CN114605566A - 一种提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法及其应用 - Google Patents

一种提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114605566A
CN114605566A CN202210246501.2A CN202210246501A CN114605566A CN 114605566 A CN114605566 A CN 114605566A CN 202210246501 A CN202210246501 A CN 202210246501A CN 114605566 A CN114605566 A CN 114605566A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aloe
aloe gel
gel
extract
ultrafiltration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210246501.2A
Other languages
English (en)
Inventor
刘勇刚
赵欣悦
陈�全
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Original Assignee
Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS filed Critical Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Priority to CN202210246501.2A priority Critical patent/CN114605566A/zh
Publication of CN114605566A publication Critical patent/CN114605566A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0003—General processes for their isolation or fractionation, e.g. purification or extraction from biomass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/62—Detectors specially adapted therefor
    • G01N30/74—Optical detectors

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

本发明提供了一种提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法，包括以下步骤：a)将芦荟凝胶粉碎均质成黏液，抽滤后得到芦荟凝胶原汁；b)在步骤a)得到的芦荟凝胶原汁中加入超纯水进行超滤处理，得到的透析液浓缩后，重复上述超滤处理过程直至得到的透析液的电导率与超纯水一致，再依次经浓缩、冷冻干燥，得到芦荟凝胶大分子活性成分。与现有技术相比，本发明利用超滤方法去除芦荟凝胶原汁所含的小分子，可在保持芦荟提取物活性的前提下，提取得到芦荟凝胶大分子活性成分；同时，避免提取芦荟凝胶大分子活性成分时加入乙醇导致芦荟提取物的构象改变的问题；并且，利用非对称流场流分离与多角激光光散射联用技术，快速表征芦荟提取物的分子量和链构象。

Description

一种提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法及其应用
技术领域
本发明涉及芦荟提取物技术领域，更具体地说，是涉及一种提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法及其应用。
背景技术
芦荟原产于非洲，民间将芦荟凝胶用于皮肤美容和治疗外伤已有几千年的历史。在400多种芦荟中，仅有库拉索芦荟(Aloe barbadensis Miller，也称Aloe vera Linne)和好望角芦荟(Aloe ferox Miller)等少数品种具有医疗保健功效。目前公认能有效促进皮肤损伤修复的芦荟活性成分主要是芦荟凝胶中所含的各种大分子成分如芦荟多糖和糖蛋白。如何在保持芦荟提取物活性的前提下提取这些大分子组分并准确表征其分子量与链构象，是研究芦荟的药用价值及其应用的关键和难点。
目前从芦荟中提取大分子活性成分的方法包括：乙醇沉淀、溶剂萃取、酶解、离子交换树脂吸附、超声、离心、超滤等。现有技术在芦荟提取过程中常使用乙醇等有机溶剂，甚至在高温下提取，这都可能会导致芦荟中的大分子成分发生变性，影响芦荟提取物的活性。
