CN111892665A - 一种从地黄中分离高含量梓醇和高含量地黄多糖的方法 - Google Patents
一种从地黄中分离高含量梓醇和高含量地黄多糖的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种从地黄中分离高含量梓醇和高含量地黄多糖的方法，包括依次执行的以下步骤：用水浸提地黄得到地黄提取液；往地黄提取液中加入硅藻土，搅拌、过滤得到澄清提取液；往澄清提取液中加入活性白土，升温搅拌，脱色后降温过滤得到脱色液；将脱色液进行电渗析脱除盐分，得到脱盐液；脱盐液流经凝胶色谱柱，用纯净水洗脱至无糖液流出，收集水溶液，浓缩至干，得含量90％‑95％的地黄多糖；继续用乙醇溶液洗脱凝胶色谱柱，收集乙醇液，浓缩至干，得到梓醇固体；往梓醇固体中加入结晶溶剂，先升温回流溶解，然后降温析出晶体，将晶体过滤烘干，得到含量大于98％的梓醇。本申请从地黄中分离得到两种低盐、高含量的成分，低成本、低污染且高效率。
Description
技术领域
本发明涉及植物提取分离技术领域，尤其是指一种从地黄中分离高含量梓醇和高含量地黄多糖的方法。
背景技术
地黄为玄参科植物地黄的新鲜或干燥块根，广泛种植于山西，河南，山西，山东等地，以炮制方式不同又分为生地黄和熟地黄。因为地黄为草本植物，在生长的过程中肯定要吸收土壤中的养分，会导致经过一系列处理后，得到含有一定量盐分的粗品水苏糖。粗品水苏糖中的盐分，不仅影响口感，而且还致使产品不符合标准，故在生产的过程中脱盐成了一个必要的环节。专利CN101633676A，CN105315314A，CN110759956A均是用阴阳离子交换树脂进行脱盐，不仅将盐分脱出不干净，而且脱盐速度慢，所有料液要流经阴阳离子树脂才能实现脱盐的过程，且该方法的使用会因为阴阳离子树脂的再生产生大量的酸碱污水，不仅污染环境，而且处理成本高昂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：设计一种能够低成本、低污染、高效率地从地黄中分别分离得到高含量的梓醇和地黄多糖的方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种从地黄中分离高含量梓醇和高含量地黄多糖的方法，包括依次执行的以下步骤：
(1)用水浸提地黄得到地黄提取液。
(2)往地黄提取液中加入硅藻土，搅拌、过滤得到澄清提取液。
(3)往澄清提取液中加入活性白土，升温搅拌，脱色后降温过滤得到脱色液。
(4)将脱色液进行电渗析脱除盐分，得到脱盐液。
(5)脱盐液流经凝胶色谱柱，用纯净水洗脱至无糖液流出，收集水溶液，浓缩至干，得含量90％-95％的地黄多糖；继续用乙醇溶液洗脱凝胶色谱柱，收集乙醇液，浓缩至干，得到梓醇固体；往梓醇固体中加入结晶溶剂，先升温回流溶解，然后降温析出晶体，将晶体过滤烘干，得到含量大于98％的梓醇。
进一步地，在步骤(1)中，使用的水的电导率小于30μs/cm，浸提提取温度为45-75℃，提取2-5次，每次提取时间30-90min；各次的提取液合并后得到所述地黄提取液。
进一步地，在步骤(1)中，所述地黄为干地黄或鲜地黄的切片，水的总用量为干地黄重量的6-10倍或为鲜地黄重量的3-5倍。
进一步地，在步骤(2)中，所述硅藻土的添加量为地黄提取液总重量的2％-5％，搅拌吸附时间为60-120min。
进一步地，在步骤(3)中，所述活性白土的添加量为澄清提取液总重量的0.5％-1％，在40-80℃条件下脱色30-60min。
进一步地，在步骤(4)中，电渗析所加的电压为80-180V，所述脱盐液的电导率小于20μs/cm。
进一步地，在步骤(5)中，凝胶色谱柱中凝胶色谱树脂的用量为脱盐液总体积的20％-40％，乙醇溶液的浓度为50-80％，乙醇溶液的体积为凝胶色谱树脂用量的2-4倍；水洗脱和乙醇溶液洗脱的流速均为0.5-2BV/h。
进一步地，在步骤(5)中，结晶溶剂的用量为梓醇固体重量的1.5-5.5倍；在78-80℃条件下升温回流至梓醇固体完全溶解；降至常温后或有少量固体析出时，进一步放入-22℃--16℃的温度条件下继续冷冻析晶10-24h；所述晶体在35-55℃条件下烘干。
