CN103789366A - 一种复合酶水解提取葛根素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合酶水解提取葛根素的方法，目的在于解决目前通过酸水解法提取葛根素，其存在工艺周期较长、葛根素损失较大，需要对废弃的盐酸进行处理，生产成本增加的问题。本发明包括回流提取、浓缩、酶水解、柱层析、结晶等步骤。本发明以葛根作为原料，通过提取、水解、层析等步骤提取出葛根素，所提取的葛根素得率在2%以上，显著高于现有工艺，且葛根素的纯度较高，产品质量好。本发明工艺简单，耗时短，操作方便，收率高，同时不需要使用盐酸，能有效缩短工艺流程，降低生产成本，能够满足工业化提取葛根素的需要。本发明制备的葛根素的纯度高达99%；药效试验表明，其具有降血压和降血脂的功能，能用于治疗高血压、偏头痛方面的疾病。
Description
技术领域
本发明涉及医药领域，尤其是药物提取领域，具体为一种复合酶水解提取葛根素的方法。本发明以葛根为原料，能有效提高其有效成分葛根素的收率，提取的葛根素能用于开发降血压、降血脂等中药单体原料药。
背景技术
葛根为豆科植物(Pueraria lobata (Willd.)Ohwi)的块根，又叫甘葛、黄葛根、葛麻茹。葛根的药用和食用历史悠久，作为一种常用中药，在我国现存最早的一部药学专著《神农本草经》中就有较详细的记载。
葛根味甘辛、性平，具有降低血管阻力，改善心、脑血液循环，减慢心率，降低心肌耗氧量等药理作用。葛根素为中药葛根主要有效成分，此外还有其它异黄酮类化合物：大豆甙元、大豆甙、4，7-二葡萄糖大豆甙、7-木糖-葛根素等，但以葛根素的含量最高。
葛根素的化学名称为8-β-D-葡萄糖基-7,4＇-二羟基异黄酮(8-β-D-Glucopymnosyl-7,4＇-hydroxy-isoflavone)，呈白色针状结晶。葛根素具有改善心脑血管循环、降低心肌耗氧量，降低血糖，防止高血压及动脉硬化，提高机体免疫力，抗菌，抗病毒等多种药理作用，具有较高的应用价值。
目前，主要通过酸水解法提取葛根中的葛根素。该方法的工艺周期较长，酸水解过程中葛根素损失较大；且水解时所用盐酸容易造成环境污染，而且对废弃的盐酸进行处理，会增加工序的复杂程度，导致生产成本增加。目前，该法的收率在1.3%左右，最高的为1.5%，收率较低，导致其生产成本较高。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对目前通过酸水解法提取葛根素，其存在工艺周期较长、葛根素损失较大，需要对废弃的盐酸进行处理，生产成本增加的问题，提供一种复合酶水解提取葛根素的方法。本发明以葛根作为原料，通过提取、水解、层析等步骤提取出葛根素，所提取的葛根素得率在2%以上，显著高于现有工艺，且葛根素的纯度较高，产品质量好。本发明工艺简单，耗时短，操作方便，收率高，同时不需要使用盐酸，能有效缩短工艺流程，降低生产成本，能够满足工业化提取葛根素的需要。含量测定结果表明，本发明制备的葛根素的纯度高达99%；药效试验表明，其具有降血压和降血脂的功能，能用于治疗高血压、偏头痛方面的疾病。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种复合酶水解提取葛根素的方法，包括如下步骤：
（1）回流提取：将葛根粉碎成细粉后，以甲醇为溶媒进行回流提取1-3次，收集提取液；
（2）浓缩：将提取液依次进行过滤、减压浓缩，得底物；
（3）酶水解：将复合酶与底物按质量比1:20-40进行酶解，pH值为3-6，酶解温度为30-60℃，酶解时间为1-3h，得水解液；
（4）柱层析：采用树脂吸附分离水解液，收集滤液；
（5）结晶：将步骤4的滤液浓缩后，放入结晶罐中析晶，收集晶体、干燥，即得产品；
所述步骤3中，复合酶由糖苷酶与纤维素酶组成，糖苷酶与纤维素酶的质量比为1：1.5-5。
所述步骤5中，收集晶体，将晶体在50-80℃下干燥，即得产品。
所述步骤1中，甲醇浓度为50%-95%。
所述步骤1中，回流提取的次数为1-3次，回流提取的温度为60-80℃，每次回流提取的时间为1-3h。