芦荟多糖是芦荟凝胶提取物所含的主要大分子活性成分，其分子量测定常采用体积排除色谱(Size Exclusion Chromtography，SEC)技术。SEC也称为凝胶渗透色谱(GelPermeation Chromatography，GPC)，是利用多孔填料色谱柱将溶液中的高分子按照流体力学体积大小进行分离的一种液相色谱技术。通常需要用不同分子量的窄分布标样对SEC系统进行标定，以得到未知样品的分子量分布；也可将SEC与多角激光光散射检测器(MultiAngle Laser Light Scattering，MALLS)联用，直接得到样品各淋出级分的分子量和分子尺寸，而无需利用窄分布标样校准。
必须注意的是，芦荟多糖的SEC分离必须选择合适的流动相组成，以避免样品在色谱柱中发生吸附。芦荟多糖所含的高分子量组分在通过SEC色谱柱时容易发生分子链变形甚至降解，导致SEC分离失效。此外，溶液中的芦荟凝胶提取物在某些条件下会形成聚集体，其分子量常超出SEC的分离上限(106～107g/mol)，而无法用SEC准确表征。因此，现有的SEC技术不易得到芦荟凝胶大分子活性成分的准确分子量和链构象。
场流分离是一种与液相色谱类似的分离技术，但无需固定相，而是利用高分子在外场下扩散系数的差异实现样品的分离，具有分离范围宽、剪切速率低、流动相选择灵活等优点，最常用的是非对称流场流分离(Asymmetric Flow Field-Flow Fractionation，AF4)。但现有文献和专利中，并未见利用场流分离技术表征芦荟提取物的报道。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法，以解决现有提取方法大量使用乙醇等有机溶剂而破坏芦荟提取物活性的问题；本发明的目的之二是提供一种表征芦荟凝胶大分子活性成分分子量和链构象的方法，以解决现有技术受样品吸附和高速剪切影响、分子量分离范围窄的问题。
本发明提供了一种提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法，包括以下步骤：
a)将芦荟凝胶粉碎均质成黏液，抽滤后得到芦荟凝胶原汁；
b)在步骤a)得到的芦荟凝胶原汁中加入超纯水进行超滤处理，得到的透析液浓缩后，重复上述超滤处理过程直至得到的透析液的电导率与超纯水一致，再依次经浓缩、冷冻干燥，得到芦荟凝胶大分子活性成分。
优选的，步骤a)中所述芦荟凝胶由芦荟叶片清洗干净后剥去外皮，收集得到。
优选的，所述步骤a)具体为：
将芦荟凝胶用粉碎机粉碎均质成黏液后，采用砂芯漏斗抽滤，得到芦荟凝胶原汁。
优选的，步骤b)中所述加入超纯水的量为所述芦荟凝胶原汁体积的0.5倍～10倍。
优选的，步骤b)中所述超滤处理的过程具体为：
在超滤杯中加入所述芦荟凝胶原汁，再加入超纯水，控制压力在0.1MPa～0.2MPa，采用截留分子量为1000g/mol～30000g/mol的超滤膜进行超滤以除去小分子，得到透析液。
本发明还提供了一种芦荟提取物的表征方法，包括以下步骤：
将芦荟提取物加入流动相中，搅拌溶解后用微孔膜过滤；再利用非对称流场流分离与多角激光光散射联用表征芦荟提取物的分子量和链构象；
所述芦荟提取物为上述技术方案所述提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法得到的芦荟凝胶大分子活性成分。
优选的，所述流动相为超纯水或加入添加剂的超纯水溶液。
优选的，所述搅拌溶解的时间为2h～48h；所述微孔膜为0.2μm～2μm的微孔膜。
优选的，所述非对称流场流分离与多角激光光散射联用的进样量为50μL～250μL，进样浓度为0.1g/L～10g/L，检测器流速为0.5mL/min～1.5mL/min，场流分离所用半透膜为截留分子量为1000g/mol～30000g/mol的超滤膜。
优选的，所述非对称流场流分离与多角激光光散射联用的过程中，洗脱时交叉流流速保持为0.5mL/min～3mL/min之间的常数，或，以线性衰减或指数衰减模式由0.5mL/min～3mL/min的高流速降至0～0.1mL/min的低流速后保持。
本发明提供了一种提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法，包括以下步骤：a)将芦荟凝胶粉碎均质成黏液，抽滤后得到芦荟凝胶原汁；b)在步骤a)得到的芦荟凝胶原汁中加入超纯水进行超滤处理，得到的透析液浓缩后，重复上述超滤处理过程直至得到的透析液的电导率与超纯水一致，再依次经浓缩、冷冻干燥，得到芦荟凝胶大分子活性成分。本发明还提供了一种芦荟提取物的表征方法，包括以下步骤：将芦荟提取物加入流动相中，搅拌溶解后用微孔膜过滤；再利用非对称流场流分离与多角激光光散射联用表征芦荟提取物的分子量和链构象；所述芦荟提取物为上述技术方案所述提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法得到的芦荟凝胶大分子活性成分。与现有技术相比，本发明利用超滤方法去除芦荟凝胶原汁所含的小分子，可在保持芦荟提取物活性的前提下，提取得到芦荟凝胶大分子活性成分；同时，避免提取芦荟凝胶大分子活性成分时加入乙醇导致芦荟提取物的构象改变的问题；并且，利用非对称流场流分离与多角激光光散射联用技术，快速表征芦荟提取物的分子量和链构象。
附图说明
图1为芦荟凝胶大分子活性成分提取与表征的流程图；
图2为采用对比例1的方法所得芦荟提取物AF4-MALLS谱图的dRI信号和级分的分子量；
