CN103191196B - 肉苁蓉功能成分的集成化超声循环提取及分离工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种肉苁蓉功能成分的超声强化循环提取及分离工艺，其特征为采用超声强化提取技术将肉苁蓉的主要功效成分苯乙醇苷、多糖和总寡糖进行集成化提取及后续的分离。本发明解决了肉苁蓉资源的综合利用问题，提高了肉苁蓉提取效率，降低了生产成本，具有很好的工业化生产及市场开发前景。

Description

肉苁蓉功能成分的集成化超声循环提取及分离工艺

技术领域

本发明涉及一种肉苁蓉功能成分的集成化超声循环提取及分离工艺，特别涉及肉苁蓉苯乙醇总苷、肉苁蓉总寡糖及肉苁蓉多糖的集成提取及分离工艺。

背景技术

肉苁蓉为列当科植物肉苁蓉的带鳞片的干燥肉质茎,又名苁蓉、大芸、金笋、地精。肉苁蓉为著名的补益中药,具有补肾阳、益精血、润肠通便的功效,传统用于肾阳不足、精血亏虚、阳痿不孕、腰膝酸软、筋骨无力、肠燥便秘,为历代使用频度最高的补肾阳药物。现代药理研究表明,肉苁蓉具有提高性功能、抗衰老、提高学习记忆能力、抗老年痴呆症、通便等多方面的作用,广泛用于中医临床处方、中成药和保健产品。

肉苁蓉的化学成分非常复杂，主要为苯乙醇苷类、环烯醚萜及其苷类、木脂素苷类、多糖类、寡糖类和甜菜碱等,其提高性功能和学习记忆能力、抗衰老抗疲劳、治疗老年痴呆症、帕金森病和心肌缺血、保肝等功效的有效成分为苯乙醇苷类；提高免疫功能的有效成分为苯乙醇苷类和多糖类；通便有效成分为半乳糖醇或总寡糖。目前在肉苁蓉的提取中，一般都是单独研究苯乙醇苷、多糖、半乳糖醇等某一类或某一种主要有效成分的提取方法，而将多种有效成分综合考虑，进行集成化提取的研究较少，造成肉苁蓉资源的极大浪费。

从中药中提取天然成分的首要条件是被提取物能够快速、高效地进入提取介质,由于中药有效成分多为胞内产物，提取过程中一般需要破坏原料细胞壁。超声波对各种成分提取的强化作用主要源于其空化作用,空化中微小气泡的爆裂产生的极大压力使被破碎物细胞壁及整个生物体的破裂在瞬间完成,缩短了破碎时间,同时超声波产生的振动作用加强了胞内物质的释放、扩散及溶解，显著提高提取效率。循环超声提取技术大大提高了超声场强度、物料对超声波的利用率以及物料接受超声波处理的均匀性，解决了超声提取的工程放大问题。

循环超声提取技术具有显著的特点和优势,主要包括:1)效率高:提取时间短,提取时间仅为常规提取方法的几分之一到几十分之一。2)提取能耗低:小功率超声波即可破碎提取大量物料,一般均在室温下提取,无须大功率搅拌和加热,能耗较常规提取方法可降低50%以上。3)提取产品质量高:最大限度保持了各种有效成分的活性,特别是各种热敏性成分,可达到提高药效、减少用量的目的。同时,由于提取时间短,提取产品中其他无用的组分减少,可显著降低单一组分等其他高端产品的生产成本。4)目标提取物提取得率高:由于采用超声破碎提取技术,使药材中的有效成分得以充分释出,从而使目标提取物的提取率提高。甚至有些用常规方法难于提取的组分亦能快速提取出来。5)适用范围广:同时适用于挥发性和非挥发性提取介质,适用于各种天然产物提取的实验研究、中试试验以及工业化生产,不受提取物相对分子质量、极性等限制。6)自动化程度高、操作简便:可进行间歇提取或多级连续提取。提取时间、提取温度、循环速度等主要参数均可设定和自动控制,减少了人为因素对产品质量的影响,有利于保证产品质量。多级连续动态提取时,提取液和药渣在全封闭条件下运行,能节约大量劳动力和符合GMP要求。7)产品性价比高:循环超声提取装置价格大大低于超临界CO₂萃取和进口设备,设备占地面小,不需蒸汽等辅助设施,因而节省投资。

发明内容

本发明目的在于提供一种肉苁蓉药材功能成分的集成化超声循环提取及分离工艺，可以同时从肉苁蓉药材中高效提取分离苯乙醇苷类、多糖、总寡糖的工艺方法，可以综合利用肉苁蓉资源，提高提取效率，降低生产成本。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

肉苁蓉功能成分的集成化超声循环提取及分离工艺，其步骤如下：

（1）肉苁蓉苯乙醇总苷提取：取肉苁蓉干燥肉质茎，粉碎，加10-30倍量30-70%的乙醇溶液，70℃以下，超声强化循环提取20-60分钟，提取次数为1-2次，滤液合并，减压浓缩，得浓缩液I，滤渣留用；

