CN114766673B - 改性果胶在黄芩苷增溶中的应用及应用方法 - Google Patents

改性果胶在黄芩苷增溶中的应用及应用方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种改性果胶在黄芩苷增溶中的应用，还涉及利用改性果胶对黄芩苷增溶的方法。本发明利用改性果胶对黄芩苷增溶的方法步骤为：（1）酸法改性：用盐酸在80℃左右的条件下酸法处理果胶15min，获得改性果胶；（2）阴离子交换柱纯化：将改性果胶用DEAE Sepharose Fast Flow弱阴离子交换柱进行纯化，选用0.4mol/L的NaCl进行洗脱；（3）脱盐冻干：将洗脱出来的组分进行脱盐冻干，应用于对黄芩苷的增溶中。该工艺有效增强了黄芩苷的溶解性，且对产品没有刺激性或毒性，提高了其生物利用度，且工艺操作简单，可广泛应用与食品、医药等领域。

Description

改性果胶在黄芩苷增溶中的应用及应用方法
技术领域
本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种改性果胶在黄芩苷增溶中的应用，还涉及利用改性果胶对黄芩苷增溶的方法。
背景技术
黄芩苷是中药黄芩主要有效成分，具有抗炎、抗病毒等药理作用，但水溶性差、脂溶性差等原因造成在体内吸收差，生物利用率低，从而限制了临床的应用。
马鸿雁在《增溶辅料对黄芩苷的增溶研究》公开了一种采用HPLC法对中药提取物黄芩苷的适宜增溶方法；具体方法步骤为：选择增溶剂、潜溶剂、助溶剂、增溶性辅料，明显改善了黄芩苷水中溶解性能；
但以上文献仍存在以下不足：将有些助溶剂的加入会影响药物的吸收和稳定性，增加制剂的刺激性或毒性。
郑志新在《固体分散体技术对黄芩苷的增溶研究》中公开了一种以泊洛沙姆188为载体提高黄芩苷溶出性能方法，具体方法为：称取黄芩苷与泊洛沙姆188比例为1∶17的固体分散体，进行不同温度的熔融，然后冰盐浴冷却，制备成不同熔融温度的固体分散体，达到了增溶的目的；
但以上文献仍存在以下不足：这些体系处于不稳定状态，有转化为稳定结晶态的趋势，很多固体分散体长期贮存后会出现硬度增加、晶体析出或结晶粗化,从而导致药物溶出速率下降、生物利用度降低。
CN 101218258A提供了一种果胶的改性方法及其应用，具体方法为：将原料果胶干燥减重后以粉末状态在50～150℃、1分钟～48小时的条件下进行加热处理，获得改性果胶。能够作为分散稳定剂、乳化稳定剂、防脱水剂而有效的利用；并未披露改性果胶具有一定的增溶作用。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种利用改性果胶对黄芩苷增溶的方法。
改性果胶在黄芩苷增溶中的应用，是本发明所要重点保护的内容。本发明中所提及的改性果胶，依次进行下述的处理：酸溶液对果胶改性，再用洗脱液进行洗脱纯化改性果胶，将洗脱出来的组分脱盐冻干。
上述的酸溶液为盐酸溶液、硫酸溶液、醋酸溶液、柠檬酸溶液、草酸溶液、苹果酸溶液中的任一种。
上述的酸溶液为盐酸溶液，盐酸溶液的摩尔浓度为0.5～2mol·L-1，对果胶处理的时间是5～20min，温度为70～85℃。
优选的，盐酸溶液的摩尔浓度为1mol·L-1，对果胶处理的时间是15min，温度为80℃。
采用DEAE Sepharose Fast Flow弱阴离子交换柱对改性的果胶纯化。
优选的，洗脱液为0.1～0.5M NaCl溶液。
更优选的，洗脱液为0.4M NaCl溶液。
上述的改性果胶依次进行下述的处理：
(1)取果胶，采用摩尔浓度为0.5～2mol·L-1的盐酸溶液在70～85℃下对果胶处理5～20min，获得改性果胶；
(2)将(1)中的改性果胶采用DEAE Sepharose Fast Flow弱阴离子交换柱进行纯化，即以0.1～0.5M的NaCl作为洗脱液进行洗脱，将洗脱出来的组分进行脱盐冻干；