进一步地，在步骤(5)中，所述结晶溶剂为甲醇、乙醇、乙酸乙酯和丙酮中的一种或几种。
进一步地，在步骤(5)中，水洗脱完成后，合并水溶液，并在真空度小于-0.08MPa、温度45-50℃的条件下真空浓缩至干；乙醇溶液洗脱完成后，合并乙醇液，并在真空度小于-0.08MPa、温度45-50℃的条件下真空浓缩至干。
本发明的有益效果在于：采用的电渗析脱盐，利用脱色液流经电渗析异相膜堆中间通道，加电压后，脱色液中的阴阳离子会向膜堆正负极的相反方向运动从而达到脱除盐分的目的。相较于阴阳离子交换树脂脱盐的方法，本申请的脱盐速度较的速度更快，同量的脱色液所消耗的时间更短，消耗时间为使用阴阳离子交换树脂脱盐的25％-35％，而且会将脱色液中的盐分脱至0.01％以内，电导率达到20μs/cm以下，脱盐效果出众。同时，因为施加电压，脱色液中的小分子杂质也会被吸附在膜堆上，故电渗析不仅将其内盐脱去，也将部分杂质脱去，提升地黄多糖纯度和口感。生产过程中不产生酸碱废水，只产生少量含盐浓水，和制备纯净水的过程中产生的浓水相似，即污水只需经过简单的浓缩，结晶，即可实现固液分离，从而达到污水处理的目的，处理成本低廉。本发明所用地黄为生地黄，富含地黄多糖和梓醇：地黄多糖对人体胃肠道内的双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌群有着明显的促增值作用，能改善胃肠道微生态环境，调节菌群平衡；生地黄所含的梓醇，具有保护神经，抗炎，利尿，降血糖等作用，尤其对胃黏膜的保护作用更显著。本发明制备地黄多糖的方法和别的分离方法相比，只以水为溶剂，不使用别的有机溶剂，这样得到的地黄多糖有害溶剂残留为零，不会对胃肠道及人体的消化道器官造成伤害；此外，利用生地黄，在同一工艺中分别分离出两种高含量的产品的方法，有利于地黄的综合利用，提高了地黄的附加值，使得地黄的用途更为广泛。
具体实施方式
实施例
一种从地黄中分离高含量梓醇和高含量地黄多糖的方法，包括依次执行的以下步骤：
(1)干地黄或鲜地黄切片后，使用的水的电导率小于30μs/cm浸提生地黄，水的总用量为干地黄重量的6-10倍或为鲜地黄重量的3-5倍，浸提提取温度为45-75℃，提取2-5次，每次提取时间30-90min；将各次的提取液合并后得到地黄提取液。
(2)往地黄提取液中加入硅藻土，硅藻土的添加量为地黄提取液总重量的2％-5％，搅拌吸附时间为60-120min，过滤得到澄清提取液。
(3)往澄清提取液中加入活性白土，活性白土的添加量为澄清提取液总重量的0.5％-1％，在40-80℃条件下搅拌脱色30-60min，脱色后降温过滤得到脱色液。
(4)脱色液在电压为80-180V条件下进行电渗析脱除盐分，得到脱盐液；所述脱盐液的电导率小于20μs/cm。
(5)将重量为脱盐液总体积的20％-40％的凝胶色谱树脂装入色谱柱中得到凝胶色谱柱，脱盐液流经凝胶色谱柱，用纯净水在0.5-2BV/h流速条件下洗脱至无糖液流出，收集水溶液，合并，并在真空度小于-0.08MPa、温度45-50℃的条件下真空浓缩至干，得含量90％-95％的地黄多糖；继续用50-80％的乙醇溶液在0.5-2BV/h流速条件下洗脱凝胶色谱柱，乙醇溶液的体积为凝胶色谱树脂用量的2-4倍，收集乙醇液，合并，并在真空度小于-0.08MPa、温度45-50℃的条件下真空浓缩至干，得到梓醇固体；往梓醇固体中加入结晶溶剂，结晶溶剂的用量为梓醇固体重量的1.5-5.5倍，先在78-80℃条件下升温回流至梓醇固体完全溶解，然后降至常温后或有少量固体析出时，进一步放入-22℃--16℃的温度条件下继续冷冻析晶10-24h；晶体过滤后，在35-55℃条件下烘干，得到含量大于98％的梓醇。
在步骤(5)中，所述结晶溶剂为甲醇、乙醇、乙酸乙酯和丙酮中的一种或几种。
电渗析工作原理为，脱色液流经电渗析异相膜堆中间通道，加电压后，料液中的阴阳离子会向膜堆正负极的相反方向运动从而达到脱除盐分的目的，该膜堆的组成为异相膜，阴膜阳膜交替铺叠，所加电压为80V-180V，用电导率仪监控脱盐过程，电导率降至20μs/cm以下时，表示脱盐结束，可关闭电渗析。
为了进一步说明本申请的有益效果，结合以下试验例1-2以及对比例1-2进行论述：
