CN112375075A - 一种利用天然低共熔溶剂提取葛根素的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于中药提取领域，具体涉及一种利用天然低共熔溶剂提取葛根素的方法。所述方法是，将葛根粉末加入天然低共熔溶剂水溶液中，于20‑75℃、200W下超声提取15‑75min，离心，取上清液，即得含有葛根素的葛根提取物；所述天然低共熔溶剂水溶液中天然低共熔溶剂由氢键供体与氢键受体和/或去离子水混合而成。本发明提供一种高效、绿色的利用天然低共熔溶剂提取葛根素的方法，提取率较水提物高79.2％。本方法具有提取时间短、能耗低、绿色环保的特点。本发明通过引入天然低共熔溶剂提取葛根素，为中药活性成分提取提供新的研发思路。

Description

一种利用天然低共熔溶剂提取葛根素的方法

技术领域

本发明属于中药提取领域，具体涉及一种利用天然低共熔溶剂提取葛根素的方法。

背景技术

葛根素是由豆科植物野葛Pueraria lobata(Willd.)Ohwi的干燥根中提取分离得到的8-β-D葡萄吡喃糖-4'，7-二羟基异黄酮。在《中国药典》(2015版)中，葛根素为葛根的质量标志物，并规定葛根素(C₂₃H₂₈O₁₁)不得少于2.4％(干燥品)。葛根味甘性凉，是一种常用的中药材，中医认为葛根具有解肌退热、生津止渴、透疹、升阳止泻、通经活络等功效，常用于外感发热头痛、项背强痛、口渴、消渴、麻疹不透、热痢、泄泻、眩晕头痛、中风偏瘫、胸痹心痛等病症。经现代药理研究发现，葛根能够改善心脑血管疾病、抗糖尿病，预防和治疗骨质疏松，并具有抗炎作用、神经保护作用及解酒和保肝作用。葛根素作为葛根中的主要有效成分，在临床应用上常用作血管扩张药，例如葛根素注射液等；另外常见中成药如养阴通脑颗粒，也以葛根为主要药味。

目前国内外对于葛根素的提取进行了较多的研究，采用的方法大多如回流提取、浸渍提取等，是目前药典和工业应用最常用的提取手段，虽然也有一定的改良提取方法，但也普遍存在着工艺复杂、设备要求高等缺点；以提取溶剂而言，葛根素仅微溶于水，故水提取物的提取效率并不高，而传统有机溶剂又多具毒性，且质量难控、易变质，所以用传统方法提取葛根素具有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术问题的不足，提供一种绿色高效的利用天然低共熔溶剂提取葛根素的方法，该方法可高效提取葛根素，提取出的葛根素含量较水提物高35.2％，且溶剂绿色可回收，符合环保理念。本方法通过引入天然低共熔溶剂(NaturalDeep Eutectic Solvent,NaDES)进行提取葛根素，提取时间短，能耗低，NaDES本身绿色环保，是一种从天然药物中提取活性成分的新型方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种利用天然低共熔溶剂提取葛根素的方法，所述方法为：将葛根粉末加入天然低共熔溶剂的水溶液中，于20-75℃、200W下超声提取15-75min，离心取上清液，得到含有葛根素的葛根提取物；所述天然低共熔溶剂包括氢键供体(Hydrogen Bond Donor，HBD)和氢键受体(Hydrogen Bond Acceptor,HBA)；其中，所述氢键供体HBD为：蔗糖(Suc)、葡萄糖(D-Glu)、甘油(Gly)、山梨醇(D-Sor)、乳酸(Lac)、苹果酸(Maa)、柠檬酸(Ca)、尿素(Ur)、乙酰胺(Am)的任意一种；所述氢键受体HBA为：氯化胆碱(ChCl)、甜菜碱(Bet)、L-脯氨酸(L-Pro)、D-脯氨酸(D-Pro)的任意一种。

进一步，所述天然低共熔溶剂还包括去离子水；即天然低共熔溶剂由氢键供体与氢键受体混合而成，或由氢键供体、氢键受体和去离子水混合而成。

进一步，所述天然低共熔溶剂中氢键受体HBA与氢键供体HBD的物质的量之比为1:(0.25-2.5)。

进一步，所述天然低共熔溶剂中氢键受体HBA、氢键供体HBD和去离子水的物质的量之比为1:(0.25-2.5):(0.75-5)。

进一步，所述天然低共熔溶剂按如下方法制备：将氢键供体与氢键受体，或者氢键供体、氢键受体和去离子水混合后，在90℃加热搅拌1h，形成澄清均一的天然低共熔溶剂。

进一步，所述天然低共熔溶剂的水溶液中，天然低共熔溶剂的体积浓度为15-75％，所述体积浓度为体积百分比浓度，即天然低共熔溶剂的水溶液中天然低共熔溶剂体积所占的百分比。