（2）肉苁蓉苯乙醇总苷分离：取步骤（1）得到的浓缩液I加到大孔吸附树脂柱中，以1-4倍柱体积的去离子水洗脱，收集水洗脱液留用，再用1-6倍柱体积的甲醇水溶液或乙醇水溶液洗脱，洗脱过程中以紫外分光光度法检测苯乙醇总苷的含量，收集含有苯乙醇总苷流份，浓缩、干燥，即得肉苁蓉苯乙醇总苷；

（3）肉苁蓉总寡糖和粗多糖提取：取步骤（1）得到的滤渣，加10-40倍量的水，50-70℃下，搅拌循环超声反应器中提取20-60分钟，提取次数为1-2次，滤液与步骤（2）中得到的水洗脱液合并，减压浓缩，得浓缩液II；将浓缩液II放置至室温，加入80-100%乙醇使含醇量达到50-90%，低温放置过夜，过滤，上清液减压浓缩，干燥，即得肉苁蓉总寡糖；沉淀部分干燥后即得肉苁蓉多糖粗提物。

上述肉苁蓉功能成分的循环超声集成提取工艺中，循环超声提取的超声功率为50-500W/L，搅拌转速为100-1000r/min，占空比为1:3-3:1；所述大孔吸附树脂为非极性或弱极性的大孔吸附树脂，型号为AB-8、HPD-100、HPD-300或D101；所述肉苁蓉药材为荒漠肉苁蓉、管花肉苁蓉、盐生肉苁蓉、白花肉苁蓉或沙苁蓉的肉质茎。

应用本发明工艺集成化超声循环提取肉苁蓉中的苯乙醇苷、多糖和总寡糖主要具有以下优越性：

1.本发明的提取工艺采用超声循环提取，较传统的热回流提取大大缩短了提取时间、提高了提取效率，降低了能耗。

2.本发明的超声循环提取较普通的超声破碎提取大大提高了超声场强度、物料对超声波的利用率以及物料接受超声波处理的均匀性。

3.本发明的超声循环提取可以解决超声提取的工程放大问题，本发明提供的超声循环提取工艺可以为将来的工厂化生产提供依据。

4.本发明的集成化提取分离工艺，可以同时获得肉苁蓉苯乙醇苷、多糖和总寡糖三类肉苁蓉功能成分，最大限度的利用了肉苁蓉原料。

附图说明

图1为肉苁蓉药材功能成分苯乙醇苷、多糖和总寡糖的集成化超声循环提取及分离工艺路线。

具体实施方式

实施例1：

肉苁蓉粉1kg，加入20倍量50%的乙醇溶液，60℃循环超声提取60分钟（超声功率为100W/L，搅拌转速为600r/min，占空比为1:1），过滤，滤液减压浓缩，得浓缩液I和滤渣400g。其中，浓缩液I加到大孔吸附树脂HPD-300柱中，以4倍柱体积的去离子水洗脱，收集水洗脱液留用，再用3倍柱体积的50%乙醇溶液洗脱，收集含有苯乙醇总苷流份，浓缩、冷冻干燥，得肉苁蓉苯乙醇总苷60g，其中苯乙醇总苷含量为60%，松果菊苷含量为13.0%，毛蕊花糖苷含量为12.9%；滤渣干燥后加30倍量的水，70℃循环超声提取60分钟，滤液与上述水洗脱液合并，减压浓缩，得浓缩液II，将浓缩液II放置至室温，加入无水乙醇使含醇量达到70%，低温放置24小时，滤过，滤液减压浓缩，冷冻干燥，得肉苁蓉总寡糖350g，其中半乳糖醇含量为12%；沉淀部分依次用无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤干燥后即得肉苁蓉多糖粗提物80g，多糖含量为59%（以葡萄糖计）。

实施例2：

肉苁蓉粉1kg，加入20倍量40%的乙醇溶液，60℃超声循环提取60分钟（超声功率为100W/L，搅拌转速为600r/min，占空比为1:1，过滤，滤液减压浓缩，得浓缩液I和滤渣430g。其中，浓缩液I加到大孔吸附树脂柱AB-8中，以4倍柱体积的去离子水洗脱，收集水洗脱液留用，再用3倍柱体积的50%乙醇溶液洗脱，收集含有苯乙醇总苷流份，浓缩、冷冻干燥，得肉苁蓉苯乙醇总苷65g，其中苯乙醇总苷含量为52%，松果菊苷含量为16%，毛蕊花糖苷含量为9%；滤渣干燥后加30倍量的水，70℃循环超声提取60分钟，滤液与上述水洗脱液合并，减压浓缩，得浓缩液II，将浓缩液II放置至室温，加入无水乙醇使含醇量达到65%，低温放置24小时，滤过，滤液减压浓缩，冷冻干燥，得肉苁蓉总寡糖380g，其中半乳糖醇含量为11%；沉淀部分干燥后即得肉苁蓉多糖粗提物85g，多糖含量为55%（以葡萄糖计）。

