CN106467561B - 一种快速分离、纯化人参精氨酸糖苷的方法 - Google Patents
一种快速分离、纯化人参精氨酸糖苷的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供的方法能够快速、稳定的从合成AFG中分离纯化出来，且能够达到工业化生产的水平，AFG的具体分离、纯化工艺如下：1.合成液的稀释。AFG原合成液粘性较大，流动性较差，故原液需要去离子水稀释，稀释的比例为1:10‑50。2.将步骤1稀释后的溶液过分子量为1000Da的纳滤膜，膜过滤器泵的压力为20‑40KPa，流速为800ml‑1000ml/h，得到截留液A（分子量大于1000Da）和截留液B(分子量小于1000Da)，截留液B中含有目标产物AFG。3.将截留液B过分子量为400Da的纳滤膜，膜过滤器泵的压力为30‑50KPa，流速为500ml‑800ml/h，得到截留液C（分子量大于400Da）和截留液D(分子量小于400Da)，目标产物AFG存在于截留液C中。4.将截留液C冷冻干燥，得到高纯度AFG。
Description
技术领域
本发明涉及一种以膜分离技术为基础的快速、简便分离、纯化人参精氨酸糖苷(AFG)的方法。
背景技术
精氨酸糖苷（AFG）鲜人参在加工成红参的过程中，麦芽糖和精氨酸在加热的过程中，发生了梅拉德反应形成的产物，郑毅男[1,2]首次发现并鉴定了其结构，测定了红参和生晒参中精氨酸双糖苷的含量，分别为4.28%和0.5%。红参中AFG和游离氨基酸分别为1.86%和1.08%，其中细的红参主根较比较粗主根的游离氨基酸含量高，但AFG含量低[3]。由此，我们发现人参中人参皂苷含量：须根>侧根>主根，有趣的是主根越大皂苷含量越少，随着皂苷含量减少酸性多糖和AFG含量增加同样蛋白质和氨基酸也随之增加。
人参精氨酸糖苷（AFG）是由吉林农业大学课题组在1994年率先在人参中发现的新化合物，其含量在红参中最高可达4%以上。其后实验研究表明，AFG具有增强免疫、促进NO生成，抑制小肠麦芽糖酶活性，韩国学者研究发现，AFG可以降低健康大鼠餐后血糖。同时，我们发现[4]AFG对2型糖尿病大鼠具有很好的降血糖活性。这一研究大大提高了人参非皂苷类物质得的地位。日本研究[5]发现AFG能够抑制肿瘤坏死因子TNF-α产生，抑制环氧合酶2，促进I /IV型胶原蛋白产生，并且能促进生成透明质酸，抗衰老、增加皮肤弹性、保湿润泽等作用。因此，AFG可开发应用于化妆品、美容护肤品。由此可见，AFG在保健品、药品、食品及化妆品等产品的开发方面具有较为广阔的前景。
目前，AFG的主要分离方法是通过阳离子洗脱，利用氨水溶液洗脱，在洗脱的过程中阳离子吸附一部分AFG，造成AFG的损失，再者，氨水溶液味道较为刺激，对人体和环境有一定得危害，利用膜分离技术分离AFG方面的研究尚没有报道，本发明主要是公开了一种利用膜分离技术分离、纯化AFG的方法。
发明内容
本发明公开了一种快速、简便且对环境无污染的分离、纯化利用化学方法合成的AFG的方法（AFG合成工艺详见专利：一种精氨酸双糖苷的合成方法及其在抗衰老中的应用，申请号：201410637060.4）。本发明提供的方法能够稳定的从合成的AFG中分离纯化出来，且能够达到工业化生产的水平。AFG的具体分离、纯化工艺（附图1）如下：
1.合成液的稀释。AFG的合成需要利用的媒介为丙三醇，底物为精氨酸、麦芽糖和柠檬酸，合成完成后，原合成液粘性较大，流动性较差，底物和目标产物AFG水溶性极强，故原液需要去离子水稀释，稀释的比例为1:10-50。
2.第一步截留。将步骤1稀释后的溶液过分子量为1000Da的纳滤膜，膜过滤器泵的压力为20-40KPa，流速为800ml-1000ml/h，以去除稀释液中的色素等大分子物质，得到两部分溶液，截留液A（分子量大于1000Da）和截留液B(分子量小于1000Da)，截留液B中含有目标产物，经测定截留液B中AFG的含量为70-80%。