进一步，所述葛根粉末的重量以天然低共熔溶剂的水溶液体积用量计为25-200mg/mL，更进一步，为25mg/mL。

进一步，提取条件为：于40℃、200W下超声提取30min。

进一步，所述天然低共熔溶剂为：L-脯氨酸(L-Pro)、苹果酸(Maa)和去离子水以物质的量之比1:1:1混合后，在90℃加热搅拌1h制成，记为DES-12(L-Pro-Maa)。

本发明与现有技术相比，其有益效果主要体现在：本发明提供一种高效、绿色的利用天然低共熔溶剂提取葛根素的方法，本方法可高效提取葛根素，其含量较水提取葛根素高79.2％；本方法溶剂用量低(25mg葛根药材/1mL提取溶剂)，有效避免了其他溶剂所需提取时间长、提取物易变质等缺点，本方法所用溶剂绿色、经济，符合环保理念，是一种适用于从天然药物中提取活性成分的新型方法。

附图说明

图1是实施例1的高效液相色谱图；

图2是实施例2的高效液相色谱图；

图3是实施例3的高效液相色谱图；

图4是对比例1的高效液相色谱图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的具体说明，对葛根有效成分葛根素的提取方法作进一步的阐释，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思和技术方案有更完整、准确和深入的理解。

本发明实施例所用葛根均按照《中国药典》(2015)采集制备。

实施例1.DES-12为溶剂

将L-脯氨酸(5.0000g)、苹果酸(5.8234g)和去离子水(0.6080g)以摩尔比1:1:1的比例混合，于水浴锅内90℃加热搅拌1h，形成澄清均一的天然低共熔溶剂，记为DES-12。将750μL的DES-12与250μL水混合均匀，加入1.5mL离心管中，再精密称取25.0mg葛根粉末加入离心管，于50℃下超声提取30min，超声功率为200W。超声提取后，于13300r/min下离心16min，取上清液，得到含有葛根素的葛根提取物。上清液用体积浓度为50％的甲醇水溶液稀释3倍后，用高效液相色谱仪(HPLC)检测(如图1)，根据葛根素标准曲线，计算得葛根提取物中所含的葛根素含量，以提取率＝提取物中化合物葛根素含量/葛根重量计算提取率(mg/g)，测得提取出的葛根素含量有77.1mg/g。

高效液相色谱(HPLC)，具体检测条件：Agilent Hypersil ODS-C₁₈色谱柱(250mm*4.0mm，5μm)；流动相：0.1％甲酸(A)-甲醇(B)，洗脱程序：0-10min 20-30％B；10-15min30％B；15-30min 30-95％B；30-45min 95％B，流速为0.8mL/min,柱温：25℃，进样量：10μL，检测波长为254nm。

实施例2DES-19为溶剂

将甜菜碱(5.2000g)、苹果酸(5.9519g)和去离子水(0.7989g)以摩尔比1:1:1的比例混合，于水浴锅内90℃加热搅拌1h，形成澄清均一的天然低共熔溶剂，记为DES-19。将750μL的DES-19与250μL水混合均匀，加入1.5mL离心管中，再精密称取25.0mg葛根粉末加入离心管，于50℃下超声提取30min，超声功率为200W。超声提取后，于13300r/min下离心16min，取上清液，得到葛根提取物。上清液用体积浓度为50％的甲醇水溶液稀释3倍后，用高效液相色谱仪(HPLC)检测(如图2)，根据葛根素标准曲线，获得葛根提取物中所含的葛根素含量，以提取率＝提取物中化合物含量/葛根重量计算提取率(mg/g)，测得提取出的葛根素含量有72.1mg/g。

高效液相色谱(HPLC)具体检测条件同实施例1。

实施例3.DES-5为溶剂

将氯化胆碱(5.0000g)和苹果酸(4.8016g)以摩尔比1:1的比例混合，于水浴锅内90℃加热搅拌1h，形成澄清均一的天然低共熔溶剂，记为DES-5。将750μL的DES-12与250μL的水混合均匀，加入1.5mL离心管中，再精密称取25.0mg葛根粉末加入离心管，于50℃下超声提取30min，超声功率为200W。超声提取后，于13300r/min下离心16min，取上清液，得到葛根提取物。上清液用体积浓度为50％的甲醇水溶液稀释3倍后，用高效液相色谱(HPLC)检测仪(如图3)，根据葛根素标准曲线，获得葛根提取物中所含的葛根素含量，以提取率＝提取物中化合物含量/葛根重量计算提取率(mg/g)，测得提取出的葛根素含量有66.5mg/g。

高效液相色谱(HPLC)具体检测条件同实施案例1。

对比例1水为溶剂

精密称取25.0mg葛根粉末加入1.5mL离心管中，加入1mL去离子水，于50℃下超声提取30min，超声功率为200W。超声提取后，于13300r/min下离心16min，取上清液，即得葛根水提物。上清液用体积浓度为50％的甲醇水溶液稀释3倍后，进行高效液相色谱仪(HPLC)检测(如图4)，测得提取出的葛根素含量有43.0mg/g。

