CN112876575A - 苘麻花茎提取物和其制备方法和在制备亚硝酸盐降解清除剂中的应用 - Google Patents

苘麻花茎提取物和其制备方法和在制备亚硝酸盐降解清除剂中的应用 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种苘麻花茎提取物及其制备方法和在制备亚硝酸盐降解清除剂中的应用，针对特定生长时期的苘麻花茎植物结构，选择了高效率的超声波破碎处理和黄原胶溶液保护介质相结合的处理方法，通过该处理方法，使得苘麻花茎植物结构高效释放生理活性物质，提取率高。

Description

苘麻花茎提取物和其制备方法和在制备亚硝酸盐降解清除剂 中的应用
技术领域
本公开涉及一种苘麻花茎提取物及其制备方法和在制备亚硝酸盐降解清除剂中的应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本公开的总体背景的一些理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
苘麻(学名：Abutilon theophrasti Medicus)是锦葵科一年生亚灌木草本，茎枝被柔毛，叶圆心形，边缘具细圆锯齿，两面均密被星状柔毛；叶柄被星状细柔毛；托叶早落。花单生于叶腋，花梗被柔毛；花萼杯状，裂片卵形；花黄色，花瓣倒卵形；花期7-8月。分布于热带和亚热带地区，世界多个国家都有生长或栽培。
苘麻是一种润滑性利尿剂，并有通乳汁、消乳腺炎、顺产等功效，全草具有解毒、祛风功效。主要应用包括：其茎皮纤维色白，具光泽，可编织麻袋、搓绳索、编麻鞋等纺织材料；种子含油量约15～16％，供制皂、油漆和工业用润滑油。
目前并未见对苘麻花茎进行进一步的开发和有效的利用，以及并未见苘麻花茎提取物在清除亚硝酸盐中的相关应用。
发明内容
针对以上背景技术，提供一种苘麻花茎提取物及其制备方法和在制备亚硝酸盐降解清除剂中的应用。
具体的，本公开采用以下技术方案：
在本公开的第一个方面，提供一种苘麻花茎提取物的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)收集开花期的苘麻茎和花结构，干燥粉碎；
(2)将粉碎后的样品进行超声波破碎处理，所述超声波破碎处理的条件为：冰浴条件下，超声频率为20～50kHz，功率为200～400W，处理3～5次，间隔1～10min，每次处理时间为5～15min，超声介质为质量分数为0.05～0.1％黄原胶溶液；
(3)采用终浓度为85～90v/v％的乙醇溶液对步骤(2)中处理后的溶液进行醇沉，得到沉淀，再采用无水乙醇洗涤1～3次，加水复溶，得到复溶液；
(4)将步骤(3)中的复溶液流经凝胶色谱柱，采用水进行洗脱，收集洗脱液。
在本公开的第二个方面，提供采用上述方法制备得到的苘麻花茎提取物。
在本公开的第三个方面，提供一种苘麻花茎提取物在制备清除亚硝酸盐组合物中的应用。
在本公开的第四个方面，提供一种苘麻花茎提取物在制备亚硝酸盐降解清除剂中的应用。
与本发明人知晓的相关技术相比，本公开其中的一个技术方案具有如下有益效果：
针对特定生长时期的苘麻花茎植物结构，选择了高效率的超声波破碎处理和黄原胶溶液保护介质相结合的处理方法，通过该处理方法，使得苘麻花茎植物结构高效释放生理活性物质，提取率高。
针对特定提取液采用特定体积分数的乙醇溶液醇沉有效生理活性物质，方法简单，生理活性高。
经过试验验证，通过特定方法制备得到的苘麻花茎提取物，含有丰富的多糖类物质，具有优异的清除亚硝酸盐的作用。
附图说明
构成本公开一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1是不同苘麻部位多糖含量的测定结果。
图2是不同生长时期多糖含量的测定。
图3是不同保护剂的多糖清除NaNO2结果。
图4是苘麻提取物粉末。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。