3.第二步截留。将截留液B过分子量为400Da的纳滤膜，膜过滤器泵的压力为30-50KPa，流速为500ml-800ml/h，以除去截留液B中多余的精氨酸、麦芽糖、柠檬酸以及甘油，此步骤中共得到两部分截留液，截留液C（分子量大于400Da）和截留液D(分子量小于400Da)，目标产物AFG存在于截留液C中，经测定截留液C中AFG的含量大于95%。
4.冷冻干燥。将截留液C冷冻干燥，得到高纯度AFG。
附图说明
附图1 AFG分离、纯化工艺简图
参考文献
[1]Mutsuura Y, Zheng Y N, Okud H, et al. Isolation physiologicalActivities of a New Amino Acid Derivative from Korean Red Ginseng[J].KoreanJ. Ginseng Sciences, 1994, 18(3):204-211.
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[3] Nam K Y, Ko S R, Kang J C. Relationship of saponin and non-saponin for the quality of ginseng[J].Journal of Ginseng Research,1998, 22(4): 274-283.
[4] 郑毅男，杨世杰，精氨酸糖苷的制备方法及其在抗糖尿病方面的应用,中国专利：201110038843.7
[5]Iwasaki, Hirotake; Zhou, Yanyang; Iwahashi, Hiroyasu; Kuwahara,Hiromasa.Maltulosyl arginine and fructosyl arginine as anti-inflammatorydrugs, anti-aging agents, nitrogen monoxide production stimulators, and skincosmetics. Iwasaki, JP 2008- 263461。
具体实施方案
实施例1
1.合成液的稀释。AFG的合成需要利用的媒介为丙三醇，底物为精氨酸、麦芽糖和柠檬酸，合成完成后，原合成液粘性较大，流动性较差，底物和目标产物AFG水溶性极强，故原液需要去离子水稀释，稀释的比例为1:10。
2.将步骤1稀释后的溶液过分子量为1000Da的纳滤膜，膜过滤器泵的压力为20KPa，流速为800ml/h，以去除稀释液中的色素等大分子物质，得到两部分溶液，截留液A（分子量大于1000Da）和截留液B(分子量小于1000Da)，截留液B中含有目标产物，经测定截留液B中AFG的含量为72%。
3.将截留液B过分子量为400Da的纳滤膜，膜过滤器泵的压力为50KPa，流速为800ml/h，以除去截留液B中多余的精氨酸、麦芽糖、柠檬酸以及甘油，此步骤中共得到两部分截留液，截留液C（分子量大于400Da）和截留液D(分子量小于400Da)，目标产物AFG存在于截留液C中，经测定截留液C中AFG的含量为95.8%。
4.将截留液C冷冻干燥，得到高纯度AFG。
实施例2
1.合成液的稀释。AFG的合成需要利用的媒介为丙三醇，底物为精氨酸、麦芽糖和柠檬酸，合成完成后，原合成液粘性较大，流动性较差，底物和目标产物AFG水溶性极强，故原液需要去离子水稀释，稀释的比例为1:20。
2.将步骤1稀释后的溶液过分子量为1000Da的纳滤膜，膜过滤器泵的压力为30KPa，流速为900ml/h，以去除稀释液中的色素等大分子物质，得到两部分溶液，截留液A（分子量大于1000Da）和截留液B(分子量小于1000Da)，截留液B中含有目标产物，经测定截留液B中AFG的含量为79.7%。