试验例1
将200g干地黄用1000g纯净水浸泡30min后切片，然后将提取液升温至45℃提取1h，过滤，将滤渣再依次用600g、400g纯净水以同样的方式继续浸提提取2次，合并3次的提取液得到地黄提取液。
往地黄提取液中加入60g硅藻土，搅拌1h，过滤，得到澄清提取液。
往澄清提取液中加入20g活性白土，升温至45℃，搅拌脱色1.5h，降温至20-25℃，过滤，得脱色液。
将脱色液装入电渗析的原水罐内，开启电压90V，流速300mL/min，直至电导率降至15μs/cm，用时32min，关闭电渗析，得到脱盐液。
取1个树脂柱，装凝胶色谱树脂400mL得到凝胶色谱柱，将脱盐液以250mL/h的流速通过凝胶色谱树脂，待全部通过后，再用500mL纯净水以250mL/h的流速冲洗凝胶色谱柱，冲洗结束合并所有水冲洗液，即水溶液，将水溶液浓缩干，得到86g含量为93.6％的地黄多糖。
继续配制浓度为65％的乙醇1100mL，以550mL/h的流速通过凝胶色谱柱，冲洗结束，收集所有乙醇洗脱液合并得到乙醇液，将乙醇液浓缩至干得到19.5g固体，加入39g甲醇，升温回流20min，待到所有固体溶解后，自然降温至30℃，析出少量固体，然后放入-18℃冰箱内，继续析晶15h，将晶体过滤、烘干，得到12.5g含量98.7％的梓醇。
试验例2
将500g鲜地黄直接切片，用1500g纯净水平均分3次提取，每次提取45min，提取温度为50℃，合并三次的提取液，得地黄提取液。
往地黄提取液中加入48g硅藻土，搅拌1.5h，过滤，得到澄清提取液。
往澄清提取液中再加10g活性白土，升温至55℃脱色2h，然后降温至20-25℃，过滤，得到脱色液。
将脱色液装入电渗析的原水罐内，开启电压90V，流速300mL/min，直至电导率降至13μs/cm，用时35min，关闭电渗析，得到脱盐液。
取1个树脂柱，装入凝胶色谱树脂950mL，将上述脱盐液以600mL/h的流速通过凝胶色谱树脂，待全部通过后，用1200g纯净水以600mL/h的流速冲洗凝胶色谱树脂至无糖流出，将所有流出水样合并浓缩干，得到75g含量为91.5％的地黄多糖。
继续配制浓度为50％的乙醇600mL，以600mL/h的流速冲洗上述凝胶色谱柱，收集所有乙醇洗脱液，浓缩干，得到15.6g固体，加入无水乙醇50g，升温回流1h，待固体全部溶解，自然降温至25℃，放入-18℃冰箱析晶10h，过滤，烘干，得到含量98.6的梓醇9.7g。
对比例1
将200g地黄干片依次经过提取过滤，过滤，脱色，制得脱色液，然后用阴阳离子交换树脂脱盐至电导率125μs/cm，用时6h40min，得到脱盐液。
将脱盐液以260mL/h的流速通过装有凝胶色谱树脂400mL的凝胶色谱柱，待全部通过后，再用600mL纯净水以600mL/h的流速冲洗凝胶色谱树脂，冲洗结束合并所有水冲洗液，浓缩至干，得到89g含量为91.6％的地黄多糖。
继续配制浓度为70％的乙醇1000mL，以500mL/h的流速通过上述凝胶色谱柱，冲洗结束，收集所有乙醇洗脱液，浓缩至干得到20.5g固体。往固体中加入42g甲醇，升温回流20min，待到所有固体溶解，自然降温至30℃，析出少量固体，然后放入-18℃冰箱继续析晶15h，过滤，烘干得到13.5g含量98.4％的梓醇。
对比例2
将700g鲜地黄经过提取过滤，过滤，脱色，制得脱色液，然后用阴阳离子交换树脂脱盐至电导率175μs/cm，用时7h10min，得到脱盐液。
将脱盐液以250mL/h的流速通过装有凝胶色谱树脂500mL的凝胶色谱柱，待全部通过后，再用800mL纯净水以600mL/h的流速冲洗凝胶色谱树脂，冲洗结束合并所有水冲洗液，浓缩至干，得到79g含量为91.6％的地黄多糖。
继续配制浓度为75％的乙醇1000mL，以500mL/h的流速通过上述凝胶色谱柱，冲洗结束，收集所有乙醇洗脱液，浓缩至干得到22.5g固体。往固体中加入48g甲醇，升温回流20min，待到所有固体溶解，自然降温至30℃，析出少量固体，然后放入-18℃冰箱继续析晶15h，过滤，烘干得到15.5g含量98.1％的梓醇。
