CN103142669B

CN103142669B - 酶法提取人参皂苷的方法

Info

Publication number: CN103142669B
Application number: CN201310072500.1A
Authority: CN
Inventors: 陈勇
Original assignee: ANHUI FENGRUN BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Anhui Fengrun biotechnology Limited by Share Ltd
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2033-03-07
Also published as: CN103142669A

Abstract

本发明提供了一种酶法提取人参皂苷的方法及所得到的人参皂苷提取物。所述的方法包括对植物药材人参进行酶提取和醇提取的步骤，其中，酶提取步骤：以添加酶制剂的水溶液作为酶提取液，对粉碎或切片后的人参进行浸渍提取，所述的酶制剂为纤维素酶、果胶酶或其混合物，提取条件：30℃～50℃酶解0.5小时～6小时；醇提取步骤：向酶解后的人参溶液中加入乙醇，配成30％～60％体积浓度的乙醇提取液，50℃～90℃加热回流2小时～10小时；残渣用相同浓度的乙醇液再次回流提取1～4小时，合并提取液。利用本发明的方法得到的人参皂苷提取物有效成分含量高，相对单纯的乙醇加热回流，提取率提高30％以上，且本发明的提取条件温和，操作简单，成本较低。

Description

酶法提取人参皂苷的方法

技术领域

本发明属于天然产物提取的技术领域，具体涉及采用生物酶技术从人参中提取人参皂苷的方法以及所提取得到的人参皂苷提取物。

背景技术

人参(Panax ginseng C.A.Mey)是五加科(Araliaceae)植物人参的干燥根，俗称人衔、鬼盖、地精、孩儿参等，是我国名贵的药材，已有数千年的药用历史。人参性平、味甘、微苦且微温，具有大补元气，复脉固脱，补脾益肺，生津止渴，安神益智之功效。近年来，国内外学者对人参的有效成分进行了药理研究、临床观察和流行病学检查，结果表明人参具有改善微循环、提高组织抗缺氧能力、抑制血小板聚集、抗肿瘤、抗衰老、抗辐射、抗疲劳等多种生物活性。

人参的化学成分主要有三萜类人参皂苷、有机酸及酯类、维生素类、多糖类等，其中人参皂苷是其最主要活性成分。按照人参皂苷的结构类型(羟基的数量不同)、糖基的数量和位置，可将目前已分离鉴定出的60余种单体皂苷化合物分为3组：

(a)oleanolic酸型，即齐墩果酸(Oleanolic acid)类，如人参皂苷Ro，主要有抗炎、抗血小板释放等作用；

(b)20(S)-原人参萜二醇(PD)型，如人参皂苷Ra、Rb₁、Rb₃、Rc、Rd、Rg₃、Rh₂、Rs。其中人参皂苷Rb₁、Rb₂表现出具有中枢神经抑制、降低细胞内钙、抗氧化、清除自由基和改善心肌缺血再灌注损伤等作用，原人参二醇组皂苷无溶血活性；

(c)20(S)-原人参萜三醇(PT)型，如人参皂苷Re、Rf、Rg₁、Rg₂、Rh₁。其中人参皂苷Rg₁表现出具有中枢神经兴奋、促智、促进蛋白质及DNA和RNA的合成等作用；人参皂苷Re是抗心律失常有效成分，具有可抑制吗啡诱发小鼠产生的耐药性等作用；人参皂苷Rg₂具有可抑制兔血小板释放反应等作用。

中医使用人参已有几千年的历史。目前临床上以人参为主药的中成药有数十种。在研究人参制剂时，发现不同提取工艺对提取物中人参有效成分人参皂苷、人参二醇含量影响较大。传统人参采用粉末入药或渗漏提取，目前多采用不同浓度乙醇回流提取，亦有用渗漏工艺，或是采用微波提取、大孔树脂处理等工艺。例如，CN101862361A公开了一种从人参中提取人参皂苷的方法，其中是用乙醇溶液浸泡并加入表面活性剂后用微波加热提取人参皂苷，以提高提取率。然而，现有的这些从人参中提取人参皂苷的方法，仍存在操作繁琐、提取时间长、效率较低、对有效成分提取不充分、浪费药材等缺点。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种酶法提取人参皂苷的方法，以对人参皂苷进行更充分提取，提高提取效率。

