当前位置：文档之家 › 正交设计碱提小米多糖

正交设计碱提小米多糖

  • 格式：docx
  • 大小：42.52 KB
  • 文档页数：9

正交设计碱提小米多糖

诸爱士;沈晓强

【摘 要】研究了小米多糖的碱提工艺,考察了碱液浓度、提取温度、液固比、提取时间4个因素对小米多糖收率的影响,并用正交设计进行了4因素3水平优化,得到最优组合.结果表明,影响多糖收率的强弱顺序依次是:液固比＞提取温度＞碱浓度＞提取时间；碱提小米多糖的最佳条件组合为碱浓度0.8 mol/L、提取温度80.0℃、液料比20.0∶1、提取时间1.0h,多糖收率为47.27 mg/g.

【期刊名称】《浙江科技学院学报》

【年(卷),期】2013(025)003

【总页数】5页(P205-209)

【关键词】小米;多糖;碱提;正交设计

【作 者】诸爱士;沈晓强

【作者单位】浙江科技学院生物与化学工程学院,杭州310023;浙江科技学院生物与化学工程学院,杭州310023

【正文语种】中 文

【中图分类】TS209

小米是一种一年生的谷类植物，作为主要的粮食作物在非洲与亚洲的许多国家特别是干旱地区广泛被种植［1］。小米富含钙、膳食纤维和多酚，有益健康［2］。多糖具有独特的生物、化学和物理性质［3－7］，并能在生物体的生长和发育中起到重要作用［8］，所以越来越多的研究者研究从生物质中提取多糖并加以应用。目前多糖的提取有水提［9］、酶辅助［10］、微波辅助［11］、超声辅助［12］、酸提［13］、碱提［14］等方法。常规采用水提法，文献［15］报道了采用水提法较全面地研究了小米多糖的提取影响因素，并用均匀设计对提取条件进行了优化。水提法虽成本低，但其提取率也低，文献［15］研究得到在最佳条件下的多糖收率为7.90mg/g。因此，笔者研究了在碱溶液中的小米多糖提取。为避免物料糊化及基于文献［15］研究得到的结果，采用小米的原始颗粒（直径约为1mm）、在150r/min搅拌下提取1次，先单因素考察了碱液浓度（NaOH水溶液浓度，mol/L，全文同）、提取温度、液固比（去离子水体积与小米质量比，mL/g，全文同）和提取时间4个因素的影响，而后用4因素3水平的正交设计实验对条件进行了优化。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

小米：购于杭州华商超市，内蒙古赤峰产；在60℃的干燥箱中干燥4h，包装储藏；取样使用前再次在60℃下恒重。

葡萄糖（分析纯，天津市巴斯夫化工有限公司），苯酚（分析纯，杭州双林化工试剂厂），硫酸（分析纯，浙江中星化工试剂有限公司），氢氧化钠（分析纯，杭州萧山化学试剂厂）。

DHG－9123A型电热恒温鼓风干燥箱（上海精密实验设备有限公司），BS124S型电子天平（北京塞多利斯仪器系统有限公司），DK－S24电热恒温水浴锅（上海精宏试验设备有限公司），S212－40型恒速搅拌器（上海申胜生物技术有限公司），800B离心机（上海安亭科学仪器厂），SHZ－ⅢB型循环水真空泵（浙江临海市精工真空设备厂），722E型可见分光光度计（上海光谱仪器有限公司）。

1.2 试验方法 1.2.1 多糖质量浓度的测定

采用硫酸－苯酚法测定多糖质量浓度［15］。多糖的收率计算公式见式（1）：

式（1）中：η—小米多糖的收率，mg/g；X—测试液中多糖质量浓度，g/L，按式（2）计算［9，15］；V—粗多糖溶解定容后的溶液总体积，L；M—颗粒小米取样质量，g。

式（2）中：Y—485nm处的吸光度。试验中未发现碱液对多糖吸光度测定的影响。

1.2.2 试验方法与单因素研究

取5g于60℃下恒重过的小米放入三口烧瓶，按比例加入一定体积某个浓度的NaOH水溶液，迅速将烧瓶固定在设定为某个温度的恒温水浴槽中，安装好搅拌桨和回流冷凝管，搅拌下提取一定时间；到规定时间后取出混合料液用离心机在4

000r/min下离心沉淀15min，取上清液，加3倍于所得液体体积的95%乙醇进行醇析，再将经醇析后的料液在4 000r/min下离心15min，然后迅速将料液抽滤，取滤饼即得小米粗多糖；将粗多糖溶解并定容，测定溶液中的多糖含量，计算小米多糖的提取收率。

