白术多糖超声提取工艺优化(附件)
本人签名 日期 摘 要白术为菊科植物白术（Atractylodes macrocephala Koidz.），入药部位为根茎。具有燥湿利水，益气健脾，止汗，安胎的功效，用于脾虚食少，消化不良，慢性腹泻、水肿。据相关研究表明白术多糖具有降血糖，抗肿瘤，抗氧化，抗衰老，免疫调节，对免疫系统和心肌细胞的影响等多种药用功效。本文结合超声提取的基本方法和特点对白术中白术多糖的提取工艺进行深入研究。利用响应面分析法对提取工艺进行优化，优选出最佳的提取工艺参数，为白术多糖的研究提供理论依据和工业化生产奠定基础。在单因素试验的基础上，选取提取温度、料液比、提取时间3个因素为响应值，利用响应面法研究各自变量交互作用及对白术多糖提取率的影响，模拟得到二次多项式回归方程的预测模型。旨为白术多糖在以后的合理开发和研究中提供理论依据，研究结果如下 （1）单因素实验设计提取工艺，以不同的颗粒度，料液比，提取时间，提取温度为实验因素，以白术多糖的含量为指标进行分析比较各因素对白术多糖提取得率的影响。（2）运用响应曲面法优化白术多糖超声提取工艺，选取影响白术多糖提取含量较大的因素料液比，提取温度，提取时间等来分析优化工艺条件,得出最优提取条件为提取工艺的最佳组合为提取温度80℃、料液比1:20、提取时间为70min时，白术多糖的提取率最大可以达到12.52%。
目 录
1绪论 1
1.1白术的相关特征 1
1.1.1白术的形态特征 1
1.1.2白术的生物学特征 1
1.1.3白术的化学成分及其药理活性 2
1.2白术多糖的开发价值与研究进展 4
1.3白术多糖的药理作用 4
1.3.1对免疫系统的影响 4
1.3.2抗氧化及抗衰老作用 5
1.3.3降血糖的作用 5
1.3.4抗肿瘤 5
1.3.5对心肌细胞的影响 5
1.4白术多糖的提取方法研究 5
2实验部分 7
2.1仪器与材料 7
2.1.1仪器 7
2.1.2药材及试剂 7
2.1.3药材处理 7
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
2.2实验方法及结果 7
2.2.1标准曲线绘制 7
2.2.2多糖含量测定方法 8
2.2.3单因素考察 8
2.2.4响应面试验及结果分析 11
3结论 16
参考文献 17
致 谢 20
1绪论
1.1白术的相关特征
1.1.1白术的形态特征
白术为菊科植物白术（Atractylodes macrocephala Koidz.），入药部位为根茎。具有燥湿利水，益气健脾，止汗，安胎的功效。用于脾虚食少，消化不良，慢性腹泻、水肿。
本品为多年生的草本植物，30～60cm高。根茎状肥大，略拳。茎直立，上支分枝。叶互生，深裂或上部叶片不分裂，裂片椭圆形呈，边缘有刺。头状花序顶牛，总苞钟状，花冠紫红色，瘦果椭圆形，稍扁。花期为7～9月，果期为8～10月。
1.1.2白术的生物学特征
本品粉末淡黄棕色。草酸钙针晶，体积小，长10～32μm，薄壁细胞不规则地聚集，少数针晶直径达4μm。纤维黄色，大多长纺锤形，直径约至40μm，壁甚厚，木质化，孔沟明显。石细胞淡黄色，类圆形、多边形、矩形或少数纺锤形，直径37～64μm。薄壁细胞含菊糖，表面呈现放射状纹理。导管分子短小，为网状和具缘纹孔状，直径达48μm。取2g本品粉末置于具塞锥形瓶中，加乙醚20ml，振摇10分钟，滤过。取滤液10ml进行干燥，加10%香草醛硫酸溶液，滴在滤纸上，滤液显紫色；另取滤液 1滴，点于滤纸上，蒸发，喷涂1%香草醛硫酸溶液颜色为桃红色。