本发明的另一目的在于提供一种按照所述的方法制备得到的人参皂苷提取物，该提取物中含有多种人参皂苷成分。

一方面，本发明提供了一种酶法提取人参皂苷的方法，其中，是采用了酶工程与传统中药提取技术的结合，对人参进行处理，提取其中的人参皂苷。

根据本发明的具体实施方案，本发明提供的酶法提取人参皂苷的方法，包括对植物药材人参进行酶提取和醇提取的步骤，其中：

酶提取步骤：以添加酶制剂的水溶液作为酶提取液，对粉碎或切片后的人参进行浸渍提取，所述的酶制剂为纤维素酶、果胶酶或其混合物，提取条件：30℃～50℃酶解0.5小时～6小时(可辅以适当搅拌，也可以不搅拌)；

醇提取步骤：向酶解后的人参溶液中加入乙醇(不需要进行灭酶处理，直接加入乙醇即可)，配成30％～60％体积浓度的乙醇提取液，50℃～90℃加热回流2小时～10小时；残渣用相同浓度的乙醇液再次回流提取1～4小时(这里所述的相同浓度是指再次回流提取液的乙醇浓度与第一次乙醇提取液的浓度基本相同)，合并提取液。

本发明的酶法提取人参皂苷的方法，在酶提取步骤中，加入了特定的酶制剂，对天然原料药人参进行酶解，可以水解植物中的纤维素、果胶质等，破碎植物细胞壁，将纤维素等转变成小分子的可溶性糖类，有利于细胞内有效成分的溶出，使有效成分提取更加完善，而且，发明人发现，通过该酶提取步骤，还可以有效避免传统醇提取过程中产生的沉淀现象，既改善了药液澄清度，又增加了营养成分的含量。

根据本发明的具体实施方案，本发明的酶法提取人参皂苷的方法中，所述酶制剂的添加量为药材重量(除特别注明外，本发明中所述药材量均是以干人参药材量计)的0.5‰～5‰。

根据本发明的具体实施方案，本发明的酶法提取人参皂苷的方法中，所述的酶制剂为纤维素酶与果胶酶的混合物，纤维素酶与果胶酶的质量比为1∶1～1∶2。本发明中所述的各试剂包括纤维素酶、果胶酶等均可商购获得。优选地，所述纤维素酶活力大于等于1万u/g，所述果胶酶活力大于等于3万u/g。

根据本发明的具体实施方案，本发明的酶法提取人参皂苷的方法中，所述酶提取步骤中，添加酶制剂的水溶液的量为药材量的3～7倍重量。

本发明的酶法提取人参皂苷的方法中，考虑到成份的极性和温度的影响，对酶提取液进一步采用了乙醇加热回流的方法进行循环处理，之后过滤，得提取液。

根据本发明的具体实施方案，本发明的酶法提取人参皂苷的方法中，所述醇提取步骤中，控制醇提取液为30％～60％体积浓度的乙醇。更具体地，优选同时控制乙醇提取液的量(首次醇提时的量)为药材量的5～10倍重量。根据本发明的具体实施方案，可控制二次醇提时乙醇提取液的量(再次回流的乙醇提取液的量)为药材量的6～10倍重量；二次醇提时的温度优选与首次醇提时相同；更优选地，二次醇提时乙醇用量与首次醇提时相同。

根据本发明的具体实施方案，本发明的酶法提取人参皂苷的方法还可包括：

在酶提取步骤前，对植物药材人参进行前处理：称取植物药材人参，加水浸泡过夜，使人参变软，切碎或切成薄片。

根据本发明的具体实施方案，本发明的酶法提取人参皂苷的方法还包括：

对醇提取后得到的醇提取液进行浓缩干燥，得到人参皂苷浓缩提取液或人参皂苷提取浸膏；或者，更进一步将浓缩提取液或提取浸膏浓缩干燥(优选于50℃～60℃下旋蒸法减压浓缩，60℃以下真空干燥)得人参皂苷提取物黑褐色粉末。浓缩过程中回收乙醇，重复利用，以进一步降低成本。

