CN101921344B - 一种提取百合多糖的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提取百合多糖的方法，该方法是以兰州百合鳞茎为原料，利用微波萃取技术，快速、高效的提取百合多糖。该方法步骤简便，易于操作，提取率高达35％，提取时间为15～60分钟，大大降低了能源消耗，属典型的环境清洁绿色生产工艺。

Description

一种提取百合多糖的方法

技术领域

本发明涉及一种以兰州百合鳞茎为原料，微波辅助提取百合多糖的方法。

背景技术

兰州百合(Lilium david var.unicolor Salisb.)是百合科百合属川百合的一个交种，是一种多年生鳞茎类草本植物。其鳞茎硕大，因其地下茎块由数十瓣鳞片相累抱合，有“百片合成”之意而得名，且颜色洁白，鳞片丰满白嫩，质地细腻，口味甜美而幽香；其花单生，大而美丽，香味浓郁，有很高的食用、药用、保健和观赏价值，不仅是中国百合中的上品，而且是中国唯一的甜百合。由于百合多糖显著的生物学活性，因此对百合多糖的研究也就成为一个当前的热点。中国专利公开号为CN100999554A的专利申请公开了一种抗疲劳百合多糖的制备方法，报道了此多糖能增强力竭平均时间，具有良好的抗疲劳效果。中国专利公开号为CN101270167A的专利申请公开了一种增强免疫力的百合多糖的制备方法，报道了此多糖能够提高巨噬细胞的吞噬能力，促进其非特异性免疫功能，拮抗环磷酰胺及恢复T细胞介导的细胞免疫反应，提高T淋巴细胞的应答功能。

常规多糖提取方法多采用热水浸提，利用多糖在热水中的溶解度随时间、温度、pH值等的变化而不同，通过调整浸提时间、温度和pH值来增加提取率，普遍存在设备投资较大，运行成本高且提取率较低等问题。而微波是通过磁控管所产生的每秒24.5亿次超高频快速震荡使溶剂分子尤其是极性介质发生高速震荡、自旋，增大了溶剂进入溶质内部的能力，利用分子极化或离子导电效应而直接对物质进行加热，微波的体积加热与选择性加热能使原料的细微组织结构发生变化，使目标成分更容易从基质中释放出来，使得整个提取时间缩短，提取率增高，同时由于微波的穿透力，也使得对原料处理的粒度要求降低。针对当前植物多糖较高的利用价值，多糖的高效提取也就成为目前研究的一个主要方向。中国专利公开号为CN 101147537A的专利申请公开了一种从苦瓜中高效提取苦瓜多糖的方法，公开了一处用纤维素酶法与微波辅助提取苦瓜多糖的方法，用质量分数为0.6％纤维素酶处理10-12min，然后用700W-1000W处理3-5min，55-60℃热水煮3-4h，得率可达19.53％；中国专利公开号为CN101240036A的专利申请公开了一种微波辅助提取沙蒿多糖的方法，报道了在功率在600W-800W，时间在20-30min，多糖得率高于30％；中国专利公开号为CN1277209A的专利申请公开了微波提取茶叶中多糖和多酚类物质的方法，该方法采用微波功率在500-1500W从茶叶中提取多糖的方法，提取物多糖含量为30％-45％；中国专利公开号为CN101029086A的专利申请公开了一种精制黄芪多糖的方法，在微波辅助提取下，黄芪多糖的得率为8.50％；中国专利公开号为CN 1569854A的专利申请公开了微波提取苦参碱工艺，报道了一种在12-36W/L的微波强度下照射40-70分钟后，苦参碱浓度达到0.22％以上，当提取浓度相同时，可节约26小时，节能约40％。；中国专利公开号为CN1281856A的专利申请公开了一种微波提取银杏黄酮和银杏内酯类物质的方法，采用微波功率在500-1500W，水和有机溶剂的混合物中进行提取，提取物中银杏总黄酮和内酯的含量为38-40％/10-12％。在上述众多的专利文献中，均未涉及以兰州百合鳞茎为原料的微波辅助提取天然生物多糖的方法及应用，本发明首次使用微波法辅助提取百合多糖，发明了一种微波辅助提取百合多糖的方法。

