综述:黄芪多糖的提取工艺研究和应用展望
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黄芪多糖的研究及应用黄芪多糖是一种从黄芪中提取的植物多糖,具有多种生物活性和药理作用。
它具有抗氧化、抗炎、免疫调节、抗肿瘤等多种功效,因此在医药领域有着广泛的应用。
下面将从黄芪多糖的研究进展和应用方面来详细介绍。
黄芪多糖的研究工作主要集中在黄芪多糖的提取与分离、结构解析以及药理学研究等方面。
近年来,许多研究者通过不同的方法提取黄芪多糖,如高温水提取法、酶解法、超声波辅助法等,从而得到不同纯度和分子量的黄芪多糖。
研究表明,黄芪多糖的分子量和纯度与其药理活性密切相关。
此外,利用色谱、质谱、核磁等技术手段可以对黄芪多糖的结构进行分析和解析,揭示其分子结构和构象特征。
研究结果显示,黄芪多糖主要由葡萄糖、半乳糖、甘露糖等单糖单元组成,具有多糖特有的多级分支结构。
黄芪多糖的药理学研究表明,它具有多种生物活性和药理作用。
首先,黄芪多糖具有抗氧化活性,能够清除体内自由基,防止脂质过氧化等氧化损伤。
其次,黄芪多糖具有抗炎活性,能够抑制炎性因子的释放和炎症反应的发生,从而起到抗炎作用。
此外,黄芪多糖还具有免疫调节活性,能够增强机体的免疫功能并调节免疫应答,从而提高机体的抵抗力和免疫力。
此外,黄芪多糖还具有抗肿瘤活性,能够抑制肿瘤细胞的增殖和转移,诱导肿瘤细胞的凋亡,从而抑制肿瘤的发生和发展。
基于黄芪多糖的多种生物活性和药理作用,它在医药领域有着广泛的应用。
首先,黄芪多糖可以作为一种天然的抗氧化剂和抗炎剂,被广泛应用于药物、保健品和化妆品等方面。
其次,黄芪多糖可以作为一种免疫调节剂,用于增强免疫力、预防疾病和提高康复能力。
此外,黄芪多糖还可以用作抗肿瘤药物的辅助治疗剂,能够增加肿瘤患者对化疗和放疗的耐受性,减轻其毒副作用,并提高疗效。
总之,黄芪多糖作为黄芪的主要活性成分之一,具有多种生物活性和药理作用。
它在医药领域有着广泛的应用前景,能够用于治疗氧化应激、炎症、免疫缺陷和肿瘤等多种疾病。
随着对黄芪多糖的深入研究,相信它的应用领域会进一步扩大和深化,为人类的健康事业做出更大的贡献。
黄芪多糖的提取工艺研究进展作者:孙月川刘静王庚南刘聚祥来源:《中国动物保健》2015年第06期摘要:黄芪多糖是中药黄芪的主要活性成分之一,具有广泛的药理活性。
本文综述了近年来黄芪多糖的提取工艺研究进展,并简要比较了不同提取工艺的优劣。
关键词:黄芪多糖提取工艺黄芪(Astragali R adix)为豆科植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的干燥根,味甘,性微温,归肺、脾经,具有补气升阳、益卫固表、利尿消肿、生津养血、托毒排脓、敛疮生肌等功效。
黄芪多糖(Astraglus polysaccha-ride,APS)是从中药黄芪中提取的多糖,主要由果糖、鼠李糖、阿拉伯糖、己糖醛酸、葡萄糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸等组成。
APS具有增强免疫系统功能、抗肿瘤、保肝、降血糖、抗病毒、抗氧化延缓衰老等作用。
在兽医临床中,黄芪多糖在免疫调节、抗病毒、抗菌方面有明显的功效,以免疫增强剂和免疫佐剂被广泛应用,可用来防治仔猪腹泻、猪圆环病毒病、猪流感、蓝耳病等。