图3为采用对比例1的方法所得芦荟提取物AF4-MALLS谱图的MALLS信号和级分的分子量；
图4为采用对比例2的方法所得芦荟提取物AF4-MALLS谱图的dRI信号和级分的分子量；
图5为采用对比例2的方法所得芦荟提取物AF4-MALLS谱图的MALLS信号和级分的分子量；
图6为采用实施例1的方法所得芦荟提取物AF4-MALLS谱图的dRI信号和级分的分子量；
图7为采用实施例1的方法所得芦荟提取物AF4-MALLS谱图的MALLS信号和级分的分子量；
图8为采用对比例3的方法所得芦荟提取物AF4-MALLS谱图的dRI信号和级分的分子量；
图9为采用对比例3的方法所得芦荟提取物AF4-MALLS谱图的MALLS信号和级分的分子量。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法，包括以下步骤：
a)将芦荟凝胶粉碎均质成黏液，抽滤后得到芦荟凝胶原汁；
b)在步骤a)得到的芦荟凝胶原汁中加入超纯水进行超滤处理，得到的透析液浓缩后，重复上述超滤处理过程直至得到的透析液的电导率与超纯水一致，再依次经浓缩、冷冻干燥，得到芦荟凝胶大分子活性成分。
本发明的目的之一是提供一种提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法，以解决现有提取方法大量使用乙醇等有机溶剂而破坏芦荟提取物活性的问题。
本发明首先将芦荟凝胶粉碎均质成黏液，抽滤后得到芦荟凝胶原汁。在本发明中，所述芦荟凝胶优选由芦荟叶片清洗干净后剥去外皮，收集得到。本发明对所述芦荟叶片的种类和来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的新鲜芦荟叶片即可。在本发明中，所述芦荟叶片的处理量优选为0.01kg～100kg，更优选为0.5kg～5kg。
在本发明中，所述步骤a)优选具体为：
将芦荟凝胶用粉碎机粉碎均质成黏液后，采用砂芯漏斗抽滤，得到芦荟凝胶原汁。本发明对所述粉碎均质的过程没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的技术手段即可。在本发明中，所述抽滤优选采用真空泵进行，所述砂芯漏斗优选为G2砂芯漏斗(孔径为10μm～15μm，容量为50mL～2000mL)。
得到所述芦荟凝胶原汁后，本发明在得到的芦荟凝胶原汁中加入超纯水进行超滤处理，得到的透析液浓缩后，重复上述超滤处理过程直至得到的透析液的电导率与超纯水一致，再依次经浓缩、冷冻干燥，得到芦荟凝胶大分子活性成分。
在本发明中，所述加入超纯水的量优选为所述芦荟凝胶原汁体积的0.5倍～10倍，更优选为0.8倍～2倍。
在本发明中，所述超滤处理采用本领域技术人员熟知的超滤装置实现；所述超滤处理的过程优选具体为：
在超滤杯中加入所述芦荟凝胶原汁，再加入超纯水，控制压力在0.1MPa～0.2MPa，采用截留分子量为1000g/mol～30000g/mol的超滤膜进行超滤以除去小分子，得到透析液；
更优选为：
在超滤杯中加入所述芦荟凝胶原汁，再加入超纯水，控制压力在0.15MPa～0.18MPa，采用截留分子量为1000g/mol的超滤膜进行超滤以除去小分子，得到透析液。
在本发明中，所述超滤杯的容量优选为100mL～2000mL，更优选为500mL。
在本发明中，所述控制压力优选采用本领域技术人员熟知的氮气钢瓶即可。
在本发明中，所述超滤膜优选为再生纤维素(RC)超滤膜或聚醚砜(PES)超滤膜；本发明对所述超滤膜的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
超滤处理后，得到的透析液浓缩后，重复上述超滤处理过程直至得到的透析液的电导率与超纯水一致，即，透析液浓缩后，再加入超纯水进行超滤处理，得到的透析液如未满足电导率与超纯水一致，再经浓缩后，加入超纯水进行超滤处理，直至得到的透析液的电导率与超纯水一致。
在本发明中，所述浓缩的倍数以原芦荟凝胶原汁的量计，优选为原芦荟凝胶原汁体积的1/10～1/2，更优选为1/5；透析液浓缩后，再加入超纯水的量按照第一次加入芦荟凝胶原汁的量即可。
在本发明中，超滤处理后得到的透析液的电导率与超纯水一致后，浓缩的倍数以原芦荟凝胶原汁的量计，优选为原芦荟凝胶原汁体积的1/10～1/2，更优选为1/5。
本发明对所述冷冻干燥的过程没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的技术手段即可，最终得到芦荟凝胶大分子活性成分。
本发明还提供了一种芦荟提取物的表征方法，包括以下步骤：
将芦荟提取物加入流动相中，搅拌溶解后用微孔膜过滤；再利用非对称流场流分离与多角激光光散射联用表征芦荟提取物的分子量和链构象；
所述芦荟提取物为上述技术方案所述提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法得到的芦荟凝胶大分子活性成分。
本发明的目的之二是提供一种表征芦荟凝胶大分子活性成分分子量和链构象的方法，以解决现有技术受样品吸附和高速剪切影响、分子量分离范围窄的问题。
在本发明中，所述芦荟提取物为上述技术方案所述提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法得到的芦荟凝胶大分子活性成分。
