CN111187366A - 一种黄精多糖的双水相萃取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种黄精多糖的双水相萃取方法，属于生物工程技术领域。本发明解决了现有黄精多糖分离纯化方法效率低、成本高且产品纯度低的问题。本发明将黄精原料粉碎后脱脂并烘干，用水提法提取获得黄精多糖提取液；采用小分子有机溶剂‑可溶性盐双水相萃取体系萃取分离黄精多糖，减压浓缩，干燥后得到提纯的黄精多糖产品。本发明采用小分子有机溶剂‑可溶性盐双水相萃取体系萃取分离黄精多糖，极大地提高了分离纯化效率，降低了生产成本，有效除去了黄精多糖中的可溶性杂质，提高了产品纯度；且萃余液中含有少量黄精多糖，回收后可再次分离提纯，且成本低，便于工业放大。

Description

一种黄精多糖的双水相萃取方法
技术领域
本发明涉及一种黄精多糖的双水相萃取方法，属于生物工程技术领域。
背景技术
黄精(Polygonatum sibiricum Red)，别名老虎姜、鸡头参，为百合科黄精属多年生草本植物，是我国一种传统的药食同源性中草药。黄精主要化学成分为黄精多糖、低聚糖、皂苷、氨基酸、黄酮以及蒽醌等，其中，主要活性成分为黄精多糖(polygonatumsibiricum polysaccharides.PSP)。黄精多糖具有延缓衰老、增强人体免疫、降血糖、降血脂、抗动脉硬化、抗肿瘤、抗炎、抗病毒等多种功效。多糖又称多聚糖(Polysaccharide)，是由单糖缩合而成的多聚物，广泛分布于自然界，是一类重要的生物活性物质。黄精多糖是从黄精根茎提取获得的具有多种生物活性且结构复杂的植物多糖。
目前黄精多糖的提取主要有水提法以及超声波、微波辅助提取等方法，分离精制主要有传统水提醇沉法以及大孔树脂吸附、膜分离等方法以及不同方法之间的耦合，但传统水提醇沉法分离得到的多糖经常伴有蛋白和色素等杂质，纯度较低，且回收率不高。大孔树脂和膜分离所得产品纯度较高，但成本高昂，设备复杂且操作不便，严重阻碍了其推广应用。现有技术公开了一种黄精多糖的提取纯化方法，首先将脱脂原料采用水提法配合超滤膜过滤除杂，随后加入有机溶剂沉淀分离多糖，加水洗涤，再次加入有机溶剂沉淀，收集所有沉淀物，干燥后即可得到产品。多糖得率可达48％，纯度可达到94％，但该方法工艺复杂，耗时长，且所用试剂多，成本较高。现有技术中还公开了一种滇黄精多糖的提取纯化方法，滇黄精药材粗粉进行脱脂处理后，热水浸提三次，合并滤液，减压浓缩后进行两次醇沉，合并沉淀，冷冻干燥可得滇黄精粗多糖。将所得的滇黄精粗多糖配成溶液用大孔树脂脱去色素，并用等点电法除去蛋白，最后将粗多糖溶液置于透析袋中进行透析处理。纯化所得滇黄精多糖得率为80.56％，纯度为93.54％，但该方法耗时较长，后续纯化涉及方法较多，试剂消耗较大，且分离速率较低，难以工业推广。因此，提供一种高效、成本低、纯度高的黄精多糖提取方法是十分必要的。
发明内容
本发明为了解决现有黄精多糖分离纯化方法效率低、成本高且产品纯度低的问题，提供一种分离纯化黄精多糖的双水相萃取方法。
本发明的技术方案：
一种黄精多糖的双水相萃取方法，该处理方法包括以下步骤：
步骤一，黄精原料粉碎后过50目筛，脱脂并烘干，用水提法提取黄精多糖，获得浓度为40g/L-60g/L黄精多糖提取液；
步骤二，采用无机盐溶液和有机溶剂配制双水相萃取体系；
步骤三，将步骤一获得的黄精多糖提取液加入到步骤二获得的双水相萃取体系中，在25℃-40℃条件下搅拌5min-10min，静置分液，保留下相；
步骤四，向步骤三保留的下相中加入无水乙醇析出无机盐后，离心分离，将上清液在0.1Mpa，60℃条件减压浓缩，干燥得到黄精多糖产品。
进一步限定，步骤一中粉碎过筛后的黄精颗粒采用石油醚脱脂。
