超声法提取黄精多糖最佳工艺的研究-开题报告

多糖（polysaccharide）是由单糖连接而成的多聚物，近年来随着糖组学和糖生物学的不断发展，多糖类物质有支撑结构、免疫调控与生理调节、信息存储与识别等功能。近年来的试验表明，植物多糖还具有增强机体免疫力、降血脂等作用。来源广泛，种类较多，对其分离纯化、结构鉴定、生理及药理活性等研究也已取得了很多进展。

黄精（Polygonatum sibiyicum.Red）始载于《名医别录》，属于百合科（Liliaceae）黄精属多年生草本植物[1]。独特的生长环境、气候条件使得泰山黄精的根茎在多种黄精中成为上品[2]。黄精具有宽中益气，益肾添精，滋阴润肺，生津补脾之功效[3]。现代药理学研究结果表明，黄精的主要活性成分是黄精多糖（Polygonatum sibiricum polysaccharides，PSP），其具有抗肿瘤，调节血糖血脂，抗衰老，免疫调节以及抗氧化损伤等作用[4-6]，并且黄精中多糖的含量较高[7]。目前对黄精多糖提取技术的研究还不够具体明确，一般单一的提取技术 提取率不高。多种技术联合使用能更好的发挥各种方法的优点，使提取率达到各种技术的最大效率，因此采取多种技术联合使用已经是现代课题研究的重点。

目前于多糖的提取方法研究是一个热门的课题。常用的多糖提取方法有水提醇沉法、酸提法、酶解辅助提取、离子交换技术、超声提取技术、多种技术联合使用等[8]。但实际的试验中还应考虑提取率、成本等问题。

一、水提醇沉法

水提醇沉法一般是提取多糖最常用的方法。多糖为极性大分子化合物，应使用醇或水等极性较强的溶剂进行提取分离。将多糖用乙醇从提取液中沉淀出来，称之为水提醇沉法。根据多糖不同的分子质量、不同的性质进行分离，所需的乙醇浓度不同、分级分离条件也各有差异。影响水提醇沉法提取率的因素主要有：提取温度、料液比、提取时间、水的用量等。孙莹等[9]根据水提醇沉法对大黄多糖的工艺优化进行研究，发现在提取时间1h，料液比1：10，提取温度95%的情况下，大黄多糖提取效果最佳，提取浓度为80%。经实验分析得出，影响提取率因素还包含提取温度、料液比和提取时间。水提醇沉法存在一定的缺点，即在提取多糖的同时也容易将苷类、蛋白质等水溶性成分提取出来，造成存放时易变质。除此之外该法还耗时，提取率也不高。

二、酸、碱提法

有不少多糖适合用稀酸或稀碱溶液提取，才能得到比之其他方法更高的提取率。根据多糖类分类的不同，酸碱提取的方法也就不同。酸碱提取法在提取一些特定的植物多糖中占优势，但对操作及实验调剂要求比较严格[10]。杨云等[11]利用碱提法提取大枣多糖，提取率为30.8%，大枣多糖含量为43.54%；而采用热水浸提法提取率仅为20%，多糖含量43.54%，通过前后比较可以清晰地看出碱提法的优势。赵宇等[12]用0.1mol/L的盐酸提取海篙子多糖发现粗多糖提取产率明显的酸提取方法优于水提方法。赵云平[13]用0.1mol/L氢氧化钠溶液提取知母多糖，多糖获得率为22.078%。碱提法和酸提法在反应结束后迅速对碱、酸液进行中和或透析，否则可能会使产率降低。此外酸碱的部分残留是造成毒性隐患的主要方面，因此不适宜大规模的生产。

三、酶解辅助提取

利用酶反应的专一性将植物的细胞壁水解，使得有效成分充分释放出来的方法，称为酶解辅助提取，常用的酶有纤维素酶、蛋白酶等。酶解辅助法特别适用于溶剂的影响大容易发生结构变化，或是有效成分含量很低的植物中有效成分的提取。目前将酶解辅助与各种技术连用提取多糖，可很大程度的提高粗多糖的提取率，如膜分离技术、超声酶法提取[14]、酶法结合等。试验中有效地提高多糖纯度的可行方法是合理利用酶。如可成友等[15]对北五味子采用酶法辅助、正交试验验证了影响酶法提取的主要因素，发现酶法的提取率与传统水法提取的平均提取率比较提高了16.79%，大大提高了酶的提取效率。Hauke Hilz等[16]用酶解辅助技术分离得到比以前更多的果胶多糖，这种方法易于去除杂质、条件温和、对生物活性影响小、回收率高、节约耗能等优点，缺点是对实验条件要求比较高，除影响酶活性的各种因素外，还需考虑抑制剂、激动剂、底物浓度和酶浓度等对提取物的影响。