相比而言，微波辅助提取通过使用较少溶剂和能量来支持，是一项环境友好的绿色生产技术。本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，利用微波萃取的特点，提供从兰州百合鳞茎中提取天然生物多糖的新方法，即提供一种可以取代上述传统的溶剂浸提和超声波提取的简便、易行、高效、快速、成本低以及废液排放量少的环境友好的绿色生产技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题是利用微波萃取的特点，提供一种微波辅助提取百合多糖的新方法；该方法是以兰州百合鳞茎为原料，利用微波萃取技术，快速、高效的提取天然生物多糖的新方法。

为解决上述技术问题，本发明所述的一种微波辅助提取百合多糖的方法，包括如下步骤

1)称取烘干的兰州百合鳞茎，置微波提取设备中，用蒸馏水充分溶解、搅拌，所述兰州百合鳞茎与蒸馏水的重量与体积比为1∶10～70，然后在微波频率为2450MHz，功率为100W～700W的条件下提取15～60分钟，控制提取温度为40℃～80℃，收集提取液，在0.06～0.08MPa的条件下抽滤，收集滤液，在0.07～0.08MPa下减压浓缩至原体积的1/6～1/3，在浓缩液中加入乙醇，所述乙醇含量占加入乙醇后溶液总体积的70～85％，室温下静置24小时，然后在4000～5000转/分钟的转速下离心分离，收集沉淀；将沉淀物在-65～-55℃，1～10Pa下的条件下冷冻干燥18～30小时，得物质A；

2)称取物质A，用100～200倍重量的水溶解，再用体积比为1∶3～5的正丁醇和氯仿混合液萃取4～10次，收集上层水溶液，在50～55℃、0.07-0.09MPa下减压浓缩至原体积的1/9～1/15时，减压浓缩后倒入截留分子量8000～14000Da的透析袋中透析30～48小时，然后向透析袋内加入乙醇，使乙醇含量占加入乙醇后溶液总体积的80～85％，静置14～20小时；在4500～5000转/分钟的转速下离心分离，收集沉淀；将沉淀物-65～-55℃，1～10Pa下的条件下冷冻干燥20～30小时，得纯化的百合多糖。

红外光谱显示在3432^-1nm处有一特征峰，O-H的伸缩振动在3200～3600cm^-1处出现一宽峰，2925^-1nm为C-H键的变角振动引起的，1620^-1nm为-COO^-的伸缩振动峰，1070^-1nm为-CO的伸缩振动，这些均为多糖的吸收峰。利用GPC测得微波提取所得百合多糖的分子量结果为Mn：1.539×10⁵、Mp：4.325×10⁴；Mw：2.013×106⁵；Mz：3.634×10⁷；Mw/Mn：13.081。通过GC-MS分析，所得百合多糖的单糖组成为D-甘露糖和D-葡萄糖，其摩尔比为47.76∶52.24。

本发明的特点和产生的有益效果是：

本发明是兰州百合鳞茎为原料的微波辅助提取，步骤简便，易于操作，提取率高达35％，提取时间为15～60分钟，大大降低了能源消耗，属典型的环境清洁绿色生产工艺。本发明充分利用兰州百合良好的资源优势，利用微波技术开发本产品，市场前景十分看好，经济效益广阔。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明

图1为本发明的方法制备出的天然多糖产品的红外扫描图；

图2为本发明的方法制备出的天然多糖产品的分子量图；

图3为本发明的方法制备出的天然多糖产品的单糖组成图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：

1)称取烘干的兰州百合鳞茎50g，置微波提取设备中，用蒸馏水充分溶解、搅拌(原料与水的重量与体积比为1∶70)，用频率为2450MHz，功率为400W的微波提取30分钟，控制提取温度为80℃，收集提取液，在0.08MPa的条件下抽滤，收集滤液，在0.07MPa下减压浓缩至原体积的1/6，在浓缩液中加入乙醇，使乙醇含量占加入乙醇后溶液总体积的70％，室温下静置24小时，然后在4000转/分钟的转速下离心分离，收集沉淀；将沉淀物在-65℃，1Pa下的条件下冷冻干燥18小时，得物质A；

2)称取10g物质A，用100倍重量的水溶解，用体积比为1∶3的正丁醇和氯仿混合液萃取4次，收集上层水溶液，在50℃、0.07MPa下减压浓缩至原体积的1/9时，减压浓缩后倒入截留分子量8000～14000Da的透析袋中透析30小时，然后向透析袋内液中加入乙醇，使乙醇含量占加入乙醇后溶液总体积的80％，静置14小时；在4500转/分钟的转速下离心分离，收集沉淀；将沉淀物-65℃，1Pa下的条件下冷冻干燥20小时，得纯化的百合多糖。

