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响应曲面法优化南五味子多糖的超声提取工艺

2021-03-17 12:21编辑: www.jxszl.com景先生毕设
目的采用超声波辅助实验对南五味子多糖进行提取,分别考察提取时间、液固比、提取温度和超声波功率四个因素对南五味子多糖提取率的影响。方法在单因素试验基础上,采用响应曲面法研究了提取南五味子多糖的工艺和方法。采用响应曲面分析法时自变量是提取时间、提取温度、液固比和超声波功率,因变量是五味子多糖的提取率,研究分析每个因变量及其交互作用对多糖提取率的影响。结果通过响应面法分析得到提取多糖的最佳工艺条件为提取时间40min、液固比20.48:1(mL/g)、提取温度77.30℃、超声波功率181.37W,在此条件下,多糖提取率为5.0991%。验证试验得到的最优提取工艺为提取时间40min、液固比20:1(mL/g)、提取温度80℃、超声功率180W,多糖提取率为5.08%,与模型预测值5.0991%很接近。
Keywords:polysacharide;extraction process;ultrasonic;kadsura longepedunculata Finet et Gagnep 目录
1引言 2
1.1南五味子的概述 2
1.2药理作用 2
1.2.1保肝作用 2
1.2.2对神经系统的作用 2
1.2.4增强免疫作用 2
1.2.5抗菌作用 2
1.2.6其他药理作用 2
1.3南五味子多糖的研究现状和发展趋势 2
1.4主要内容和研究方法 2
2实验方法 2
2.1材料、试剂与仪器 2
2.2南五味子多糖的提取 2
2.3南五味子多糖含量的测定 2
2.4标准曲线的绘制 2
2.5粗多糖提取率的计算 2
3结果与讨论 2
3.1单因素考察 2
3.1.1提取时间对多糖提取率的影响 2
3.1.2液固比对多糖提取率的影响 2
3.1.3提取温度对多糖提取率的影响 2
3.1.4超声波功率对多糖提取率的影响 2
3.2响应曲面法实验 2
3.2.1 Box—Behnken设计实验结果与分析 2
3.2.2响 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: *351916072
应曲面分析 2
3.3验证实验 2
4结论 2
参考文献 2
致谢 2
1引言
1.1南五味子的概述
Kadsura longipedunculata Finet et Gagnep属五味子科植物,是华中五味子的成熟后的干燥果实,主要由亚洲的东部和南部地区生产。作为中药使用历史悠久,主要集中在黄河流域以南[1]。自从上世纪以来,许多科研人员从五味子水提取液中分离得到了多糖,目前已经发现南五味子多糖主要用于活血止痛、祛风除湿等,能够保护肝脏、抵抗衰老、延长缺氧时间和增强机体的免疫力等。可以兴奋中枢神经系统,直接刺激和兴奋呼吸中枢。并且它也可以增强脊髓反射通过直接作用于脊髓的运动细胞[2]。所以,怎样把多糖物质从南五味子中分离出来进行实验分析,怎样把多糖的提取纯化工艺工业化是现在研究的热点和重点。因此,我们需要积极开发南五味子的药用资源,努力优化南五味子多糖的提取工艺,对拓宽它的应用市场和加强它的工业化生产具有极深的意义。
1.2药理作用
1.2.1保肝作用
从南味子中提取出来的物质可以降低由CCl4和乙硫醇引起的五味子乙素的肝损伤作用。使肝脏糖原含量增多,机体能量储存变多。从研究中我们可以知道南五味子多糖灌胃给药方式可以降低中毒小鼠的肝组织中丙二醛的含量,同时也能够使小鼠肝匀浆脂质的过氧化反应减弱,使小部分肝切除后的再生能力增强。由此可知南五味子多糖的保肝作用和它的抗脂质过氧化反应、肝再生增强作用与它的生物活性有关[2]。
1.2.2对神经系统的作用
有研究表明五味子具有中枢抑制作用,并且有安神作用。用醇从五味子中提取出来的物质5×10310×103g/kg给小鼠灌胃能减少小鼠受刺激引起的自主性活动,并且辅助戊巴比妥钠对小鼠的诱发睡眠作用,还可以拮抗由苯基乙丙胺引起的小鼠惊厥等症状[3]。
1.2.3抗肿瘤作用
五味子多糖高浓度时可以抗肿瘤,五味子多糖与CTX抑瘤率达72.5%,并且可以保护荷瘤小鼠的免疫器官,并且有越来越多的实验证实了这个作用,五味子多糖对抑制肿瘤细胞的生长有一定作用,使肿瘤浸润细胞的数量增多,五味子多糖和CTX合用可减弱肿瘤激动因子[3]。同时,五味子多糖还能够改善细胞生理功能,增强细胞膜的稳定性和免疫功能等。
1.2.4增强免疫作用
南五味子多糖能促进BCl2表达、进而使Bax蛋白表达信号的传导变弱,促进CTX诱导的胸腺细胞生长,使胸腺细胞的损伤减小,同时五味子多糖成分能够使腹腔巨噬细胞的吞噬能力显著提高,使机体对非特异性刺激的防御能力得到提高,还可以使溶血素及溶血空斑形成加快,以及使淋巴细胞转化加速。
1.2.5抗菌作用
南五味子多糖的乙醇浸提液,在体外能够使炭疽杆菌、白色葡萄球菌、伤寒杆菌、霍乱弧菌等细菌的繁殖能力减弱。
1.2.6其他药理作用
南五味子多糖的药理作用应用很广泛,如心血管方面的作用,它的水浸提取液及稀醇浸提液,可以加强心肌的收缩力,使血管张力增强;在体外实验中可以减弱大鼠心肌细胞膜ATP酶活性。
研究表明五味子水提物能明显减少小鼠自发活动数量,延长个体小鼠睡眠时间,可知五味子水提取物具有镇静催眠作用[4];高晓旭等[5]人选用2,4,5,6嘧啶四酮致小鼠糖尿病的模型,让小鼠进食一定量的五味子多糖后,可以看到五味子多糖能缓解小鼠由于糖尿病而引起的体重减轻的症状,使肝糖原合成变多,并且对剂量有一定的依赖性。可知五味子多糖能降血糖血脂。
1.3南五味子多糖的研究现状和发展趋势
研究显示南五味子多糖在自然界中广泛存在,药用价值较高和生物活性较多,且是正常细胞的理想免疫增强剂,可以通过激活免疫细胞来提高免疫功能,还可以够促进T细细胞,且没有任何毒副作用。多糖类药物的研究已经成为如今全世界抗肿瘤、抗病毒、抗衰老等药物研究的热门[6]。五味子总糖含量约为5%,但这方面的研究还比较少,大多数人采用的是水提醇沉法,对粗多糖仅仅进行简单的分离。提取五味子多糖常用的方法主要有:热水浸提法、加碱提取法、酶提取法、半仿生法[7]。水提醇沉法是根据多糖在水和乙醇中溶解度的不同进行提取的。采用热水浸提法直接得到的多糖粗品中,含有很多杂质,纯度和提取率都较低[8];加碱提取法提取得到的多糖颜色较深,制备的多糖纯度较低;酶提取法成本高,提出的多糖较點稠,不易干燥;超滤法可以在一定分子量范围内进行分离,但对要分离的物质的分子量相差有要求,如果分子量相差太近则无法进行分离[9];半仿生法,操作步骤冗杂,耗时长,制备效率低。总体来说,以上分离纯化五味子多糖的方法都存在着一些问题。

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