CN104892790A

CN104892790A - 生地黄中同时提取多糖和梓醇的方法

Info

Publication number: CN104892790A
Application number: CN201510357243.5A
Authority: CN
Inventors: 刘聚祥; 郑桦
Original assignee: Hebei Agricultural University
Current assignee: Hebei Agricultural University
Priority date: 2015-06-25
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2015-09-09

Abstract

本发明涉及中药植物中有效物质的提取技术领域，具体公开了一种生地黄中同时提取多糖和梓醇的方法，包括如下步骤：一、样品前处理，将生地黄干燥至恒重，粉碎，过筛；二、提取，将已处理的生地黄与蒸馏水混合均匀，固液比为1:(8～12)g/ml，加热，温度为90℃～100℃，提取时间为1～2小时，提取2～3次，合并提取液；三、将提取液浓缩，干燥即得成品。进一步的，步骤三中，提取液浓缩至比重为1.10g/ml，添加5%的麦芽糊精，喷雾干燥机进风温度150℃±2℃，出风温度80℃±2℃。本发明制得多糖和梓醇混合物中多糖和梓醇的得率高，具有工艺简单、提取时间少、成本低的优点，适于工业化生产。

Description

生地黄中同时提取多糖和梓醇的方法

技术领域

本发明涉及中药植物中有效物质的提取技术领域。

背景技术

生地黄，别名地黄、生地、地髓等，为常用的补益中药之一，临床应用极为广泛，所含有效成分主要为多糖和梓醇。多糖是由许多相同或不同的单糖以α一或β一糖苷键所组成的化合物，普遍存在于自然界植物体中，包括淀粉、纤维素、多聚糖、果胶等。由于植物多糖的来源广泛，不同种的植物多糖的分子构成及分子量各不相同。相关研究指出，地黄多糖具有提高免疫力、抑制肿瘤、抗衰老、促进造血机能、降血糖等活性。梓醇是一种环烯醚萜葡萄糖苷类化合物，具有广泛的药理作用，其在抗癌、神经保护、抗炎、利尿、降血糖及抗肝炎病毒等领域均有特定疗效。梓醇为不稳定化合物，生地黄中梓醇含量最高，加工炮制过程中，所含梓醇大幅下降甚至消失。

为了更加方便和有效的获得地黄的治疗作用，已经有很多方法用来分别提取地黄中的多糖和梓醇，分别获得地黄多糖和梓醇提取物，再经纯化后，可以进行深加工，依需求制成各种片剂、粉剂等，供人们选择使用。如CN 101041675 A提供了一种地黄提取地黄寡糖、地黄多糖的方法；CN 102863489 A 公开了一种从地黄茎中提取梓醇的方法，这些方法均在于获得纯的、高含量的提取产物，提取物适于后期深加工，因而提取成本高、工艺繁琐、时间长。

考虑到地黄的主要有效成分为地黄多糖和梓醇，部分人群有同时服用地黄多糖和梓醇的需要，而前述的方法制备出的多糖和梓醇均为分别提取，需要两次提取过程，对于消费者来说，需要承担两次提取的成本，性价比低。

CN 101817855A公开了一种从新鲜地黄中制备梓醇和地黄多糖的方法，其通过一次提取过程，提取到多糖和梓醇的混合物再经分离纯化分别得到相应的纯品。其采用乙醇和水作为提取液，分两次提取，由于多糖和梓醇的最佳提取条件并不相同，甚至相互影响，其提取过程中并未考虑到优化多糖和梓醇影响各自得率的不同条件，得到混合物中多糖和梓醇的得率较低，工艺繁琐，成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供生地黄中同时提取多糖和梓醇的方法，能够解决已有技术提取多糖和梓醇得率较低、工艺繁琐、成本较高的问题，制得多糖和梓醇混合物中多糖和梓醇的得率高，具有工艺简单安全、提取效率高、成本低的优点，经济效率高，有利于环保，适于工业化生产。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：生地黄中同时提取多糖和梓醇的方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一、样品前处理，将生地黄干燥至恒重，粉碎，过筛，筛目大于等于20目；

步骤二、提取，将已处理的生地黄与蒸馏水混合均匀，固液比为1:(8～12) g/ml，加热，温度为90℃～100℃，提取时间为1～2小时，提取2～3次，合并提取液；

