CN112390897B - 从植物花中提取分离高纯度多糖的方法 - Google Patents

从植物花中提取分离高纯度多糖的方法 Download PDF

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Abstract

一种从植物花中提取分离高纯度多糖的方法，包括以下步骤：（1）植物鲜花干燥，加入浓度≥80%的醇溶液浸泡后渣液分离；（2）得到的醇溶液脱除溶剂后得到粗黄酮产品，得到的料渣去除溶剂后加入饱和度为35‑57%盐溶液反复提取，得到提取液；（3）合并提取液，依次通过阳离子交换树脂、阴离子交换树脂，下柱水为粗多糖水溶液；（4）粗多糖水溶液中加入正丁醇反复萃取，合并正丁醇层溶液并浓缩，得到水溶性皂苷产品；合并水层并浓缩蒸发水分后，加入乙醇沉淀，分离沉淀，干燥后即得多糖产品。本发明可攻克多糖溶液中蛋白质去除的难题，可分离得到黄酮、水溶性皂苷等药用成分粗产品，获得高含量多糖物质。

Description

从植物花中提取分离高纯度多糖的方法
技术领域
本发明属于植物提取技术领域，涉及一种从植物花中提取分离高纯度多糖的方法。
背景技术
植物多糖，又称植物多聚糖，是植物细胞代谢产生的聚合度超过10个的聚糖。据报道，植物多糖具有抗氧化性、免疫调节活性和抗肿瘤活性等多种药用生理活性，在食品、医药、保健品中得到广泛应用，也成为了高校院所研究人员的关注焦点。
现有技术公开的植物多糖主要有人参多糖、灵芝多糖、茯苓多糖、牛蒡多糖、石斛花多糖等等，其提取工艺多是采用水提醇沉法，主要利用多糖易溶于热水不溶于高度醇溶液的特点，分离制备植物多糖。但考虑到植物中富含黄酮、皂苷、蛋白质等多种营养功效成分，热水浸提液中同时含有蛋白质和水溶性皂苷物质。因为蛋白质存在对多糖功效干扰最大，很多专利将蛋白质去除作为关注焦点，且大多采用Sevag试剂促使蛋白质变性后去除，如: 一种超声提取刺梨果渣的多糖（ZL 201811061238.X）、一种牛蒡茶多糖的提取及纯化方法（202010636071.6） 等等。该工艺一方面采用大量氯仿溶液，难以避免操作过程挥发，可能对操作人员造成伤害；另一方面通过蛋白质不可逆变性沉淀去除，裹带多糖较多，多糖产品纯度较低，也忽略了其他水溶性成分的分离，资源浪费严重。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种从植物花中提取分离高纯度多糖的方法，该方法可攻克多糖溶液中蛋白质去除的难题，同时可分离得到黄酮、水溶性皂苷等药用成分粗产品，获得高含量多糖物质，适用于植物花中多糖物质的分离制备。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种从植物花中提取分离高纯度多糖的方法，其包括以下步骤：
（1）植物鲜花干燥，加入浓度≥80%的醇溶液浸泡后进行渣液分离，得到料渣和醇溶液；
（2）醇溶液脱除溶剂后得到粗黄酮产品，料渣经挥干或蒸干醇溶剂后加入高浓度盐溶液反复提取，得到提取液；所述高浓度盐溶液的浓度以饱和度计，控制在35-57%；
（3）合并提取液，依次通过阳离子交换树脂、阴离子交换树脂，下柱水为粗多糖水溶液；
（4）粗多糖水溶液中加入正丁醇进行反复萃取，合并正丁醇层溶液并浓缩，得到水溶性皂苷产品；合并水层并浓缩蒸发水分后，加入乙醇进行沉淀，分离沉淀，干燥后即得多糖产品。
所述步骤（1）采用真空干燥、冷冻干燥、高温瞬时热风干燥、微波干燥方式中的一种或几种进行干燥，干燥至水分含量≤20%，所述醇溶液为乙醇或甲醇溶液。
所述步骤（2）采用带有搅拌的滚筒干燥机和旋转闪蒸干燥机蒸干醇溶剂； 高浓度盐溶液中，阳离子为铵离子、钠离子、钾离子中的一种或几种，阴离子为硫酸根离子、氯离子、硝酸根离子中的一种或几种。