实施例3：

肉苁蓉粉1kg，加入20倍量60%的乙醇溶液，50℃超声循环提取60分钟（超声功率为100W/L，搅拌转速为600r/min，占空比为1:1，过滤，滤液减压浓缩，得浓缩液I和滤渣380g。其中，浓缩液I加到大孔吸附树脂柱D101中，以4倍柱体积的去离子水洗脱，收集水洗脱液留用，再用3倍柱体积的50%乙醇溶液洗脱，收集含有苯乙醇总苷流份，浓缩、冷冻干燥，得肉苁蓉苯乙醇总苷55g，其中苯乙醇总苷含量为66%，松果菊苷含量为11%，毛蕊花糖苷含量为15%；滤渣干燥后加30倍量的水，70℃循环超声提取60分钟，滤液与上述水洗脱液合并，减压浓缩，得浓缩液II，将浓缩液II放置至室温，加入无水乙醇使含醇量达到70%，低温放置24小时，滤过，滤液减压浓缩，冷冻干燥，得肉苁蓉总寡糖330g，其中半乳糖醇含量为13%；沉淀部分干燥后即得肉苁蓉多糖粗提物75g，多糖含量为62%（以葡萄糖计）。

实施例4：

肉苁蓉粉1kg，加入20倍量50%的乙醇溶液，40℃超声循环提取60分钟（超声功率为100W/L，搅拌转速为600r/min，占空比为1:1，过滤，滤液减压浓缩，得浓缩液I和滤渣450g。其中，浓缩液I加到大孔吸附树脂柱AB-8中，以4倍柱体积的去离子水洗脱，收集水洗脱液留用，再用3倍柱体积的60%乙醇溶液洗脱，收集含有苯乙醇总苷流份，浓缩、冷冻干燥，得肉苁蓉苯乙醇总苷55g，其中苯乙醇总苷含量为66%，松果菊苷含量为15%，毛蕊花糖苷含量为16%；滤渣干燥后加30倍量的水，60℃循环超声提取60分钟，滤液与上述水洗脱液合并，减压浓缩，得浓缩液II，将浓缩液II放置至室温，加入无水乙醇使含醇量达到70%，低温放置24小时，滤过，滤液减压浓缩，冷冻干燥，得肉苁蓉总寡糖360g，其中半乳糖醇含量为11%（或不写）；沉淀部分干燥后即得肉苁蓉多糖粗提物70g，多糖含量为65%（以葡萄糖计）。

Claims (4)

1.一种肉苁蓉功能成分的集成化超声循环提取及分离工艺，其特征在于该工艺由以下步骤组成：

(1)肉苁蓉苯乙醇总苷提取：取肉苁蓉干燥肉质茎，粉碎，加10-30倍量30-70％的乙醇溶液，70℃以下，超声循环提取20-60分钟，提取次数为1-2次，滤液合并，减压浓缩，得浓缩液I，滤渣留用；

(2)肉苁蓉苯乙醇总苷分离：取步骤(1)得到的浓缩液I加到大孔吸附树脂柱中，以1-4倍柱体积的去离子水洗脱，收集水洗脱液留用，再用1-6倍柱体积的甲醇水溶液或乙醇水溶液洗脱，洗脱过程中以紫外分光光度法检测苯乙醇总苷的含量，收集含有苯乙醇总苷流份，浓缩、干燥，即得肉苁蓉苯乙醇总苷；

(3)肉苁蓉总寡糖和粗多糖提取：取步骤(1)得到的滤渣，加10-40倍量的水，50-70℃下，搅拌循环超声反应器中超声循环提取20-60分钟，提取次数为1-2次，滤液与步骤(2)中得到的水洗脱液合并，减压浓缩，得浓缩液II；将浓缩液II放置至室温，加入80-100％乙醇使含醇量达到50-90％，低温放置过夜，过滤，上清液减压浓缩，干燥，即得肉苁蓉总寡糖；沉淀部分干燥后即得肉苁蓉粗多糖。

2.如权利要求1所述的一种肉苁蓉功能成分的集成化超声循环提取及分离工艺，其特征在于所述的步骤(1)和(3)中的超声循环提取的超声功率为50-500W/L，搅拌转速为100-1000r/min，占空比为1:3-3:1。

3.如权利要求1所述的一种肉苁蓉功能成分的集成化超声循环提取及分离工艺，其特征在于所述的步骤(2)中的大孔吸附树脂为非极性或弱极性的大孔吸附树脂，型号为AB-8、HPD-100、HPD-300或D101。

4.如权利要求1、2或3所述的一种肉苁蓉功能成分的集成化超声循环提取及分离工艺，其特征在于所述肉苁蓉为荒漠肉苁蓉、管花肉苁蓉、盐生肉苁蓉、白花肉苁蓉或沙苁蓉的肉质茎。