此外,黄芪多糖能促进畜禽生长,提高动物生产性能,提高奶牛泌乳性能,降低隐性乳房炎的发生率,缩短家兔养殖周期等。
近年来随着黄芪多糖临床应用的扩大,许多学者对黄芪多糖的提取分离工艺进行了大量研究,现将黄芪多糖的主要提取分离方法综述如下,为黄芪的进一步开发利用提供参考。
1 水提法水提法是提取中药多糖的传统方法。
徐青梅先对黄芪多糖的提取温度、提取时间、提取次数进行单因素实验,确定正交试验的因素和水平,并对能耗、费用等综合考虑,得出工业化生产最佳工艺条件为提取温度100℃,提取时间th,提取次数为3次。
水提法方法简单,操作简便易行,但是耗能较大,提取的多糖纯度不高。
黄芪多糖溶于水,不溶于醇。
崔红花等用水提醇沉工艺,以粗多糖提取率为指标,通过单因素及正交设计法L34(四因素:温度、时间、次数和固液比)考察黄芪中黄芪多糖的水提取工艺,再运用单因素考察黄芪多糖的醇沉工艺条件(乙醇浓度、醇沉时间)。
超声波法提取黄芪多糖的工艺研究-回复本文旨在研究超声波法提取黄芪多糖的工艺,以下将分步骤详细回答。
第一步:背景介绍(150-200字)黄芪是传统中药,具有多种药用价值,其中黄芪多糖是一种重要的活性成分。
传统提取方法存在繁琐、时间长、效率低等问题,因此探索高效、快速的提取方法具有重要的研究意义。
超声波法作为一种物理提取方法,通过超声波振动引起液体内部微囊的破裂,从而加速提取过程。
本研究旨在利用超声波法提取黄芪多糖,并优化提取工艺,以提高提取效率。
第二步:实验设计(200-250字)1. 材料准备:黄芪样本、乙醇、水2. 提取时间:控制提取时间为30分钟、60分钟、90分钟、120分钟四个时间点。
3. 提取温度:控制提取温度为40、50、60、70四个温度点。
4. 提取液浓度:控制提取液浓度为30%、40%、50%、60%四个浓度点。
5. 提取剂量:控制提取剂量为1:10、1:15、1:20、1:25四个比例。
第三步:超声波提取实验(400-500字)1. 取一定量的黄芪样本,研磨成细粉。
2. 取适量乙醇和水,按一定比例混合,制备相应浓度的提取液。
3. 将黄芪粉加入提取瓶中,加入提取液,封口后置于超声波提取仪中。
4. 设定所需提取时间、提取温度和提取剂量,开始超声波提取过程。
5. 提取结束后,离心取得黄芪多糖提取液。
6. 对提取液进行浓缩、冷冻干燥得到黄芪多糖粉末。
第四步:实验结果与分析(400-500字)1. 超声波提取条件对黄芪多糖产率的影响:从实验结果可以发现,随着提取时间的延长,黄芪多糖的产率先增加后趋于稳定;随着提取温度的升高,黄芪多糖的产率呈先升高后降低的趋势;随着提取液浓度的增加,黄芪多糖的产率逐渐增加;随着提取剂量的增加,黄芪多糖的产率逐渐增加。
2. 超声波提取条件对黄芪多糖质量的影响:通过对提取液中黄芪多糖含量的测定可以得知,随着提取时间、提取温度、提取液浓度、提取剂量的增加,黄芪多糖含量逐渐增加。
黄芪多糖的提取、分离纯化及药理活性研究进展
王帅;高世勇;李婉秋
【期刊名称】《特产研究》
【年(卷),期】2024(46)1
【摘要】黄芪多糖作为黄芪极其重要的活性成分之一,在临床及养殖上应用较为广泛。
黄芪多糖本身是一种混合物,其结构复杂,主要为大分子多糖。
经研究发现,黄芪多糖具有抗肿瘤、抗病毒、调节血糖、抗氧化和调节免疫等药理作用。
黄芪多糖的提取方法包括溶液提取法、微生物发酵提取法、酶提取法和物理辅助提取法等;分