四、超临界流体萃取（SFE）

超临界流体指的是物质处于临界温度和临界压力状态时[17]，流体溶解度大，密度也大，粘度较小且溶解度根据压力的升高而增加，如H20、CO2、NH3等。更由于CO2的临界温度（31.1℃）接近室温，临界压力（7.38kPa）靠近中等，又有价格便宜、无毒、不燃、无味、易于回收的特点[18]，因此一般最常用的是CO2超临界流体。SFE是利用流体在超临界状态下代替有机溶剂，通过压力、温度的改变，对夹带剂进行有选择性分离萃取。这种方法操作简单、节能、提取率高、获得的多糖纯度也相对较高。多糖极性较大，用纯的超临界CO2流体基本上无法萃取出多糖[19]，需要使用夹带剂，夹带剂能够加快超临界流体与传统溶剂的扩散速度，使溶质之间产生范德华力 [20]。例如盛桂华等[18]通过设计四因素三水平的响应曲面试验，利用超临界CO2法萃取瓜蒌多糖，夹带剂中乙醇浓度为50.2%，萃取压力为20.1Mpa，萃取的温度55.2℃，效果显著。

五、离子交换技术（IET）

离子交换技术是根据离子交换、吸附与解吸附的原理，将离子交换树脂官能团上的离子交换与水中的离子相互交换，形成一类高分子、网状结构的化合物离子交换树脂。离子交换技术可用于分离各种各样的酸性多糖、中性多糖。

六、超滤膜技术

超滤膜分离技术是根据膜的筛分作用，利用压差作为传质推动力，根据分子量的不同将小分子物质与高分子物质进行分离[21]。超滤膜在筛选出一定相对分子量范围的多糖的同时，还能够除去蛋白质胶体、病菌等大分子化合物[22]，目前此方法广泛应用于各种多糖的分离、浓缩和纯化等工艺研究中。

七、超声提取技术

超声提取技术是利用20kHz～10MHz频率范围内的声波进行提取目标物质。超声波辐射能产生强烈的扰动效应、搅拌作用、机械振动、击碎等多级效应，增强物质分子的速度和运动频率[23]，形成瞬间的空化高温（500℃）和局部高压（50MPa），加速植物中的有效成分溶于溶媒中。微波有较强的穿透力，在很短的时间内就可以破坏植物的组织细胞壁，从而提高了提取植物中有效成分的效率，减小料液比，缩短多糖提取时间。如杨岩涛[24]等利用超声辅助法提取甘薯叶中的多糖，通过正交试验获得影响提取率主次的因素：料液比1:40，提取时间lh，提取温度75℃，超声功率400W。但应该控制超声波的持续时间，时间过长会导致大分子多糖化学键断裂，从而降低多糖的提取率。

B. ^范文提纲格式

引言

一、研究方法

（一）水提醇沉法

（二）酸、碱提法

（三）酶解辅助提取

（四）超临界流体萃取（SFE）

（五）离子交换技术（IET）

（六）超滤膜技术

（七）超声提取技术

二、仪器与试剂

（一）仪器

（二）材料和试剂

（三）溶液配制

1.Sevag试剂的配制

2.6%苯酚溶液的配制

3.葡萄糖标准品溶液的配制

三、实验方法与结果

（一）苯酚浓硫酸法测定多糖含量

1.苯酚浓硫酸法测定多糖含量的原理

2.标准曲线的绘制

（二）黄精多糖的提取工艺流程

（三）单因素实验

（四）单因素实验结果与分析

1.固液比对黄精多糖提取率的影响

2. 提取时间对黄精多糖提取率的影响

3.提取温度对黄精多糖提取率的影响

4.超声仪频率对黄精多糖提取率的影响

（五）黄精多糖提取的正交试验

（六）优化工艺的验证

四、结论

C. 参考文献

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