研究不同碱液浓度、提取温度、液固比和提取时间4个因素对多糖提取收率的影响。

1.2.3 正交设计试验

在单因素试验基础上，选择适当的水平，进行4因素3水平的L9（34）正交试验［16］，通过极差分析筛选出最佳的工艺条件组合。

2 结果与讨论

2.1 单因素研究

2.1.1 碱浓度对收率的影响 研究了不同 NaOH 溶液浓度对多糖提取效果的影响，碱浓度分别为0.0、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2mol/L，其他条件设定如下：颗粒、150r/min搅拌、液固比20.0∶1mL/g、提取时间1.0h、提取温度60.0℃、提取次数1次。得到的结果见图1。

碱浓度为0.0mol/L时相当于是水提。由图1可见，碱提较之水提多糖收率明显增大。随碱浓度升高，多糖收率显著增加，浓度到0.6mol/L后收率增加趋于平缓，到0.8mol/L时达到最大值，而后碱浓度大于0.8mol/L后多糖收率明显下降。这是因为碱的存在有助于解除细胞壁聚合物分子间的物理和化学作用，促进多糖从细胞中溶出，从而提高了多糖收率，但过高的碱浓度会发生碱催化下的多糖水解，使多糖收率明显下降，据此0.8mol/L的碱浓度较合适。

图1 碱浓度对收率的影响Fig.1 Effects of falkali concentration on extraction

yield

2.1.2 提取温度对收率的影响

在溶液碱浓度0.8mol/L、液固比20.0∶1、150r/min搅拌下，对颗粒小米1次提取1.0h，考察了提取温度分别为50.0、60.0、70.0、80.0和90.0℃时小米多糖的收率，结果见图2。

从图2可以看到，在50.0～80.0℃范围内，多糖收率随温度的升高有明显增大，最大值出现在80.0℃，而后收率随温度进一步增高出现下降。这是由于在较高的温度下多糖的扩散系数得到增大，在提取剂中的溶解性能即溶解度得到提高；同时降低了溶液的黏度，使传递阻力减小，这就加快了多糖从颗粒向溶液传递的速度，表现出多糖收率的提高；但温度太高，多糖降解和变性的量也会随之增大，从而会降低多糖的收率，同时能耗也增大，所以80.0℃比较适宜。

图2 提取温度对收率的影响Fig.2 Effects of extraction temperature on

extraction yield 2.1.3 液固比对收率的影响

不同液固比对多糖收率的影响见图3，液固比分别为10.0∶1、15.0∶1、20.0∶1、25.0∶1和30.0∶1mL/g，其他条件为：颗粒、150r/min搅拌、碱浓度0.8mol/L、提取时间1.0h、提取温度80.0℃、提取次数1次。

液固比过小，多糖不能被有效提取，液固比过大又会增加成本。图3显示先随液固比的增加多糖收率增大，这是由于液固比小时，溶液中多糖质量浓度过高，减小了固体物料与液相溶液间的多糖质量浓度差，从而使固相中的多糖不能全部溶出；液固比增大后，降低了液相的多糖质量浓度，加大了两相间多糖的质量浓度差，促进了固相中多糖的溶出，提高了收率。液固比到20.0∶1时收率出现了最大值，然而液固比超过20.0∶1后收率反而随液固比的增大有明显减小，这一方面是因为在碱浓度相同的情况下，液固比越大溶液中的碱含量就越大，多糖在碱催化下发生的水解也就越多；另一方面随液固比增大，提取液体积增多，而醇析时加入的乙醇体积又是提取液体积的固定倍数，致使溶液中多糖质量浓度被大大稀释，导致在醇析过程中多糖不能被完全沉淀出，故收率出现下降，所以20.0∶1是提取多糖适宜的液固比。

2.1.4 提取时间对收率的影响

用颗粒小米，控制碱浓度0.8mol/L、液固比20.0∶1、提取温度80.0℃，在150r/min搅拌下1次提取，分别考察提取时间0.5、1.0、1.5、2.0和2.5h时多糖的收率，结果见图4。