在本发明中，所述流动相优选为超纯水或加入添加剂的超纯水溶液，如不同浓度的盐水溶液：包括但不限于叠氮化钠、硝酸钠、氯化钠等盐的水溶液，或缓冲溶液：包括但不限于醋酸-醋酸铵缓冲溶液、磷酸缓冲盐溶液(PBS)等，配置好的流动相需用0.2μm的微孔膜过滤两遍。在本发明优选的实施例中，所述流动剂为叠氮化钠水溶液；所述叠氮化钠水溶液的浓度优选为0.01wt％～1wt％。
在本发明中，将芦荟提取物加入流动相中，得到的芦荟提取物溶液的浓度控制在0.1g/L～10g/L。
在本发明中，所述搅拌溶解的时间优选为2h～48h，更优选为20h～30h；所述微孔膜优选为0.2μm～2μm的微孔膜，更优选为0.4μm～0.5μm的微孔膜。
在本发明中，所述非对称流场流分离与多角激光光散射(AF4-MALLS)联用的进样量优选为50μL～250μL，更优选为200μL，进样浓度优选为0.1g/L～10g/L，检测器流速优选为0.5mL/min～1.5mL/min，更优选为1mL/min，场流分离所用半透膜为截留分子量优选为1000g/mol～30000g/mol的超滤膜，更优选为10000g/mol的超滤膜。
在本发明中，所述超滤膜优选为再生纤维素(RC)超滤膜或聚醚砜(PES)超滤膜；本发明对所述超滤膜的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中，所述非对称流场流分离与多角激光光散射联用的过程中，洗脱时交叉流流速优选保持为0.5mL/min～3mL/min之间的常数，或，以线性衰减或指数衰减模式由0.5mL/min～3mL/min的高流速降至0～0.1mL/min的低流速后保持；所述保持的时间优选为1min～30min，更优选为10min～20min。
综上，从本发明整体技术方案角度来看，提供了一种提取芦荟凝胶大分子活性成分并表征其分子量与链构象的方法，采用超滤处理、浓缩、冷冻干燥等方法，在保持芦荟提取物活性的前提下提取芦荟凝胶所含的大分子活性成分，并利用非对称流场流分离与多角激光光散射联用技术(AF4-MALLS)联用表征其分子量和链构象。
本发明提供了一种提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法，包括以下步骤：a)将芦荟凝胶粉碎均质成黏液，抽滤后得到芦荟凝胶原汁；b)在步骤a)得到的芦荟凝胶原汁中加入超纯水进行超滤处理，得到的透析液浓缩后，重复上述超滤处理过程直至得到的透析液的电导率与超纯水一致，再依次经浓缩、冷冻干燥，得到芦荟凝胶大分子活性成分。本发明还提供了一种芦荟提取物的表征方法，包括以下步骤：将芦荟提取物加入流动相中，搅拌溶解后用微孔膜过滤；再利用非对称流场流分离与多角激光光散射联用表征芦荟提取物的分子量和链构象；所述芦荟提取物为上述技术方案所述提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法得到的芦荟凝胶大分子活性成分。与现有技术相比，本发明利用超滤方法去除芦荟凝胶原汁所含的小分子，可在保持芦荟提取物活性的前提下，提取得到芦荟凝胶大分子活性成分；同时，避免提取芦荟凝胶大分子活性成分时加入乙醇导致芦荟提取物的构象改变的问题；并且，利用非对称流场流分离与多角激光光散射联用技术，快速表征芦荟提取物的分子量和链构象。
为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例对本发明提供的提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法及其应用进行详细说明。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或按照产品说明书进行；所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。
本发明是针对芦荟凝胶大分子活性成分的提取(目的之一)与表征(目的之二)，后面的表征是为了评价前面所选择提取手段的效果，是一个整体，其流程图参见图1所示，将提取和表征两个方面串成一个主线(实施例1)，图1中的分支1、2、3均为对比例，其中对比例1为市售芦荟多糖；对比例2为未经超滤、浓缩步骤；对比例3为改用乙醇沉淀。只有利用场流分离表征，才能确定合适的提取方法。
在下述实施例、对比例中，采用非对称流场流分离与多角激光光散射联用表征芦荟提取物的分子量和链构象。
(1)仪器：非对称流场流分离与多角激光光散射联用，用示差折光检测器(differential Refractive Index，dRI)作为浓度检测器；
(2)流动相：0.02wt％叠氮化钠水溶液；
(3)进样量：200μL；
(4)进样浓度：0.1～10g/L；
(5)场流分离所用半透膜是截留分子量为10000g/mol的再生纤维素超滤膜；
(6)流动相流速：检测器流速保持在1.0mL/min；
(7)洗脱流速程序：将交叉流流速以指数衰减模式在10min内由2.0mL/min降至0.1mL/min，然后在0.1mL/min保持10～20min，具体的流速程序见表1。