从上述试验例1-2以及对比例1-2的提取结果可知，电渗析脱盐速度明显比阴阳离子交换树脂脱盐速度快，效率更高，且脱盐更彻底，使得产品口感更佳。产生的污水也大幅度降低，且没有酸碱污水的产生。
综上所述，本发明提供的一种从地黄中分离高含量梓醇和高含量地黄多糖的方法，能够低成本、低污染、高效率地从地黄中分别分离得到两种低盐的高含量的单体成分——梓醇和地黄多糖，增加了地黄开发利用的附加值，具有广阔的市场前景。脱盐时，电导率能够在短时间内达到20μs/cm以下。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种从地黄中分离高含量梓醇和高含量地黄多糖的方法，其特征在于，包括依次执行的以下步骤：
(1)用水浸提地黄得到地黄提取液；
(2)往地黄提取液中加入硅藻土，搅拌、过滤得到澄清提取液；
(3)往澄清提取液中加入活性白土，升温搅拌，脱色后降温过滤得到脱色液；
(4)将脱色液进行电渗析脱除盐分，得到脱盐液；
(5)脱盐液流经凝胶色谱柱，用纯净水洗脱至无糖液流出，收集水溶液，浓缩至干，得含量90％-95％的地黄多糖；继续用乙醇溶液洗脱凝胶色谱柱，收集乙醇液，浓缩至干，得到梓醇固体；往梓醇固体中加入结晶溶剂，先升温回流溶解，然后降温析出晶体，将晶体过滤烘干，得到含量大于98％的梓醇。
2.如权利要求1所述的从地黄中分离高含量梓醇和高含量地黄多糖的方法，其特征在于，在步骤(1)中，使用的水的电导率小于30μs/cm，浸提提取温度为45-75℃，提取2-5次，每次提取时间30-90min；各次的提取液合并后得到所述地黄提取液。
3.如权利要求2所述的从地黄中分离高含量梓醇和高含量地黄多糖的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述地黄为干地黄或鲜地黄的切片，水的总用量为干地黄重量的6-10倍或为鲜地黄重量的3-5倍。
4.如权利要求1所述的从地黄中分离高含量梓醇和高含量地黄多糖的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述硅藻土的添加量为地黄提取液总重量的2％-5％，搅拌吸附时间为60-120min。
5.如权利要求1所述的从地黄中分离高含量梓醇和高含量地黄多糖的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述活性白土的添加量为澄清提取液总重量的0.5％-1％，在40-80℃条件下脱色30-60min。
6.如权利要求1所述的从地黄中分离高含量梓醇和高含量地黄多糖的方法，其特征在于，在步骤(4)中，电渗析所加的电压为80-180V，所述脱盐液的电导率小于20μs/cm。
7.如权利要求1所述的从地黄中分离高含量梓醇和高含量地黄多糖的方法，其特征在于，在步骤(5)中，凝胶色谱柱中凝胶色谱树脂的用量为脱盐液总体积的20％-40％，乙醇溶液的浓度为50-80％，乙醇溶液的体积为凝胶色谱树脂用量的2-4倍；水洗脱和乙醇溶液洗脱的流速均为0.5-2BV/h。
8.如权利要求7所述的从地黄中分离高含量梓醇和高含量地黄多糖的方法，其特征在于，在步骤(5)中，结晶溶剂的用量为梓醇固体重量的1.5-5.5倍；在78-80℃条件下升温回流至梓醇固体完全溶解；降至常温后或有少量固体析出时，进一步放入-22℃--16℃的温度条件下继续冷冻析晶10-24h；所述晶体在35-55℃条件下烘干。
9.如权利要求8所述的从地黄中分离高含量梓醇和高含量地黄多糖的方法，其特征在于，在步骤(5)中，所述结晶溶剂为甲醇、乙醇、乙酸乙酯和丙酮中的一种或几种。
10.如权利要求7至9任一所述的从地黄中分离高含量梓醇和高含量地黄多糖的方法，其特征在于，在步骤(5)中，水洗脱完成后，合并水溶液，并在真空度小于-0.08MPa、温度45-50℃的条件下真空浓缩至干；乙醇溶液洗脱完成后，合并乙醇液，并在真空度小于-0.08MPa、温度45-50℃的条件下真空浓缩至干。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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