离纯化方法有分级醇沉法、层析柱法和大孔树脂吸附法等。
本文对黄芪多糖的提取、分离、纯化方法和多种药理活性进行综述,比较不同提取、分离及纯化方法的优缺点,并对黄芪多糖药理活性的作用机制进行探讨,为黄芪多糖的进一步开发研究提供
理论依据。
【总页数】8页(P142-149)
【作者】王帅;高世勇;李婉秋
【作者单位】哈尔滨商业大学药物工程技术研究中心;黑龙江省肿瘤预防与抗肿瘤
药物研究重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】R284.1;R285
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黄芪多糖提取⽅法的研究概况众所周知,黄芪具有补⽓固表、利尿排毒、排脓、敛疮⽣肌的功效,主产于⽢肃、内蒙、陕西、河北及东北、西藏等地。
黄芪多糖⾃1981年被提取分离以来,研究与应⽤报道逐渐增多,许多学者在研究黄芪多糖组成、结构和⽣物活性的同时,对其提取分离⼯艺进⾏了研究,探索发现出了⼀些新的提取分离⽅法。
⼀、蒸馏⽔提取法由于黄芪多糖是溶解于⽔⽽不溶解于醇的⼤分⼦化合物,所以⽬前黄芪多糖的提取主要采⽤蒸馏⽔提取⼯艺,即将黄芪根粉碎后加于蒸馏⽔中煮沸,使黄芪多糖溶解于⽔,合并滤液浓缩后调pH为中性,⽤⼄醇将多糖从提取液中沉淀分离,丙酮洗涤,经过冷冻和真空⼲燥后得到粗多糖。
这种提取⽅法⼯艺简单,操作简便易⾏,但是对提取物的选择性不好,可把黄芪中的黄酮、皂甙等同时提取出来,⽽在后续⼯艺中⼜不容易将它们分离出来。
蒸馏⽔提取法⽔煮温度⾼达100℃,提取成本⾼,并且多糖粗品收率低,约为2.5%左右,严重制约了黄芪多糖的研究与开发。
通过对黄芪多糖⽔煎提取⼯艺优化试验研究表明,多糖含量随因素变化差别较⼩,⽽收率差异明显。
加12倍量⽔,提取3次,每次1.5⼩时为最佳⼯艺,其中多糖的得率为2.0%,总多糖含量为37.5%;丁利君等研究得出提取黄芪中多糖的最佳⽅法为⽤80%⼄醇溶液,固液质量⽐为1:60,于90℃⽔浴提取,多糖粉得率.94%,其中⽔溶性多糖的含量为58.6%;陈芳艳等研究⽔煎法提取黄芪多糖表明,最佳提取时间为60分钟,提取温度为100℃,溶⽐1:6,提取两次黄芪多糖的最⾼含量达6.75微克/毫升;孙瑞敏等改进了传统100℃⽔煮醇沉法从黄芪中提取多糖的⽅法,在适当的温度(62~68℃)进⾏提取,避免将多种物质同时提出,使提取物的组成单⼀,第⼀次提取物的纯度能达到96%以上,且外观为⽩⾊,再经⼀次提纯后纯度可达到99%以上,黄芪多糖提取率为8.2%;周冬梅等研究发现,黄芪多糖较佳的提取⼯艺为加12倍量⽔,提取3次,每次1⼩时,经过验证试验表明,此⼯艺稳定、合理、可⾏;张亚环等通过正交试验得到黄芪多糖最佳提取⼯艺为,先⽤10倍量⽔浸泡0.5⼩时,煎煮1.5⼩时;第2次加8倍量⽔,煎煮1.0⼩时;第3、4次各加6倍量⽔,煎煮时间为1.0⼩时;王淑萍等采⽤温浸法优化了试验,最佳提取黄芪多糖⼯艺为料液⽐1:6,提取时间90分钟,提取温度100℃时提取3次;采⽤⼄醇沉淀法,分离的最佳⼯艺是⼄醇浓度为90%,加⼊量为5倍体积,沉淀时间为4⼩时;确定最佳纯化⼯艺为AB28⼤孔吸附树脂吸附,30%⼄醇洗脱。
