离子液体-超声协同法提取多花黄精多糖及抗氧化活性研究

粟敏，龙昱，陈琳，黄春霞

摘要：目的研究多花黄精多糖的离子液体-微波辅助提取最佳工艺及其抗氧化性。方法以多花黄精多糖含量为指标,通过单因素和正交试验优化多糖提取工艺；通过检测多花黄精多糖对DPPH自由基和羟自由基的清除能力，研究其抗氧化性。结果离子液体-超声协同提取多花黄精多糖最佳工艺为：粗制备的黄精粉末加入0.6mol/L的离子液体、提取温度47℃、超声功率220W、提取20min，提取率为12.31%（n=5）。结论离子液体-微波辅助提取方法提取多花黄精多糖稳定可行。

关键词：黄精多糖；离子液体-超声辅助提取技术；抗氧化

多花黄精(Polygonatumcyrtonema)隶属于百合科黄精属(Liliaceae)，为多年生草本植物，是一味中国传统的中草药，它也是黄精种类中品质和药效最好的一种[1]。黄精多糖是黄精的有效成分之一，目前，其已知的药理作用包括：抗衰老、降血糖、降血脂、抗肿瘤、提高机体免疫力、抗菌、抗病毒等[2]。

1材料与方法

1.1仪器与试剂

JH3101电子天平，上海天平仪器厂；SB-3200YDTD超声清洗仪，宁波新芝生物科技股份有限公司，恒温水浴箱，常州市智博瑞仪器有限公司；DZX-DH-50X55-BS电热恒温鼓风干燥箱，上海市跃进医疗器械厂；722N型分光光度计，上海市菁华仪器有限公司；RE-52CS旋转蒸发仪，上海市亚荣生化仪器厂；SHZ-III循环水真空泵，上海市贤德实验仪器有限公司。

1.2实验方法

1.2.1多花黄精多糖提取工艺

1.2.1.1提取方法在参考文献[4~6]的基础上进行改进将黄精粉碎备用，反复用50mL石油醚和95%乙醇将5g黄精粉末回流洗涤3次，滤渣备干后即为提取原料。将该原料加入一定浓度的离子液体30ml，用超声波仪，在不同温度和功率下，按不同处理时间分别进行提取。将提取液过滤浓缩后，用95%乙醇（约为浓缩液3倍体积）沉淀，过夜后3000rpm离心12min，再分别用乙醇、丙酮、乙醚等将有机溶剂洗涤纯化沉淀，纯化后所得即为多糖。最后用乙醇洗涤3次，用双蒸水溶解待测。

1.2.1.2黄精多糖提取率的计算用蒽酮-硫酸法进行提取物中总糖含量测定，用DNS法进行提取物中还原糖含量测定。计算公式:A=(T-R)/M×100%

注:A：提取率(%)；T：总糖量；R：还原糖量；M：材料总量(单位：mg)。

1.2.1.3离子液体的浓度影响选定超声功率150W，温度40℃，提取时长15min，然后分别按离子液体浓度0.3、0.4、0.5、0.6、0.7mol/L进行黄精多糖的萃取，观察离子液体浓度的影响。

1.2.1.4提取温度的影响选定离子液体浓度0.5mol/L，功率150W，提取时长为15min，然后分别在温度30、35、40、45、50℃下进行黄精多糖的提取，观察超声功率的影响。

1.2.1.5提取时长的影响选定150W的超声波功率，温度40℃，离子液体浓度0.5mol/L，然后提取时长分别为5min、10min、15min、20min、25min，观察提取时长的影响。

1.2.1.6超声功率的影响选定离子液体浓度0.5mol/L，温度40℃，提取时长为15min，然后分别在超声功率50、100、150、200、250W下进行黄精多糖的提取，观察超声功率的影响。

1.2.1.7正交试验在上述3个单因素试验的基础上，选取该3个因素：离子液体浓度、超声功率、提取时长，设定其他工艺条件不变，进行正交试验，进一步优化提取工艺，祥见表1。

2.3验证试验

按正交实验所得的提取方案A2B3C2D3进行提取试验，测得多糖平均提取率达12.31%，RSD=2.19%（其中n=5），证实经正交试验优化的最佳提取方案是可行的，结果重复性符合要求，故该方案为离子液体-超声协同法提取黄精多糖的最佳提取工艺。

2.4黄精多糖抗氧化活性分析

多花黄精多糖对DPPH自由基和羟自由基的清除能力见图2。如图2(a)所示，多花黄精多糖对DPPH自由基的清除率与甘露醇接近，但小于Vc。黄精多糖浓度在20μg/mL时，其对DPPH自由基的清除率为10.8%。当黄精多糖浓度增加，其对DPPH自由基的清除率也随之增大。当浓度达到120μg/mL时，对DPPH自由基清除率达43.2%，超过同浓度的甘露醇，当浓度超过120μg/mL时，提取物对DPPH自由基的清除率几乎无变化，说明其抗氧化作用已接近饱和。

3讨论

近几年，人们开始尝试用离子液体-超声辅助提取技术来提取中药的有效成分。该项技术利用超声波原理，通过热效应、空化效应、机械效应让细胞破碎，促进细胞内容物释放，使黄精多糖易于溶出[5]；本文在完成单因素试验后进行了正交试验，对多花黄精多糖离子液体-超声提取工艺进行优化，该工艺操作简单、耗时耗能低、稳定性佳，是多花黄精多糖提取的高效方法。

黄精多糖作为多花黄精的主要成分之一，具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、降糖、降脂等作用[2]。多花黄精多糖浓度达100μg/mL时，对羟自由基清除率达90.1%，其清除羟自由基的能力明显较Vc强，而实验浓度范围内，多花黄精多糖对DPPH自由基的清除能力不如Vc，但其作为多花黄精的天然活性成分，可开发为天然抗氧化剂应用于食品、化妆品和医药等行业。

参考文献：

[1]ChinesePharmacopoeiaCommission.PharmacopoeiaofthePeople’sRepublicofChina.Beijing:ChinaMedicalSciencePress,2004.VolI,215.

[2]周桃英,陈年友,陈中建.超声波-微波协同法提取黄精多糖工艺研究[J].江苏农业科学.2013.41(6):231-233.

[3]XiangZY,LuYC,ZouY,eta.Preparationofmicrocapsulescontialninionicliquidswichanewsoleventextractionsystem[J].Reactive&Functionalpolymers2008,12(60):34.

[4]蒋永红,唐仕荣.银杏渣中多糖的超声波-微波协同萃取及抗氧化性研究[J].食品工业科技,2009(7):244-246.

[5]安卫征,王一飞,赵晓华.超声波法提取普洱茶多糖的工艺[J].食品研究与开发，2008,29(4):119-122.

[6]BerthodA,Ruiz-AngelMJCarda-BrochSIonicliquidsinseparationtechniques[J].JChromatogrA,2008,1184(1):6.

[7]曾里,夏之宇.超声波和微波对中药提取的促进和影响[J].化学研究与应用,2002,14(3):245-249.