根据本发明的具体实施方案，本发明的酶法提取人参皂苷的方法中，所述对醇提取液进行浓缩干燥的操作条件是：50℃～60℃旋蒸法减压浓缩，60℃以下真空干燥。

在本发明的一具体实施方案中，本发明提出的酶法提取人参皂苷的方法包括有人参药材的前处理、酶处理、醇提和浓缩干燥的步骤，具体操作如下：

(1)称取人参药材，加蒸馏水浸泡过夜，人参药材泡软后切成薄片；

(2)在上述试样中加3～7倍重量的蒸馏水作为提取液，并加入纤维素酶、果胶酶或其混合的复合酶，充分搅拌均匀，在30～50℃温度下酶解0.5～6小时；

其中，所述的酶制剂按药材重量的0.5‰-5‰加至水提取液中，在特定温度下进行恒温酶解，以充分溶解人参药材中的纤维素等成分，其中纤维素酶与果胶酶的质量比为1∶1～1∶2；本发明要求各酶制剂的规格：纤维素酶活力不低于1万u/g，果胶酶活力不低于3万u/g；

(3)将酶解后的人参溶液中加入乙醇，配成原药材重量5～10倍量的乙醇液，且控制该乙醇液中乙醇体积浓度30％～60％，50～90℃加热回流2～10小时，残渣再用相同浓度的乙醇液再次回流提取1～4小时，合并提取液；

(4)将所得的醇提取液旋蒸法减压浓缩成稠膏状，浓缩过程中回收乙醇，浓缩后为避免破坏氨基酸成分，采用60℃下真空干燥，所得干燥粉末，即为人参皂苷提取物粉末。

采用比色法测定本发明的方法提取人参皂苷的得率，与单纯的热醇回流提取法相比较，本发明的提取率提高30％以上。

另一方面，本发明还提供了按照本发明的酶法提取人参皂苷的方法制备得到的人参皂苷提取物。

根据本发明的具体实施方案，本发明的人参皂苷提取物，可以是浓缩提取液形式，也可以是所述的浸膏或粉末形式。

综上所述，本发明的酶法提取人参皂苷的方法具有以下优点：

本发明采用生物酶技术与传统的中药提取技术相结合，由于生物酶的高效性和专一性，溶解人参药材中的纤维素和果胶质等物质，使有效成分更加充分的提取出，再结合采用乙醇加热回流的方法进行提取，提取出的皂苷成分更充分全面，提取率高；并且，本发明的方法中，酶解条件温和，操作简单，主要溶剂为水和乙醇，乙醇提取后可回收利用，从而减少溶剂消耗，使生产成本降低。

附图说明

图1为本发明的酶法提取人参皂苷的工艺流程示意图。

具体实施方式

为了更清楚地理解本发明，现结合附图并参照下列实施例进一步描述本发明。实施例仅用于解释而不以任何方式限制本发明。

实施例1

请参见图1所示的提取工艺流程，本实施例的酶法提取人参皂苷的工艺主要按照如下操作进行：

称取人参药材100g，浸泡过夜，切成薄片，加水400mL，加纤维素酶50mg，果胶酶100mg，45℃反应1小时，再向酶解提取液中加200mL95％体积浓度的乙醇，配成乙醇提取液，55℃回流3小时，过滤得提取液；残渣用800mL相同浓度的乙醇液，55℃回流2小时，过滤得提取液，合并两次醇提液。将提取液在50℃减压浓缩成浸膏状，在浓缩过程中回收乙醇，最后将浸膏在60℃以下进一步真空干燥所得粉末即为人参皂苷提取物。

本实施例的人参皂苷提取物为黑棕色粉末。

用比色法测定本实施例的酶法提取的人参皂苷，与单纯的热醇回流法相比较，提取的人参皂苷得率提高46.7％。

实施例2

称取人参药材100g，浸泡过夜，切成薄片，加水400mL，加纤维素酶75mg，果胶酶75mg，45℃反应1小时，再向提取液中加200mL95％体积浓度的乙醇，配成乙醇提取液，55℃回流3小时，过滤得提取液；残渣加800mL相同浓度的乙醇液，55℃回流2小时，过滤得提取液，合并两次醇提液。将提取液在50℃减压浓缩成浸膏状，在浓缩过程中回收乙醇，最后将浸膏在60℃以下进一步真空干燥所得粉末即为本实施例的人参皂苷提取物。用比色法测定酶法提取的人参皂苷较单纯的热醇回流法提取的人参皂苷得率提高47.6％。

实施例3

称取人参药材100g，浸泡过夜，切成薄片，加水400mL，加纤维素酶150mg，45℃反应1小时，再加200mL体积浓度95％的乙醇配成乙醇液，55℃回流3小时，过滤得提取液；残渣加800mL相同浓度的乙醇液，55℃回流2小时，过滤得提取液，合并两次醇提液。将提取液在50℃减压浓缩成浸膏状，在浓缩过程中回收乙醇，最后将浸膏在60℃以下进一步真空干燥所得浸膏即为人参皂苷提取物。用比色法测定酶法提取的人参皂苷较单纯的热醇回流法提取的人参皂苷得率提高32.3％。

