CN109369821B

CN109369821B - 一种黄芪多糖的高效提取制备方法

Info

Publication number: CN109369821B
Application number: CN201811433852.4A
Authority: CN
Inventors: 黄勇; 刘起军
Original assignee: Sichuan Hengtong Animal Protection Biotechnology Co ltd
Current assignee: Sichuan Hengtong Animal Protection Biotechnology Co ltd
Priority date: 2018-11-28
Filing date: 2018-11-28
Publication date: 2021-12-14
Anticipated expiration: 2038-11-28
Also published as: CN109369821A

Abstract

本发明公开了一种黄芪多糖的高效提取制备方法，该方法将脯氨酸、甘油、木糖醇以摩尔比1:2～3.5:1～2混合，并与0.1M～0.5M苹果酸水溶液搅拌混合，制备成低共熔溶剂，在该溶剂中对黄芪粉进行高压和超声交替操作，反复提取3次后，对提取液进行醇沉、冷藏、活性肽吸附等制得高纯度黄芪多糖，本方法操作简单、环境友好、提取效率高、生产成本低，制备的黄芪多糖成品纯度高，更适用于工业化生产。

Description

一种黄芪多糖的高效提取制备方法

技术领域

本发明属于中药提取技术领域，具体涉及一种黄芪多糖的高效提取制备方法。

背景技术

黄芪多糖是中药黄芪的干燥根经提取、浓缩、纯化而成的水溶性杂多糖，含有己糖醛酸、葡萄糖、果糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸等，是黄芪发挥作用的主要成分，具有调节机体紊乱、提高免疫力、抗病毒、抗肿瘤、抗衰老、抗应激、抗氧化等广泛的药理作用。

传统的黄芪多糖提取方法主要是水提醇沉、微波萃取、纤维素酶解、大孔树脂吸附等，应用较为广泛的是水提醇沉法，但其缺点是提取效率低，提取时间长，乙醇用量大，回收成本高，并且由于提取温度高，对有效成分造成破坏，制得的黄芪多糖杂质含量大，纯度低。此外，现有技术也存在将水提醇沉、超临界萃取等方法结合，但步骤繁琐，设备要求高，导致耗能大、成本高，不适用于大生产。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种操作简单、环境友好、提取效率高、生产成本低、成品纯度高并且更适用于工业化生产的黄芪多糖制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种黄芪多糖的高效提取制备方法，包括如下步骤：

(1)将脯氨酸、甘油、木糖醇以摩尔比1:2～3.5:1～2混合，40～50℃加热搅拌至形成均一透明的溶液，放冷后，边搅拌边加入0.1M～0.5M苹果酸水溶液，直至形成含水量为40％～60％的低共熔溶剂；

(2)将黄芪粉干燥后，置于(1)所得的低共熔溶剂中，浸泡2～3小时，在压力300MPa下加压5～7min，然后常压下60～70℃超声30～45min，重复加压和超声2次，过滤，得到提取液；

(3)在(2)所得提取液中，加入95％乙醇使得溶液中乙醇浓度达到80％，然后静置24h，离心，收集沉淀，沉淀用95％乙醇洗2次，干燥，得粗粉；

(4)将(3)所得粗粉溶于水中，碱液调节pH值至9.5，然后加入5％的氯化十六烷基吡啶水溶液，使溶液中氯化十六烷基吡啶的浓度达到2％，静置5～6h，离心，得滤液；

(5)在(4)所得滤液中，加入95％乙醇使得溶液中乙醇浓度达到80％，然后静置24h，离心，收集沉淀，沉淀用其8倍重量的水溶解，调节PH至7，0～5℃冷藏12h，过滤，得滤液；