植物多糖的提取方法主要包括热水浸提法、超声波机械破碎和微波提取等方法。不同方式获得的多糖结构、性质功能等差异比较大。针对苘麻花茎，经过试验验证，采用热水浸提法，提取时间较长，高温长时间水提对多糖结构和清除亚硝酸盐的生理活性具有较大的影响；而单纯的超声波破碎处理会使多糖之间的化学键断裂，破坏多糖的空间结构，降低清除亚硝酸盐的生理活性；微波提取时微波泄露对实验操作者的影响较大，因此对设备的要求较高，对其研究和应用具有一定的难度。针对以上不足，在本公开的第一个典型的实施方式中，发明人提出一种苘麻花茎提取物的制备方法，主要是一种苘麻花茎多糖提取物的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)收集开花期的苘麻茎和花结构，干燥粉碎；
(2)将粉碎后的样品进行超声波破碎处理，所述超声波破碎处理的条件为：冰浴条件下，超声频率为20～50kHz，功率为200～400W，处理3～5次，间隔1～10min，每次处理时间为5～15min，超声介质为质量分数为0.05～0.1％黄原胶溶液；
(3)采用终浓度为85～90％的乙醇溶液对步骤(2)的溶液进行醇沉，得到沉淀，再采用无水乙醇洗涤1～3次，加水复溶，得到复溶液；
(4)将步骤(3)中的复溶液流经凝胶色谱柱，采用水进行洗脱，收集水溶液。
本公开的创新之一在于在于针对超声波破碎的较高强度的处理采用了一定浓度的黄原胶溶液作为保护剂，有效保护了苘麻花茎中多糖的具有有效生理活性的结构，在提纯方面，采用特定浓度的乙醇溶液醇沉出较大部分的苘麻花茎多糖，经过试验验证，添加黄原胶作为保护剂并不影响最终苘麻花茎多糖的生理活性。
在本公开的一个或一些实施方式中，步骤(1)中，花的结构包括花柄、花托、花萼和花冠。
发明人发现苘麻开花期的茎和花的结构汁液较为粘稠，针对此特点，发明人根据试验验证，发现并验证，此生长阶段的苘麻茎和花中的有效成分含量较高且稳定，由此将其作为研究对象。
步骤(2)中，采用超声波破碎苘麻植物细胞壁，旨在释放更多的活性物质-活性多糖类物质，但是，由于开花期苘麻植物细胞壁较薄和较软弱，超声波具有的机械剪切作用，会使大分子的多糖断裂，加之超声波局部产生的热效应，可能会对多糖组分及空间结构造成破坏，降低苘麻提取物的生物活性。针对此，本公开采用黄原胶作为超声波介质，黄原胶分子间的相互作用会对超声波破碎的效应产生一定的影响，作为一种保护剂使得超声波的作用力保持在一定范围内，避免苘麻细胞壁所受作用力或冲击较大，从而降低苘麻多糖的生物活性。可见，加入一定量的黄原胶可以提高苘麻多糖提取物的生理活性。
在本公开的一个或一些实施方式中，步骤(2)中，本公开选用的是一种具有超高分子量的细菌胞外多糖-黄原胶，分子量大于100万道尔顿，进一步的，100万道尔顿＜分子量m≤200万道尔顿。经过试验验证，本公开采用的是超高分子量的多糖-黄原胶，在溶液环境中超声波破碎时，由于分子量较大，分子之间的作用力稳定性较好，不容易断裂，影响苘麻多糖的提取。
在本公开的一个或一些实施方式中，步骤(2)中，所述超声波破碎处理的条件为：冰浴条件下，超声频率为25～35kHz，功率为250～350W，处理3次，间隔5～10min，每次处理时间为10min，超声介质为质量分数为0.05～0.08％保护剂溶液。
进一步的，超声波破碎处理的条件为：冰浴条件下，超声频率为30kHz，功率为300W，处理3次，间隔10min，每次处理时间为10min，超声介质为质量分数为0.08％保护剂溶液。
在本公开的一个或一些实施方式中，步骤(3)中，乙醇溶液的终浓度优化为90v/v％。醇沉时的乙醇溶液的终浓度对最终的提取物的纯度和生理活性具有一定的影响，本公开采用的是较高的乙醇浓度进行醇沉，当乙醇浓度不合适时，会进一步掺入杂质，比如一些苘麻淀粉、果胶和黄原胶。
本公开的一个或一些实施方式中，步骤(3)中，醇沉时间3～6h。
在本公开的一个或一些实施方式中，步骤(4)中，收集分子量为100Da～1000kDa的洗脱液。特定分子量的苘麻花茎提取物的亚硝酸钠清除力更强。
在本公开的一个或一些实施方式中，步骤(4)中，凝胶色谱柱为聚合物基质填料水溶性SEC(GFC)色谱柱，收集特定分子量的苘麻花茎多糖；优选的，凝胶色谱柱为ShodexOHPakSB-804HQ，洗脱速度为2mL/min，收集分子量为100Da～1000kDa的洗脱液。
在本公开的第二个典型的实施方式中，提供采用上述方法制备得到的苘麻花茎提取物。
在本公开的第三个典型的实施方式中，提供上述苘麻花茎提取物在制备清除亚硝酸盐组合物中的应用。