所述步骤（2）反复提取的具体操作为：料液质量体积比1:7-30，提取温度40-85℃，每次提取1.5-3h，提取次数2-5次。
所述步骤（3）阳离子交换树脂为强酸性型阳离子交换树脂，交换离子为H+；阴离子交换树脂为强碱性型阴离子交换树脂，交换离子为OH-。
所述步骤（4）反复萃取的具体操作为：粗多糖水溶液与正丁醇的体积比为1:1-5，搅拌10-60min，静置10-120min，萃取2-4次。
所述步骤（4）水层浓缩蒸发至固含量5-50%，浓缩液中加入浓度≥95%的乙醇溶液，调整乙醇终浓度≥80%，之后静置12-20h。
所述步骤（4）分离为离心分离，转速3000-7000r/min，离心时间2-7min；干燥采用常压干燥、真空干燥、微波干燥中的一种或几种，干燥至水分含量≤12%。
所述步骤（4）多糖产品的含量≥80%，提取得率≥83%。
本发明基于对植物花中有效成分的系统了解，利用高度醇浸泡处理，去除了极性较小的醇溶性杂质，避免其部分随热水溶出造成后续除杂困难。料渣采用高浓度盐水溶液提取多糖，从源头上控制蛋白质的溶出，同时不影响多糖溶解度，避免出现提取后沉淀去除蛋白质造成多糖裹带损失的难题。而且此工艺下，蛋白质为可逆变性，脱离高浓度盐环境即可复性回收利用。多糖水溶液经脱盐、分离皂苷、醇沉后获得高纯度植物多糖产品，实现了资源的综合利用。
本发明具有如下优点：
1、工艺操作简便，无须专业化设备；
2、涉及溶剂少，且可实现植物多糖的高效分离；
3、大分子杂质成分去除彻底，多糖醇沉过程无杂质裹带，产品含量高；
4、采用固液浸取、液液萃取技术，完成黄酮、水溶性皂苷成分分离，实现资源综合利用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
实施例1
（1）称取文冠果鲜花50g，真空干燥至水分含量15%，加入95%乙醇溶液，加入量以浸没干花原料为准，浸泡2次，浸泡时间分别为2h、1h，合并浸泡液，抽真空过滤分离。
（2）滤液旋转蒸发溶剂，获得粗黄酮产品，经检测含量为12%，约为原料中黄酮含量的6倍。取滤纸上固态部分常温放置，待挥发至无醇味，加入饱和度为57%的硫酸铵溶液，控制料液比为1:7，提取温度50℃，提取3次，时间分别为2.5 h、1.5 h、1h，合并提取液。
（3）提取液依次通过001×7型强酸性阳离子交换树脂、LX-100型强碱性阴离子交换树脂，收集下注水为粗多糖水溶液。
（4）粗多糖水溶液中加入2倍体积的正丁醇，搅拌10min，静置1h，分离正丁醇层，并按该操作重复萃取1次，合并2次的正丁醇层溶液并添加乙醇旋转蒸发，制得水溶性皂苷产品。合并2次的水层，浓缩至固含量50%，浓缩液加入95%的乙醇溶液，调整乙醇终浓度≥80%，静置12h后，在4000r/min下离心3min，倾倒出上清液，沉淀真空干燥至水分含量12%，制得文冠果花多糖产品，提取率90%，经检测多糖含量88%。
实施例2
（1）称取金花葵鲜花500g，真空干燥至水分含量20%，加入95%乙醇溶液，加入量以浸没干花原料为准，浸泡三次，浸泡时间分别为2h、1h、1h，合并浸泡液，抽真空过滤分离。
（2）滤液旋转蒸发溶剂，获得粗黄酮产品，经检测含量为15%，约为原料中黄酮含量的5倍。取滤纸上固态部分常温放置，待挥发至无醇味，加入饱和度为45%的氯化钠溶液提取多糖，控制料液比为1:20，提取温度70℃，提取3次，时间分别为3 h、1.5 h、1.5h，合并提取液。
（3）提取液依次通过D296型强酸性阳离子交换树脂、717型强碱性阴离子交换树脂，收集下注水为粗多糖水溶液。