性状鉴别
根茎一般肥大，长313cm，直径为1.57cm。表面灰黄色或灰棕色，有瘤状突起和纵向的皱纹和沟纹，须根有痕，有殖留茎基和芽痕存在于顶端。质地坚硬，不易折断；断面不平坦，呈现黄白色至淡棕色，有棕黄色的点状油室散落分布，干燥部分断面角质样，色泽深或有裂纹。气清香，味甘、微辛，嚼之略带粘性。以个大、质坚实、断面黄白色、香气浓者为佳。
显微鉴别
根茎横切面：木栓层有木栓细胞15列，中间夹有断续的石细胞带12列。皮层、韧皮部及射线中有油室分布，长径180370μm，短径135200μm。表层有明显的环状。木质部外侧有13列导管呈径向排列，周围无木纤维束，内侧的导管周围有更发达的木纤维束。薄壁细胞中含有草酸钙会晶和菊糖。
1.1.3白术的化学成分及其药理活性【1～5】
（1）化学成分
在国内对白术化学成分的研究已经取得了相当大的进展，白术根茎中主要含有的化合物有苍术酮、倍半萜类、多炔醇类化合物、内酯类成分、多种氨基酸、多糖、树脂和维生素等。
苍术酮
/
倍半萜类
/
氨基酸
/
（2）药理作用
a抗肿瘤作用
白术提取物的抗肿瘤作用是激活肿瘤免疫，但不能直接杀伤肿瘤细胞。研究表明，白术挥发油能够增强巨噬细胞的活性，增强机体非特异性免疫功能，从而抑制癌细胞的生长。据文献记载，肿瘤细胞增值率明显降低，肿瘤组织浸润减少，抗肿瘤反应能力增强。其中白术的水提取物对肿瘤的生长抑制率达77.1%；白术内酯配制成的注射液，对S180的抑制率大于30%。白术挥发油对小鼠灌胃给药，对肝癌、肉瘤小鼠的抑制率分别达到51.6%、53.2%【6】。
b免疫调节功能
给药后，白术能显著提高小鼠的外周血WBC、脾脏和胸腺的重量以及淋巴细胞的转化率，对于抗体形成细胞，有明显的刺激作用，具有提高机体细胞和体液免疫的功能【7】。实验结果表明，一定剂量白术及其多糖可有效改善小鼠生长性能，提高小鼠外周血白细胞的含量、NBT阳性率和血清溶菌酶含量，提高血清免疫球蛋白和补体水平，外周血、脾脏T/B淋巴细胞转化率也随之提高，机体免疫功能增强。同时还能够提高免疫抑制动物脾细胞体外培养存活率，延长淋巴细胞寿命。
c抗衰老作用
白术具有一定的抗衰老作用，研究表明白术多糖能显著提高D～半乳糖致衰大鼠大脑皮质神经细胞超氧化物歧化酶SOD和谷胱甘肽过氧化物酶GSH～PX活性，并能降低MDA含量，减少DNA损伤【8】。黄丽亚【9】的试验也表明白术和麦冬能显著提高模型大鼠血液、肝、肾、海马、脑皮质SOD、GSH～PX的含量。吴翰桂[10]等人加入不同剂量的白术提取物测定上清液的吸收值，实验结果表明不同浓度的白术提取液对紫外线所致红细胞损伤的防护率不同，在一定浓度范围内，随着样本中白术浓度的增加，对紫外线所致红细胞损伤的保护作用也增大。
d对消化道的作用
白术对促胃肠排空及肠推进具有显著作用。一定量的白术提取物可以增加小鼠空肠的收缩幅度、频率、抗缺氧的能力及胃肠道含量。同时，白术能促进胃粘膜细胞的增殖，促进胃蛋白酶的分泌，高浓度的白术组效果优于浓度低的白术组【11】。白术对应激性溃疡有较强的预防效果，其活性成分为苍术酮具有相似ACTH的促肾上腺皮质激素作用，但对胃酸分泌亢进型溃疡无效。研究发现白术内酯Ⅰ具有较强的增强唾液淀粉酶活性、促进肠管吸收、调节肠道功能的活性，其水煎液和醇提物对酶活性的影响较强，而白术内酯Ⅲ却抑制酶的活性【12～13】。
