技术领域
[0001] 本发明属于中药材主要功能成分提取领域,涉及一种天然植物黄精内主要功能成分黄精多糖的高效电离辐射提取工艺,特别是一种以电离辐射技术为提取工艺,环保且高效的提取黄精内主要功能成分黄精多糖的新方法。
相关背景技术
[0002] 黄精是我国的传统中药,具有药食同源性,以根茎作为入药部位,具有补气养阴、润肺、健脾、益肾等作用。在我国使用历史已长达数百年,我国南方的人们喜欢将黄精与肉类食品一起烹饪,将黄精作为一种保健食品来食用。在中医临床上,常用于治疗脾胃虚弱,体倦无力等症状。目前已知的黄精种类有3种,分别为黄精、滇黄精和多花黄精。
[0003] 黄精具有增强免疫系统功能、延缓衰老、降低血糖血脂、抗菌抗炎以及抗病毒抗肿瘤等药理作用。黄精中包含多种对人的身体有益处的活性成分,如多糖类、皂苷类、木脂素、强心苷、生物碱、维生素以及蒽醌类等化合物。作为黄精中主要药用成分之一的黄精多糖,在黄精中的含量一般在10.00%以上,因其含量高、作用广泛,被认为是黄精中发挥药效作用的最重要的化学成分,黄精多糖在抗菌消炎、抗氧化、降血糖、抗肿瘤和免疫调节等方面具有良好的药用效果。因而从黄精中如何高效的提取黄精多糖便是关键的工艺控制点。
[0004] 黄精多糖的提取一般按去杂质、破细胞壁和多糖提取三个步骤进行。黄精多糖多富集于黄精的根中,药典中也规定用根部入药,故而需要先将黄精根洗净、切片、干燥、粉碎后才能用于提取。
[0005] 黄精细胞拥有一层维持细胞结构的细胞壁,其主要由果胶、纤维素和半纤维素组成,能有效保护细胞内的稳态环境。要从胞浆中释放多糖,就必须进行破壁处理,不同的破坏细胞壁方法决定了不同的提取方法。
[0006] 中国专利CN104059157A提供一种黄精多糖的超声提取工艺,选择合适的黄精根茎,筛选干净,然后放入粉碎机粉碎成颗粒状;将黄精颗粒放入密闭容器中,抽真空,然后将装有黄精颗粒的容器放入加热设备中加热;将加热后的黄精颗粒取出,冷却至常温,然后将加热后的黄精颗粒送入研磨机,研磨呈粉末;将黄精粉末放入烘箱,设定时间30秒,温度110℃,进行烘烤;把烘烤后的黄精粉末投入40‑60℃的纯化水中浸泡30分钟,超声功率为440W/L的条件下作用5‑10min,超声提取3次,将滤液过滤,浓缩,加入乙醇,静置24小时,倾去上清液,减压抽滤,烘干即得黄精多糖。但本法操作过程过于复杂,对于容器要求过高,不利于大批量生产。
[0007] 中国专利CN109354630A提供一种黄精多糖的高温的提取方法,包括以下步骤:(1)提取多糖粗提物:将黄精真空干燥后,粉碎,与水混合,在70‑80℃下浸提30‑40min,然后超声提取,离心,将离心得到的上清液旋转蒸发,然后再加入乙醇溶液搅拌,静置,过滤,将所得沉淀冷冻干燥,得到多糖粗提物;(2)萃取:按照物料比1g:10mL将多糖粗提物加入氯仿正丁醇混合液中,重复萃取3次,合并3次萃取得到的水相,然后向水相中加入乙醇溶液至乙醇的质量浓度为80%,静置12‑24h,过滤,将所得固体洗涤,烘干干燥,制得黄精多糖。但本法所得黄精多糖的提取率不高,工业化生产效率过低。
[0008] 中国专利CN105418782A提供一种黄精多糖的微波辅助抽提方法,包括以下步骤:(1)原料准备;(2)粉碎;(3)脱脂;(4)微波辅助抽提;(5)浓缩;(6)除去蛋白质和脱色;(7)制取黄精多糖。虽然本专利采用微波辅助抽提工艺从超细黄精颗粒中提取了黄精多糖,但是提取机理不明,且难以放大达到工业化生产水平。
[0009] 工业上破坏黄精细胞壁的方式有酶解、高温、酸碱、超声、微波等。其中酶解技术在中药提取过程当中虽然对药物有效成分的提取率提高和保护有所帮助,但是酶解技术在中药提取过程当中表现出来的缺点也是比较突出的:第一,酶在进行反应的过程当中对温度以及pH值的要求是非常严格的。但是现阶段,由于科学技术方面受到限制,反应设备在确保反应条件方面还存在一定的不足之处;第二,酶解技术在中药提取过程当中,虽然能够很好的保证药物有效成分的提取效率以及药性,但是也存在着一些问题。这些问题主要表现在酶解技术可以使得药物当中的一些成分发生化学变化,使得药物成分原有的结构遭到破坏。有效成分结构的破坏大大的降低了药物有效成分的纯度。高温提取简单易操作,但是杂质过多,不利于精准控制在某一分子量区域。酸碱法的优点是酸碱介质能够明显提高多糖的提取率。采用稀碱液浸提后既能节省时间,又能减少原材料及试剂的消耗。且提取的多糖含量高。然而缺点也很明显:以酸作为介质时对糖苷键具有一定的破坏作用,降低多糖的得率,还会对容器造成腐蚀,除弱酸外不宜采用;碱法提取的溶液浓度增大,造成过滤闲难。超声提取原理为超声波空化作用,加速植物有效成分的浸出。优点是提取时间短,提取方法简单,同时也可以有效避免高温高压对有效成分的破坏。然而缺点也很明显:对于盛放容器要求高,且噪声、设备放大等存在问题。