（4）粗多糖水溶液中加入4倍体积的正丁醇，搅拌20min，静置2h，分离正丁醇层，并按该操作重复萃取2次，合并3次的正丁醇层溶液并添加乙醇旋转蒸发，制得水溶性皂苷产品。合并3次的水层，浓缩至固含量30%，浓缩液加入98%的乙醇溶液，调整乙醇终浓度≥80%，静置18h后，在6000r/min下离心5min，倾倒出上清液，沉淀真空干燥至水分含量12%，制得金花葵花多糖产品，提取率88%，经检测多糖含量86%。
实施例3
（1）称取金花葵鲜花500g，真空干燥至水分含量20%，加入95%乙醇溶液，加入量以浸没干花原料为准，浸泡三次，浸泡时间分别为2h、1h、1h，合并浸泡液，抽真空过滤分离。
（2）滤液旋转蒸发其中溶剂，获得粗黄酮产品，经检测含量为15%，约为原料中黄酮含量的5倍。取滤纸上固态部分常温放置，待挥发至无醇味，加入饱和度为45%的硝酸钾溶液提取多糖，控制料液比为1:30，提取温度85℃，提取3次，时间分别为3 h、1.5 h、1.5h，合并提取液。
（3）提取液依次通过201×7型强酸性阳离子交换树脂、D231型强碱性阴离子交换树脂，收集下注水为粗多糖水溶液。
（4）粗多糖水溶液中加入4倍体积的正丁醇，搅拌20min，静置2h，分离正丁醇层，并按该操作重复萃取3次，合并4次的正丁醇层溶液并添加乙醇旋转蒸发，制得水溶性皂苷产品。合并4次的水层，浓缩至固含量10%，浓缩液加入96.2%的乙醇溶液，调整乙醇终浓度≥80%，静置18小时后，在6000r/min下离心5min，倾倒出上清液，沉淀真空干燥至水分含量12%，制得金花葵花多糖产品，提取率88%，经检测多糖含量86%。
实施例4
（1）称取槐花鲜花80g，微波干燥至水分含量14%，加入80%甲醇溶液，加入量以浸没干花原料为准，浸泡2次，浸泡时间分别为2h、2h，合并浸泡液，抽真空过滤分离。
（2）滤液旋转蒸发其中溶剂，获得粗黄酮产品，经检测含量为35 %，约为原料中黄酮含量的3倍。取滤纸上固态部分使用带有搅拌的滚筒干燥机蒸干醇溶剂，加入饱和度为42%的硫酸钾溶液提取多糖，控制料液比为1:9，提取温度77℃，提取4次，时间分别为3h、2h、1.5 h、1.5h，合并提取液。
（3）提取液依次通过D001型强酸性阳离子交换树脂、D202II型强碱性阴离子交换树脂，收集下注水为粗多糖水溶液。
（4）粗多糖水溶液中加入5倍体积的正丁醇，搅拌54min，静置85min，分离正丁醇层，并按该操作重复萃取2次，合并3次的正丁醇层溶液并添加乙醇旋转蒸发，制得水溶性皂苷产品。合并2次的水层，浓缩至固含量24%，浓缩液加入无水乙醇，调整乙醇终浓度≥80%，静置13小时后，在7000r/min下离心4min，倾倒出上清液，沉淀真空干燥至水分含量8%，制得槐花多糖产品，提取率83 %，经检测多糖含量80%。
实施例5
（1）称取海棠花鲜花100g，冷冻干燥至水分含量19%，加入88%乙醇溶液，加入量以浸没干花原料为准，浸泡2次，浸泡时间分别为2h、1.5h，合并浸泡液，抽真空过滤分离。
（2）滤液旋转蒸发其中溶剂，获得粗黄酮产品，经检测含量为18%，约为原料中黄酮含量的10倍。取滤纸上固态部分使用带有搅拌的滚筒干燥机蒸干醇溶剂，加入饱和度为35%的氯化钾溶液提取多糖，控制料液比为1:28，提取温度66℃，提取4次，时间分别为2h、1.5h、1.5h、1.5h，合并提取液。
（3）提取液依次通过D001型强酸性阳离子交换树脂、717型强碱性阴离子交换树脂，收集下注水为粗多糖水溶液。
（4）粗多糖水溶液中加入3倍体积的正丁醇，搅拌28min，静置106min，分离正丁醇层，并按该操作重复萃取4次，合并5次的正丁醇层溶液并添加乙醇旋转蒸发，制得水溶性皂苷产品。合并4次的水层，浓缩至固含量37%，浓缩液加入无水乙醇，调整乙醇终浓度≥80%，静置15小时后，在3500r/min下离心2min，倾倒出上清液，沉淀真空干燥至水分含量11%，制得海棠花多糖产品，提取率 85%，经检测多糖含量81%。
