响应面法优化超声提取黄精多糖的工艺研究
目 录
1.绪论 1
1.1研究的内容及意义 1
1.2多糖研究现状 1
1.3陕产黄精多糖研究进展 2
1.3.1化学成分 3
1.3.2提取工艺 4
1.3.3药理作用 5
1.4响应面法简介 6
2.实验部分 7
2.1实验药材与试剂 7
2.1.1材料 7
2.1.2试剂 7
2.2仪器 7
2.3实验内容 7
2.3.1陕产黄精多糖的提取 7
2.3.2多糖含量的测定与准曲线制备 8
2.3.3陕产黄精多糖含量及提取率的计算 9
2.3.4单因素实验设计 9
2.3.5因素水平表 12
2.3.6响应曲面试验结果及分析 12
2.4小结 19
结 论 20
参考文献 21
致 谢 23
1.绪论
1.1 研究的内容及意义
黄精属(Polygonatum)为百合科(Liliaceae)“多年生草本植物”。经常见的有滇黄精、黄精,多花黄精,药用干燥的根茎,性甘,归脾肺肾经,具有补气养阴、益肾填精等功效,按形 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: #351916072#
状不同,一般称为“大黄精”“鸡头黄精”“姜形黄精”,属于中药品种[1]。我国的黄精品种分布在各地,主要是在我国东北、陕西、宁夏、甘肃、河南、山东等地。研究表明,大小不同、生长年限不同的黄精药材其有效成分含量亦不同,其功效也就有所差异[2]。黄精的根茎中包含有多糖、皂苷、强心苷、生物碱、精油等化合物。黄精多糖还具有免疫调节、抗肿瘤、降血糖、抗病毒、抗血脂、抗衰老等作用,因而黄精多糖被广泛用在治疗和预防某些疾病,且对预防与治疗慢性疾病,增加免疫力有着显著疗效。故,黄精多糖成为了研究食品科学及生物化学的热点。多糖的提取法有:溶剂法、酶解法、超声波法、微波法等。以超声波法提取多糖的优点最多,能自身产生的超强振动、减短提取的时间,提高工作的效率,节省药材原料、溶剂,还增加其有效成分的得率等。这个提取法一般在室温下,不需要加热,不会引起过高的温度损坏要提取的成分。所以,本论文采取超声波法提取陕产黄精多糖,利用单因素研究与BoxBehnken试验法的结合对陕产黄精多糖的超声提取工艺进行最优选取,以料液比、超声时间、超声功率、提取温度为参数,研究得到制备陕产黄精多糖的最佳工艺。为了更好地开发利用陕产黄精,从经济,环保和提取率等方面的综合考虑,选取最佳的工艺参数,提高生陕产黄精药材品质及生产效率,为陕产黄精资源的研究和开发提供了良好的参照。
1.2 多糖研究现状
多糖又叫做多聚糖,由10个或10个以上单糖缩合而成的链状结构[3],大多数是以结合态存在,还有少部分以游离态的形式存在以及一些很复杂的生物体。在动植物中的甲壳素、粘性成分、果胶﹑纤维素等都是有多糖或多糖构成的成分[3]。近年来随着分子生物学的发展,人们知道多糖能调节细胞的生长、支持生命活动,还有利于机体正常代谢,可以说是机体很重要的成分之一。多糖的生物活性来自自身固定的结构与分类[4],不仅仅是生物机体组成的重要的物质,还可作为储存能量的物质参与到机体的新陈代谢中。因此多糖生物活性种类多样及其在食品与临床中的广泛应用,以至于对多糖的研究出现大幅度增长的趋势,使得多糖生物资源的研究和开发利用不断增加,成为了国内外对研究天然药物与生命科学的焦点。多糖在临床的研究中,发现具有抗肿瘤、抗衰老、抗动脉粥样硬化、抗氧化损伤、抗炎、降低血糖血脂等作用。多数多糖化合物是极性大分子[5]。采取不相同的溶剂提取的多糖成分也就不同,它的生物活性也存在较大差异。目前,提取多糖方法有煎煮、回流提取、索氏提取、浸渍法等等[6],但这些方法多少也存在些缺点,不仅是在提取时的温度很高,可造成多糖容的降解,而且使消耗原材料过多、费时、提取率较低。随着现代科学技术的不断更新,多糖的提取方法和技术在不断改进与创新,先后创立了酶解法、微波法、超声波法等新技术[7]。这些新技术在提取多糖时比传统方法的得率高,加之其耗能少、药材利用率高的特点,所以本论文采用超声波法。
1.3陕产黄精多糖研究进展
陕西南部地处秦巴山区腹地,这里群山毗连,丛峦叠嶂,河流纵横,阡陌交错,因为地处独特,地形复杂、地貌多样的特征孕育了丰富的生物资源,使得药材资源十分丰富,素有“天然中药材库”之称。在宋代《证类本草》中记载到:“黄精,出丹州(陕西宜川东北)、商州(陕西省商洛市商州区)”,表明黄精药材在陕西已有多年的使用历史,可谓是名副其实的陕西省道地药材之一[8]。
陕西生长的黄精,同样具有药用的功效,还具有食用、观赏、美容等价值,市场上用量大,应用前景很广阔,是陕西省中药材重点发展的品种之一。陕产黄精多糖得药物活性不仅能作为能量资源和结构材料,还可参与细胞的代谢及生理调节,使其产生更多的生物活性的功能。当今时代,对黄精多糖的保健功能的报道越来越多,由此可加大对陕产黄精多糖的保健功能的活性因子研究[9]。在现代药理研究陕西药材黄精中得到结论,黄精中的多糖是其最主要活性成分之一,具有抗老防衰、轻身延年、降血压、防止动脉硬化以及抗菌消炎、增强免疫等作用。
1.3.1化学成分
黄精中包含多种成分,通过利用不同化学之间的反应对陕产黄精作初步定的性分析,采取溶剂提取与硅胶柱层析分离,离子交换树脂等方法分离得到,主要有多糖类、皂素、2苯基4H1苯并吡喃4酮类、生物碱、木脂素、微量元素、精油等类的化合物,此外,还含有少量黄精苷、维生素PP等[10]。其中,多糖成分含量最多。
(1)皂素类
从黄精中提取到三萜皂素类,三萜皂素类是其另一类重要化学成分。鲁坚[11]等从黄精和滇黄精分离得到多个三萜皂素类化合物,有乌苏酸型和β香树脂烷型等三萜皂素、人参皂苷Rc等。
(2)2苯基4H1苯并吡喃4酮类
2苯基4H1苯并吡喃4酮类又称为黄酮,是黄精中另一种特征性的成分,在自然界里存在很少,只在少数的植物中发现。张娇娇等[12]从黄精、多花黄精中分离得到化合物高异黄酮、查耳酮异甘草素、异黄酮类等
(3)生物碱类
生物碱类在黄精植物中很少,现在从黄精和滇黄精分离的生物碱类,主要有polygonatineA、polygonatineB、腺苷等。
(4)多糖化合物类
黄精中多糖化合物类成分含量最多,王冬梅等[13]发现至少有3种低聚糖,且皆由葡萄糖和果糖组成。
(5)精油
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