摘要：研究超声波法辅助半仿生法提取地桃花（Urena lobata L.）中多糖的最佳工艺。采用半仿生提取，在超声波协同作用的基础上，以正交试验法，考察超声功率、超声时间、超声温度、料液比4个因素对多糖提取率的影响。结果表明，超声波辅助半仿生法提取地桃花多糖的优化工艺条件为超声功率60 W、提取时间50 min
中图分类号：R284.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）02-0401-03
Semi-bionic Extraction of Polysaccharide from Urena lobata L.
LAN Jun-feng1，LAI Hong-fang2
（1. Department of Chemistry and Life Science， Liuzhou Teachers College， Liuzhou 545004， Guangxi， China；
2.Department of Chemistry and Life Science， Hechi University， Yizhou 546300， Guangxi， China）
Abstract： The optimal extraction technology of polysaccharide from Urena lobata L. by ultrasound-assisted semi-bionic extraction was studied. Ultrasound-assisted semi-bionic extraction process was investigated by orthogonal test method. The optimal extraction conditions were as follows： ultrasonic power 60 W， ultrasonic time about 50 min， ultrasonic temperature 75 ℃， solid to liquid ratio 1∶30（m∶V，g∶mL）. Under the optimal conditions polysaccharide extraction rate is 12.86% and recovery is 95.3%. It is reliable to extracting polysaccharide from Urena lobata L. by ultrasound-assisted semi-bionic extraction.
Key words： Urena lobata L.； polysaccharide； ultrasound-assisted； Semi-bionic
地桃花为锦葵科植物肖梵天花（Urena lobata L.）的干燥地上部分[1]，又名肖梵天花、野棉花、狗脚迹、大梅花树、刺头婆、痴头婆、天下捶、小朝阳、假桃花等，主产于广西、福建、云南、四川及贵州等地，具有祛风利湿，活血消肿、清热解毒的功效，我国中医用于祛风活血、清热利湿、解毒消肿[2]等。地桃花作为广西民族药有较广泛的应用，是特色中成药花红片的主要成分之一。目前，对地桃花的研究主要集中在化学成分方面，相关研究表明地桃花中主要含有黄酮及其苷类、香豆素类、双苯吡酮类、甾醇类、有机酸酯类、长链烷烃等化合物，以及蛋白质、糖、维生素等营养成分[3-6]，而关于地桃花多糖的提取研究未见报道。
半仿生法模仿人体给药过程的消化道环境对植物成分进行提取，具有绿色环保、安全高效、不破坏有效成分的活性等优点[7]。超声波技术具有快速且效率高、安全、节能等特点[8]。本研究尝试综合超声波和半仿生法提取的优势，利用超声波辅助，将地桃花植物依次在pH 2.0、7.5、8.3的3种溶液中进行半仿生提取地桃花多糖，并对其工艺进行优化，以期最大限度地提高地桃花多糖的提取率，降低提取成本，为其工业化生产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 地桃花 购于广西宜州市中药市场，经河池学院邓晰朝副教授鉴定为锦葵科植物肖梵天花的干燥地上部分。
1.1.2 仪器 AE240S型分析天平[梅特勒-托利多（上海）有限公司]；UV-2102PCS型紫外分光光度计（尤尼科仪器有限公司）；KQ2200 DB型数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；微型植物粉碎机（天津市泰斯特仪器有限公司）；RE-52A型旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂）。
1.1.3 试剂 葡萄糖对照品（天津市化学试剂三厂，AR），浓硫酸、苯酚、乙醇、磷酸氢二钠、柠檬酸均为分析纯，去离子水（自制）。
1.2 方法
1.2.1 样品的预处理 将市售地桃花块状物用微型植物粉碎机粉碎，过40目筛，用无水乙醇浸泡两次脱脂，所得残渣置烘干箱中60 ℃烘干，烘干的残渣用于多糖的提取。