实施例6
（1）称取菊芋鲜花150g，微波干燥至水分含量16%，加入93%甲醇溶液，加入量以浸没干花原料为准，浸泡3次，浸泡时间分别为2h、2h、1h，合并浸泡液，抽真空过滤分离。
（2）滤液旋转蒸发其中溶剂，获得粗黄酮产品，经检测含量为9%，约为原料中黄酮含量的8倍。取滤纸上固态部分使用旋转闪蒸干燥机蒸干醇溶剂，加入饱和度为54%的硫酸钠溶液提取多糖，控制料液比为1:10，提取温度57℃，提取2次，时间分别为2h、2h，合并提取液。
（3）提取液依次通过201×7型强酸性阳离子交换树脂、D231型强碱性阴离子交换树脂，收集下注水为粗多糖水溶液。
（4）粗多糖水溶液中加入1倍体积的正丁醇，搅拌35min，静置28min，分离正丁醇层，并按该操作重复萃取3次，合并4次的正丁醇层溶液并添加乙醇旋转蒸发，制得水溶性皂苷产品。合并3次的水层，浓缩至固含量5%，浓缩液加入97%的乙醇溶液，调整乙醇终浓度≥80%，静置16小时后，在3000r/min下离心6min，倾倒出上清液，沉淀真空干燥至水分含量7%，制得菊芋花多糖产品，提取率90%，经检测多糖含量85 %。
实施例7
（1）称取蒲公英鲜花200g，高温瞬时热风干燥至水分含量18%，加入80%乙醇溶液，加入量以浸没干花原料为准，浸泡2次，浸泡时间分别为1.5h、1.5h，合并浸泡液，抽真空过滤分离。
（2）滤液旋转蒸发其中溶剂，获得粗黄酮产品，经检测含量为5%，约为原料中黄酮含量的5倍。取滤纸上固态部分使用旋转闪蒸干燥机蒸干醇溶剂，加入饱和度为38%的硫酸钾溶液提取多糖，控制料液比为1:23，提取温度40℃，提取2次，时间分别为3h、2h，合并提取液。
（3）提取液依次通过001×7型强酸性阳离子交换树脂、D231型强碱性阴离子交换树脂，收集下注水为粗多糖水溶液。
（4）粗多糖水溶液中加入2倍体积的正丁醇，搅拌45min，静置10min，分离正丁醇层，并按该操作重复萃取3次，合并4次的正丁醇层溶液并添加乙醇旋转蒸发，制得水溶性皂苷产品。合并3次的水层，浓缩至固含量45%，浓缩液加入98.5%的乙醇溶液，调整乙醇终浓度≥80%，静置20小时后，在5000r/min下离心3min，倾倒出上清液，沉淀真空干燥至水分含量5%，制得蒲公英花多糖产品，提取率 85%，经检测多糖含量90%。
实施例8
（1）称取桂花鲜花60g，冷冻干燥至水分含量13%，加入90%甲醇溶液，加入量以浸没干花原料为准，浸泡3次，浸泡时间分别为2h、1.5h、1h，合并浸泡液，抽真空过滤分离。
（2）滤液旋转蒸发其中溶剂，获得粗黄酮产品，经检测含量为24 %，约为原料中黄酮含量的8倍。取滤纸上固态部分使用带有搅拌的滚筒干燥机蒸干醇溶剂，加入饱和度为50%的硫酸铵溶液提取多糖，控制料液比为1:14，提取温度48℃，提取5次，时间分别为2h、2h、1.5 h、1.5h、1.5h，合并提取液。
（3）提取液依次通过D296型强酸性阳离子交换树脂、LX-100型强碱性阴离子交换树脂，收集下注水为粗多糖水溶液。
（4）粗多糖水溶液中加入3倍体积的正丁醇，搅拌60min，静置44min，分离正丁醇层，并按该操作重复萃取3次，合并4次的正丁醇层溶液并添加乙醇旋转蒸发，制得水溶性皂苷产品。合并3次的水层，浓缩至固含量16%，浓缩液加入95%的乙醇溶液，调整乙醇终浓度≥80%，静置17小时后，在6200r/min下离心7min，倾倒出上清液，沉淀真空干燥至水分含量10%，制得桂花多糖产品，提取率83%，经检测多糖含量84%。