黄芪多糖的提取工艺研究及应用展望微生物与生化药学生研1001班 2010001295:王朝绚摘要:本文综述了从中药黄芪中提取多糖的不同方法并对其进行比较以及黄芪多糖在抗病毒,免疫调节及血糖调节等方面的生物活性;对黄芪多糖的应用前景进行了展望。
关键词:黄芪,多糖,提取分离,生物活性1 黄芪我国的中草药资源丰富,种类繁多,多达12800多种,其中又以植物类的占大多数。
中草药黄芪(membranaceus),属于豆科(Leguminosae),又名黄耆,是植物和中药材的统称,产于内蒙古,山西,甘肃,黑龙江等地。
中药材黄芪为豆科草本植物蒙古黄芪,膜荚黄芪的根,味甘,性温,具有补气固表、利水退肿、脱毒排脓、生肌等功效,《中华人民共和国药典》上明列有扶正固本,补中益气的功效。
现代医学发现黄芪的药理作用很广,其能增强机体免疫功能,加强细胞代谢,调节DNA复制、RNA和蛋白质的合成,具有固肾、降压、保肝、抗炎的功能[1]。
2 黄芪多糖黄芪多糖(APS)是葡萄糖和阿拉伯糖的多聚糖,是黄芪中含量最多、免疫活性较强的一类物质,是黄芪中重要的天然有效成分。
具有促进免疫提高巨噬细胞活性,抑制EAS、双向调节血糖作用[2,3]。
其分子量小于8万级的多糖可制成静脉注射液,适用于化疗后的滋补,提高人体免疫力[4]。
也可以在化学上对其进行改性使其活性增强,因而具有很好的抗艾滋病和抗凝血的应用前景[5,6]。
目前黄芪多糖主要用于出口国外,国内需求量也很大,具有广阔的发展前景[7,8]。
但是目前黄芪多糖的提取分离工艺不成熟,效率较差,而且提取的成本较高。
因此严重阻碍了黄芪多糖的研究与开发,本文综述了近年来有关黄芪多糖提取工艺的研究,为进一步的研究提供一定依据。
3 黄芪多糖的提取工艺判断黄芪多糖提取工艺的优良,有以下几个方面需要考虑:黄芪多糖的得率;所提粗黄芪多糖的含糖量;整个工艺流程是否经济;不破坏所提取的黄芪多糖的活性。
近年来有以下几种提取方法:3.1 水提醇沉法水提醇沉法的基本工艺为:黄芪根粉—以不同的次数不同量的水煮沸回流不同的时间—合并滤液—调节PH为中性—浓缩—加入一定浓度的乙醇—离心分离—加水溶解—过滤—滤液浓缩至小体积—加乙醇至浓度的80%—乙醇或丙酮洗涤—干燥—粗多糖。
水提醇沉法是应用最多的提取黄芪多糖的传统方法,按这种方法得到的黄芪多糖的的率为3%-4%,近年来有很多关于这一方法的改进与优化的报道[9,10],最终得出以加12倍量的水、提取3次、每次1.5h为最佳工艺,其中多糖的得率为2.0%,总多糖含量为37.5%。
3.2 水提取大孔树脂分离水提取大孔树脂分离的基本工艺为:黄芪根粉—以不同的次数不同量的水煮沸回流不同的时间—合并滤液—浓缩—过滤—大孔树脂分离—洗脱液—加乙醇至浓度的75%—抽滤,干燥—粗多糖。
3.3 超声波提取超声提取的基本工艺为:黄芪根粉—加一定量95%的乙醇—超声提取脱脂—水提醇沉法—粗多糖。
根据文献报道[11]可总结出超声提取的最佳工艺为:加5倍量的乙醇,超声脱脂30min,过滤;再加入3倍量的95%的乙醇超声30min,将脱脂后的药材按水提醇沉法提取多糖。
3.4 微波提取微波提取的基本工艺为:黄芪根粉—加适量水浸泡—微波提取—提取液浓缩—加95%乙醇沉淀—静置,过滤,干燥—粗多糖。
微波辅助提取的工艺优化条件研究报道较少,但是根据不同的文献[12]可以总结出微波提取的最佳工艺为:微波功率为360W,提取时间10min,液固比(mL:g)5:1,测得的多糖得率及纯度分别为3.28%,46.56%。