进一步限定，步骤一的水浸提法中浸提温度为80℃，固液比1:20，搅拌速率400r/min，提取时间2h。
进一步限定，步骤二中有机溶剂和无机盐溶液质量百分比为40.8％-54.35％，优选40.8％。
更进一步限定，有机溶剂为乙醇或甲醇。
更进一步限定，无机盐溶液为硫酸铵水溶液、碳酸钠水溶液或磷酸氢二钾水溶液。
进一步限定，无机盐溶液中所含无机盐质量百分比为39.13％-40.8％，优选40.8％。
进一步限定，步骤三中黄精多糖提取液与双水相萃取体系质量百分比为26％-31％。
进一步限定，步骤四中无水乙醇体积为双水相萃取体系体积的5倍。
进一步限定，步骤四中离心转速为4000-5000r/min，离心时间5min。
本发明具有以下有益效果：本发明采用小分子有机溶剂-可溶性盐双水相萃取体系萃取分离黄精多糖，极大地提高了分离纯化效率，降低了生产成本；采用小分子有机溶剂-可溶性盐双水相体系有效除去了黄精多糖中的可溶性杂质，提高了产品纯度；萃余液中含有少量黄精多糖，回收后可再次分离提纯，减少了原料的损失；萃取过程所用试剂无毒害作用，对环境影响较小。双水相萃取工艺效率高且成本低，便于工业放大，同时分离产品纯度较高，是一种值得推广的黄精多糖分离纯化方法。
附图说明
图1为本发明的方法萃取黄精多糖的过程示意图；
图2为乙醇-硫酸铵双水相相图；
图3为黄精多糖含量测定标准曲线。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明均为常规方法。所用材料、试剂、方法和仪器，未经特殊说明，均为本领域常规材料、试剂、方法和仪器，本领域技术人员均可通过商业渠道获得。
本发明的方法萃取黄精多糖的过程如图1所示，首先将黄精原料粉碎后使用石油醚脱脂并烘干，用水提法提取黄精多糖，获得浓度为40g/L-60g/L黄精多糖提取液；然后使用无机盐溶液和有机溶剂配制双水相萃取体系；再然后将黄精多糖提取液使用双水相萃取体系进行萃取提纯，分离后析出无机盐，减压浓缩，干燥后得到提纯的黄精多糖产品。
具体实施方式1：
(1)黄精原料粉碎后过50目筛，使用石油醚脱脂并烘干，用水提法提取黄精多糖，获得浓度为50g/L黄精多糖提取液，其中提取温度为80℃，固液比1:20，搅拌速率400r/min，提取时间2h。
(2)将20g无水乙醇中加入49g质量分数为40.8％的硫酸铵水溶液中，获得双水相萃取体系，乙醇-硫酸铵双水相相图如图2所示。
(3)取31g黄精多糖提取液加入乙醇-硫酸铵双水相萃取体系，萃取温度40℃，搅拌速度为400r/min，萃取时间10min。萃取结束后分液，保留下相。
(4)加入双水相萃取体系体积的5倍无水乙醇，使多余的可溶性无机盐析出，5000r/min离心5min，0.1Mpa，60℃条件减压浓缩，干燥即可得到提纯的黄精多糖产品。
采用硫酸-苯酚法测定黄精多糖的含量：精确称取干燥至恒重的葡萄糖样品0.5000g，于100mL容量瓶中定容。取1mL定容至50m，分别取0mL、0.2mL、0.4mL、0.6mL、0.8mL、1.0mL、1.2mL至具塞试管中，分别加蒸馏水至2mL，加入5％苯酚1mL、浓硫酸5mL，震荡，置于沸水浴中加热15min，取出后在流动自来水中迅速冷却。每样需平行3次。然后在紫外可见分光分光度计490nm处测定吸光度值。以吸光度值为纵坐标(Y)，以葡萄糖浓度(mg/mL)为横坐标(X)，绘制标准曲线，如图3所示。经实验测定，本实施例分离所得黄精多糖回收率为38.18％，纯度为93.23％(得率为所得黄精多糖的量占黄精多糖提取液中所含黄精多糖总量的比例)。
具体实施方式2：
(1)黄精原料粉碎后过50目筛，使用石油醚脱脂并烘干，用水提法提取黄精多糖，获得浓度为50g/L黄精多糖提取液，其中提取温度为80℃，固液比1:20，搅拌速率400r/min，提取时间2h。