所述步骤1中，葛根与甲醇的回流提取比为1：10（重量/体积），即：1Kg的原料需10L甲醇。
本发明公开了一种复合酶水解提取葛根素的方法，该方法包括回流提取、浓缩、酶水解、柱层析、结晶等步骤。本发明提取的活性成分（即葛根素）得率在2%以上，活性成分含量纯度最高可达99%以上。本发明工艺简单，耗时短，操作方便，收率高，能够满足工业化生产的需要。经含量测定，本发明提取的葛根素纯度高达99%，药效试验表明：制备的产品具有降血压和降血脂的功能，能用于治疗高血压、偏头痛方面的疾病。本发明有效缩短了葛根素的提取时间，提高了葛根素的收率，对环境无影响，同时在本发明的提取过程中，未使用盐酸，不会对环境产生危害，也无需后续处理，有效缩短了生产时间、降低了生产成本。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1）本发明采用直接回流提取法，较现有方法缩短提取时间2-3h；
2）传统酸水解法提取葛根素的收率为1.3%-1.5%，而本发明的收率可达2％以上，显著提高了葛根素得率，对于降低葛根素的生产成本，促进其推广应用，具有重要意义；
3）传统酸水解法需要采用盐酸，其会对环境造成污染，而发明采用酶解法对环境无害，能有效保护环境；
4）本发明工艺简单，操作方便，提取时间短，收率高，产品纯度好；
5）本发明生产成本合理，能够满足工业化生产的需要，适于大规模推广应用。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例1
本实施包括以下步骤：
（1）将葛根粉碎成80目细粉，称取葛根粉100g。
（2）回流提取：以浓度为55%的甲醇为溶媒，提取2次，每次提取时间为2h，回流提取的温度为60℃，葛根粉与甲醇回流提取比为1：10（重量/体积），分别收集提取液。
（3）浓缩：合并2次提取液，过滤后减压浓缩，得底物。
（4）酶水解：将复合酶与底物按质量比1:20进行酶解，pH值为5，酶解温度为30℃，酶解时间为2h，得水解液。其中，复合酶由糖苷酶与纤维素酶按质量比1：1.5组成。
（5）柱层析：采用大孔树脂吸附分离水解液，收集滤液。
（6）结晶：将步骤5的滤液进行浓缩，浓缩后放入结晶罐中析晶，收集晶体。
（7）干燥：将晶体在烘箱内进行干燥，干燥温度为80℃，得活性单体成分葛根素。
本实施例制备的葛根素单体质量为1.97g。
实施例2
本实施包括以下步骤：
（1）将葛根粉碎成80目细粉，称取葛根粉100g。
（2）回流提取：以浓度为85%的甲醇为溶媒，提取2次，每次提取时间为2h，回流提取的温度为70℃，葛根粉与甲醇回流提取比为1：10（重量/体积），分别收集提取液。
（3）浓缩：合并2次提取液，过滤后减压浓缩，得底物。
（4）酶水解：将复合酶与底物按质量比1:20进行酶解，pH值为4，酶解温度为40℃，酶解时间为2h，得水解液。其中，复合酶由糖苷酶与纤维素酶按质量比1：3组成。
（5）柱层析：采用大孔树脂吸附分离水解液，收集滤液。
（6）结晶：将步骤5的滤液进行浓缩，浓缩后放入结晶罐中析晶，收集晶体。
（7）干燥：将晶体在烘箱内进行干燥，干燥温度为80℃，得活性单体成分葛根素。
本实施例制备的葛根素单体质量为2.32g。
实施例3
本实施包括以下步骤：
（1）将葛根粉碎成80目细粉，称取葛根粉100g。
（2）回流提取：以浓度为95%的甲醇为溶媒，提取2次，每次提取时间为1h，回流提取的温度为80℃，葛根粉与甲醇回流提取比为1：10（重量/体积），分别收集提取液。
（3）浓缩：合并2次提取液，过滤后减压浓缩，得底物。
（4）酶水解：将复合酶与底物按质量比1:30进行酶解，pH值为4，酶解温度为60℃，酶解时间为1h，得水解液。其中，复合酶由糖苷酶与纤维素酶按质量比1：5组成。
（5）柱层析：采用氧化铝吸附分离水解液，收集滤液。
（6）结晶：将步骤5的滤液进行浓缩，浓缩后放入结晶罐中析晶，收集晶体。
（7）干燥：将晶体在烘箱内进行干燥，干燥温度为80℃，得活性单体成分葛根素。
本实施例制备的葛根素单体质量为2.26g。
实施例4
本实施包括以下步骤：
（1）将葛根粉碎成80目细粉，称取葛根粉100g。