3.5 纤维素酶法纤维素酶提取的基本工艺为:黄芪根粉—加适量水,纤维素酶(60U/g生药)—调节PH值为5—75℃保温1.5h[13]—提取三次,合并滤液—加80%的乙醇,静置24h—离心得沉淀—95%乙醇洗涤3次—干燥—粗多糖。
下面分别称取50g黄芪粉末按各自的最佳提取工艺对以上几种方法进行比较,大孔树脂法与超声法与水提醇沉法的比较见表一,微波提取与水提醇沉法的比较见表二。
表一大孔树脂,超声法与水提醇沉法的比较通过比较可以看出,超声提取在三种方法中得到多糖含量最少,但其纯度最高;水提醇沉法在纯度上仅次于超声提取法,但多糖含量最多,这两种方法都优于大孔树脂法,综合考虑这三种方法中水提醇沉法是黄芪多糖保证提取率和含量较高的比较理想的方法。
表二微波提取与水提醇沉法的比较经上述比较,可以看出与水提醇沉法相比,微波提取法大大缩短了提取时间,促进了提取过程,但是其多糖得率和多糖的纯度都低于水提醇沉法,但是微波设备的可操作性和局部受热不均等使其应用具有一定的局限性,综合考虑实验消耗等其他因素,目前还是常用水提醇沉法来提取黄芪多糖。
用纤维素酶法提取黄芪多糖与水提醇沉法相比黄芪多糖的得率要高近两倍,主要原因是纤维素酶对细胞壁有很高的穿透性,它可以进入细胞壁内部并将其溶胀,并且这种作用有高度选择性,它可在不破坏多糖成分的条件下将其充分释放出来,所以由此可见,纤维素酶法提取黄芪多糖的效果明显优于水提醇沉法,但是目前这种方法的研究和相关报道还不多,人们还是习惯于用传统的水提醇沉法,但是纤维素酶法有着广阔的工业化前景,有待进一步的研究,优化。
4 黄芪多糖的生物活性及应用展望对心血管有一定的用:其能缩小心肌梗死面积,减轻心肌损伤,对急性心肌梗死有保护心脏的作用[14];同时对垂体后叶素引起的急性心肌缺血有明显的保护作用;能够抗心律失常还有抗氧化损伤的作用。
对肝脏有一定的保护作用:有实验证明,黄芪多糖可明显对抗CCl4、对乙酰氨基酚和无水乙醇引起的实验性肝损伤,同时对其引起的病变组织改变有明显的保护作用[15]。
对肾脏有保护作用:黄芪多糖可以明显减轻肾小球系膜的病理改变,有实验推测黄芪多糖可能通过抑制IL-6的分泌而抑制系膜增生,从而保护肾脏[16]。
抗缺氧作用:黄芪多糖具有明显减少全身耗氧及增加组织耐氧两方面的作用[17]。
抗肿瘤作用:黄芪多糖能促进抗肿瘤细胞素的分泌,IL-2受体表达和LAK前体细胞增生从而具有一定的抗肿瘤作用[18]。
抗辐射作用:有实验证明黄芪多糖可以促使受损的脾脏组织结构明显恢复,其对辐射后的体重、白细胞数目及肝细胞结构都有明显的保护作用。
对免疫系统的作用:黄芪多糖可通过提高细胞表面黏附分子的表达而促进淋巴细胞及内皮细胞的黏附,从而促使淋巴再循环,增加淋巴细胞与抗原的接触机会。
同时黄芪多糖还具有双向调节血糖的作用,并且对造血系统也有一定的作用。
综上所述,随着对黄芪多糖多种药理活性研究的深入,其临床应用价值的研究也正在进行,如黄芪多糖脂质体治疗慢性乙肝的临床观察[19],及其对脑血栓的疗效研究[20]等。
所以可以预见,人们将发现黄芪多糖更多的临床价值,所以更需要对其的提取工艺进行研究优化,找到方便、快捷、效率高、能耗低的方法,使其工业化,为黄芪多糖的临床应用打下坚固的基础。
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