1.2.2 提取工艺流程 用柠檬酸、磷酸氢二钠配制成pH 2.0、7.5、8.3的3种溶液，备用。准确称取10 g地桃花粉末，在一定料液比、提取温度、提取时间、超声功率的条件下，分别在3种不同酸碱度的水溶液中进行提取，抽滤，合并滤液，转入250 mL容量瓶中，定容。取0.5 mL上述溶液于50 mL容量瓶中，定容，待测。
1.2.3 标准曲线的制作 准确称取105 ℃干燥至恒重无水葡萄糖0.1 g，置于100 mL容量瓶中溶解定容，配制成1 mg/mL的葡萄糖标准溶液。分别吸取1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL浓度为1 mg/mL的葡萄糖标准溶液于50 mL容量瓶中，以去离子水稀释定容。各取2.0 mL葡萄糖标准溶液于25 mL具塞比色管，分别加入1.0 mL 5%苯酚，摇匀后垂直加5.0 mL浓硫酸，30 ℃水浴下静置保温30 min后，以去离子水为空白，在490 nm处测吸光度A [9]。以葡萄糖含量C（μg/mL）为横坐标，吸光度A为纵坐标，作标准曲线，得出标准曲线回归方程为A=0.029 0C-0.148 4，相关系数r=0.999 0。
1.2.4 换算因子的测定 准确称取5 g地桃花，按“1.2.2”方法提取，经减压抽滤收集滤液并合并滤液，然后进行旋转蒸发至约50 mL，加入4倍体积的95%的乙醇，静置24 h，多糖沉淀，蒸发，烘干，得到成品粗多糖。准确称取地桃花粗多糖 100 mg于200 mL容量瓶中，加少量去离子水溶解并稀释至刻度，摇匀。精确吸取配制好的多糖溶液2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 mL于25 mL容量瓶中，定容后从中分别吸取2 mL于比色管中，再加入1 mL新配制的5%苯酚和5 mL浓硫酸，振荡，于30 ℃水浴中保温放置30 min后按上述“1.2.3”的方法测量其吸光度。按下式计算换算因子f：
f=m/（C×D）
式中，m为称取地桃花多糖的质量；C为地桃花多糖中葡萄糖的浓度；D为地桃花多糖的稀释倍数。
测得f=2.585。
1.2.5 多糖含量的测定 精确吸取2.0 mL样品待测溶液，置于25 mL 比色管中，加1.0 mL 5%苯酚，摇匀后垂直加5.0 mL浓硫酸，30 ℃水浴下静置30 min后测量其吸光度。以去离子水作空白对照，在490 nm处测吸光度。用回归方程计算多糖质量，按下式计算多糖提取率：
式中，C为地桃花多糖溶液中葡萄糖的浓度；D为地桃花多糖溶液的稀释倍数；f为换算因子；M为地桃花样品的质量。
1.2.6 正交试验设计 选择超声功率、提取时间、提取温度、料液比作为主要影响因素，每个因素选择3个水平，进行L9（34）正交试验，因素与水平设计见表1。
1.2.7 验证试验 根据正交试验结果进行直观分析，得出最佳提取工艺条件，用最佳工艺条件进行3次重复试验。另取地桃花药粉3份，以蒸馏法代替半仿生法进行超声试验，计算超声提取率。比较两者平均提取率。
1.2.8 回收试验 取已知多糖含量的样品溶液（3份），分别加入不同含量的葡萄糖标准溶液，按“1.2.3”中的方法测定吸光度，计算回收率。
2 结果与分析
2.1 正交试验结果
根据表2的正交试验极差结果分析，可以得出在考察的因素水平范围内，影响地桃花多糖提取率因素的主次顺序依次为提取温度、提取时间、料液比、超声功率，最佳组合为A1B3C3D1，即料液比为1∶30，提取时间为50 min，提取温度为75 ℃，超声功率为60 W。将正交试验结果进行方差分析， 结果表明，提取温度对地桃花多糖提取率的影响显著，其他因素的影响都不显著，各因素影响的主次关系与极差分析相同。
2.2 验证试验结果
在超声功率60 W，提取时间50 min，提取温度75 ℃，料液比1∶30条件下试验3次，地桃花多糖提取率分别为12.89%、12.84%、12.86%，平均提取率为12.86%，RSD为0.13% ；先蒸馏再用超声波提取地桃花多糖提取率分别为8.10%、8.15%和8.07%，平均值为8.11%，RSD为0.37%。表明前者提取率明显高于后者，说明超声波辅助半仿生提取地桃花多糖是可行的一种方法。
2.3 回收试验结果
回收试验结果表明（表3），地桃花多糖平均回收率高，说明地桃花多糖测定方法可行、有效。
3 结论
研究超声波辅助半仿生法提取地桃花多糖的提取工艺，结果表明，最佳工艺条件为超声功率60 W、提取时间50 min、提取温度75 ℃、料液比1∶30。在此条件下多糖提取率为12.86%，明显优于先蒸馏再用超声波提取的效果。
半仿生提取法模仿了口服药物在人体胃肠道的转运过程，采用选定pH的酸性水及碱性水依次连续提取，能有效地提取含指标成分高的多糖物质；超声波可以有效地破坏植物细胞被膜，将有效成分更好地释放，降低了提取条件，提高提取率，将超声波辅助和半仿生提取结合起来对植物多糖进行提取，综合二者的优点，绿色环保、提取温度低、提取率高、耗时短，降低了提取成本，具有工业化生产的进一步开发前景。
参考文献：
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