图3 液固比对收率的影响Fig.3 Effects of liquid－solid ratio on extraction

yield

图4 提取时间对收率的影响Fig.4 Effects of extraction time on extraction

yield

从图4得到，提取时间从0.5h到1.0h，多糖收率随提取时间的延长而快速增高，到1.0h出现最大值，随后收率出现缓慢降低。这说明提取时间也是影响多糖提取收率的一个重要因素，这是由于提取剂渗入小米颗粒、多糖从固体颗粒中释放出溶解于提取剂并传递到溶液中需要一定的时间，但时间过长会使溶液中的多糖在高温、碱性的条件下发生碱催化降解，使提取的多糖量抵不上降解的量，降低了整个收率。所以提取时间1.0h比较合适。

文献［15］报道了水提时单因素考察得到的最佳时间是2.0h，均匀设计优化是2.19h，而现在碱提仅需1.0h，明显少于水提时间，这有利于生产效率的提高。

2.2 正交设计试验

根据上述试验结果，对碱液浓度、液固比、提取时间及提取温度4个因素进行3水平的正交设计试验，其他条件仍然是150r/min搅拌下对颗粒小米提取1次。表1给出了正交设计试验的因素和水平，各条件组合下的试验多糖收率及极差分析见表2，趋势图见图5。

表1 提取试验因素和水平Table 1 Levels and factors for extraction

experiment水平 碱浓度A/（mol·L－1） 提取温度B/℃ 液固比C/（mL·g－1）

提取时间D/h 1 0.6 70.0 15.0∶1 0.52 0.8 80.0 20.0∶1 1.03 1.2 90.0 25.0∶1

1.5

表2 正交设计结果Table 2 Results of orthogonal test试验号 A B C D η/（mg·g－1）1 1（0.6） 1（70.0） 1（15.0） 1（0.5）18.382 1（0.6） 2（80.0） 2（20.0） 2（1.0） 44.033 1（0.6） 3（90.0） 3（25.0） 3（1.5）

31.924 2（0.8） 1（70.0） 2（20.0） 3（1.5） 39.595 2（0.8） 2（80.0）

3（25.0） 1（0.5） 41.046 2（0.8） 3（90.0） 1（15.0） 2（1.0） 42.287

3（1.0） 1（70.0） 3（25.0） 2（1.0） 30.248 3（1.0） 2（80.0） 1（15.0） 3（1.5） 32.109 3（1.0） 3（90.0） 2（20.0） 1（0.5） 38.33

K128.58 28.96 29.19 18.8094.33 88.21 92.76 97.75 K2 122.91 117.17 121.95

合集下载

正交设计优选玉米须多糖酶解提取工艺

正交设计优选玉米须多糖酶解提取工艺

正交设计优选玉米须多糖酶解提取工艺

易延逵;张璐;刘莉;郑飞;翁立冬;刘强

【期刊名称】《山西医科大学学报》

【年(卷),期】2011(042)001

【摘 要】目的 选择玉米须多糖的最佳提取工艺. 方法 ①以正交设计实验优化提取工艺.②用浓硫酸-苯酚比色法于490 nm波长处测定不同工艺提取玉米须多糖的含量. 结果 不同酶酶解提取的多糖含量差别不大,但是最佳酶解时间、酶解温度、酶解浓度都不一样.纤维素酶酶解提取玉米须多糖最佳提取工艺:酶解时间40 min、酶解温度80 ℃、酶解浓度1.0%;木瓜蛋白酶酶解提取玉米须多糖结果分析:不同酶解时间间有统计学差异(P=0.033),最佳提取工艺:酶解时间120 min,酶解温度40 ℃、酶解浓度1.5%. 结论 这2种优选工艺可作为玉米须多糖提取方法,也可为保健品的开发奠定一定的基础.%Objeaive To screen the best extraction

conditions of the polysaccharides in Com Silk. Methods ①The extraction

technology was optimized by the orthogonal test. ②The content of

polysaccharides in Corn Silk was determined using different extraction

methods with concentrated sulfuric acid-phenol colorimetric at 490 nm.

Results The polysaccharide content showed no significant change by

different enzymolysis extraction technologies , but the best hydrolysis

碱液冷提法提取程海螺旋藻中的多糖

碱液冷提法提取程海螺旋藻中的多糖

碱液冷提法提取程海螺旋藻中的多糖

李会端;秦志玉

【摘 要】采用碱液冷提法提取程海螺旋藻中的多糖，用显色法进行定性检验，以葡萄糖标准溶液为对照进行测定提取液中多糖的含量并计算提取率。通过单因素试验初步探究了氢氧化钠浓度、料液比、浸提时间3个试验条件对程海螺旋藻中多糖提取率的影响，通过正交试验最终确定碱液冷提法提取程海螺旋藻中多糖的最佳试验条件。试验结果表明，氢氧化钠浓度0．4 mol/L、料液比1∶25、提取时间2 h为较佳提取条件，测得程海螺旋藻中多糖的提取率为4.524％。

