具有广泛的应用。本文以佛手多糖含量为指标,以提取次数、浸提时间、提取功率、料液比为因素,利用正交试验和方差分析方法,通过微波提取,对佛手多糖的提取工艺进行系统研究,确定最佳提取工艺,为合理利用和开发佛手药物资源提供科学依据。
  1 仪器与药品
  仪器:u1901双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限公司),xh-200a型微波萃取仪(北京鸿鹄科技发展有限公司),电子天平(赛多利斯科学仪器北京有限公司)。
  药品:佛手(长春药材公司),苯酚(开原化学试剂厂)、葡萄糖(中国药品生物制品检定所,批号:1108332200302,供含量测定用)、浓硫酸(胶州市富田化工有限公司)、乙醇(北京化工厂)等,均为分析纯试剂。Www.11665.Com
  2 方法与结果
  2.1 方法[3-5]
  2.1.1 佛手多糖的测定方法 以葡萄糖为标准品,采用硫酸-苯酚比色法。
  2.1.2 佛手多糖样品液的制备 精密称取1.0 g干燥至恒重的佛手,分别用95%的乙醇和80%的乙醇回流脱脂除糖,置于微波萃取仪内加水提取,将提取液合并,定容于500 ml容量瓶中,即得佛手多糖样品液。
  2.1.3 标准样品液的制备 精密称取14.71 mg恒重干燥的无水葡萄糖,放入100 ml容量瓶中用水溶解,即得147.1 μg/ml标准样品液。
  2.1.4 标准曲线的绘制 精密吸取上述标准样品液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 ml至10 ml容量瓶中,依次加入1.8、1.6、1.4、1.2、1.0 ml蒸馏水,再各加1.0 ml 6%苯酚试剂,混匀,精密加入5 ml浓硫酸,振摇后放置5 min,置沸水浴中加热15 min,立即转入冷水浴中冷却至室温,以蒸馏水为空白,在490 nm波长处测定吸光度,以浓度c为自变量,吸光度a为因变量,进行一元线性回归,得到标准曲线a = 0.040 8c + 0.211,算得相关系数r = 0.998 5,可见两者有高度相关性。
  2.1.5 佛手多糖样品液的测定 精密吸取佛手样品液1.0 ml,按“2.1.4”项下标准曲线的绘制方法操作。
  2.2 单因素试验的结果
  2.2.1 提取次数对多糖得率的影响 选择提取时间8 min,提取功率550 w,料液比1∶20,提取次数分别为1、2、3、4、5次,多糖得率结果见图1。

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 由图1可见,提取次数2次与3、4、5次相比,样品多糖得率相差不大,故选择2次。
  2.2.2 提取时间对多糖得率的影响 提取次数2次,提取功率550 w,料液比1∶20,提取时间分别为4、6、8、10、12 min,多糖得率结果见图2。
   图2 提取时间对多糖得率的影响
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  由图2可见,当提取时间达到8 min时,多糖得率达到最大。故选择提取时间8 min。
  2.2.3 微波功率对多糖得率的影响 提取次数2次,提取时间8 min,料液比1∶20,提取功率分别为250、400、550、700、850 w,多糖得率结果见图3。
    图3 微波功率对多糖得率的影响
  
  由图3可见,当微波功率达到550 w时,多糖得率达到最大值。故选择微波功率550 w。
  2.2.4 料液比对多糖得率的影响 提取次数2次,提取时间8 min,微波功率550 w,提取料液比分别为1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶25,多糖得率结果见图4。
  由图4可见,当料液比为1∶20时,多糖得率达到最大值。故取料液比1∶20。
  2.3 佛手多糖提取条件的优化设计与统计分析
  2.3.1 佛手多糖提取条件的优化设计 在单因素试验的基础上,以提取时间a(min)、提取功率b(w)和料液比c为因素,作三因素、三水平的正交试验。因素-水平的优化设计见表1。
  2.3.2 统计分析[6-7]
  选用正交表l9(34),根据表1进行正交设计,取显著性水平α=0.05。实验结果见表2,方差分析见表3。
  
  表2 正交试验结果
    表3 方差分析
  
     注:f0.05(2,2)=19.00
  
  根据表6和表7,对其进行分析,结果如下:
  ①由rc<ra<rb知,影响佛手多糖得率的因素排序为c<a<b,即影响力为微波功率>提取时间>料液比。
  ②由a:k1<k3<k2,b:k3<k1<k2,c:k3<k1<k2可知,最佳工艺条件是a2b2c2。
  ③在水平α=0.05下,f0.05(2,2)=19,由于fa、fb、fc均小于19,所以3个因素对佛手多糖得率的影响均不显著。
  综合上述分析结果表明,微波法佛手多糖的最佳工艺条件为浸提时间8 min,微波功率550 w,料液比1∶20。
  3 讨论
  化学成分分析结果表明,佛手是一种富含香豆素类化合物的植物,同时还含有黄酮类、柠檬苦素类等成分[8],而佛手多糖作为佛手提取主要成分后的副产物,近年来发现其具有多方面的生理活性。本试验采用正交试验设计和数据处理,方法科学合理,快速,灵敏,重现性好,是进行优化中药有效成分提取工艺的最佳设计,也为有效开发和利用佛手资源提供了可靠的理论依据。
  随着佛手多糖保健功能研究的不断深入,利用佛手多糖开发的保健品或药品的市场前景为人们所看好。所以在以后的研究中应加深对佛手多糖功能方面的研究,如其抗衰老、降血糖、降血脂作用等[7],并将其应用到保健品、药品和食品中,生产出有利于人民身体健康的、经济效益高的产品。
  [参考文献]
  [1] 江苏新医学院.中药大辞典(上册)[m].上海:上海人民出版社,1986:1141.
  [2] 黄玲,张敏,蔡玉军,等.佛手多糖对小鼠免疫功能影响[j].时珍国医国药,1999,10(5):324-325.
  [3] 赵文彬,成玉怀.天山大黄多糖的超声提取及含量测定[j].时珍国医国药,2006,17(2):223-224.
  [4] 纪耀华,纪耀芝,马爱民,等.微波法提取大黄多糖最佳工艺优化研究[j].中药材,2009,32(8):1291-1293.
  [5] 倪受东,严德江,徐先祥.大黄多糖的提取及含量测定[j].中国药业,2007,16(13):10-11.
  [6] 梅长林,周家良.实用统计方法[m].北京:科学出版社,2006:218-238.
  [7] 洪伟,吴承祯.试验设计与分析——原理、操作、案例[m].北京:中国林业出版社,2004:208-235.转贴于论文联盟 http://
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  •  更新时间:2012-07-26 19:09:05  作者:李忻等 [标签: 方法 提取 山药 多糖 多糖 提取 黄芪多糖 ]
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