CN110483615A - 利用表面活性剂提取太子参环肽的提取方法 - Google Patents

利用表面活性剂提取太子参环肽的提取方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种利用表面活性剂提取太子参环肽的提取方法，它包括以下步骤：1)太子参预处理；2)热水分离制得太子参‑热水混合液并将太子参‑热水混合液投入到连续式泡沫分离塔中；步骤3)表面活性剂萃取：在装有太子参‑热水混合液的连续式泡沫分离塔中加入表面活性剂对含有太子参环肽的太子参‑热水混合液进行萃取，得粗提液；步骤4)粗提液纯化：在所得的粗提液中加入能够提供与表面活性剂对应的反离子的调节剂，过滤去除沉淀，收集所得的滤液即为太子参环肽提取液。本发明利用表面活性剂并结合泡沫分离技术，能够对太子参环肽进行高效提取，其对太子参环肽的提取率可达90％以上，说明该方法是一种极其有效的提取方式。

Description

利用表面活性剂提取太子参环肽的提取方法
技术领域
本发明属于天然活性成分提取与制备领域，具体涉及一种利用表面活性剂提取太子参环肽的提取方法。
背景技术
太子参为常用中药，系石竹科植物孩儿参Pseudostellaria heterophylla(Miq.)Pax的干燥块根。近代医学表明太子参中有效成分主要为微量元素、氨基酸、糖类、苷类、环肽类、磷脂类、脂肪酸类、油脂类和挥发油类(如图1所示的太子参中有机物高效液相(HPLC)指纹图谱)。其中作为一类重要的肽类化合物，具有生物活性的太子参环肽与相应线性肽相比，在生物体内表现出更好的抗酶解能力和抗化学降解能力，在生物医学、药学、化妆品等众多行业有着可观的应用前景。
目前，太子参环肽的提取技术仍停留于传统技术，如常规的醇提取、硅胶柱层析等，不仅生产成本高、人工耗时多，而且大量使用有机溶剂对环境污染严重。因此，急需开发一种成本低、设备简单、操作方便、以及环境友好的太子参环肽高效提取方法，以满足日益增长的市场需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种操作便捷、提取率高的利用表面活性剂提取太子参环肽的提取方法。
本发明的目的通过如下技术方案实现：一种利用表面活性剂提取太子参环肽的提取方法，它包括以下步骤：
步骤1)太子参预处理：将太子参洗净、冻干、粉碎、过筛后，利用蒸馏水浸泡，得太子参蒸馏水浸泡物；
步骤2)热水分离：对步骤1)所得的太子参蒸馏水浸泡物进行加热，之后，过滤滤去太子参残渣，收集滤液即太子参-热水混合液，将太子参-热水混合液投入到连续式泡沫分离塔中；
步骤3)表面活性剂萃取：在装有太子参-热水混合液的连续式泡沫分离塔中加入表面活性剂，向连续式泡沫分离塔中持续鼓入加热的空气，表面活性剂快速发泡，太子参环肽萃取至表面活性剂泡沫中，泡沫经管路排至破沫器，除去泡沫，得粗提液；
步骤4)粗提液纯化：在步骤3)所得的粗提液中加入能够提供与表面活性剂对应的反离子的调节剂，利用静电沉淀法使表面活性剂遇到强电荷变成沉淀与含太子参环肽的水相分层，过滤去除沉淀，收集所得的滤液即为太子参环肽提取液。
较之现有技术而言，本发明的优点在于：
1.本发明利用表面活性剂并结合泡沫分离技术，能够对太子参环肽进行高效提取，其对太子参环肽的提取率可达90％以上，说明该方法是一种及其有效的提取方式。
2.本发明的提取方法在整个提取过程中无需消耗大量的有机溶剂，是一种环境友好型的提取方法。
3.本发明的提取方法成本低、设备简单、操作方便，适合对太子参环肽进行工业化提取，以满足益增长的市场需求。
附图说明
图1是太子参中有机物高效液相(HPLC)指纹图谱。
图2是本发明表面活性剂分离太子参环肽的技术路线图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明内容进行详细说明：
如图2所示为本发明提供的一种利用表面活性剂提取太子参环肽的提取方法技术路线图。
所述利用表面活性剂提取太子参环肽的提取方法，它包括以下步骤：
步骤1)太子参预处理：将太子参洗净、冻干、粉碎、过筛后，利用蒸馏水浸泡，得太子参蒸馏水浸泡物；
步骤2)热水分离：对步骤1)所得的太子参蒸馏水浸泡物进行加热，之后，过滤滤去太子参残渣，收集滤液即太子参-热水混合液，将太子参-热水混合液投入到连续式泡沫分离塔中；