(6)将(5)所得滤液加热煮沸，加5％活性炭煮沸15min，过滤，滤液浓缩得浓缩液，将浓缩液喷雾干燥，得到黄芪多糖。

本发明以摩尔比1:2～3.5:1～2的脯氨酸、甘油、木糖醇和苹果酸水溶液混合，制备成低共熔溶剂，与传统以水、乙醇-正丁醇-水、各种复合酶溶液等作为提取溶剂相比，该低共熔溶剂配制简单，对黄芪多糖的萃取率高，提取效果更好，以高压-超声反复操作方式对黄芪粉进行提取，打破黄芪粉的内部组织结构，加速有效成分的释放，缩短提取时间，提高提取效率，并且由于处理温度较低，不易破坏有效成分，同时结合乙醇沉淀、季铵盐沉淀、再次醇沉，并将沉淀水溶后，冷藏析出杂质，可进一步提高纯化除杂效果，最后经活性炭吸附除杂后，得到的黄芪多糖提取效率高达20％以上，纯度达到85％以上，并且该制备方法溶剂清洁环保，易回收，设备要求不高。

在本发明的优选实施方案中，所述步骤(1)中，脯氨酸、甘油、木糖醇的摩尔比为1:2.8:1.6。该配比下制备的低共熔溶剂对黄芪多糖的提取率最高，提取效果最好。

在本发明的优选实施方案中，所述步骤(1)中，脯氨酸、甘油、木糖醇加热搅拌时间为4～5h，该时间范围能够保证形成均一透明的溶液，确保低共熔溶剂中氢键供体和氢键受体间氢键作用的形成。

在本发明的优选实施方案中，所述步骤(2)中，黄芪粉和低共熔溶剂的重量比为1:4～6，该配比下可实现对黄芪多糖最大效率的提取，同时节约低共熔溶剂，更为优选的，黄芪粉和低共熔溶剂的重量比为1:5。

在本发明的优选实施方案中，所述所述步骤(3)和(5)中，乙醇中含有2.5g/L～3g/L硫酸钠，与单纯使用乙醇醇沉相比，加入硫酸钠的乙醇对黄芪多糖的沉淀除杂效果更好。

在本发明的优选实施方案中，所述步骤(6)浓缩液的相对密度为1.15-1.2，有利于喷雾干燥的进行，避免由于浓缩液太稀薄影响喷雾干燥效率，同时不至于太浓稠造成喷长堵塞。

在本发明的优选实施方案中，所述脯氨酸为D-脯氨酸，与L-脯氨酸、DL-脯氨酸相比，D-脯氨酸形成的低共熔溶剂氢键强度更高，溶剂热稳定性更好。

在本发明的优选实施方案中，所述黄芪粉粒径为60目，通过对粉末粒径的细化，可进一步提高提取效率。

综上，与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：提取溶剂清洁环保，提取时间短、提取效率高，纯化除杂效果更好，成品黄芪多糖纯度高，制备方法操作简单，成本较低，更适用于工业生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

对比例1

按照CN103709261A实施例所述热水回流-乙醇回流-醇沉技术制备黄芪多糖

黄芪粉(20目)于水中浸泡120min，1份黄芪粉加3倍水，将蒸汽通入提取罐中，使罐内温度升至100℃，热回流3.5h。经冷却器冷却后回流至提取罐中，经0.1μm过滤器过滤，滤液加乙醇至醇浓度达50％，得到母液A，黄芪药渣及沉淀第一次加2倍的水溶解，再加乙醇至醇浓度达50％，将蒸汽通入提取罐中，使罐内温度升至80℃，热回流2h，经冷却器冷却后回流至提取罐中，经0.1μm过滤器过滤，减压浓缩至相对密度为1.05(60℃)，静置放凉，得浓缩液A，黄芪药渣及沉淀第二次加3倍的水溶解，再加乙醇至醇浓度达45％，将蒸汽通入提取罐中，使罐内温度升至70℃，热回流1.0h，经冷却器冷却后回流至提取罐中，经0.1μm过滤器过滤，减压浓缩至相对密度为1.05(60℃)，静置放凉，得浓缩液B，合并母液A、浓缩液A、浓缩液B，减压浓缩至相对密度为1.05(60℃)，静置放凉，得浓缩液D，浓缩液D加入乙醇使醇浓度达50％，边加边搅拌，温度控制在15～25℃，静置2h，澄清液继续加乙醇，使醇浓度达80％，取醇沉后上清液经0.1μm过滤器过滤，回收乙醇，下层沉淀加注射用水3倍使溶解，在温度65℃合并滤液，减压浓缩至相对密度1.1，滤液喷雾干燥得黄芪多糖。