3.将截留液B过分子量为400Da的纳滤膜，膜过滤器泵的压力为40KPa，流速为1000ml/h，以除去截留液B中多余的精氨酸、麦芽糖、柠檬酸以及甘油，此步骤中共得到两部分截留液，截留液C（分子量大于400Da）和截留液D(分子量小于400Da)，目标产物AFG存在于截留液C中，经测定截留液C中AFG的含量为96.6%。
4.将截留液C冷冻干燥，得到高纯度AFG。
实施例3
1.合成液的稀释。AFG的合成需要利用的媒介为丙三醇，底物为精氨酸、麦芽糖和柠檬酸，合成完成后，原合成液粘性较大，流动性较差，底物和目标产物AFG水溶性极强，故原液需要去离子水稀释，稀释的比例为1:40。
2.将步骤1稀释后的溶液过分子量为1000Da的纳滤膜，膜过滤器泵的压力为35KPa，流速为800ml/h，以去除稀释液中的色素等大分子物质，得到两部分溶液，截留液A（分子量大于1000Da）和截留液B(分子量小于1000Da)，截留液B中含有目标产物，经测定截留液B中AFG的含量为78%。
3.将截留液B过分子量为400Da的纳滤膜，膜过滤器泵的压力为50KPa，流速为1000ml/h，以除去截留液B中多余的精氨酸、麦芽糖、柠檬酸以及甘油，此步骤中共得到两部分截留液，截留液C（分子量大于400Da）和截留液D(分子量小于400Da)，目标产物AFG存在于截留液C中，经测定截留液C中AFG的含量为95.2%。
4.将截留液C冷冻干燥，得到高纯度AFG。
实施例4
1.合成液的稀释。AFG的合成需要利用的媒介为丙三醇，底物为精氨酸、麦芽糖和柠檬酸，合成完成后，原合成液粘性较大，流动性较差，底物和目标产物AFG水溶性极强，故原液需要去离子水稀释，稀释的比例为1:45。
2.将步骤1稀释后的溶液过分子量为1000Da的纳滤膜，膜过滤器泵的压力为39KPa，流速为800ml/h，以去除稀释液中的色素等大分子物质，得到两部分溶液，截留液A（分子量大于1000Da）和截留液B(分子量小于1000Da)，截留液B中含有目标产物，经测定截留液B中AFG的含量为77%。
3.将截留液B过分子量为400Da的纳滤膜，膜过滤器泵的压力为36KPa，流速为800ml/h，以除去截留液B中多余的精氨酸、麦芽糖、柠檬酸以及甘油，此步骤中共得到两部分截留液，截留液C（分子量大于400Da）和截留液D(分子量小于400Da)，目标产物AFG存在于截留液C中，经测定截留液C中AFG的含量为97.8%。
4.将截留液C冷冻干燥，得到高纯度AFG。
Claims (3)
1.一种分离、纯化人参精氨酸糖苷的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：精氨酸糖苷AFG的合成是以本说明书记载的方法为基础的；
步骤二：将AFG的合成液用去离子水稀释，稀释倍数为1:10-50；
步骤三：将步骤二得到的稀释液过相对分子量为1000Da的纳滤膜，膜过滤泵压为20-40KPa,流速为800-1000mL/h，以除去稀释液中色素等大分子物质，得到两部分溶液，即分子量大于1000Da的截留液A和分子量小于1000Da截留液B，目标产物AFG存在于截留液B中；步骤四：将步骤三中的截留液B过分子量为400Da的纳滤膜，膜过滤泵压为30-50KPa,流速为500-800mL/h，以除去截留液B中多余的精氨酸、麦芽糖、柠檬酸、甘油，此步骤中共得到两部分截留液，即分子量大于400Da的截留液C和分子量小于400Da的截留液D，目标产物AFG存在于截留液C中；
步骤五：将截留液C冷冻干燥，即得到高纯度AFG。
2.根据权利要求1所述的人参精氨酸糖苷的分离、纯化方法，其特征在于，步骤三中得到的截留液B中精氨酸糖苷的含量为70-80%。
3.根据权利要求1所述的人参精氨酸糖苷的分离、纯化方法，其特征在于，冷冻干燥得到的AFG的含量大于95%。
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