步骤3)表面活性剂萃取：在装有太子参-热水混合液的连续式泡沫分离塔中加入表面活性剂，向连续式泡沫分离塔中持续鼓入加热的空气，表面活性剂快速发泡，太子参环肽萃取至表面活性剂泡沫中，泡沫经管路排至破沫器，除去泡沫，得粗提液；
步骤4)粗提液纯化：在步骤3)所得的粗提液中加入能够提供与表面活性剂对应的反离子的调节剂，利用静电沉淀法使表面活性剂遇到强电荷变成沉淀与含太子参环肽的水相分层，过滤去除沉淀，收集所得的滤液即为太子参环肽提取液。本发明所得的太子参环肽提取液中环肽含量在90％以上。
其中，步骤1)的具体操作方法为：将太子参洗净、冻干、粉碎后，过三号筛，之后按料液质量比1:15～1:25g/mL加入蒸馏水，常温静置浸泡3-5h，得太子参蒸馏水浸泡物；
步骤2)的具体操作方法为：将步骤1)所得的太子参蒸馏水浸泡物加热至85～95℃，并持续搅拌2～3h，利用热水对太子参环肽的亲和性，初步分离太子参环肽，之后，过滤滤去太子参残渣，收集滤液即太子参-热水混合液，将太子参-热水混合液投入到连续式泡沫分离塔中，控制塔内太子参-热水混合液占塔总体积的1/2～2/3，并控制温度为85-95℃；
步骤3)的具体操作方法为：将占太子参-热水混合液质量的3％～15％的表面活性剂投入连续式泡沫分离塔内，向连续式泡沫分离塔中以10～15m3/min的速度持续鼓入加热至70-90℃的空气，使表面活性剂快速发泡，太子参环肽萃取至表面活性剂泡沫中，泡沫经管路排至破沫器，除去泡沫，得粗提液；
步骤4)的具体操作方法为：针对所加入的表面活性剂所带电荷特性，在步骤3)所得到的粗提液中加入质量为粗提液质量的10％～40％的调节剂，利用静电沉淀法使表面活性剂遇到强电荷变成沉淀与含太子参环肽的水相分层，过滤去除沉淀，收集所得的滤液即为太子参环肽提取液。
步骤3)所用的表面活性剂可以为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂以及两性表面活性剂：
当步骤3)所用的表面活性剂为阴离子型表面活性剂时，步骤4)所用的调节剂为NaCl、MgSO4或阳离子型表面活性剂中的一种。其中，所述的阴离子型表面活性剂为磺化类表面活性剂(如十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇醚硫酸钠、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸钠、仲烷基磺酸钠等)中的一种或醇醚羧酸盐(如醇醚羧酸钠)、醇醚磷酸盐(如醇醚磷酸钠)中的一种。所述的阳离子型表面活性剂可以是常规的各种季铵盐类阳离子型表面活性剂(如脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵，十八烷基三甲基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵等)中的一种。
当步骤3)所用的表面活性剂为阳离子型表面活性剂时，步骤4)所用的调节剂为NaCl、MgSO4或阴离子型表面活性剂中的一种。其中，所述的阳离子型表面活性剂可以是常规的各种季铵盐类阳离子型表面活性剂(如脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、十八烷基三甲基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵等中的一种。所述的阴离子型表面活性剂为磺化类表面活性剂(如十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇醚硫酸钠、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸钠、仲烷基磺酸钠等)中的一种。
当步骤3)所用的表面活性剂为两性表面活性剂时，步骤4)所用的调节剂为NaCl、MgSO4中的一种。其中，所述的两性表面活性剂可以为甜菜碱类或氧化胺类表面活性剂(如十二烷基乙氧基磺基甜菜碱、椰油酰胺丙基氧化胺以及癸烷基羟丙基磺基甜菜碱等)中的一种。