高效液相色谱(HPLC)具体检测条件同实施案例1。

实施例4天然低共熔溶剂种类对提取效果的影响

将实施例1中的DES-12替换为表1中其他天然低共熔溶剂，组分摩尔比如表1所示，设置提取物料比为25mg/mL，超声提取温度50℃、提取时间30min，提取功率200W，DES体积浓度为75％，其他操作如实施例1。从葛根中所提取出的葛根素含量见表1。结果显示，在保持其他条件一致的情况下，DES-12综合提取性能最佳。

表1.天然低共熔溶剂种类对提取率的影响

实施例5天然低共熔溶剂水溶液中，天然低共熔溶剂的体积浓度对提取率的影响

将实施例1中DES-12的体积浓度改成表2所示，设置提取物料比为25mg/mL，超声提取温度50℃、提取时间30min，提取功率200W，其他操作如实施例1。从葛根中所提取出的葛根素含量见表2。结果显示，在保持其他条件一致的情况下，60％DES综合提取性能最佳。

表2.天然低共熔溶剂浓度对提取效果的影响

实施例6物料比对提取率的影响

将实施例1中葛根质量(mg)与天然低共熔溶剂的水溶液总体积(ml)比改成表3所示，设置超声提取温度50℃、提取时间30min，超声提取功率200W，DES-12体积浓度为75％，其他操作如实施例1。从葛根中所提取出的葛根素含量见表3。结果显示，在保持其他条件一致的情况下，25mg为提取葛根素的最佳物料比。

表3.提取固液比对提取效果的影响

实施例7提取温度对提取效果的影响

将实施例1中提取温度改成表4所示，设置提取物料比为25mg/mL，超声提取时间30min，超声功率200W，DES-12体积浓度为75％，其他操作如实施例1。从葛根中所提取出的葛根素含量见表3。结果显示，在保持其他条件一致的情况下，40℃为提取葛根素的最佳提取温度。

表4.提取温度对提取效果的影响

实施例8提取时间对提取效果的影响

将实施例1中提取时间改成表5所示，设置提取物料比为25mg/mL，超声提取温度50℃，超声提取功率200W，DES-12体积浓度为75％，其他操作如实施例1。从葛根中所提取出的葛根素含量见表5。结果显示，在保持其他条件一致的情况下，30min为提取葛根素的最佳提取时间。

表5.提取时间对提取效果的影响

以上所述的实施例只是本发明的较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种利用天然低共熔溶剂提取葛根素的方法，其特征在于，所述方法为：将葛根粉末加入天然低共熔溶剂的水溶液中，于20-75℃、200W下超声提取15-75min，离心取上清液，得到葛根提取物；所述天然低共熔溶剂包括氢键供体和氢键受体；其中，所述氢键供体为：蔗糖、葡萄糖、甘油、山梨醇、乳酸、苹果酸、柠檬酸、尿素、乙酰胺的任意一种；所述氢键受体为：氯化胆碱、甜菜碱、L-脯氨酸、D-脯氨酸的任意一种。

2.根据权利要求1所述一种利用天然低共熔溶剂提取葛根素的方法，其特征在于，所述天然低共熔溶剂还包括去离子水。

3.根据权利要求1所述一种利用天然低共熔溶剂提取葛根素的方法，其特征在于，所述天然低共熔溶剂中氢键受体与氢键供体的物质的量之比为1:(0.25-2.5)。

4.根据权利要求2所述一种利用天然低共熔溶剂提取葛根素的方法，其特征在于，所述天然低共熔溶剂中氢键受体、氢键供体和去离子水的物质的量之比为1:(0.25-2.5):(0.75-5)。

5.根据权利要求1-4任一所述一种利用天然低共熔溶剂提取葛根素的方法，其特征在于，所述天然低共熔溶剂不含有去离子水时，按如下方法制备：将氢键供体和氢键受体混合后，在90℃加热搅拌1h；所述天然低共熔溶剂含有去离子水时，按如下方法制备：将氢键供体、氢键受体和去离子水混合后，在90℃加热搅拌1h。

6.根据权利要求1所述一种利用天然低共熔溶剂提取葛根素的方法，其特征在于，所述天然低共熔溶剂的水溶液中，天然低共熔溶剂的体积浓度为15-75％。

7.根据权利要求6所述一种利用天然低共熔溶剂提取葛根素的方法，其特征在于，所述葛根粉末的重量以天然低共熔溶剂的水溶液体积用量计为25-200mg/mL。

8.根据权利要求7所述一种利用天然低共熔溶剂提取葛根素的方法，其特征在于，所述葛根粉末的重量以天然低共熔溶剂的水溶液体积用量计为25mg/mL。

9.根据权利要求1所述一种利用天然低共熔溶剂提取葛根素的方法，其特征在于，提取条件为：于40℃、200W下超声提取30min。

10.根据权利要求1所述一种利用天然低共熔溶剂提取葛根素的方法，其特征在于，所述天然低共熔溶剂为：L-脯氨酸、苹果酸和去离子水以物质的量之比1:1:1混合后，在90℃加热搅拌1h制成。

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