（2）回流提取：以浓度为95%的甲醇为溶媒，提取2次，每次提取时间为2h，回流提取的温度为70℃，葛根粉与甲醇回流提取比为1：10（重量/体积），分别收集提取液。
（3）浓缩：合并2次提取液，过滤后减压浓缩，得底物。
（4）酶水解：将复合酶与底物按质量比1:40进行酶解，pH值为5，酶解温度为40℃，酶解时间为2h，得水解液。其中，复合酶由糖苷酶与纤维素酶按质量比1：4组成。
（5）柱层析：采用氧化铝吸附分离水解液，收集分离出的滤液。
（6）结晶：将步骤5的滤液进行浓缩，浓缩后放入结晶罐中析晶，收集晶体。
（7）干燥：将晶体在烘箱内进行干燥，干燥温度为80℃，得活性单体成分葛根素。
本实施例制备的葛根素单体质量为2.30g。
实施例5
本实施包括以下步骤：
（1）将葛根粉碎成80目细粉，称取葛根粉100g。
（2）回流提取：以浓度为85%的甲醇为溶媒，提取2次，每次提取时间为2h，回流提取的温度为80℃，葛根粉与甲醇回流提取比为1：10（重量/体积），分别收集提取液。
（3）浓缩：合并2次提取液，过滤后减压浓缩，得底物。
（4）酶水解：将复合酶与底物按质量比1:30进行酶解，pH值为4，酶解温度为50℃，酶解时间为1h，得水解液。其中，复合酶由糖苷酶与纤维素酶按质量比1：2组成。
（5）柱层析：采用大孔树脂吸附分离水解液，收集滤液。
（6）结晶：将步骤5的滤液进行浓缩，浓缩后放入结晶罐中析晶，收集晶体。
（7）干燥：将晶体在烘箱内进行干燥，干燥温度为80℃，得葛根素单体。
本实施例制备的葛根素单体质量为2.04g。
实施例6
本实施包括以下步骤：
（1）将葛根粉碎成80目细粉，称取葛根粉100g。
（2）回流提取：以浓度为75%的甲醇为溶媒，提取2次，每次提取时间为2h，回流提取的温度为80℃，葛根粉与甲醇回流提取比为1：10（重量/体积），分别收集提取液。
（3）浓缩：合并2次提取液，过滤后减压浓缩，得底物。
（4）酶水解：将复合酶与底物按质量比1:20进行酶解，pH值为6，酶解温度为40℃，酶解时间为2h，得水解液。其中，复合酶由糖苷酶与纤维素酶按质量比1：3组成。
（5）柱层析：采用大孔树脂吸附分离水解液，收集滤液。
（6）结晶：将步骤5的滤液进行浓缩，浓缩后放入结晶罐中析晶，收集晶体。
（7）干燥：将晶体在烘箱内进行干燥，干燥温度为80℃，得活性单体成分葛根素。
本实施例制备的葛根素单体质量为2.18g。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (6)
1.一种复合酶水解提取葛根素的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）回流提取：将葛根粉碎成细粉后，以甲醇为溶媒进行回流提取1-3次，收集提取液；
（2）浓缩：将提取液依次进行过滤、减压浓缩，得底物；
（3）酶水解：将复合酶与底物按质量比1:20-40进行酶解，pH值为3-6，酶解温度为30-60℃，酶解时间为1-3h，得水解液；
（4）柱层析：采用树脂吸附分离水解液，收集滤液；
（5）结晶：将步骤4的滤液浓缩后，放入结晶罐中析晶，收集晶体、干燥，即得产品；
所述步骤3中，复合酶由糖苷酶与纤维素酶组成，糖苷酶与纤维素酶的质量比为1：1.5-5。
2.根据权利要求1所述复合酶水解提取葛根素的方法，其特征在于，所述步骤5中，收集晶体，将晶体在50-80℃下干燥，即得产品。
3.根据权利要求1-2任一项所述复合酶水解提取葛根素的方法，其特征在于，所述步骤1中，甲醇浓度为50%-95%。
4.根据权利要求1-2任一项所述复合酶水解提取葛根素的方法，其特征在于，所述步骤1中，回流提取的次数为1-3次，回流提取的温度为60-80℃，每次回流提取的时间为1-3h。
5.根据权利要求1-3所述复合酶水解提取葛根素的方法，其特征在于，所述步骤3中，复合酶量与底物比为1：20-40；pH值为3-6；酶解温度30-60℃；酶解时间为1-3h。
6.根据权利要求1-5任一项所述复合酶水解提取葛根素的方法，其特征在于，所述步骤1中，葛根与甲醇的回流提取比为1：10。
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