本发明利用表面活性剂分离太子参环肽技术是根据吸附原理，因为太子参环肽是一类比较复杂的环肽化合物，由常见氨基酸依肽键相连并环合而成，通常同时具有天然的亲水疏水基团。向含太子参环肽的液体中加入适量表面活性剂并鼓泡，使液体内的太子参环肽聚集在气液界面上，在液体主体上方形成泡沫层，将泡沫层和液相主体分开，就达到提取和浓缩太子参环肽的目的，至今为止未见将此泡沫分离技术应用于太子参环肽提取的报道。
下面结合具体实施例对本发明作更细致的阐述：
实施例一：
实施例一为当步骤3)所用的表面活性剂为阴离子型表面活性剂十二烷基苯磺酸钠时，对太子参环肽的提取。该太子参环肽的提取方法具体为：
步骤1)太子参预处理：将太子参洗净、冻干、粉碎，过三号筛，按料液质量比为1:20g/mL加入蒸馏水，常温静置浸泡4h，得太子参蒸馏水浸泡物。
步骤2)热水分离：将步骤1)所得的太子参蒸馏水浸泡物加热至90℃，并持续搅拌2.5h后，滤去太子参残渣，得到太子参-热水混合液，将此经热水初步分离所得的太子参-热水混合液投入到连续式泡沫分离塔中，控制塔内太子参-热水混合液占塔总体积的1/2，并控制温度为90℃；
步骤3)表面活性剂萃取：将十二烷基苯磺酸钠按占太子参-热水混合液质量的10％投入分离塔内，向连续式泡沫分离塔中以12m3/min的速度持续鼓入加热至90℃的空气，使十二烷基苯磺酸钠快速发泡，太子参环肽萃取至十二烷基苯磺酸钠泡沫中，泡沫经管路排至破沫器，除去泡沫，得粗提液。
4)粗提液纯化：针对步骤3)十二烷基苯磺酸钠所带的电荷特性，在步骤3)所得到的粗提液中加入质量为粗提液质量的25％的调节剂，所述调节剂为MgSO4，利用静电沉淀法使十二烷基苯磺酸钠遇到强电荷变成沉淀从而与含太子参环肽的水相分层，过滤去除沉淀，收集所得的滤液即为太子参环肽提取液。
实施例二至实施例六：
实施例二至实施例六为：将实施例一中步骤3)所用的阴离子型表面活性剂十二烷基苯磺酸钠分别替换为脂肪醇醚硫酸钠、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸钠、仲烷基磺酸钠、醇醚羧酸钠以及醇醚磷酸钠时，对太子参环肽的提取。
其中，实施例一至实施例六太子参环肽的提取率见表1。
表1实施例一至实施例六中太子参环肽的提取率数据
实施例 阴离子型表面活性剂 太子参环肽提取率
实施例一 十二烷基苯磺酸钠 91.3％
实施例二 脂肪醇醚硫酸钠 94.5％
实施例三 脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸钠 91.6％
实施例四 仲烷基磺酸钠 92.2％
实施例五 醇醚羧酸钠 92.1％
实施例六 醇醚磷酸钠 94.0％
实施例七：
实施例七为当步骤3)所用的表面活性剂为阳离子型表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵时，对太子参环肽的提取。该太子参环肽的提取方法具体为：
步骤1)太子参预处理：将太子参洗净、冻干、粉碎，过三号筛，按料液质量比为1:15g/mL加入蒸馏水，常温静置浸泡5h，得太子参蒸馏水浸泡物。
步骤2)热水分离：将步骤1)所得的太子参蒸馏水浸泡物加热至85℃，并持续搅拌3h后，滤去太子参残渣，得到太子参-热水混合液，将此经热水初步分离所得的太子参-热水混合液投入到连续式泡沫分离塔中，控制塔内太子参-热水混合液占塔总体积的2/3，并控制温度为85℃；
步骤3)表面活性剂萃取：将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵按占太子参-热水混合液质量的15％投入分离塔内，向连续式泡沫分离塔中以15m3/min的速度持续鼓入加热至85℃的空气，使脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵快速发泡，太子参环肽萃取至脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵泡沫中，泡沫经管路排至破沫器，除去泡沫，得粗提液。