表1场流分离表征芦荟提取物的分子量的流速程序
Figure BDA0003544899860000091
*单次AF4-MALLS实验的总时长为40/60min。
对比例1
称取市售芦荟多糖冻干粉10mg，加入0.02wt％叠氮化钠水溶液10mL，搅拌溶解24小时，溶液为澄清状态，用0.45μm微孔膜过滤；利用非对称流场流分离与多角激光光散射联用技术，测定市售芦荟多糖的分子量，结果如图2～3所示。
图2是采用对比例1的方法所得市售芦荟多糖AF4-MALLS谱图的dRI信号，样品的洗脱峰Vp＝8.2mL，图3所示的与之对应的MALLS信号，仅出现了与图2中RI信号对应的洗脱峰，而在高淋出体积处并未出现聚集体的峰。淋出级分的分子量在6×103～6×105g/mol之间，重均分子量Mw＝24.7kg/mol(表2)，表明对比例1中所用的市售芦荟多糖样品没有发生明显聚集，这一点也可由其良好的溶解性来佐证。
表2利用AF4-MALLS技术测得芦荟提取物的分子量数据
Figure BDA0003544899860000092
Figure BDA0003544899860000101
对比例2
取450g新采摘的芦荟叶片，清洗干净后剥去外皮，收集得到约200g芦荟凝胶；用粉碎机将收集到的芦荟凝胶粉碎均质成黏液，用2号砂芯漏斗将粉碎得到的混合物过滤，得到浅绿色的芦荟凝胶原汁100mL；取芦荟凝胶原汁约100mL，不做任何处理，直接冷冻干燥后得到芦荟提取物约1500mg，样品为灰色颗粒状；称取50mg上述芦荟提取物，加入0.02wt％叠氮化钠水溶液10mL，搅拌溶解24小时并稀释得到浓度为1.0g/L、2.0g/L、5.0g/L的溶液，均呈悬浊液，用0.45μm微孔膜过滤；利用非对称流场流分离与多角激光光散射联用技术，测定上述芦荟提取物溶液的分子量，结果如图4～5所示。
图4是采用对比例2的方法所得芦荟提取物AF4-MALLS谱图的dRI信号，样品的洗脱峰Vp＝8.3mL，与对比例1市售芦荟多糖的洗脱峰接近，且其位置几乎不随样品浓度而变化，淋出体积V＝7.2～10.6mL级分的分子量在104～105g/mol之间，样品的重均分子量Mw约为22～24kg/mol，也与对比例1市售芦荟多糖的Mw接近(表2)。图5是采用对比例2的方法所得芦荟提取物AF4-MALLS谱图的MALLS信号，除了与图4中8.3mL处的RI信号对应的洗脱峰外，在淋出体积V＝11～27mL之间还有一个峰位为17mL的宽峰，但其dRI信号非常小，这部分级分的分子量在105～107g/mol之间，推测是由芦荟凝胶中大分子活性成分形成的聚集体，聚集体的含量约占大分子组分的1～2％。值得注意的是，由芦荟凝胶原汁直接冷冻干燥得到的芦荟提取物，在场流分离实验中的样品回收率仅为6.6％，表明其中含有大量小分子组分，在场流分离实验中通过半透膜流出系统。此外，对比例2与对比例1得到的各淋出级分的分子量随淋出体积的变化关系十分接近，表明其链构象一致。说明非对称流场流分离的实验条件十分温和，不会导致芦荟提取物的构象在分离过程中发生变化。
实施例1
取1330g新采摘的芦荟叶片，清洗干净后剥去外皮，收集得到约600g芦荟凝胶；用粉碎机将收集到的芦荟凝胶粉碎均质成黏液，用2号砂芯漏斗将粉碎得到的混合物过滤，得到浅绿色的芦荟凝胶原汁450mL；在容量为500mL的超滤杯中加入芦荟凝胶原汁约250mL，再加入超纯水250mL，用氮气钢瓶控制压力为0.16MPa条件下进行超滤以除去小分子，采用截留分子量为1000g/mol的再生纤维素超滤膜，浓缩至50mL后再加入超纯水250mL，如此多次反复直至透析液的电导率与超纯水一致。最后将溶液浓缩至50mL，经冷冻干燥(温度为-50℃，时间为48h)后得到芦荟提取物约130mg，样品为浅黄色絮状；称取5mg上述芦荟提取物，加入0.02wt％叠氮化钠水溶液10mL，搅拌溶解24小时，溶液呈悬浊液，用0.45μm微孔膜过滤。利用非对称流场流分离与多角激光光散射联用技术，测定芦荟提取物的分子量，结果如图6～7所示。
图6是采用实施例1的方法所得芦荟提取物AF4-MALLS谱图的dRI信号，样品的洗脱峰Vp＝10.35mL，与对比例1和对比例2相比，实施例1的洗脱峰向高淋出体积方向移动；实施例1的MALLS信号显著增大(图7)，淋出级分的分子量在105～109g/mol之间，样品的重均分子量Mw为4880kg/mol(表2)。这些结果表明实施例1所得芦荟提取物包含高度聚集的芦荟大分子聚集体。此外，实施例1各淋出级分的分子量随淋出体积的变化关系，与对比例1和对比例2的结果十分接近，表明其链构象一致。这是由于实施例1所得芦荟提取物经超滤步骤去除了芦荟凝胶所含的小分子组分，温和的超滤过程不会改变所含芦荟多糖和糖蛋白等大分子活性成分的构象，但除去芦荟凝胶所含的小分子组分后，芦荟凝胶所含的大分子组分在水溶液中容易聚集，导致样品的分子量急剧增大。
对比例3
取1330g新采摘的芦荟叶片，清洗干净后剥去外皮，收集得到约600g芦荟凝胶；用粉碎机将收集到的芦荟凝胶粉碎均质成黏液，用2号砂芯漏斗将粉碎得到的混合物过滤，得到浅绿色的芦荟凝胶原汁450mL；取芦荟凝胶原汁约200mL，加入80％乙醇1000mL，放入4℃冰箱使芦荟凝胶所含的大分子活性成分析出，沉淀物经抽滤清洗、冷冻干燥后得到芦荟提取物约380mg，样品为棕色块状；称取5mg上述芦荟提取物，加入0.02wt％叠氮化钠水溶液10mL，搅拌溶解24小时，溶液呈悬浊液，用0.45μm微孔膜过滤；利用非对称流场流分离与多角激光光散射联用技术，测定芦荟提取物的分子量，结果如图8～9所示。