e抗糖尿病作用
白术有加速体内葡萄糖代谢和阻止糖元分解的作用，其主要成分atractan A对四氧嘧啶所引发的高血糖小鼠有明显的降血糖作用，β～桉叶油醇对糖尿病并发症有治疗作用。其煎剂服用后能保护肝脏，防止四氯化碳引起肝糖元降低，并对糖、脂肪、蛋白质代谢及肠道、全身粘膜系统免疫障碍的脾虚小鼠有复健作用，可以使血脂、脂肪肝、血糖正常。
目 录
1绪论 1
1.1白术的相关特征 1
1.1.1白术的形态特征 1
1.1.2白术的生物学特征 1
1.1.3白术的化学成分及其药理活性 2
1.2白术多糖的开发价值与研究进展 4
1.3白术多糖的药理作用 4
1.3.1对免疫系统的影响 4
1.3.2抗氧化及抗衰老作用 5
1.3.3降血糖的作用 5
1.3.4抗肿瘤 5
1.3.5对心肌细胞的影响 5
1.4白术多糖的提取方法研究 5
2实验部分 7
2.1仪器与材料 7
2.1.1仪器 7
2.1.2药材及试剂 7
2.1.3药材处理 7
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
2.2实验方法及结果 7
2.2.1标准曲线绘制 7
2.2.2多糖含量测定方法 8
2.2.3单因素考察 8
2.2.4响应面试验及结果分析 11
3结论 16
参考文献 17
致 谢 20
1绪论
1.1白术的相关特征
1.1.1白术的形态特征
白术为菊科植物白术（Atractylodes macrocephala Koidz.），入药部位为根茎。具有燥湿利水，益气健脾，止汗，安胎的功效。用于脾虚食少，消化不良，慢性腹泻、水肿。
本品为多年生的草本植物，30～60cm高。根茎状肥大，略拳。茎直立，上支分枝。叶互生，深裂或上部叶片不分裂，裂片椭圆形呈，边缘有刺。头状花序顶牛，总苞钟状，花冠紫红色，瘦果椭圆形，稍扁。花期为7～9月，果期为8～10月。
1.1.2白术的生物学特征
本品粉末淡黄棕色。草酸钙针晶，体积小，长10～32μm，薄壁细胞不规则地聚集，少数针晶直径达4μm。纤维黄色，大多长纺锤形，直径约至40μm，壁甚厚，木质化，孔沟明显。石细胞淡黄色，类圆形、多边形、矩形或少数纺锤形，直径37～64μm。薄壁细胞含菊糖，表面呈现放射状纹理。导管分子短小，为网状和具缘纹孔状，直径达48μm。取2g本品粉末置于具塞锥形瓶中，加乙醚20ml，振摇10分钟，滤过。取滤液10ml进行干燥，加10%香草醛硫酸溶液，滴在滤纸上，滤液显紫色；另取滤液 1滴，点于滤纸上，蒸发，喷涂1%香草醛硫酸溶液颜色为桃红色。
性状鉴别
根茎一般肥大，长313cm，直径为1.57cm。表面灰黄色或灰棕色，有瘤状突起和纵向的皱纹和沟纹，须根有痕，有殖留茎基和芽痕存在于顶端。质地坚硬，不易折断；断面不平坦，呈现黄白色至淡棕色，有棕黄色的点状油室散落分布，干燥部分断面角质样，色泽深或有裂纹。气清香，味甘、微辛，嚼之略带粘性。以个大、质坚实、断面黄白色、香气浓者为佳。
显微鉴别