4)粗提液纯化：针对步骤3)脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵所带的电荷特性，在步骤3)所得到的粗提液中加入质量为粗提液质量的10％的调节剂，所述调节剂为脂肪醇醚硫酸钠，利用静电沉淀法使脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵遇到强电荷变成沉淀从而与含太子参环肽的水相分层，过滤去除沉淀，收集所得的滤液即为太子参环肽提取液。
实施例八至实施例九：
实施例八至实施例九为：将实施例七中步骤3)所用的阳离子型表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵分别替换为十八烷基三甲基氯化铵、苄基三乙基氯化铵时，对太子参环肽的提取。
其中，实施例七至实施例九太子参环肽的提取率见表2。
表2实施例七至实施例九中太子参环肽的提取率数据
实施例 阳离子型表面活性剂 太子参环肽提取率
实施例七 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵 92.4％
实施例八 十八烷基三甲基氯化铵 90.1％
实施例九 苄基三乙基氯化铵 94.3％
实施例十：
实施例十为当步骤3)所用的表面活性剂为两性表面活性剂十二烷基乙氧基磺基甜菜碱时，对太子参环肽的提取。该太子参环肽的提取方法具体为：
步骤1)太子参预处理：将太子参洗净、冻干、粉碎，过三号筛，按料液质量比为1:25g/mL加入蒸馏水，常温静置浸泡3h，得太子参蒸馏水浸泡物。
步骤2)热水分离：将步骤1)所得的太子参蒸馏水浸泡物加热至95℃，并持续搅拌2h后，滤去太子参残渣，得到太子参-热水混合液，将此经热水初步分离所得的太子参-热水混合液投入到连续式泡沫分离塔中，控制塔内太子参-热水混合液占塔总体积的2/3，并控制温度为95℃；
步骤3)表面活性剂萃取：将十二烷基乙氧基磺基甜菜碱按占太子参-热水混合液质量的3％投入分离塔内，向连续式泡沫分离塔中以10m3/min的速度持续鼓入加热至70℃的空气，使十二烷基乙氧基磺基甜菜碱快速发泡，太子参环肽萃取至十二烷基乙氧基磺基甜菜碱泡沫中，泡沫经管路排至破沫器，除去泡沫，得粗提液。
4)粗提液纯化：针对步骤3)十二烷基乙氧基磺基甜菜碱所带的电荷特性，在步骤3)所得到的粗提液中加入质量为粗提液质量的40％的调节剂，所述调节剂为MgSO4，利用静电沉淀法使十二烷基乙氧基磺基甜菜碱遇到强电荷变成沉淀从而与含太子参环肽的水相分层，过滤去除沉淀，收集所得的滤液即为太子参环肽提取液。
实施例十一至实施例十二：
实施例十一至实施例十二为：将实施例十中步骤3)所用的两性表面活性剂十二烷基乙氧基磺基甜菜碱分别替换为椰油酰胺丙基氧化胺、癸烷基羟丙基磺基甜菜碱时，对太子参环肽的提取。
其中，实施例十至实施例十二太子参环肽的提取率见表3。
表3实施例十至实施例十二中太子参环肽的提取率数据
实施例 两性表面活性剂 太子参环肽提取率
实施例十 十二烷基乙氧基磺基甜菜碱 95.1％
实施例十一 椰油酰胺丙基氧化胺 92.4％
实施例十二 癸烷基羟丙基磺基甜菜碱 93.1％
实施例十三：
实施例十三为当步骤3)所用的表面活性剂为阴离子型表面活性剂十二烷基苯磺酸钠时，对太子参环肽的提取。该太子参环肽的提取方法具体为：
步骤1)太子参预处理：将太子参洗净、冻干、粉碎，过三号筛，按料液质量比为1:20g/mL加入蒸馏水，常温静置浸泡4h，得太子参蒸馏水浸泡物。
步骤2)热水分离：将步骤1)所得的太子参蒸馏水浸泡物加热至90℃，并持续搅拌2.5h后，滤去太子参残渣，得到太子参-热水混合液，将此经热水初步分离所得的太子参-热水混合液投入到连续式泡沫分离塔中，控制塔内太子参-热水混合液占塔总体积的1/2，并控制温度为90℃；
步骤3)表面活性剂萃取：将十二烷基苯磺酸钠按占太子参-热水混合液质量的10％投入分离塔内，向连续式泡沫分离塔中以12m3/min的速度持续鼓入加热至90℃的空气，使十二烷基苯磺酸钠快速发泡，太子参环肽萃取至十二烷基苯磺酸钠泡沫中，泡沫经管路排至破沫器，除去泡沫，得粗提液。