[0010] 为克服黄精多糖的提取难以工业化以及实现高效提取黄精多糖的问题,一种黄精多糖的高效快速电离辐射提取工艺应运而生。电离辐射提取工艺中,反应过程不需要添加任何对人体有毒的物质,无污染,反应条件温和,在室温下即可进行,并且工业化生产效率高,成本极低,生产可控性好等。
[0011] 本发明所要解决的问题是公开一种高效率、环保无污染且成本极低的提取黄精内主要功能成分黄精多糖的高效快速电离辐射提取工艺及其应用,以克服现有技术存在的上述缺陷。
[0012] 经检索,国内尚未有与本发明相同的专利申请。
具体实施方式
[0038] 以下是本发明的具体实施例,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
[0039] 实施例1:称取500g黄精,洗净沥干,切成薄片,须根样品剪碎,冷冻干燥1‑2天,粉碎,过30目筛,得黄精粉末。取粉碎过筛后的黄精粉末10g,分装于PE袋中封口,进行电子束辐射。选用辐照剂量为80kGy,剂量率为20kGy/pass的条件进行辐照,辐照后的黄精粉末加入10倍水回流提取1次,每次1h,滤过。滤液于60℃减压浓缩,浓缩后缓慢加入4倍体积的无水乙醇溶液,4℃冷藏过夜。离心,弃去上清液,沉淀用90%乙醇洗涤3次,冷冻干燥,得黄精粗多糖。将得到的黄精粗多糖加入蒸馏水制成粗多糖溶液,使用DEAE‑52层析柱进行分离纯化,后经过浓缩,醇沉,离心,冷冻干燥,干燥后得到黄精精多糖。
[0040] 实施例2:称取500g黄精,洗净沥干,切成薄片,须根样品剪碎,冷冻干燥1‑2天,粉碎,过30目筛,得黄精粉末。取粉碎过筛后的黄精粉末10g,分装于PE袋中封口,进行电子束辐射。选用辐照剂量为240kGy,剂量率为20kGy/pass的条件进行辐照,辐照后的黄精粉末加入20倍水回流提取2次,每次1.5h,滤过。滤液于60℃减压浓缩,浓缩后缓慢加入4倍体积的无水乙醇溶液,4℃冷藏过夜。离心,弃去上清液,沉淀用90%乙醇洗涤3次,冷冻干燥,得黄精粗多糖。将得到的黄精粗多糖加入蒸馏水制成粗多糖溶液,使用DEAE‑52层析柱进行分离纯化,后经过浓缩,醇沉,离心,冷冻干燥,干燥后得到黄精精多糖。
[0041] 实施例3:称取500g黄精,洗净沥干,切成薄片,须根样品剪碎,冷冻干燥1‑2天,粉碎,过30目筛,得黄精粉末。取粉碎过筛后的黄精粉末10g,分装于PE袋中封口,进行电子束辐射。选用辐照剂量为320kGy,剂量率为20kGy/pass的条件进行辐照,辐照后的黄精粉末加入30倍水回流提取5次,每次3h,滤过。滤液于60℃减压浓缩,浓缩后缓慢加入4倍体积的无水乙醇溶液,4℃冷藏过夜。离心,弃去上清液,沉淀用90%乙醇洗涤3次,冷冻干燥,得黄精粗多糖。将得到的黄精粗多糖加入蒸馏水制成粗多糖溶液,使用DEAE‑52层析柱进行分离纯化,后经过浓缩,醇沉,离心,冷冻干燥,干燥后得到黄精精多糖。
[0042] 结合附图对技术手段的择取进行说明:
[0043] 图1‑5分别是固液比、提取温度、提取时间、提取次数、辐射吸收剂量对黄精多糖提取率的影响。选用这五个对PSCP提取率影响较大的单因素变量,对PSCP提取率的结果进行探讨。确定了最佳的固液比为1:20时,其PSCP的提取率达到最高,为17.79%;最佳的提取温度为90℃时,其PSCP的提取率达到最高,为19.52%;最佳的提取时间为1.5h时,其PSCP的提取率达到最高,为15.19%;最佳的提取次数为2次时,PSCP的提取率达到最高,为21.11%;最佳的辐射剂量为240kGy时,其PSCP的提取率达到最高,为30.16%。通过测定结果确定了三个对辐射提取PSCP影响较大的单因素,即提取次数,提取温度和辐射剂量,进行响应面实验研究。
[0044] 图6是辐射提取黄精多糖的响应面实验。(a,b)提取次数和提取温度对PSCP提取率的影响;(c,d)提取温度和辐射吸收剂量对PSCP提取率的影响;(e,f)提取次数和辐射吸收剂量对PSCP提取率的影响;(g)为响应面计算出的最佳工艺条件。(a,c,e:响应面图,b,d,f:等高线图)。通过Design‑Expert 12分析,确定辐射提取PSCP的最佳工艺条件为提取次数2次,提取温度93℃,辐射吸收剂量240kGy,理论最佳PSCP得率为32.40%。其提取率明显高于其他提取方法的提取率。
[0045] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。