图8是采用对比例3的方法所得芦荟提取物AF4-MALLS谱图的dRI信号，样品的洗脱峰Vp＝11.65mL，与对比例1和实施例1相比，对比例3的洗脱峰向高淋出体积方向移动，变得非常宽；对比例3的MALLS信号比实施例1的MALLS信号低很多(图9)，淋出级分的分子量在105～108g/mol之间，样品的重均分子量Mw为1250kg/mol(表2)。这些结果表明对比例3所得芦荟提取物也包含芦荟大分子聚集体，但其聚集程度低于实施例1所得的芦荟提取物。这是由于对比例3所得芦荟提取物是用乙醇提取的，乙醇的加入使芦荟凝胶所含的芦荟多糖和糖蛋白等大分子成分发生聚集，导致样品的分子量增大。此外，对比例3各淋出级分的分子量随淋出体积的变化关系，与对比例1和实施例1的结果有显著差异，表明其链构象发生了较大变化。这很可能是由于提取过程中加入乙醇导致芦荟提取物中的糖蛋白等成分发生了变性。对比例3所得芦荟提取物样品的颜色变为棕色，也暗示样品发生了变性。
超滤是一种提取芦荟凝胶所含大分子成分的温和方法，可有效去除芦荟凝胶所含的小分子组分，但会导致芦荟多糖和糖蛋白等大分子活性成分在水溶液中发生聚集，使所得芦荟提取物的分子量增大，但不会改变大分子成分的构象和活性。而乙醇提取不仅会使芦荟多糖和糖蛋白等大分子活性成分发生聚集，而且会改变所得芦荟提取物的构象和活性。非对称流场流分离与多角激光光散射联用技术，是表征芦荟提取物的分子量和链构象的有力工具。
综上所述，相对于现有技术，本发明具有以下优势：
采用本发明可以在保持大分子成分活性的前提下提取芦荟凝胶所含的芦荟多糖和糖蛋白，解决了现有提取方法大量使用乙醇等有机溶剂而破坏芦荟提取物活性的问题；同时，利用非对称流场流分离与多角激光光散射联用技术表征所得芦荟提取物的分子量和链构象，可以快速得到芦荟凝胶大分子活性成分的分子量和链构象信息，避免了样品吸附和高速剪切的影响，具有分子量分离范围宽、流动相选择灵活、使用方便的优点。
所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)将芦荟凝胶粉碎均质成黏液，抽滤后得到芦荟凝胶原汁；
b)在步骤a)得到的芦荟凝胶原汁中加入超纯水进行超滤处理，得到的透析液浓缩后，重复上述超滤处理过程直至得到的透析液的电导率与超纯水一致，再依次经浓缩、冷冻干燥，得到芦荟凝胶大分子活性成分。
2.根据权利要求1所述的提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法，其特征在于，步骤a)中所述芦荟凝胶由芦荟叶片清洗干净后剥去外皮，收集得到。
3.根据权利要求1所述的提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法，其特征在于，所述步骤a)具体为：
将芦荟凝胶用粉碎机粉碎均质成黏液后，采用砂芯漏斗抽滤，得到芦荟凝胶原汁。
4.根据权利要求1所述的提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法，其特征在于，步骤b)中所述加入超纯水的量为所述芦荟凝胶原汁体积的0.5倍～10倍。
5.根据权利要求1所述的提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法，其特征在于，步骤b)中所述超滤处理的过程具体为：
在超滤杯中加入所述芦荟凝胶原汁，再加入超纯水，控制压力在0.1MPa～0.2MPa，采用截留分子量为1000g/mol～30000g/mol的超滤膜进行超滤以除去小分子，得到透析液。
6.一种芦荟提取物的表征方法，其特征在于，包括以下步骤：
将芦荟提取物加入流动相中，搅拌溶解后用微孔膜过滤；再利用非对称流场流分离与多角激光光散射联用表征芦荟提取物的分子量和链构象；
所述芦荟提取物为权利要求1～5任一项所述提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法得到的芦荟凝胶大分子活性成分。
7.根据权利要求6所述的芦荟提取物的表征方法，其特征在于，所述流动相为超纯水或加入添加剂的超纯水溶液。
8.根据权利要求6所述的芦荟提取物的表征方法，其特征在于，所述搅拌溶解的时间为2h～48h；所述微孔膜为0.2μm～2μm的微孔膜。
9.根据权利要求6所述的芦荟提取物的表征方法，其特征在于，所述非对称流场流分离与多角激光光散射联用的进样量为50μL～250μL，进样浓度为0.1g/L～10g/L，检测器流速为0.5mL/min～1.5mL/min，场流分离所用半透膜为截留分子量为1000g/mol～30000g/mol的超滤膜。
10.根据权利要求6所述的芦荟提取物的表征方法，其特征在于，所述非对称流场流分离与多角激光光散射联用的过程中，洗脱时交叉流流速保持为0.5mL/min～3mL/min之间的常数，或，以线性衰减或指数衰减模式由0.5mL/min～3mL/min的高流速降至0～0.1mL/min的低流速后保持。