【期刊名称】《江苏农业科学》

【年(卷),期】2014(000)006

【总页数】3页(P255-257)

【关键词】碱液冷提法;钝顶螺旋藻;多糖;提取工艺;提取率

【作 者】李会端;秦志玉

【作者单位】楚雄师范学院化学与生命科学系，云南楚雄675000;楚雄师范学院化学与生命科学系，云南楚雄675000

【正文语种】中 文

【中图分类】S937.3;R284.2

多糖是指由10个以上的单糖通过糖苷键连成的高分子聚合物，是生命赖以存在的四大基本物质之一，按其来源可分为植物多糖、动物多糖、微生物多糖、藻类多糖，其中植物多糖和微生物多糖研究较多，藻类多糖研究相对较少。研究发现藻类多糖具有显著的抗病毒、抗肿瘤功能，能抑制癌细胞合成和增殖，提高肌体免疫力，从藻类中提取的多糖类药物具有显著的抗艾滋病的功效[1]。对多糖的研究已成为21世纪医药界的热门领域。螺旋藻属于蓝藻门蓝藻纲螺旋藻属，螺旋藻含有多种生物活性物质，具有重要的保健功能和药用价值，在食品保健、医药和化妆品等行业有广泛应用[2]。多糖类化合物是螺旋藻中重要的生物活性物质之一，对其进行提取和应用开发研究具有重要的研究价值。多糖类化合物的提取方法有热水浸提法、碱液冷提法、酸浸提法、酶解法和超声提取法[3]。螺旋藻呈弱碱性，不宜采用酸浸提法，而螺旋藻种类和提取方法不同，多糖提取率有很大差异[4-7]。本研究选用丽江程海螺旋藻(属于钝顶螺旋藻)为原料，用碱液冷提法提取螺旋藻中的多糖，显色反应进行定性检验，优化提取条件，从而确定较佳的提取工艺，以期为程海螺旋藻的开发利用提供基础的试验数据。