在本公开的第四个典型的实施方式中，提供上述苘麻花茎提取物在制备亚硝酸盐降解清除剂中的应用。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本公开的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本公开的技术方案。
实施例1不同苘麻部位多糖含量的测定
本实施例采用开花期的苘麻根、苘麻叶、苘麻茎、苘麻花的结构以及苘麻果实为研究对象，测定研究对象中多糖含量。
实验方法：采集样品，阴干、粉碎，制成粉末，取10g干燥粉末备用。采用常规的热水提取方法提取多糖，具体方法包括：向干燥粉末中加入10倍质量的蒸馏水，回流加热，温度控制在70-75℃，提取3次，每次2h，合并提取液，减压浓缩至50mL左右，加入乙醇醇析，静置24h。采用硫酸-苯酚法测定糖含量，以葡萄糖为标准样品，最终多糖含量以葡萄糖计。试验结果如图1所示。
由图1可得，不同部位的多糖含量存在差异，其中，苘麻茎和苘麻花中的多糖含量显著高于其他部位。
实施例2不同生长时期多糖含量的测定
本实施例所用的苘麻茎/花于2018年4月至2018年10月不同生长时期采用，阴干、粉碎备用。采收地江苏省徐州市苘麻(Abutilon theophrasti Medicus)种植试验地。测定多糖含量的方法参考实施例1，试验结果如图2所示。
由图2可知，随着生长时间的延长，苘麻多糖含量呈现先递增后递减的趋势，在7月左右苘麻多糖含量能够达到峰值，可采集此生长时期的苘麻植物作为研究对象。
实施例3考察不同保护剂对苘麻提取物含量以及清除效果的影响
一种苘麻花茎提取物是通过以下方法制备得到的：
(1)收集开花期的苘麻茎和花结构，低温干燥并粉碎，过80目筛；
(2)将20g过筛的样品进行超声波破碎处理，所述超声波破碎处理的条件为：冰浴条件下，超声频率为25kHz，功率为250W，处理3次，间隔10min，每次处理时间为10min，超声介质为200mL质量分数为0.08％保护剂溶液；
(3)采用终浓度为90v/v％的乙醇溶液对步骤(2)中的超声波破碎后的溶液进行醇沉，静置沉淀时间4.5h，8000rpm离心10min收集沉淀，得到粗多糖，加20mL去离子水复溶，得到复溶液；
(4)将步骤(3)中的复溶液流经凝胶色谱柱ShodexOHPakSB-804HQ，采用去离子水进行洗脱，洗脱速度为2mL/min，收集分子量为100Da～1000kDa的洗脱液，将洗脱液旋转蒸发浓缩、干燥，得到苘麻花茎提取物。
其中，步骤(2)的保护剂分别为葡聚糖(100万道尔顿＜分子量m≤200万道尔顿)、黄原胶(100万道尔顿＜分子量m≤200万道尔顿)、普鲁兰多糖(100万道尔顿＜分子量m≤200万道尔顿)、蒸馏水，得到的提取物分别对应为提取物一、提取物二、提取物三、提取物四，考察不同保护剂制备得到的目标提取物提取率以及亚硝酸盐的清除率。按照1g:10mL加入蒸馏水，得到提取液一、提取液二、提取液三、提取液四。分别吸取5mg/L的NaNO2标准液2.0mL于25mL比色管中，再分别加入提取液一、提取液二、提取液三、提取液四6mL，常温下反应30min。加入质量分数0.4％对氨基苯磺酸2.0mL，摇匀静置5min，再加入质量分数0.2％盐酸萘乙二胺1.0mL，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀静置15min。在确定的最大吸收波长λmax＝540nm处测定吸光度。清除率/％＝[(A0-A)/A0]×100，式中：A0，未加提取物时NaNO2的吸光度值(以试剂空白溶液为参比溶液)；A，加入提取物后NaNO2的吸光度值(以提取物提取液为参比溶液)。
结果如图3所示，采用黄原胶作为保护剂的提取液二的清除率能达到约90％，而采用其他保护剂的提取液清除率均较低，与提取液二相比，差异显著。
实施例4
一种具有清除亚硝酸盐作用的苘麻花茎提取物是通过以下方法制备得到的：
(1)收集开花期的苘麻茎和花结构，阴干并粉碎，过80目筛；
(2)将20g过筛的样品进行超声波破碎处理，所述超声波破碎处理的条件为：冰浴条件下，超声频率为30kHz，功率为300W，处理3次，间隔10min，每次处理时间为10min，超声介质为200mL质量分数为0.08％保护剂溶液；
(3)采用终浓度为90v/v％的乙醇溶液对步骤(2)中的超声波破碎后的溶液进行醇沉，静置沉淀时间5h，8000rpm离心10min收集沉淀，得到2.62g粗多糖，加20mL去离子水复溶，得到复溶液；