优选的，(1)取果胶，采用摩尔浓度为1mol·L-1的盐酸溶液在80℃下对果胶处理15min，获得改性果胶；
(2)将(1)中的改性果胶采用DEAE Sepharose Fast Flow弱阴离子交换柱进行纯化，即以0.4M的NaCl作为洗脱液进行洗脱，将洗脱出来的组分进行脱盐冻干。
利用改性果胶对黄芩苷增溶的方法，包括以下的步骤：
S1：称取改性果胶和黄芩苷，混合，得混合物料；所述的改性果胶通过上述的方法所获得的脱盐冻干后的改性果胶；
S2：在S1中的混合物料中加入水，于水浴中震荡均匀。
优选的，上述的方法中，S1，改性果胶和黄芩苷的重量比例为0.8～1.2：1；
S2中，混合物料与水的重量体积比为(5～8)mg：(3.5～4.5)mL；水浴的温度为45～55℃；
优选的，S1中改性果胶和黄芩苷的重量比例为1：1；S2中混合物料与水的重量体积比为6mg：4mL；水浴的温度为50℃。
本发明的优点如下：
1.本发明对果胶进行改性，然后应用于黄芩苷的增溶中，增溶效果优异，有效的解决了黄芩苷的溶解性差的问题；
2.本发明的方法高效、安全，对黄芩苷产品没有刺激性或毒性，提高了其生物利用度。
附图说明
图1为不同实施例处理所获得的改性果胶对黄芩苷含量的影响；
图2酸法改性最优条件下与纯化后的改性果胶组分对黄岑苷含量的影响；
图3为黄芩苷检测时的色谱图。
具体实施方式
为了能使本领域技术人员更好的理解本发明，现结合具体实施方式对本发明进行更进一步的阐述。
黄芩苷含量的检测方法如下：
关于增溶效果的检验，本发明人采用的是测定黄芩苷的方法，具体的测定实验步骤如下：
A.色谱条件
色谱柱：安捷伦HC-C18柱(4.6mm×250mm，5μm)；流动相：甲醇-0.2％(质量分数)甲酸水溶液(体积比60：40)；流速：1.0mL·min-1；检测波长：280nm；柱温：35℃；进样量：20μL。
B.对照品溶液的配制与标准曲线的建立
取黄芩苷对照品5mg，精密称定，加甲醇定容于5mL容量瓶中，摇匀，得黄芩苷对照品储备液适量，用甲醇稀释配制成质量浓度分别为250.00、125.00、100.00、50.00、40.00、35.00、20.00、5.00μg·mL-1的对照品溶液，按照规定的色谱条件进样测定，记录色谱图。以峰面积为纵坐标，以黄芩苷浓度为横坐标，绘制标准曲线，得回归方程Y＝61.982-1016.4，r2＝0.999，表明黄芩苷在5～250μg·mL-1范围内呈现良好的线性关系。
C.黄芩苷含量的测定
精密称取黄芩苷对照品以及改性果胶样品各3mg混合，加4mL水于50℃水浴振荡器中震荡使两者溶解平衡，于4000r·min-1离心10min，取溶解平衡的样品上清液200μL，加入800μL无水乙醇，涡旋30s沉淀多糖，静置10min，15000r·min-1离心10min，取上清液500μL，40℃N2吹干，1mL流动相复溶，涡旋30s，15000r·min-1离心10min，取上清液按照色谱条件进样测定，外标法定量，将峰面积代入回归方程得到黄芩苷含量。
以下实施例中涉及到黄芩苷含量的检测，均如下所示：
实施例1
采用果胶甲酯酶在30℃水浴下处理不同时间得到不同酯化度的果胶，具体的步骤如下：
(1)取果胶，按果胶与水的重量比为1：8混合，放入30℃恒温水浴震荡下充分溶解得到果胶溶液，加入果胶甲酯酶，酶解0.5h、1h、1.5h、2h、3h；获得不同酯化度的果胶；
(2)将(1)中的改性果胶采用DEAE Sepharose Fast Flow弱阴离子交换柱进行纯化，即以0.4M的NaCl作为洗脱液进行洗脱，将洗脱出来的组分进行脱盐冻干；
(3)称取(2)中脱盐冻干后的改性果胶和黄芩苷，按1：1的重量比混合，得混合物料；
(4)在(3)中的混合物料中加入水，混合物料与水的重量体积比为6mg：4mL，于50℃的水浴下震荡均匀。
以未加入果胶的黄岑苷样品为对照；