微波辅助提取百合多糖的得率

实验	温度	时间	料液比	提取率(％)
					实施例1	80℃	30min	1∶70	43.71
实施例2	40℃	60min	1∶10	35.29
					实施例3	60℃	15min	1∶40	36.80

实施例2

1)称取烘干的兰州百合鳞茎50g，置微波提取设备中，用蒸馏水充分溶解、搅拌(原料与水的重量与体积比为1∶10)，用频率为2450MHz，功率为100W的微波提取60分钟，控制提取温度为40℃，收集提取液，在0.06MPa的条件下抽滤，收集滤液，在0.08MPa下减压浓缩至原体积的1/3，在浓缩液中加入乙醇，使乙醇含量占加入乙醇后溶液总体积的85％，室温下静置24小时，然后在5000转/分钟的转速下离心分离，收集沉淀；将沉淀物在-55℃，10Pa下的条件下冷冻干燥30小时，得物质A；

2)称取10g物质A，用200倍重量的水溶解，用体积比为1∶5的正丁醇和氯仿混合液萃取10次，收集上层水溶液，在55℃、0.09MPa下减压浓缩至原体积的1/15时，减压浓缩后倒入截留分子量8000～14000Da的透析袋中透析48小时，然后向透析袋内液中加入乙醇，使乙醇含量占加入乙醇后溶液总体积的85％，静置20小时；在5000转/分钟的转速下离心分离，收集沉淀；将沉淀物-55℃，10Pa下的条件下冷冻干燥30小时，得纯化的百合多糖。

实施例3

1)称取烘干的兰州百合鳞茎50g，置微波提取设备中，用蒸馏水充分溶解、搅拌(原料与水的重量与体积比为1∶50)，用频率为2450MHz，功率为400W的微波提取30分钟，控制提取温度为60℃，收集提取液，在0.07MPa的条件下抽滤，收集滤液，在0.08MPa下减压浓缩至原体积的1/4，在浓缩液中加入乙醇，使乙醇含量占加入乙醇后溶液总体积的80％，室温下静置24小时，然后在4500转/分钟的转速下离心分离，收集沉淀；将沉淀物在-60℃，5Pa下的条件下冷冻干燥25小时，得物质A；

2)称取10g物质A，用150倍重量的水溶解，用体积比为1∶4的正丁醇和氯仿混合液萃取6次，收集上层水溶液，在52℃、0.08MPa下减压浓缩至原体积的1/12时，减压浓缩后倒入截留分子量8000～14000Da的透析袋中透析36小时，然后向透析袋内液中加入乙醇，使乙醇含量占加入乙醇后溶液总体积的83％，静置17小时；在4800转/分钟的转速下离心分离，收集沉淀；将沉淀物-60℃，5Pa下的条件下冷冻干燥25小时，得纯化的百合多糖。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (1)

1.一种提取百合多糖的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)称取烘干的兰州百合鳞茎，置微波提取设备中，用蒸馏水充分溶解、搅拌，所述兰州百合鳞茎与蒸馏水的重量与体积比为1∶10～70，然后在微波频率为2450MHz，功率为100W～700W的条件下提取15～60分钟，控制提取温度为40℃～80℃，收集提取液，在0.06～0.08MPa的条件下抽滤，收集滤液，在0.07～0.08MPa下减压浓缩至原体积的1/6～1/3，在浓缩液中加入乙醇，所述乙醇含量占加入乙醇后溶液总体积的70～85％，室温下静置24小时，然后在4000～5000转/分钟的转速下离心分离，收集沉淀；将沉淀物在-65～-55℃，1～10Pa下的条件下冷冻干燥18～30小时，得物质A；

2)称取物质A，用100～200倍重量的水溶解，再用体积比为1∶3～5的正丁醇和氯仿混合液萃取4～10次，收集上层水溶液，在50～55℃、0.07-0.09MPa下减压浓缩至原体积的1/9～1/15时，减压浓缩后倒入截留分子量8000～14000Da的透析袋中透析30～48小时，然后向透析袋内加入乙醇，使乙醇含量占加入乙醇后溶液总体积的80～85％，静置14～20小时；在4500～5000转/分钟的转速下离心分离，收集沉淀；将沉淀物-65～-55℃，1～10Pa下的条件下冷冻干燥20～30小时，得纯化的百合多糖。

Images