测定粗多糖的清除NaNO2的IC50值为100.94μg/mL；
(4)将步骤(3)中的复溶液流经凝胶色谱柱ShodexOHPakSB-804HQ，采用去离子水进行洗脱，洗脱速度为2mL/min，收集分子量为100Da～1000kDa的洗脱液，将洗脱液旋转蒸发浓缩、干燥，得到1.25g苘麻花茎提取物，如图4所示，经测定，苘麻花茎提取物中多糖含量以葡萄糖计为82.35％，清除NaNO2的IC50值为19.25μg/mL。
实施例5
一种具有清除亚硝酸盐作用的苘麻花茎提取物是通过以下方法制备得到的：
(1)收集开花期的苘麻茎和花结构，阴干并粉碎，过80目筛；
(2)将20g过筛的样品进行超声波破碎处理，所述超声波破碎处理的条件为：冰浴条件下，超声频率为35kHz，功率为300W，处理3次，间隔10min，每次处理时间为10min，超声介质为200mL质量分数为0.08％保护剂溶液；
(3)采用终浓度为90v/v％的乙醇溶液对步骤(2)中的超声波破碎后的溶液进行醇沉，静置沉淀时间4.5h，8000rpm离心10min收集沉淀，得到2.53g粗多糖，加20mL去离子水复溶，得到复溶液；
测定粗多糖的清除NaNO2的IC50值为103.45μg/mL；
(4)将步骤(3)中的复溶液流经凝胶色谱柱ShodexOHPakSB-804HQ，采用去离子水进行洗脱，洗脱速度为2mL/min，收集分子量为100Da～1000kDa的洗脱液，将洗脱液旋转蒸发浓缩、干燥，得到1.18g苘麻花茎提取物，经测定，苘麻花茎提取物中多糖含量以葡萄糖计为80.29％，清除NaNO2的IC50值为20.32μg/mL。
上述实施例为本公开较佳的实施方式，但本公开的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本公开的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种苘麻花茎提取物的制备方法方法，其特征是，该方法包括以下步骤：
(1)收集开花期的苘麻茎和花结构，干燥粉碎；
(2)将粉碎后的样品进行超声波破碎处理，所述超声波破碎处理的条件为：冰浴条件下，超声频率为20～50kHz，功率为200～400W，处理3～5次，间隔1～10min，每次处理时间为5～15min，超声介质为质量分数为0.05～0.1％黄原胶溶液；
(3)采用终浓度为85～90％的乙醇溶液对步骤(2)中处理后的溶液进行醇沉，得到沉淀，再采用无水乙醇洗涤1～3次，加水复溶，得到复溶液；
(4)将步骤(3)中的复溶液流经凝胶色谱柱，采用水进行洗脱，收集水溶液。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是，步骤(1)中，花的结构包括花柄、花托、花萼和花冠。
3.如权利要求1所述的方法，其特征是，步骤(2)中，黄原胶分子量大于100万道尔顿；
进一步的，100万道尔顿＜分子量m≤200万道尔顿。
4.如权利要求1所述的方法，其特征是，步骤(2)中，所述超声波破碎处理的条件为：冰浴条件下，超声频率为25～35kHz，功率为250～350W，处理3次，间隔5～10min，每次处理时间为10min，超声介质为质量分数为0.05～0.08％保护剂溶液。
5.如权利要求4所述的方法，其特征是，所述超声波破碎处理的条件为：冰浴条件下，超声频率为30kHz，功率为300W，处理3次，间隔10min，每次处理时间为10min，超声介质为质量分数为0.08％保护剂溶液。
6.如权利要求1所述的方法，其特征是，步骤(3)中，乙醇溶液的终浓度为90v/v％；醇沉时间3～6h。
7.如权利要求1所述的方法，其特征是，步骤(4)中，凝胶色谱柱为聚合物基质填料水溶性SEC(GFC)色谱柱，收集特定分子量的苘麻花茎多糖；优选的，凝胶色谱柱为ShodexOHPakSB-804HQ，洗脱速度为2mL/min，收集分子量为100Da～1000kDa的洗脱液。
8.采用权利要求1～7中任一项所述的方法制备得到的苘麻花茎提取物。
9.权利要求8所述的苘麻花茎提取物在制备亚硝酸盐组合物中的应用。
10.权利要求8所述的苘麻花茎提取物在制备亚硝酸盐降解清除剂中的应用。
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