对比例2

按照CN102875688A实施例1所述有机溶剂结合复合酶提取方法制备黄芪多糖

50g黄芪干粉(40目)置于反应容器中，加入250g混合溶剂，所述混合溶剂为乙醇、水和正丁醇重量比为4:3:3的混合物，加热至80℃，然后加入6g复合酶，所述复合酶是纤维素酶和果胶酶重量比为1:1的混合物，酶解1.5h，然后控制温度为10℃，冷却后弃去沉淀，得上清液，将上清液浓缩至胶糊状，再加入600g乙醇沉淀，过滤，得到黄芪多糖。

对比例3

按照CN1880342A实施例2所述微波提取方法制备黄芪多糖。

精密称取黄芪粉末5g，置微波提取设备中，第一次加0.1M稀盐酸溶液50ml，以后每次加稀盐酸溶液25ml，控制pH为4，并控制温度40℃，共提取8次，每次5min。收集提取液，用纱布和脱脂棉过滤，收集滤液，浓缩至10ml，加乙醇50ml搅拌，离心，沉淀加水150ml，搅拌使之溶解，离心，取上清液浓缩至10ml，加乙醇50ml搅拌，离心，干燥得到黄芪多糖。

对比例4

以氯化胆碱-乙二醇-水为低共熔溶剂制备黄芪多糖

将氯化胆碱、乙二醇以摩尔比1:3混合，80℃加热搅拌至形成均匀液体，加水至水含量为25％形成低共熔溶剂，取黄芪粉(60目)50g，加入低共熔溶剂1000g，混合均匀，浸泡5h，于70℃超声40min，重复超声2次，每次30min，冷却，离心，取上清液，加入无水乙醇，静置24h后离心，沉淀挥干乙醇溶液，加入水，溶解，离心，取上清液，浓缩至相对密度1.12，喷雾干燥得到黄芪多糖。

对比例5

以脯氨酸-甘油-水为低共熔溶剂制备黄芪多糖

将L-脯氨酸、甘油以摩尔比1:3混合，50℃加热搅拌5h，加水至水含量为30％形成低共熔溶剂，取黄芪粉(60目)50g，加入低共熔溶剂250g，混合均匀，浸泡5h，在压力300MPa下加压7min，然后常压下60℃超声40min，重复加压和超声2次，过滤，得到提取液，在提取液中，加入95％乙醇使醇浓度达到80％，然后静置24h，离心，收集沉淀，沉淀用95％乙醇洗2次，干燥，得粗粉，粗粉用其8倍重量的水溶解，调节PH至7，5℃冷藏12h，过滤，得滤液，滤液加热煮沸，加5％活性炭煮沸15min，过滤，滤液浓缩得相对密度为1.2的浓缩液，将浓缩液喷雾干燥，得到黄芪多糖。

对比例6

以脯氨酸-木糖醇-柠檬酸水溶液为低共熔溶剂制备黄芪多糖

将L-脯氨酸、木糖醇以摩尔比1:3.5混合，50℃加热搅拌5h，放冷后，边搅拌边加入0.5M柠檬酸水溶液，直至形成含水量为40％的低共熔溶剂，取黄芪粉(60目)50g，加入低共熔溶剂250g，混合均匀，浸泡5h，在压力300MPa下加压7min，然后常压下60℃超声40min，重复加压和超声2次，过滤，得到提取液，在提取液中，加入95％乙醇使醇浓度达到80％，然后静置24h，离心，收集沉淀，沉淀用95％乙醇洗2次，干燥，得粗粉，粗粉用其8倍重量的水溶解，调节pH至7，5℃冷藏12h，过滤，得滤液，滤液加热煮沸，加5％活性炭煮沸15min，过滤，滤液浓缩得相对密度为1.2的浓缩液，将浓缩液喷雾干燥，得到黄芪多糖。