CN202210246501.2A 2022-03-14 2022-03-14 一种提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法及其应用 Pending CN114605566A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210246501.2A CN114605566A (zh) 2022-03-14 2022-03-14 一种提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210246501.2A CN114605566A (zh) 2022-03-14 2022-03-14 一种提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法及其应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114605566A true CN114605566A (zh) 2022-06-10

Family

ID=81863120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210246501.2A Pending CN114605566A (zh) 2022-03-14 2022-03-14 一种提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114605566A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114874349A (zh) * 2022-06-15 2022-08-09 河北大学 一种基于场流分离技术分离纯化灵芝多糖的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1463987A (zh) * 2002-06-26 2003-12-31 湖南金正方生物科技有限公司 芦荟多糖提取工艺
CN1488364A (zh) * 2002-10-09 2004-04-14 徐新宇 一种处理芦荟凝胶、芦荟全叶凝胶和芦荟皮胶的方法及其产品芦荟多糖
CN1985943A (zh) * 2006-12-22 2007-06-27 沈阳宝岩生物科技发展有限公司 芦荟凝胶浓缩液的提取方法
CN101441202A (zh) * 2008-12-29 2009-05-27 河南工业大学 一种检测真菌多糖的方法
CN109991067A (zh) * 2019-04-30 2019-07-09 河北大学 一种准确检测天麻多糖回转半径及分子量分布的方法
CN110746513A (zh) * 2019-08-05 2020-02-04 浙江李子园食品股份有限公司 一种从芦荟中分离芦荟凝胶多糖的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1463987A (zh) * 2002-06-26 2003-12-31 湖南金正方生物科技有限公司 芦荟多糖提取工艺
CN1488364A (zh) * 2002-10-09 2004-04-14 徐新宇 一种处理芦荟凝胶、芦荟全叶凝胶和芦荟皮胶的方法及其产品芦荟多糖
CN1985943A (zh) * 2006-12-22 2007-06-27 沈阳宝岩生物科技发展有限公司 芦荟凝胶浓缩液的提取方法
CN101441202A (zh) * 2008-12-29 2009-05-27 河南工业大学 一种检测真菌多糖的方法
CN109991067A (zh) * 2019-04-30 2019-07-09 河北大学 一种准确检测天麻多糖回转半径及分子量分布的方法
CN110746513A (zh) * 2019-08-05 2020-02-04 浙江李子园食品股份有限公司 一种从芦荟中分离芦荟凝胶多糖的方法

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHRISTIAN AUGSTEN 等: "Characterizing molar mass distributions and molecule structures of different chitosans using asymmetrical flow field-flow fractionation combined with multi-angle light scattering", 《/INTERNATIONAL JOURNAL OF PHARMACEUTICS》 *
STÉPHANE DUBASCOUX 等: "Comparative study of the mesostructure of natural and synthetic polyisoprene by size exclusion chromatography-multi-angle light scattering and asymmetrical flow field flow fractionation-multi-angle light scattering", 《JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY A》 *