将未作任何处理的果胶记作原果胶，即步骤(1)中采用原果胶；
以下表1、表2、表3、表4中的果胶均指经过(1)处理的改性果胶用于黄芩苷增溶中所获得的实验数据，未经纯化。
比较不同酯化度的改性果胶对黄芩苷的增溶效果；
结果如下表1所示：
表1不同酯化度的果胶对黄芩苷的增溶效果
对照 原果胶 0.5h 1h 1.5h 2h 3h
黄芩苷含量(μg/mL) 20.01 21.85 19.95 19.50 18.81 19.00 18.88
从表1中的结果可以看出，采用果胶甲酯酶对果胶改性后，对于黄芩苷的增溶效果几乎没有影响。
实施例2
考察酸法制备不同分子量果胶对黄芩苷的增溶效果：
(1)取果胶，按果胶与水的重量比为1：8混合，用摩尔浓度为1mol/L的盐酸溶液在80℃下对果胶处理5min、15min、20min、25min，获得改性果胶；
(2)将(1)中的改性果胶采用DEAE Sepharose Fast Flow弱阴离子交换柱进行纯化，即以0.4M的NaCl作为洗脱液进行洗脱，将洗脱出来的组分进行脱盐冻干；
(3)称取(2)中脱盐冻干后的改性果胶和黄芩苷，按1：1的重量比例混合，得混合物料；
(4)在(3)中的混合物料中加入水，混合物料与水的重量体积比为6mg：4mL，于50℃的水浴下震荡均匀。
以未加入果胶的黄岑苷样品为对照；
将未作任何处理的果胶记作原果胶，即步骤(1)中采用原果胶；
比较酸法制备不同分子量的果胶对黄芩苷的增溶效果；
结果如下表2所示：
表2酸法制备的不同分子量果胶对黄芩苷的增溶效果
对照 原果胶 5min 15min 20min 25min
黄芩苷含量(μg/mL) 21.52 21.56 26.86 49.80 37.36 39.45
从表2中的结果可以看出，酸法处理不同时间下所获得的不同分子量的果胶对于黄岑苷增溶的效果具有显著的影响，且当酸法处理15min时，所获得的改性果胶对于黄芩苷增溶的效果最好。
实施例3
考察酶法制备不同分子量果胶对黄芩苷增溶效果，具体步骤如下：
采用果胶酶在30℃水浴下处理不同时间得到不同分子量的果胶，具体的步骤如下：
(1)取果胶，按果胶与水的重量比为1：8混合，放入30℃恒温水浴震荡下充分溶解得到果胶溶液，加入果胶酶，分别酶解0.5h、1h、1.5h、2h；获得不同分子量的果胶；
(2)将(1)中的改性果胶采用DEAE Sepharose Fast Flow弱阴离子交换柱进行纯化，即以0.4M的NaCl作为洗脱液进行洗脱，将洗脱出来的组分进行脱盐冻干；
(3)称取(2)中脱盐冻干后的改性果胶和黄芩苷，按1：1的重量比例混合，得混合物料；
(4)在(3)中的混合物料中加入水，混合物料与水的重量体积比为6mg：4mL，于50℃的水浴下震荡均匀。
以未加入果胶的黄岑苷样品为对照；
将未作任何处理的果胶记作原果胶，即步骤(1)中采用原果胶；
比较酶法制备不同分子量的果胶对黄芩苷的增溶效果；
结果如下表3所示：
表3酶法制备不同分子量果胶对黄芩苷的增溶效果
对照 原果胶 0.5h 1h 1.5h 2h
黄芩苷含量(μg/mL) 18.97 19.91 20.73 20.85 21.25 20.88
从表3中的数据可以看出，酶法处理不同时间所获得的不同分子量的果胶对于黄芩苷的增溶效果并没有明显的影响。
实施例4
考察不同支化度的果胶对黄芩苷的增溶效果：
(1)取果胶，采用三氟乙酸溶液在80℃下对果胶处理0h、0.5h、1h、2h、4h、6h，获得改性果胶；
(2)将(1)中的改性果胶采用DEAE Sepharose Fast Flow弱阴离子交换柱进行纯化，即以0.4M的NaCl作为洗脱液进行洗脱，将洗脱出来的组分进行脱盐冻干；
(3)称取(2)中脱盐冻干后的改性果胶和黄芩苷，按1：1的重量比例混合，得混合物料；
(4)在(3)中的混合物料中加入水，混合物料与水的重量体积比为6mg：4mL，于50℃的水浴下震荡均匀。