步骤三、将提取液浓缩，干燥即得成品。

优选地，所述步骤二中，固液比为1:8 g/ml，加热温度为90℃，提取时间为1.5小时，提取2次。

进一步地，所述步骤三中，将提取液浓缩后，再置于喷雾干燥机中，添加麦芽糊精，经喷雾干燥制得粉末状成品。

优选地，所述步骤三中，提取液浓缩至比重为1.10g/ml，添加5%（质量比）的麦芽糊精，喷雾干燥机进风温度150℃±2℃，出风温度80℃±2℃。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明根据影响多糖和梓醇得率的因素优化了提取方法，如温度、固液比、提取时间、提取次数等，使制得混合物中多糖和梓醇取得最佳得率，提取效率高。本发明仅用水作为提取液，提取温度低于100度，提取方法简单，实施成本低，适于工业化生产。本发明能够解决已有技术提取多糖和梓醇得率较低、工艺繁琐、成本较高的问题，制得产物不需分离，有效保留了提取物，直接制成粉末状成品，无污染，可直接食用或深加工，经济效益好。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中提取次数对得率的影响曲线图；

图2是本发明具体实施方式中提取时间对得率的影响曲线图；

图3是本发明具体实施方式中提取温度对得率的影响曲线图；

图4是本发明具体实施方式中提取固液比对得率的影响曲线图；。

具体实施方式

下面对本发明作进一步详细的说明，其中所用材料与仪器为：

Waters高效液相色谱仪（Waters 2998光电二极阵列检测器、Breeze色谱工作站），紫外分光光度计（岛津UV-1750），旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂），HH-W420数显三用恒温水浴箱（金坛市医疗仪器厂），SP-1500实验型喷雾干燥机（上海顺仪科技公司），TS-NS系列提取浓缩机组（上海顺仪科技公司），生地黄购于河北保定安国，梓醇标准品（中国食品药品检定所），葡萄糖标准品（北京索莱宝科技有限公司），麦芽糊精（山东西王糖业有限公司），乙腈、甲醇为色谱纯，其他均为分析纯。

一、生地黄中多糖和梓醇提取方法在优化前需要先确定多糖和梓醇的含量测定方法，及优化结果的测试对比指标。

1.地黄多糖的含量测定方法

(1)标准曲线的绘制

取葡萄糖标准品，105℃下干燥至恒重，精密称取10mg于50ml容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度。精密吸取上述溶液 0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 ml置具塞试管中，分别加蒸馏水至2.0 ml，加入5%的苯酚试液1ml，摇匀，迅速滴加浓硫酸5ml，快速混匀，静置5min，沸水浴中加热15min，冷却至室温。用蒸馏水做空白对照，在490nm处测得吸光度。以浓度为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线，Y=0.0065x+0.1136 ( R²=0.9948)。

(2)供试品溶液的制备

精密称取样品约10mg于50ml容量瓶中，蒸馏水定容至刻度，充分溶解后，取0.1ml于具塞试管中，加水至2ml，加入5%苯酚试液1ml，摇匀，迅速滴加浓硫酸5ml，快速混匀，静置5min，沸水浴中加热15min，冷却至室温，即得供试品，测定吸光度，计算多糖含量，记为α（%）。

2梓醇的含量测定方法

(1)色谱条件

色谱柱：XBridge^TMC18( 5μm 4.6x250mm)；柱温30℃；检测波长210nm；流动相：乙腈-水（1： 99）；进样体积20μl；流速1ml/min。

(2)标准曲线的制备

称取梓醇对照品10mg，置于100mL容量瓶中，以流动相（1%乙腈）溶解稀释至刻度，摇匀既得）。配成10μg/ml，20μg/ml，40μg/ml，60μg/ml，80μg/ml，100μg/ml，按2.1.1.2的色谱条件，分别进样，记录色谱图，对峰积分计算峰面积，以峰面积为Y，以进样浓度为X，进行线性回归，绘制标准曲线，Y=4954.1X+5995.2（R2 = 0.9987 ）。

(3)供试品溶液的制备

取样品约100mg，置于圆底烧瓶中，加入50ml 60%的甲醇，称定质量，加热回流提取1.5h冷却后再次称定质量，用甲醇补足减失的质量，继续提取1.5h。摇匀，过膜，量取滤液35ml，减压浓缩至近干燥，残渣用流动相（1%乙腈）溶解，转移定容至10ml量瓶中，摇匀，既得。在上述色谱条件下测定，计算梓醇含量，记为β（%）。