根茎横切面：木栓层有木栓细胞15列，中间夹有断续的石细胞带12列。皮层、韧皮部及射线中有油室分布，长径180370μm，短径135200μm。表层有明显的环状。木质部外侧有13列导管呈径向排列，周围无木纤维束，内侧的导管周围有更发达的木纤维束。薄壁细胞中含有草酸钙会晶和菊糖。
1.1.3白术的化学成分及其药理活性【1～5】
（1）化学成分
在国内对白术化学成分的研究已经取得了相当大的进展，白术根茎中主要含有的化合物有苍术酮、倍半萜类、多炔醇类化合物、内酯类成分、多种氨基酸、多糖、树脂和维生素等。
苍术酮
/
倍半萜类
/
氨基酸
/
（2）药理作用
a抗肿瘤作用
白术提取物的抗肿瘤作用是激活肿瘤免疫，但不能直接杀伤肿瘤细胞。研究表明，白术挥发油能够增强巨噬细胞的活性，增强机体非特异性免疫功能，从而抑制癌细胞的生长。据文献记载，肿瘤细胞增值率明显降低，肿瘤组织浸润减少，抗肿瘤反应能力增强。其中白术的水提取物对肿瘤的生长抑制率达77.1%；白术内酯配制成的注射液，对S180的抑制率大于30%。白术挥发油对小鼠灌胃给药，对肝癌、肉瘤小鼠的抑制率分别达到51.6%、53.2%【6】。
b免疫调节功能
给药后，白术能显著提高小鼠的外周血WBC、脾脏和胸腺的重量以及淋巴细胞的转化率，对于抗体形成细胞，有明显的刺激作用，具有提高机体细胞和体液免疫的功能【7】。实验结果表明，一定剂量白术及其多糖可有效改善小鼠生长性能，提高小鼠外周血白细胞的含量、NBT阳性率和血清溶菌酶含量，提高血清免疫球蛋白和补体水平，外周血、脾脏T/B淋巴细胞转化率也随之提高，机体免疫功能增强。同时还能够提高免疫抑制动物脾细胞体外培养存活率，延长淋巴细胞寿命。
c抗衰老作用
白术具有一定的抗衰老作用，研究表明白术多糖能显著提高D～半乳糖致衰大鼠大脑皮质神经细胞超氧化物歧化酶SOD和谷胱甘肽过氧化物酶GSH～PX活性，并能降低MDA含量，减少DNA损伤【8】。黄丽亚【9】的试验也表明白术和麦冬能显著提高模型大鼠血液、肝、肾、海马、脑皮质SOD、GSH～PX的含量。吴翰桂[10]等人加入不同剂量的白术提取物测定上清液的吸收值，实验结果表明不同浓度的白术提取液对紫外线所致红细胞损伤的防护率不同，在一定浓度范围内，随着样本中白术浓度的增加，对紫外线所致红细胞损伤的保护作用也增大。
d对消化道的作用
白术对促胃肠排空及肠推进具有显著作用。一定量的白术提取物可以增加小鼠空肠的收缩幅度、频率、抗缺氧的能力及胃肠道含量。同时，白术能促进胃粘膜细胞的增殖，促进胃蛋白酶的分泌，高浓度的白术组效果优于浓度低的白术组【11】。白术对应激性溃疡有较强的预防效果，其活性成分为苍术酮具有相似ACTH的促肾上腺皮质激素作用，但对胃酸分泌亢进型溃疡无效。研究发现白术内酯Ⅰ具有较强的增强唾液淀粉酶活性、促进肠管吸收、调节肠道功能的活性，其水煎液和醇提物对酶活性的影响较强，而白术内酯Ⅲ却抑制酶的活性【12～13】。
e抗糖尿病作用
白术有加速体内葡萄糖代谢和阻止糖元分解的作用，其主要成分atractan A对四氧嘧啶所引发的高血糖小鼠有明显的降血糖作用，β～桉叶油醇对糖尿病并发症有治疗作用。其煎剂服用后能保护肝脏，防止四氯化碳引起肝糖元降低，并对糖、脂肪、蛋白质代谢及肠道、全身粘膜系统免疫障碍的脾虚小鼠有复健作用，可以使血脂、脂肪肝、血糖正常。
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