4)粗提液纯化：针对步骤3)十二烷基苯磺酸钠所带的电荷特性，在步骤3)所得到的粗提液中加入质量为粗提液质量的25％的调节剂，所述调节剂为十八烷基三甲基氯化铵，利用静电沉淀法使十二烷基苯磺酸钠遇到强电荷变成沉淀从而与含太子参环肽的水相分层，过滤去除沉淀，收集所得的滤液即为太子参环肽提取液。该实施例的提取率为90.1％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干改变、改进和润饰，这些改变、改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种利用表面活性剂提取太子参环肽的提取方法，其特征在于：它包括以下步骤：
步骤1)太子参预处理：将太子参洗净、冻干、粉碎、过筛后，利用蒸馏水浸泡，得太子参蒸馏水浸泡物；
步骤2)热水分离：对步骤1)所得的太子参蒸馏水浸泡物进行加热，之后，过滤滤去太子参残渣，收集滤液即太子参-热水混合液，将太子参-热水混合液投入到连续式泡沫分离塔中；
步骤3)表面活性剂萃取：在装有太子参-热水混合液的连续式泡沫分离塔中加入表面活性剂，向连续式泡沫分离塔中持续鼓入加热的空气，表面活性剂快速发泡，太子参环肽萃取至表面活性剂泡沫中，泡沫经管路排至破沫器，除去泡沫，得粗提液；
步骤4)粗提液纯化：在步骤3)所得的粗提液中加入能够提供与表面活性剂对应的反离子的调节剂，利用静电沉淀法使表面活性剂遇到强电荷变成沉淀与含太子参环肽的水相分层，过滤去除沉淀，收集所得的滤液即为太子参环肽提取液。
2.根据权利要求1所述的利用表面活性剂提取太子参环肽的提取方法，其特征在于：步骤2)的具体操作方法为：将步骤1)所得的太子参蒸馏水浸泡物加热至85～95℃，并持续搅拌2～3h，之后，过滤滤去太子参残渣，收集滤液即太子参-热水混合液，将太子参-热水混合液投入到连续式泡沫分离塔中，控制塔内太子参-热水混合液占塔总体积的1/2～2/3，并控制温度为85-95℃。
3.根据权利要求1所述的利用表面活性剂提取太子参环肽的提取方法，其特征在于：步骤3)的具体操作方法为：将占太子参-热水混合液质量的3％～15％的表面活性剂投入连续式泡沫分离塔内，向连续式泡沫分离塔中以10～15m3/min的速度持续鼓入加热至70-90℃的空气，使表面活性剂快速发泡，太子参环肽萃取至表面活性剂泡沫中，泡沫经管路排至破沫器，除去泡沫，得粗提液。
4.根据权利要求1所述的利用表面活性剂提取太子参环肽的提取方法，其特征在于：步骤4)的具体操作方法为：针对所加入的表面活性剂所带电荷特性，在步骤3)所得到的粗提液中加入质量为粗提液质量的10％～40％的调节剂，利用静电沉淀法使表面活性剂遇到强电荷变成沉淀与含太子参环肽的水相分层，过滤去除沉淀，收集所得的滤液即为太子参环肽提取液。
5.根据权利要求1所述的利用表面活性剂提取太子参环肽的提取方法，其特征在于：所述的表面活性剂为阴离子型表面活性剂，所述的调节剂为NaCl、MgSO4或阳离子型表面活性剂中的一种。
6.根据权利要求5所述的利用表面活性剂提取太子参环肽的提取方法，其特征在于：所述的阴离子型表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇醚硫酸钠、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸钠、仲烷基磺酸钠、醇醚羧酸盐以及醇醚磷酸盐中的一种。
7.根据权利要求1所述的利用表面活性剂提取太子参环肽的提取方法，其特征在于：所述的表面活性剂为阳离子型表面活性剂，所述的调节剂为NaCl、MgSO4或阴离子型表面活性剂中的一种。
8.根据权利要求7所述的利用表面活性剂提取太子参环肽的提取方法，其特征在于：所述的阳离子型表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、十八烷基三甲基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵中的一种。
9.根据权利要求1所述的利用表面活性剂提取太子参环肽的提取方法，其特征在于：所述的表面活性剂为两性表面活性剂，所述的调节剂为NaCl、MgSO4中的一种。
10.根据权利要求9所述的利用表面活性剂提取太子参环肽的提取方法，其特征在于：所述的两性表面活性剂为十二烷基乙氧基磺基甜菜碱、椰油酰胺丙基氧化胺以及癸烷基羟丙基磺基甜菜碱中的一种。
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