以未加入果胶的黄岑苷样品为对照；
将未作任何处理的果胶记作原果胶，即步骤(1)中采用原果胶；
比较不同支化度的果胶对黄芩苷的增溶效果；结果如下表4所示：
表4不同支化度的果胶对黄芩苷的增溶效果
Figure BDA0003663284830000091
从表4中的结果可以看出，三氟乙酸处理不同时间下所获得的不同支化度的果胶对于黄岑苷的增溶的效果具有较显著的影响，且随着改性时间的延长，获得改性对黄岑苷的增溶效果也逐渐增加。
实施例5
考察在不同盐酸浓度、不同温度、不同时间处理所得的改性果胶对黄芩苷的增溶效果的影响：
(1)取果胶，采用摩尔浓度为0.5、1.0、1.5、2mol/L的盐酸溶液在70、75、80、85℃下对果胶处理5、10、15、20min，获得改性果胶；
(2)将(1)中的改性果胶采用DEAE Sepharose Fast Flow弱阴离子交换柱进行纯化，即以0.4M的NaCl作为洗脱液进行洗脱，将洗脱出来的组分进行脱盐冻干；
(3)称取(2)中脱盐冻干后的改性果胶和黄芩苷，按1：1的重量比例混合，得混合物料；
(4)在(3)中的混合物料中加入水，混合物料与水的重量体积比为3mg：4mL，于50℃的水浴下震荡均匀。
以未加入果胶的黄岑苷样品为对照；
将未作任何处理的果胶记作原果胶，即步骤(1)中采用原果胶；
结果如下表5～表7所示：
考察不同盐酸浓度条件下制备的改性果胶对黄岑苷的增溶效果的影响，固定温度为80℃，时间为15min，分别采用摩尔浓度为0.5mol/L、1.0mol/L、1.5mol/L、2mol/L的盐酸溶液进行改性处理，考察处理后的改性果胶对黄岑苷的增溶效果，具体结果如下表5所示：
表5不同盐酸浓度处理下制备的改性果胶对黄岑苷增溶效果的影响
Figure BDA0003663284830000101
Figure BDA0003663284830000111
以上实施例中，实施例5-2中，盐酸浓度为1mol/L时，在此条件下得到的改性果胶对黄岑苷的增溶效果最好，黄岑苷含量能达到49.80μg·mL-1。因此盐酸浓度为1mol/L是果胶改性的最优盐酸浓度。
考察不同温度下制备的改性果胶对黄芩苷增溶效果的影响，固定盐酸浓度为1mol/L，时间为15min，改变果胶改性的温度，分别采用70、75、80、85℃条件下对果胶进行改性，考察处理后的改性果胶对黄岑苷的增溶效果具体的结果如下表6所示：
表6不同温度下处理制备的改性果胶对黄芩苷增溶效果的影响
温度/℃ <![CDATA[黄芩苷含量/μg·mL<sup>-1</sup>]]>
实施例5-5 70 27.06
实施例5-6 75 41.47
实施例5-7 80 49.80
实施例5-8 85 46.82
以上的实施例中，实施例5-7中，温度是80℃，在此条件下所获得的改性果胶，黄芩苷的含量能达到49.8μg·mL-1，若是再提高温度，黄芩苷的含量基本上不会有明显的增加，因此80℃是最优选的果胶改性的温度。
考察不同改性时间制备的改性果胶对黄芩苷增溶效果的影响，固定盐酸浓度为1mol/L，温度为80℃，改变果胶改性的时间，分别对果胶改性5、10、15、20min，考察处理后的改性果胶对黄岑苷的增溶效果具体的结果如下表7所示：
表7不同改性时间制备的改性果胶对黄岑苷增溶效果的影响
时间/min <![CDATA[黄芩苷含量/μg·mL<sup>-1</sup>]]>
实施例5-9 5 25.93
实施例5-10 10 48.54
实施例5-11 15 49.80
实施例5-12 20 44.08
以上实施例中，实施例5-11中，改性时间为15min时,在此条件下得到的改性果胶对黄岑苷的增溶效果最好，黄岑苷含量能达到49.8μg·mL-1。因此15min是最优选的果胶改性的时间。(注：实施例2中与5-2、5-7、5-11同条件的处理为同一案例，本发明人直接将该案例所获得的数据拿来作为与其它调整参数案例的参照，并未再进行新的平行实验，因此，实施例2、5-2、5-7、5-11中的数据相同)。