3.地黄多糖、梓醇的提取

取生地黄干燥至恒重，粉碎，过20目筛，取质量20.00g，记为M1（g）,在不同的时间、温度、固液比下提取，过滤，提取两次，合并滤液浓缩，减压干燥，既得地黄提取物产品，记为M2（g）。

4.提取考察指标

以地黄多糖和梓醇的得率为考察指标，两物质得率的计算方法如下，

地黄多糖得率 = ×100%

梓醇得率 =×100%

二、单因素实验

在保持其他因素相同条件下，分别考察不同提取温度(℃)、固液比（g/ml）、提取时间(h)、提取次数（n）等各因素对地黄多糖得率的影响。

1.提取次数的选择

采用提取温度80℃，提取时间2h，提取倍数8倍水，改变提取次数（即提取1次、2次、3次）的条件下考察提取次数对提取率的影响，结果如图1。由图可知提取三次提取率较高，但是提三次比二次只是总产量提高了2%，综合考虑提取效率及工业生产成本，提取2次为宜。

2.提取时间对得率的影响

采用固液比1:8，提取温度80℃，提取次数3次，改变提取时间的方法，即提取1h、1.5h、2h、2.5h、3h，结果如图2。由图可知，两物质得率随提取时间的增加而增加但是到2.5h时，梓醇得率增加平缓，多糖得率有所下降，所以选择1.5h、2h、2.5h三个水平做正交。

3.提取温度对得率的影响

采用固液比1:8，提取3次，提取2h，改变提取温度的方法，即温度为60℃、70℃、80℃、90℃、100℃，结果如图3。由图可知，产品得率随着温度的升高而增加，但是温度过高，不利于操作，如果规模化生产，则需要考虑能量消耗及设备投资等因素。因此选择80℃、90℃、100℃三个水平设计正交实验。

4.提取固液比对得率的影响

采用提取3次，提取2h，提取温度80℃，改变固液比(g/ml)的方法，即固液比1:3、1:5、1:8、1:10、1:12，结果如图4。由图可知，随着固液比的增加，多糖和梓醇的产率均升高，但是12倍水同10倍水相比多糖和梓醇的产率相差不多，考虑工业化生产成本和生产效率，选择固液比1:5、1:8、1:10，作为正交试验提取固液比的三个水平。

三、正交试验

在单因素试验的基础上，选择固液比、提取时间、提取温度为考察因素，以地黄多糖和梓醇的得率为考察指标，采用正交表 L9( 3⁴) 进行正交实验，确定地黄多糖的提取工艺。因素水平表见表 1，正交试验结果见表 2，方差分析见表 3。

表1 正交试验因素水平表

表2地黄提取工艺正交试验结果

表3方差分析表

由实验结果可知，影响地黄多糖得率的因素顺序是：A>C>B，即固液比>提取温度>提取时间，最佳提取工艺为A₂B₃C₂，即提取固液比为1:8，提取时间2.5h，提取温度为90℃。但方差分析知各因素对多糖得率影响并不显著。影响梓醇得率的因素顺序是C>B>A，即提取温度>提取时间>提取固液比，最佳提取工艺为A₂B₁C₂，即提取液固比为1:8倍，提取时间为1.5h，提取温度为90℃，方差分析得知影响因素对梓醇得率无显著影响，当F临界值值取9时，提取温度和提取时间对得率影响显著，表明两因素对梓醇得率有一定的影响。由于多糖与梓醇得率影响因素最佳工艺条件只是提取时间的差异，且提取时间对梓醇影响相对较大些，考虑工业生产效率确定提取时间为1.5h，综合考虑最佳工艺参数为A₂B₁C₂，即提取用8倍水，提取1.5h，提取温度90℃。

四、最佳工艺验证

取3份地黄样品各20.00g，按最佳工艺平行操作，测定梓醇和多糖得率，结果如表4。平均多糖得率为66.32%，平均梓醇得率为2.04%，与正交结果基本一致，表明该工艺合理。