一、提取方法与分组

称取人参药材100g各四份，浸泡过夜，切成薄片，加水400mL，分别加入(1)纤维素酶150mg；(2)纤维素酶50mg，果胶酶100mg；(3)纤维素酶75mg，果胶酶75mg；(4)不加酶；45℃反应1小时，再向提取液中加200mL加95％体积浓度的乙醇，配成乙醇提取液，55℃回流3小时，过滤得提取液；残渣加800mL相同浓度的乙醇液，55℃回流2小时，过滤得提取液，合并两次醇提液，浓缩至200mL，作为待测提取液。用比色法测定该酶法提取的人参皂苷待测提取液中的人参皂苷含量。

二、比色法检测各实施例的人参皂苷提取物

采用比色法测定人参皂苷含量的方法，来测定提取液中人参皂苷(以Rg1作为指标)的含量。

(1)试液配制：

8％香草醛-甲醇溶液：称取香草醛2g于25ml量瓶中，加甲醇溶解并稀释至刻度。

77％H₂SO₄溶液：量取78.6ml浓硫酸于含20ml水的100ml量瓶中，再加水稀释至刻度。

(2)样品配制：

供试品溶液：分别将人参酶法提取样品200mL和人参空白提取样品稀释定容至500ml，再各取5ml于10ml量瓶中，用50％乙醇稀释至10ml，得到人参空白提取样品溶液和人参酶法提取样品溶液。

对照品溶液：取3mg人参皂苷Rg1于10ml量瓶中，加50％乙醇溶解并稀释至刻度。(3)测定：

取4支具塞刻度试管，分别加0.5ml50％乙醇，用于校准，0.5ml人参皂苷Rg1标准溶液，用于对照，和上述配制的人参空白提取样品溶液0.5ml，人参酶法提取样品溶液0.5ml，再将这4支试管置于冰水浴中，各加8％香草醛-甲醇溶液0.5ml，再加5ml77％H₂SO₄溶液，摇匀，于60℃水浴中放置10分钟，迅速取出放于冰水浴中，冷却10分钟，各加入5ml甲醇溶液，摇匀，于544nm处测光吸收值。

由比尔-朗伯定律数学表达式：A＝lg(1/T)＝Kbc，

进行计算人参皂苷含量，其中A为吸光度，T为透射比(是透射光强度比上入射光强度)，c为吸光物质的浓度，b为吸收层厚度。A_对、C_对分别为对照样品的吸光度和吸光物质的浓度。

三、试验结果

Claims

1.一种酶法提取人参皂苷的方法，该方法包括对植物药材人参进行酶提取和醇提取的步骤，其中：

酶提取步骤：以添加酶制剂的水溶液作为酶提取液，对粉碎或切片后的人参进行浸渍提取，所述的酶制剂为纤维素酶与果胶酶的混合物，纤维素酶与果胶酶的质量比为1：1～1：2，所述酶制剂的添加量为药材重量的0.5‰～5‰，添加酶制剂的水溶液的量为药材量的3～7倍重量，提取条件：30℃～50℃酶解0.5小时～6小时；

醇提取步骤：向酶解后的人参溶液中加入乙醇，配成30％～60％体积浓度的乙醇提取液，55℃加热回流2小时；残渣用相同浓度的乙醇液再次回流提取1～4小时，合并提取液。

2.根据权利要求1所述的酶法提取人参皂苷的方法，其中，所述纤维素酶活力大于等于1万u/g，所述果胶酶活力大于等于3万u/g。

3.根据权利要求1所述的酶法提取人参皂苷的方法，其中，所述醇提取步骤中，乙醇提取液的量控制为药材量的5～10倍重量。

4.根据权利要求1所述的酶法提取人参皂苷的方法，该方法还包括：

5.根据权利要求1所述的酶法提取人参皂苷的方法，该方法还包括：

对醇提取后得到的醇提取液进行浓缩干燥，得到人参皂苷浓缩提取液或人参皂苷提取浸膏或人参皂苷提取物粉末。

6.根据权利要求5所述的酶法提取人参皂苷的方法，其中，所述对醇提取液进行浓缩干燥的操作条件是：50℃～60℃旋蒸法减压浓缩，60℃以下真空干燥。