对比例7

以脯氨酸-甘油-木糖醇-苹果酸水溶液为低共熔溶剂制备黄芪多糖

将L-脯氨酸、甘油、木糖醇以摩尔比1:3.5:1.5混合，50℃加热搅拌5h，放冷后，边搅拌边加入0.5M苹果水溶液，直至形成含水量为40％的低共熔溶剂，取黄芪粉(60目)50g，加入低共熔溶剂250g，混合均匀，浸泡5h，超声40min，重复超声2次，过滤，得到提取液，在提取液中，加入95％乙醇使醇浓度达到80％，然后静置24h，离心，收集沉淀，沉淀用95％乙醇洗2次，干燥，得粗粉，粗粉用其8倍重量的水溶解，调节pH至7，5℃冷藏12h，过滤，得滤液，滤液加热煮沸，加5％活性炭煮沸15min，过滤，滤液浓缩得相对密度为1.2的浓缩液，将浓缩液喷雾干燥，得到黄芪多糖。

实施例1

按下述方法制备黄芪多糖。

将D-脯氨酸、甘油、木糖醇以摩尔比1:2:2混合，50℃加热搅拌5h，放冷后，边搅拌边加入0.5M苹果酸水溶液，直至形成含水量为40％的低共熔溶剂，取黄芪粉(40目)50g，加入低共熔溶剂200g，浸泡3小时，在压力300MPa下加压7min，然后常压下70℃超声30min，重复加压和超声2次，过滤，得到提取液，在提取液中，加入95％乙醇使得溶液中乙醇浓度达到80％，然后静置24h，离心，收集沉淀，沉淀用95％乙醇洗2次，干燥，得粗粉，粗粉溶于水中，碱液调节pH值至9.5，然后加入5％的氯化十六烷基吡啶水溶液，使溶液中氯化十六烷基吡啶的浓度达到2％，静置6h，离心，得滤液，在滤液中，加入95％乙醇使得溶液中乙醇浓度达到80％，然后静置24h，离心，收集沉淀，沉淀用其8倍重量的水溶解，调节PH至7，0℃冷藏12h，过滤，得滤液，滤液加热煮沸，加5％活性炭煮沸15min，过滤，滤液浓缩得相对密度为1.15的浓缩液，将浓缩液喷雾干燥，得到黄芪多糖。

实施例2

按下述方法制备黄芪多糖。

将L-脯氨酸、甘油、木糖醇以摩尔比1:3.5:1混合，40℃加热搅拌4h，放冷后，边搅拌边加入0.1M苹果酸水溶液，直至形成含水量为60％的低共熔溶剂，取黄芪粉(60目)50g，加入低共熔溶剂300g，浸泡2小时，在压力300MPa下加压5min，然后常压下60℃超声45min，重复加压和超声2次，过滤，得到提取液，在提取液中，加入95％乙醇使得溶液中乙醇浓度达到80％，然后静置24h，离心，收集沉淀，沉淀用95％乙醇洗2次，干燥，得粗粉，粗粉溶于水中，碱液调节pH值至9.5，然后加入5％的氯化十六烷基吡啶水溶液，使溶液中氯化十六烷基吡啶的浓度达到2％，静置5h，离心，得滤液，在滤液中，加入95％乙醇使得溶液中乙醇浓度达到80％，然后静置24h，离心，收集沉淀，沉淀用其8倍重量的水溶解，调节PH至7，5℃冷藏12h，过滤，得滤液，滤液加热煮沸，加5％活性炭煮沸15min，过滤，滤液浓缩得相对密度为1.2的浓缩液，将浓缩液喷雾干燥，得到黄芪多糖。