实施例6
考察不同的洗脱条件下，改性果胶对黄芩苷的增溶效果，
(1)取果胶，采用摩尔浓度为1mol/L盐酸溶液在80℃下对果胶处理15min，获得改性果胶；
(2)将(1)中的改性果胶采用DEAE Sepharose Fast Flow弱阴离子交换柱进行纯化，即以水、0.3M、0.4M的NaCl作为洗脱液进行洗脱，将洗脱出来的组分进行脱盐冻干；
(3)称取(2)中脱盐冻干后的改性果胶和黄芩苷，按1：1的重量比例混合，得混合物料；
(4)在(3)中的混合物料中加入水，混合物料与水的重量体积比为6mg：4mL，于50℃的水浴下震荡均匀。
具体如下：
其中，图2中所示的处理分别为：
以未加入果胶的样品为对照；
将未作任何处理的果胶记作原果胶，即步骤(1)中采用原果胶；
正交优化条件为：温度为85℃；时间为15min；盐酸浓度为1.5mol/L；在此条件下参照实施例2的方法制备的改性果胶用于黄芩苷增溶中所获得的实验数据，未经纯化处理；
以水、0.3M、0.4M的NaCl作为洗脱液进行洗脱，将洗脱出来的组分进行脱盐冻干，经过上述处理的果胶为纯化操作后用于黄芩苷增溶中所获得的实验数据，结果表明：采用水洗后的改性果胶用于黄芩苷增溶，所获得的黄芩苷的含量仅为32.29μg·mL-1左右；经0.3M的NaCl作为洗脱液进行洗脱获得的果胶用于黄芩苷增溶，所获得的黄芩苷含量与未经纯化的样品效果相差无几，大约为50.98μg·mL-1左右；而经过0.4M的NaCl作为洗脱液洗脱后获得的果胶用于黄芩苷增溶，可以获得黄芩苷的含量为73.09μg·mL-1左右，较未经纯化样品的黄芩苷含量增加了22.11μg·mL-1左右。
从图2中可以看出，以0.4M的NaCl作为洗脱液进行洗脱，对黄芩苷的增溶效果最好。

Claims (6)

1.改性果胶在黄芩苷增溶中的应用，其特征在于，所述的改性果胶依次进行下述的处理：
（1）取果胶，采用摩尔浓度为0.5～2mol·L-1的盐酸溶液在70～85℃下对果胶处理5～20min，获得改性果胶；
（2）将（1）中的改性果胶采用DEAE Sepharose Fast Flow弱阴离子交换柱进行纯化，以0.1～0.5M 的NaCl作为洗脱液进行洗脱，将洗脱出来的组分进行脱盐冻干。
2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，盐酸溶液的摩尔浓度为1 mol·L-1，对果胶处理的时间是15min，温度为80℃。
3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，洗脱液为0.4M NaCl溶液。
4.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的改性果胶依次进行下述的处理：
（1）取果胶，采用摩尔浓度为1 mol·L-1的盐酸溶液在80℃下对果胶处理15 min，获得改性果胶；
（2）将（1）中的改性果胶采用DEAE Sepharose Fast Flow弱阴离子交换柱进行纯化，以0.4M 的NaCl作为洗脱液进行洗脱，将洗脱出来的组分进行脱盐冻干。
5.利用改性果胶对黄芩苷增溶的方法，包括以下的步骤：
S1：称取改性果胶和黄芩苷，混合，得混合物料；所述的改性果胶为通过权利要求4中的方法所获得的脱盐冻干后的改性果胶；
S2：在S1中的混合物料中加入水，于水浴中震荡均匀。
6.如权利要求5所述的利用改性果胶对黄芩苷增溶的方法，其特征在于，S1中，改性果胶和黄芩苷的重量比例为0.8～1.2：1；
S2中，混合物料与水的重量体积比为（5～8）mg：（3.5～4.5）mL；水浴的温度为45～55℃。
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