康雨: "壳聚糖与模型生物膜的相互作用", 《中国优秀博士学位论文全文数据库医药卫生科技》 *
彭银仙 等: "膜分离浓缩芦荟原汁", 《生物技术》 *
梁启慧等: "非对称流场流分离技术的现状及发展趋势", 《色谱》 *
苗艳艳: "库拉索芦荟多糖的提取纯化及含量测定", 《中华中医药学刊》 *
许贤华等: "超滤浓缩对芦荟凝胶稳定性的影响研究", 《食品与机械》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114874349A (zh) * 2022-06-15 2022-08-09 河北大学 一种基于场流分离技术分离纯化灵芝多糖的方法
CN114874349B (zh) * 2022-06-15 2023-03-10 河北大学 一种基于场流分离技术分离纯化灵芝多糖的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106117387B (zh) 一种低分子量银耳多糖及其制备方法与应用
Lee et al. Low-pressure membrane (MF/UF) fouling associated with allochthonous versus autochthonous natural organic matter
JP2628229B2 (ja) β−１，３−グルカン多糖類、それを含む組成物、およびその製造と使用
CN101340921B (zh) 一种预防或治疗血栓性疾病的提取物
Assemi et al. Characterization of natural organic matter fractions separated by ultrafiltration using flow field-flow fractionation
JP2002530440A (ja) エンドトキシンレベルが低い生体高分子塩、その生体高分子組成物およびこれを製造する方法
CN114605566A (zh) 一种提取芦荟凝胶大分子活性成分的方法及其应用
US3998947A (en) Process for obtaining a plasminogen activator
CN105125577B (zh) 一种稳定的糖-铁复合物及其制备方法
CN102621260B (zh) 一种槐耳菌质提取物的鉴定及检测方法
JP2003509575A (ja) 植物材料のクロマトグラフィー分画
CN107474147B (zh) 一种大分子酯化水溶性大豆多糖的制备方法及其应用
CN114057907B (zh) 一种红参多糖的提取和分离纯化方法
Tanambell et al. Supramolecular structure modification of RuBisCO from alfalfa during removal of chloroplastic materials
CN110563858A (zh) 一种分级甜菜果胶的制备方法
Ogawa Osmotic pressure measurements for gellan gum aqueous solutions
Roberson et al. Relation of particle size of C polysaccharide complexes of group A streptococci to toxic effects on connective tissue
CN104198635A (zh) 一种应用快速分离蛋白纯化仪检测肝素钠中多硫酸软骨素的方法
Clapp et al. Properties of extracellular polysaccharides from Rhizobium
CN105002153B (zh) 一种凝血酶的制备方法
US20050267301A1 (en) Production of high molecular weight hyaluronates
US11369627B2 (en) Myrtle polysaccharide P1, the separation method thereof and the use in preparing hypolipidemic drugs therefor
JP2788987B2 (ja) 免疫賦活作用を有する粗糖蛋白質画分及びその製造法
JP2821259B2 (ja) 小麦からα―アミラーゼ阻害物質を取得する方法
Shaw et al. Separation of molecular size classes of aquatic humic substances using ultrafiltration and dialysis

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination