CN111494285A - 一种基于芦荟皮或芦荟废水提取抑菌物质的方法及其应用 - Google Patents

一种基于芦荟皮或芦荟废水提取抑菌物质的方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于芦荟皮或芦荟废水提取抑菌物质的方法及其应用，使用提取原料为饮料厂生产产生的芦荟废皮或化妆品厂生产产生的芦荟废水，包括两种工艺；使用芦荟皮作为提取原料时提取抑菌物质包括以下步骤：干燥、粉碎、超声辅助提取、除多糖、柱层析；使用芦荟废水作为提取原料包括浓缩、除多糖、柱层析。本发明对芦荟生产中产生芦荟废渣、废水加以研究，从中获取了具有抑菌活性的芦荟废渣、废水化学物质，确定其提取工艺，进而解决资源利用问题；而且提取物具有低毒性、高效性的特点，与多种溶剂相容效果好，容易加工，能够配合不同辅料配方制成抑菌膏、抑菌油、抑菌水等日化用品。

Description

一种基于芦荟皮或芦荟废水提取抑菌物质的方法及其应用
【技术领域】
本发明涉及属于天然产物提取领域，具体涉及一种基于芦荟皮或芦荟废水提取抑菌物质的方法及其应用。
【背景技术】
芦荟属于日光兰科芦荟属植物，原产于非洲与地中海南岸。芦荟自从13世纪从波斯传入中国后成为中国中药的药材资源作为清热解毒、杀虫使用，如《药性论》中杀小儿疳蛔，主吹鼻杀脑疳，除鼻痒；《开宝本草》：主热风烦闷，胸膈间热气，明目镇心，小儿癫痫惊风，疗五疳，杀三虫及痔病疮痿，作为杀虫药物所用；《本草经疏》：芦荟，寒能除热，苦能泄热燥湿，苦能杀虫，至苦至寒，故为除热杀虫之要药。其主热风烦闷，胸胁间热气，明目，镇心，小儿癫痫凉风，疗五疳，杀三虫者，热则生风，热能使人烦闷，热除则风热烦闷及胸膈间热气自解，凉肝故明目、除烦故镇心、小儿癫痫惊风，热所化也，五疳同为内热脾胃停滞之证；湿热痔病疮痿，亦皆湿热下客肠脏，致血凝滞之所生，故悉主之。能解巴豆毒，亦除热之力。表面芦荟在古时常作为清热解毒剂使用；《本经逢原》中描述：芦荟，入厥阴肝经及冲脉。其功专于杀虫清热。冲脉为病，逆气里急及经事不调，腹中结块上冲，与小儿疳热积滞，非此不除。同甘草为末，治头项顽癣甚效。但大苦大寒，且气甚秽恶，若胃虚少食人得之，入口便大吐逆，每致夺食泄泻，而成赢瘦怯弱者多矣。上述文献表明芦荟能够作为治疗小儿疳热积滞、消除头顶顽藓用作治疗皮肤病的药物使用。
由于芦荟结构特殊，芦荟肉中含有大量的薄壁组织，这些薄壁组织中80％以上的是水，同时富含多糖、果胶等营养成分和滋润保湿成分，目前生活中都是将芦荟中的芦荟肉加工成芦荟食品、芦荟饮料、芦荟化妆品和芦荟保健品等，而加工剩下的芦荟皮丢弃，这样资源就没有充分、完全利用，容易对资源造成极大浪费。本发明人经过长期实验发现芦荟皮中富含多种具有抑菌作用的化学成分，能够有效抑制大肠杆菌、假单胞铜绿杆菌和金黄葡萄球菌的生长。
国内目前相关芦荟抑菌产品都是使用芦荟肉作为主要成分，如中国发明专利CN201810915265.2一种蜂胶芦荟抑菌凝胶及其制备方法、中国发明专利CN201710799329.2一种阳离子杀菌凝胶及其制备方法、和包含该阳离子杀菌凝胶的芦荟抑菌凝胶制品，并未发现使用芦荟工艺中产生废渣、废水作为抑菌物质提取来源的报道。本发明获取的抑菌成分不仅使用芦荟工业中产生的废水、废渣作为原料来源，解决资源利用问题，而且提取物具有低毒性、高效性的特点，能够配合不同辅料配方制成抑菌膏、抑菌油、抑菌水等日化用品。
【发明内容】
为解决上述问题，本发明提出了一种基于芦荟皮或芦荟废水提取抑菌物质的方法及其应用，解决资源利用问题，而且提取物具有低毒性、高效性的特点，还具有与多种溶剂相容效果好，容易加工的优势。
本发明的技术方案如下：
一种基于芦荟皮或芦荟废水提取抑菌物质的方法，使用提取原料为饮料厂生产产生的芦荟废皮或化妆品厂生产产生的芦荟废水，包括以下两种工艺；
工艺一是以芦荟生产废皮为提取原料提取抑菌物质的工艺，包括以下步骤：
(1)取生产产生的芦荟废皮于40℃条件下烘干48小时，并使用粉碎机充分粉碎；
(2)取步骤(1)中粉碎好的芦荟皮粉置于容器中，按照1：5～1：20的料液比加入50％～95％乙醇水溶液，放入超声波探头进行超声波辅助提取。超声波功率优选300W，频率范围17KHZ～40KHZ，提取时间优选20min/次，提取次数范围1～10次；
(3)将步骤(2)每次提取得到的提取液过滤出多余残渣并且合并，将合并后的提取液于旋转蒸发仪中浓缩至膏状为止；
(4)将步骤(3)中得到的芦荟皮浸膏加入50％～95％浓度乙醇中缓慢搅拌，且芦荟皮浸膏：乙醇体积比范围是1：5～1:20，待容器中停止析出沉淀后过滤沉淀并且将所得滤液于旋转蒸发仪中浓缩；
(5)将步骤(4)中得到的浓缩液在容器中混入等体积GF254层析用硅胶中研磨两小时进行硅胶拌样；
(6)将步骤(5)中拌样完成的硅胶装入玻璃层析柱中，层析柱体积是拌样硅胶体积的5倍；
(7)使用体积比石油醚：乙酸乙酯＝5～15:3～10的溶剂作为洗脱剂以每分钟10ml的体积对其进行洗脱，在洗脱一个柱体积后开始收集洗脱液，待洗脱3～4柱体积后拌样硅胶颜色逐渐变浅停止洗脱；
(8)将步骤(7)得到的洗脱剂使用旋转蒸发仪旋干获的具有抑菌活性的芦荟皮提取物；
工艺二是以芦荟生产废水为提取原料提取抑菌物质的工艺，包括以下步骤：
(1)将芦荟生产废水使用旋转蒸发仪进行浓缩，得到芦荟废水浓缩液；
(2)将步骤(1)中得到的芦荟废水浓缩液加入50％～95％浓度乙醇中缓慢搅拌，且芦荟废水浓缩液：乙醇体积比范围是1：5～1:20，待容器中停止析出沉淀后过滤沉淀并且将所得滤液于旋转蒸发仪中浓缩；
(3)将步骤(2)中得到的浓缩液在容器中混入等体积GF254层析用硅胶中研磨两小时进行硅胶拌样；
(4)将步骤(3)中拌样完成的硅胶装入玻璃层析柱中，层析柱体积是拌样硅胶体积的5倍；
(5)使用体积比石油醚：乙酸乙酯＝5～15:3～10的溶剂作为洗脱剂以每分钟10ml的体积对其进行洗脱，在洗脱一个柱体积后开始收集洗脱液，待洗脱3～4柱体积后拌样硅胶颜色逐渐变浅停止洗脱；
(6)将步骤(5)得到的洗脱剂使用旋转蒸发仪旋干获的具有抑菌活性的芦荟皮提取物。
优选地，使用提取原料中的芦荟选材于库拉索芦荟、中华芦荟、木立芦荟皮或皂制芦荟。
工艺一步骤(2)中，超声波辅助提取中：优选频率为28KHZ；优选的提取料液比为1：10；优选提取次数为5次；
上述基于芦荟皮或芦荟废水提取抑菌物质毒性较小，细胞毒性MTT约为150.35μg/ml；且对金黄葡萄球菌、大肠杆菌、假单胞铜绿杆菌具有较强抑制率，作为抑菌成分，添加在各种化妆品、洗护用品中。
由于现实生产中存在芦荟废水、废皮渣利用不足，大量生产废料做废弃垃圾丢弃处理的现象，本发明对芦荟生产中产生芦荟废渣、废水加以研究，从中获取了具有抑菌活性的芦荟废渣、废水化学物质，确定其提取工艺，进而解决资源利用问题；而且提取物具有低毒性、高效性的特点，与多种溶剂相容效果好，容易加工，能够配合不同辅料配方制成抑菌膏、抑菌油、抑菌水等日化用品。
【附图说明】
图1为芦荟皮抑菌提取物对细胞生长抑制率；
图2为芦荟皮抑菌提取物对金黄葡萄球菌抑菌效果；
图3芦荟皮抑菌提取物对白假丝酵母抑菌效果；
图4芦荟皮抑菌提取物对大肠杆菌抑菌效果；
图5芦荟皮抑菌提取物对假单胞铜绿杆菌抑菌效果；
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
称取适量芦荟皮，于烘箱中40℃干燥48小时候取出粉碎，将所获取芦荟皮粉末置于烧杯中倒入10倍体积70％乙醇，300W，28KHZ超声波辅助提取5次，收集提取液用10倍体积75％乙醇沉淀多糖后过滤提取液并浓缩，将所获得浓缩液于400目层析用硅胶中拌样，选用石油醚：乙酸乙酯＝15：7洗脱剂10ml/min柱层析分离，收集洗脱液.
实施例2
称取适量芦荟皮，于烘箱中40℃干燥48小时候取出粉碎，将所获取芦荟皮粉末置于烧杯中倒入10倍体积50％乙醇，300W，28KHZ超声波辅助提取5次，收集提取液用10倍体积75％乙醇沉淀多糖后过滤提取液并浓缩，将所获得浓缩液于400目层析用硅胶中拌样，选用石油醚：乙酸乙酯＝15：7洗脱剂10ml/min柱层析分离，收集洗脱液.
实施例3
称取适量芦荟皮，于烘箱中40℃干燥48小时候取出粉碎，将所获取芦荟皮粉末置于烧杯中倒入10倍体积50％乙醇，300W，28KHZ超声波辅助提取4次，收集提取液用10倍体积50％乙醇沉淀多糖后过滤提取液并浓缩，将所获得浓缩液于400目层析用硅胶中拌样，选用石油醚：乙酸乙酯＝1：1洗脱剂10ml/min柱层析分离，收集洗脱液.
实施例4
称取适量芦荟皮，于烘箱中40℃干燥48小时候取出粉碎，将所获取芦荟皮粉末置于烧杯中倒入10倍体积50％乙醇，300W，28KHZ超声波辅助提取4次，收集提取液用10倍体积50％乙醇沉淀多糖后过滤提取液并浓缩，将所获得浓缩液于400目层析用硅胶中拌样，选用石油醚：乙酸乙酯＝10：1洗脱剂10ml/min柱层析分离，收集洗脱液.
实施例5
称取适量芦荟皮，于烘箱中40℃干燥48小时候取出粉碎，将所获取芦荟皮粉末置于烧杯中倒入10倍体积50％乙醇，300W，28KHZ超声波辅助提取4次，收集提取液用10倍体积50％乙醇沉淀多糖后过滤提取液并浓缩，将所获得浓缩液于400目层析用硅胶中拌样，选用石油醚：乙酸乙酯＝8：15洗脱剂10ml/min柱层析分离，收集洗脱液.
实施例6
称取适量芦荟皮，于烘箱中40℃干燥48小时候取出粉碎，将所获取芦荟皮粉末置于烧杯中倒入10倍体积50％乙醇，300W，28KHZ超声波辅助提取4次，收集提取液用10倍体积50％乙醇沉淀多糖后过滤提取液并浓缩，将所获得浓缩液于400目层析用硅胶中拌样，选用石油醚：乙酸乙酯＝2：1洗脱剂10ml/min柱层析分离，收集洗脱液.
实施例7
称取适量洗涤芦荟后产生废水，于旋转蒸发仪中浓缩，收集浓缩液用10倍体积50％乙醇沉淀多糖后过滤提取液并浓缩，将所获得浓缩液于400目层析用硅胶中拌样，选用石油醚：乙酸乙酯＝15：7洗脱剂10ml/min柱层析分离，收集洗脱液.
实施例8
称取适量洗涤芦荟后产生废水，于旋转蒸发仪中浓缩，收集浓缩液用10倍体积70％乙醇沉淀多糖后过滤提取液并浓缩，将所获得浓缩液于400目层析用硅胶中拌样，选用石油醚：乙酸乙酯＝2：1洗脱剂10ml/min柱层析分离，收集洗脱液.
实施例9
称取适量洗涤芦荟后产生废水，于旋转蒸发仪中浓缩，收集浓缩液用10倍体积75％乙醇沉淀多糖后过滤提取液并浓缩，将所获得浓缩液于400目层析用硅胶中拌样，选用石油醚：乙酸乙酯＝15：7洗脱剂10ml/min柱层析分离，收集洗脱液.
实施例10
称取适量洗涤芦荟后产生废水，于旋转蒸发仪中浓缩，收集浓缩液用10倍体积50％乙醇沉淀多糖后过滤提取液并浓缩，将所获得浓缩液于400目层析用硅胶中拌样，选用石油醚：乙酸乙酯＝15：8洗脱剂10ml/min柱层析分离，收集洗脱液.
本发明获取的抑菌成分对大肠杆菌、假单胞铜绿杆菌、金黄葡萄球菌、白假丝酵母有较好的抑制效果，且毒性较低，经计算该抑菌成分MTT细胞毒性IC50约为156.35μg/ml左右。
表：2.5％时芦荟皮提取物的细胞MTT毒性
Figure BDA0002523472990000071
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于芦荟皮或芦荟废水提取抑菌物质的方法，其特征在于：使用提取原料为饮料厂生产产生的芦荟废皮或化妆品厂生产产生的芦荟废水，包括以下两种工艺；
工艺一是以芦荟生产废皮为提取原料提取抑菌物质的工艺，包括以下步骤：
(1)取生产产生的芦荟废皮于40℃条件下烘干48小时，并使用粉碎机充分粉碎；
(2)取步骤(1)中粉碎好的芦荟皮粉置于容器中，按照1：5～1：20的料液比加入50％～95％乙醇水溶液，放入超声波探头进行超声波辅助提取。超声波功率优选300W，频率范围17KHZ～40KHZ，提取时间优选20min/次，提取次数范围1～10次；
(3)将步骤(2)每次提取得到的提取液过滤出多余残渣并且合并，将合并后的提取液于旋转蒸发仪中浓缩至膏状为止；
(4)将步骤(3)中得到的芦荟皮浸膏加入50％～95％浓度乙醇中缓慢搅拌，且芦荟皮浸膏：乙醇体积比范围是1：5～1:20，待容器中停止析出沉淀后过滤沉淀并且将所得滤液于旋转蒸发仪中浓缩；
(5)将步骤(4)中得到的浓缩液在容器中混入等体积GF254层析用硅胶中研磨两小时进行硅胶拌样；
(6)将步骤(5)中拌样完成的硅胶装入玻璃层析柱中，层析柱体积是拌样硅胶体积的5倍；
(7)使用体积比石油醚：乙酸乙酯＝5～15:3～10的溶剂作为洗脱剂以每分钟10ml的体积对其进行洗脱，在洗脱一个柱体积后开始收集洗脱液，待洗脱3～4柱体积后拌样硅胶颜色逐渐变浅停止洗脱；
(8)将步骤(7)得到的洗脱剂使用旋转蒸发仪旋干获的具有抑菌活性的芦荟皮提取物；
工艺二是以芦荟生产废水为提取原料提取抑菌物质的工艺，包括以下步骤：
(1)将芦荟生产废水使用旋转蒸发仪进行浓缩，得到芦荟废水浓缩液；
(2)将步骤(1)中得到的芦荟废水浓缩液加入50％～95％浓度乙醇中缓慢搅拌，且芦荟废水浓缩液：乙醇体积比范围是1：5～1:20，待容器中停止析出沉淀后过滤沉淀并且将所得滤液于旋转蒸发仪中浓缩；
(3)将步骤(2)中得到的浓缩液在容器中混入等体积GF254层析用硅胶中研磨两小时进行硅胶拌样；
(4)将步骤(3)中拌样完成的硅胶装入玻璃层析柱中，层析柱体积是拌样硅胶体积的5倍；
(5)使用体积比石油醚：乙酸乙酯＝5～15:3～10的溶剂作为洗脱剂以每分钟10ml的体积对其进行洗脱，在洗脱一个柱体积后开始收集洗脱液，待洗脱3～4柱体积后拌样硅胶颜色逐渐变浅停止洗脱；
(6)将步骤(5)得到的洗脱剂使用旋转蒸发仪旋干获的具有抑菌活性的芦荟皮提取物。
2.根据权利要求1所述的一种基于芦荟皮或芦荟废水提取抑菌物质的方法，其特征在于，使用提取原料中的芦荟选材于库拉索芦荟、中华芦荟、木立芦荟皮或皂制芦荟。
3.根据权利要求1所述的一种基于芦荟皮或芦荟废水提取抑菌物质的方法，其特征在于，工艺一步骤(2)中，超声波辅助提取的频率为28KHZ。
4.根据权利要求1所述的一种基于芦荟皮或芦荟废水提取抑菌物质的方法，其特征在于，工艺一步骤(2)中，超声波辅助提取的提取料液比为1：10。
5.根据权利要求1所述的一种基于芦荟皮或芦荟废水提取抑菌物质的方法，其特征在于，工艺一步骤(2)中，超声波辅助提取次数为5次。
6.权利要求1中所述的一种基于芦荟皮或芦荟废水提取的抑菌物质的应用，其特征在于，作为抑菌成分，添加在各种化妆品、洗护用品中。
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