实施例3

按下述方法制备黄芪多糖。

将L-脯氨酸、甘油、木糖醇以摩尔比1:2.8:1.6混合，40℃加热搅拌5h，放冷后，边搅拌边加入0.2M苹果酸水溶液，直至形成含水量为50％的低共熔溶剂，取黄芪粉(60目)50g，加入低共熔溶剂250g，浸泡2.5小时，在压力300MPa下加压6min，然后常压下60℃超声40min，重复加压和超声2次，过滤，得到提取液，在提取液中，加入95％乙醇使得溶液中乙醇浓度达到80％，然后静置24h，离心，收集沉淀，沉淀用95％乙醇洗2次，干燥，得粗粉，粗粉溶于水中，碱液调节pH值至9.5，然后加入5％的氯化十六烷基吡啶水溶液，使溶液中氯化十六烷基吡啶的浓度达到2％，静置5h，离心，得滤液，在滤液中，加入95％乙醇使得溶液中乙醇浓度达到80％，然后静置24h，离心，收集沉淀，沉淀用其8倍重量的水溶解，调节PH至7，3℃冷藏12h，过滤，得滤液，滤液加热煮沸，加5％活性炭煮沸15min，过滤，滤液浓缩得相对密度为1.2的浓缩液，将浓缩液喷雾干燥，得到黄芪多糖。

实施例4

按下述方法制备黄芪多糖。

将D-脯氨酸、甘油、木糖醇以摩尔比1:2.8:1.6混合，50℃加热搅拌5h，放冷后，边搅拌边加入0.2M苹果酸水溶液，直至形成含水量为50％的低共熔溶剂，取黄芪粉(60目)50g，加入低共熔溶剂250g，浸泡2.5小时，在压力300MPa下加压6min，然后常压下60℃超声40min，重复加压和超声2次，过滤，得到提取液，在提取液中，加入含2.5g/L硫酸铵的95％乙醇使得溶液中乙醇浓度达到80％，然后静置24h，离心，收集沉淀，沉淀用95％乙醇洗2次，干燥，得粗粉，粗粉溶于水中，碱液调节pH值至9.5，然后加入5％的氯化十六烷基吡啶水溶液，使溶液中氯化十六烷基吡啶的浓度达到2％，静置5h，离心，得滤液，在滤液中，加入含2.5g/L硫酸铵的95％乙醇使得溶液中乙醇浓度达到80％，然后静置24h，离心，收集沉淀，沉淀用其8倍重量的水溶解，调节PH至7，3℃冷藏12h，过滤，得滤液，滤液加热煮沸，加5％活性炭煮沸15min，过滤，滤液浓缩得相对密度为1.2的浓缩液，将浓缩液喷雾干燥，得到黄芪多糖。

对对比例及实施例方法制备的黄芪多糖进行称重，计算得率，并对黄芪多糖进行纯度检测，结果见下表。

Claims

1.一种黄芪多糖的高效提取制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(6)将(5)所得滤液加热煮沸，加5％活性炭煮沸15min，过滤，滤液浓缩得浓缩液，将浓缩液喷雾干燥，得到黄芪多糖；

其中，所述步骤(2)中，黄芪粉和低共熔溶剂的重量比为1:4～6。

2.根据权利要求1所述的黄芪多糖的高效提取制备方法，其特征在于所述步骤(1)中，脯氨酸、甘油、木糖醇的摩尔比为1:2.8:1.6。

3.根据权利要求1所述的黄芪多糖的高效提取制备方法，其特征在于所述步骤(1)中，脯氨酸、甘油、木糖醇加热搅拌时间为4～5h。

4.根据权利要求1所述的黄芪多糖的高效提取制备方法，其特征在于所述步骤(2)中，黄芪粉和低共熔溶剂的重量比为1:5。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的黄芪多糖的高效提取制备方法，其特征在于所述步骤(3)和(5)中，乙醇中含有2.5g/L～3g/L硫酸钠。

6.根据权利要求5所述的黄芪多糖的高效提取制备方法，其特征在于所述步骤(6)浓缩液的相对密度为1.15-1.2。

7.根据权利要求6所述的黄芪多糖的高效提取制备方法，其特征在于所述脯氨酸为D-脯氨酸。

8.根据权利要求7所述的黄芪多糖的高效提取制备方法，其特征在于所述黄芪粉粒径为60目。