(2)将25g无水乙醇中加入46g质量分数为39.13％的硫酸铵水溶液中，获得双水相萃取体系，乙醇-硫酸铵双水相相图如图2所示。
(3)取29g黄精多糖提取液加入乙醇-硫酸铵双水相萃取体系，萃取温度40℃，搅拌速度为400r/min，萃取时间10min。萃取结束后分液，保留下相。
(4)加入双水相萃取体系体积的5倍无水乙醇，使多余的可溶性无机盐析出，5000r/min离心5min，0.1Mpa，60℃条件减压浓缩，干燥即可得到提纯的黄精多糖产品。
采用硫酸-苯酚法测定黄精多糖的含量：精确称取干燥至恒重的葡萄糖样品0.5000g，于100mL容量瓶中定容。取1mL定容至50m，分别取0mL、0.2mL、0.4mL、0.6mL、0.8mL、1.0mL、1.2mL至具塞试管中，分别加蒸馏水至2mL，加入5％苯酚1mL、浓硫酸5mL，震荡，置于沸水浴中加热15min，取出后在流动自来水中迅速冷却。每样需平行3次。然后在紫外可见分光分光度计490nm处测定吸光度值。以吸光度值为纵坐标(Y)，以葡萄糖浓度(mg/mL)为横坐标(X)，绘制标准曲线，如图3所示。经实验测定，本实施例分离所得黄精多糖回收率为63.16％，纯度为88.76％(得率为所得黄精多糖的量占黄精多糖提取液中所含黄精多糖总量的比例)。
具体实施例3
具体实施例3与具体实施例1不同之处为黄精多糖提取液用量为26g，无水乙醇用量为25g，其余处理及处理方式均与具体实施例1相同。所得黄精多糖得率为34.8％，纯度为85％。

Claims (10)

1.一种黄精多糖的双水相萃取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一，黄精原料粉碎后过50目筛，脱脂并烘干，用水提法提取黄精多糖，获得浓度为40g/L-60g/L的黄精多糖提取液；
步骤二，采用无机盐溶液和有机溶剂配制双水相萃取体系；
步骤三，将步骤一获得的黄精多糖提取液加入到步骤二获得的双水相萃取体系中，在25℃-40℃条件下搅拌5min-10min，静置分液，保留下相；
步骤四，向步骤三保留的下相中加入无水乙醇，析出无机盐后，离心分离，将上清液在0.1Mpa，60℃条件下减压浓缩后，干燥得到黄精多糖产品。
2.根据权利要求1所述的一种黄精多糖的双水相萃取方法，其特征在于，所述的步骤一中粉碎过筛后的黄精颗粒采用石油醚脱脂。
3.根据权利要求1所述的一种黄精多糖的双水相萃取方法，其特征在于，所述的步骤一的水浸提法中浸提温度为80℃，固液比1:20，搅拌速率400r/min，提取时间2h。
4.根据权利要求1所述的一种黄精多糖的双水相萃取方法，其特征在于，所述的步骤二中有机溶剂和无机盐溶液质量百分比为40.8％-54.35％。
5.根据权利要求1或4所述的一种黄精多糖的双水相萃取方法，其特征在于，所述的有机溶剂为乙醇或甲醇。
6.根据权利要求1或4所述的一种黄精多糖的双水相萃取方法，其特征在于，所述的无机盐溶液为硫酸铵水溶液、碳酸钠水溶液或磷酸氢二钾水溶液。
7.根据权利要求6所述的一种黄精多糖的双水相萃取方法，其特征在于，所述的无机盐溶液中所含无机盐质量百分比为39.13％-40.8％。
8.根据权利要求1所述的一种黄精多糖的双水相萃取方法，其特征在于，所述的步骤三中黄精多糖提取液与双水相萃取体系质量百分比为26％-31％。
9.根据权利要求1所述的一种黄精多糖的双水相萃取方法，其特征在于，所述的步骤四中无水乙醇体积为双水相萃取体系体积的5倍。
10.根据权利要求1或9所述的一种黄精多糖的双水相萃取方法，其特征在于，所述的步骤四中离心转速为4000-5000r/min，离心时间5min。
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