正交设计法优化白英中总生物碱的提取工艺

正交设计法优化白英中总生物碱的提取工艺

白英是我国药典中的药材，药用历史悠久，可以用于小儿肝热、感冒和结核发热等的治疗[1]，疗效显著，现代研究已证明白英具有一定的抗癌防癌[2]、镇痛抗炎和抗病毒[3]等作用。白英含有多种化学成分，主要有甾体生物碱类、甾体皂苷类、黄酮类及有机酸类等化合物[3]。甾体生物碱类化合物是一类广泛存在于植物或少数动物中的含有氮元素的有机化合物，具有诸多药效作用，如平喘镇咳、抗炎消菌[4]、抗病毒、抗癫痫、保护肝脏、抗心律失常[5]、抗肿瘤[6-8]等作用，为人类疾病治疗做出一定的贡献。我国近年来加大了对白英总生物碱的研究，为生物碱相关药品和保健品的研发投入了大量资金，同时市场对生物碱类药物的需求也不断增加，生物碱的研究方向逐渐成为焦点。本课题采用正交实验对提取总生物碱工艺进行优化，方法简单高效，对白英总生物碱的提取研究有一定的借鉴意义。1材料与方法1.1材料和仪器白英，北京市同仁堂有限责任公司；士的宁标准品，德思特，DS0026，HPLC≥98%；pH4.0缓冲液，自制，试剂均为分析纯。Cary100scan型紫外-可见分光光度计；RE-201型旋转蒸发仪；SZCL-3B数显智能控温磁力搅拌器；HLD-20002型电子天平。1.2方法将白英全草洗净、切碎，于烘箱中烘干约2h，再用粉碎机粉碎，过40目筛，得到白英粗粉，装入烧杯，放入冰箱备用。1.2.1对照品溶液的制备称取4.5mg士的宁标准品加入到100mL容量瓶中，再加入二氯甲烷溶液直至刻度线，摇匀。1.2.2供试品溶液的制备在25mL容量瓶中加入0.5g白英粉末和3mL氨水。0.5h后，再加入25mL无水乙醇，提取3.5h，再用循环水式真空泵抽滤，将所得滤液蒸发浓缩，最后用二氯甲烷萃取，取二氯甲烷层，转移到容量瓶中，用二氯甲烷定容。1.2.3最大吸收波长的测定向分液漏斗里加入2mL士的宁溶液、2mL样品溶液，再依次加入2mL溴甲酚绿溶液、4mLpH值为4.0的缓冲液、5mL二氯甲烷，配制完成后静置20min，分离取出二氯甲烷层溶液。用同样的方法制备二氯甲烷空白对照样，在300~800nm波长内扫描图谱，结果在600nm附近有最大吸收，故以下单因素实验吸光值均在600nm波长处检测。1.2.4标准曲线的制备取5个适当大小的烧杯，用移液管分别量取3mL、4mL、5mL、6mL、7mL样品溶液，分别加入二氯甲烷溶液至10mL，依次加入4mLpH4.0的缓冲液和2mL溴甲酚绿溶液，配制完成后放置20min，分离取出二氯甲烷层；再配制空白对照样，选取在600nm波长处测收稿日期：2022-07-15基金项目：上海市临床药学重点专科建设项目作者简介：叶腾飞，主管药师，研究方向：临床药学，；通讯联系人：卞晓岚，主任药师，研究方向：医院药学，bianxiaolan@。正交设计法优化白英中总生物碱的提取工艺叶腾飞，宋平，程涛，卞晓岚（上海交通大学医学院附属瑞金医院卢湾分院，上海200020）摘要：目的：探究白英中总生物碱提取工艺，并用正交设计法进行优化。方法：以士的宁为标准对照品，用酸性染料比色法测定总生物碱含量，采取单因素对照实验，考查提取温度、提取时间、乙醇浓度和固液比4个变量，在此基础上再进行正交试验，确定最佳提取工艺条件。结果：当提取温度为70℃，提取时间为6h，乙醇浓度为90%，固液比为1∶60（g/mL）时，提取效果最佳，提取率为12.19%。结论：该方法优选了白英总生物碱的最佳提取工艺，为白英的进一步开发利用提供了依据。关键词：白英；总生物碱；提取工艺；正交试验doi：10.3969/j.issn.1008-553X.2023.03.011中图分类号：R284文献标识码：A文章编号：1008-553X（2023）03-0049-04安徽化工ANHUICHEMICALINDUSTRYVol.49，No.3Jun.2023第49卷，第3期2023年6月49

正交设计法优化红松松子壳多糖提取工艺

正交设计法优化红松松子壳多糖提取工艺

正交设计法优化红松松子壳多糖提取工艺

丁宁;张曜武

【摘 要】采用水煎煮法提取红松松子壳多糖,考察了料液比、提取时间、提取次数对多糖产率的影响.结果表明,最佳提取条件为:料液比1∶15(g/mL),提取时间2h,提取3次.在此优化条件下,红松松子壳多糖产率达2.9％.

【期刊名称】《应用化工》

【年(卷),期】2014(043)003

【总页数】3页(P510-511,514)

【关键词】红松;多糖;正交实验;提取

【作 者】丁宁;张曜武

【作者单位】青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042

【正文语种】中 文

【中图分类】TQ041;R932

我国松属植物分布广泛，资源丰富，近年来国内有关研究多见于东北红松、马尾松、华山松等，国外以日本学者研究较多，主要涉及白松和五叶松［1］。现有研究表明松子壳中含有多糖、挥发油等多种化学成分［2］，松子壳水提物具有抗肿瘤［3-5］、抗菌［6］、抗病毒［7-8］、增强免疫功能［9］等生物活性，有关红松松子壳多糖提取工艺的研究目前报道尚少。本实验中以多糖产率为指标，采用水煎煮法提取红松松子壳多糖，通过正交实验对影响多糖产率的主要因素进行优化，以期为红松松子壳资源的综合开发利用提供一定参考。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

红松松子壳，青岛天元普康生物技术有限公司提供;葡萄糖、95%乙醇、苯酚、NaOH、Na2SO3、酒石酸钾钠、3，5-二硝基水杨酸、盐酸均为分析纯。

FA1004N 型电子天平;98-I-B 型电子调温电热套;SHZ-III 式循环水真空泵;80-2B

型台式低速离心机;RE-52 型旋转蒸发仪;T6 新世纪紫外-可见分光光度计。

1.2 实验方法

准确称取红松松子壳粉末40 g，置于圆底烧瓶中，加水预浸后，回流提取，趁热过滤，得红松松子壳多糖提取液。减压浓缩至30 mL，加入5 倍体积95%乙醇，搅拌后静置。离心，沉淀物烘干，即得红松松子壳粗多糖。