实施例9
（1）称取文冠果鲜花120g，真空干燥至水分含量11%，加入95%乙醇溶液，加入量以浸没干花原料为准，浸泡3次，浸泡时间分别为2h、2h、1h，合并浸泡液，抽真空过滤分离。
（2）滤液旋转蒸发溶剂，获得粗黄酮产品，经检测含量为10%，约为原料中黄酮含量的5倍。取滤纸上固态部分常温放置，待挥发至无醇味，加入硫酸铵、氯化钠混合盐溶液，饱和度以硫酸铵计为40%，控制料液比为1:17，提取温度62℃，提取3次，时间分别为2.5 h、1.5h、1.5h，合并提取液。
（3）提取液依次通过001×7型强酸性阳离子交换树脂、717型强碱性阴离子交换树脂，收集下注水为粗多糖水溶液。
（4）粗多糖水溶液中加入1倍体积的正丁醇，搅拌10min，静置1h，分离正丁醇层，并按该操作重复萃取2次，合并3次的正丁醇层溶液并添加乙醇旋转蒸发，制得水溶性皂苷产品。合并3次的水层，浓缩至固含量50%，浓缩液加入95%的乙醇溶液，调整乙醇终浓度≥80%，静置12h后，在4000r/min下离心3min，倾倒出上清液，沉淀真空干燥至水分含量12%，制得文冠果花多糖产品，提取率85%，经检测多糖含量84%。

Claims (5)

1.一种从植物花中提取分离高纯度多糖的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）植物鲜花干燥，加入浓度≥80%的醇溶液浸泡后进行渣液分离，得到料渣和醇溶液；所述植物鲜花为文冠果鲜花、金花葵鲜花、槐花鲜花、海棠花鲜花、菊芋鲜花、蒲公英鲜花或桂花鲜花；
（2）醇溶液脱除溶剂后得到粗黄酮产品，料渣经挥干或采用带有搅拌的滚筒干燥机和旋转闪蒸干燥机蒸干醇溶剂后加入高浓度盐溶液反复提取，得到提取液；所述高浓度盐溶液的浓度以饱和度计，控制在35-57%；高浓度盐溶液中，阳离子为铵离子、钠离子、钾离子中的一种或几种，阴离子为硫酸根离子、氯离子、硝酸根离子中的一种或几种；所述反复提取的具体操作为：料液质量体积比1:7-30，提取温度40-85℃，每次提取1.5-3h，提取次数2-5次；
（3）合并提取液，依次通过阳离子交换树脂、阴离子交换树脂，下柱水为粗多糖水溶液；所述阳离子交换树脂为强酸性型阳离子交换树脂，交换离子为H+；阴离子交换树脂为强碱性型阴离子交换树脂，交换离子为OH-；
（4）粗多糖水溶液中加入正丁醇进行反复萃取，合并正丁醇层溶液并浓缩，得到水溶性皂苷产品；合并水层并浓缩蒸发水分后，加入乙醇进行沉淀，分离沉淀，干燥后即得多糖产品；所述多糖产品的含量≥80%，提取得率≥83%。
2.根据权利要求1所述的从植物花中提取分离高纯度多糖的方法，其特征在于，所述步骤（1）采用真空干燥、冷冻干燥、高温瞬时热风干燥、微波干燥方式中的一种或几种进行干燥，干燥至水分含量≤20%，所述醇溶液为乙醇或甲醇溶液。
3.根据权利要求2所述的从植物花中提取分离高纯度多糖的方法，其特征在于，所述步骤（4）反复萃取的具体操作为：粗多糖水溶液与正丁醇的体积比为1:1-5，搅拌10-60min，静置10-120min，萃取2-4次。
4.根据权利要求3所述的从植物花中提取分离高纯度多糖的方法，其特征在于，所述步骤（4）水层浓缩蒸发至固含量5-50%，浓缩液中加入浓度≥95%的乙醇溶液，调整乙醇终浓度≥80%，之后静置12-20h。
5.根据权利要求4所述的从植物花中提取分离高纯度多糖的方法，其特征在于，所述步骤（4）分离为离心分离，转速3000-7000r/min，离心时间2-7min；干燥采用常压干燥、真空干燥、微波干燥中的一种或几种，干燥至水分含量≤12%。
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