表4 工艺验证结果

样品	多糖得率（%）	梓醇得率（%）
			1	66.78	2.14
2	66.47	2.05
			3	65.71	1.92

五、地黄多糖粉喷雾干燥工艺研究

取地黄样品，按最佳提取工艺即固液比1:8，提取1.5h，提取温度90℃，提取2次，合并提取液，进行喷雾干燥，考查浓缩液密度、抗粘结剂加入量、操作温度对成品性状的影响（喷雾干燥机自动调谐出风温度，流量设定1000ml/h）。

1.浓缩液密度对喷雾干燥的影响

将提取液分别浓缩至密度1.00g/ml、1.05g/ml、1.10g/ml，添加5%的麦芽糊精，在进风温度150℃条件下进行喷雾干燥。实验发现随着密度的增加，地黄多糖粉的色泽逐渐加深，密度为1.00g/ml时色泽发白，密度1.10g/ml时接近地黄原料粉末色泽，但是密度继续增加浓缩液粘度过大，且所需浓缩时间越长，综合考虑工业生产效率选择密度1.10g/ml为宜。

2.麦芽糊精添加量对喷雾干燥的影响

将提取液浓缩至密度1.10g/ml，分别添加0%，5%，10%的麦芽糊精，在进风温度150℃条件下进行喷雾干燥。实验发现不添加麦芽糊精，地黄浓缩液粘度大，粘壁现象严重，添加5%与10%的麦芽糊精效果良好，考虑到产品的有效成分尽量高些选择5%的麦芽糊精为宜。

3.进口温度对喷雾干燥的影响

将浓缩液浓缩至密度1.10g/ml，添加5%的麦芽糊精，分别在进风温度120℃、130℃、140℃、150℃条件下进行喷雾干燥。实验发现120℃有粘壁现象，影响产率，130℃和140℃条件下有轻微粘壁现象，150℃时粘壁现象消失，所以选择150℃为喷雾干燥的进口温度。

4.喷雾干燥最佳工艺

将提取液浓缩至密度1.10g/ml，添加5%的麦芽糊精，选择进风温度150℃，机器自动调谐出风温度为80℃左右，喷雾干燥获得淡棕色疏松粉末。

六、综合工艺

取地黄样品，按固液比1:8，温度90℃，提取1.5h，提取2次，合并提取液，浓缩至密度1.10g/ml，添加5%的麦芽糊精，选择进风温度150℃，出风温度80℃左右，喷雾干燥即得成品。

实施例1

地黄的提取

取生地黄干燥至恒重，粉碎，过20目筛，取质量100.00g，加入800ml的蒸馏水，在90℃条件下，每次提取1.5h，提取2次，合并提取液，浓缩至密度1.10g/ml，得到浓缩液280ml。

喷雾干燥

根据280ml的浓缩液，密度为1.10g/ml，计算需要添加5%的麦芽糊精的量为16.21g。将麦芽糊精加入浓缩液中，混匀，充分溶解后，选择进风温度150℃，出风温度80℃左右，进行喷雾干燥，得产品，其质量为83.19g。

总糖和梓醇的含量

根据前述地黄多糖和梓醇的测定方法测得总糖含量为84.07%，梓醇含量为1.00%。

Claims

1.生地黄中同时提取多糖和梓醇的方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一、样品前处理，将生地黄干燥至恒重，粉碎，过10～20目筛；

步骤二、提取，将已处理的生地黄与蒸馏水混合均匀，固液比为1:(8～12) g/ml，加热，温度为90℃～100℃，保温提取时间为1～2小时，提取1次；重复以上过程，共提取2～3次；合并提取液；

步骤三、将提取液浓缩，干燥即得成品。

2.根据权利要求１所述的生地黄中同时提取多糖和梓醇的方法，其特征在于，所述步骤二中，固液比为1:8 g/ml，加热温度为90℃，提取时间为1.5小时，提取2次。

3.根据权利要求１或2所述的生地黄中同时提取多糖和梓醇的方法，其特征在于，所述步骤三中，将提取液浓缩后，再置于喷雾干燥机中，添加麦芽糊精，经喷雾干燥制得粉末状成品。

4.根据权利要求3所述的生地黄中同时提取多糖和梓醇的方法，其特征在于，所述步骤三中，提取液浓缩至比重为1.10g/ml，添加麦芽糊精，麦芽糊精占总重的5%，喷雾干燥机进风温度150℃±2℃，出风温度80℃±2℃。