CN116284483A - 一种低频极化电场辅助提取杜仲叶多糖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于多糖提取领域，提供了一种低频极化电场辅助提取杜仲叶多糖的方法，本发明使用一种新型的非热技术—低频极化电场。该技术利用交变电场改变植物细胞的通透性，进一步诱导细胞膜的破损，加速植物细胞内的大量物质，尤其是次生代谢物的溶出，提高了多糖提取效率。
Description
技术领域
本发明属于多糖提取领域，特别涉及一种低频极化电场辅助提取杜仲叶多糖的方法。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，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。
杜仲又名木棉，属中国特有作物之一，富含多种有益人体健康的成分，因其适应能力强，在我国大量种植，截止2020年，全国杜仲种植面积已有约600万亩。许多国人有以杜仲皮上药的习惯，但由于杜仲树木生长缓慢，加上取皮可能导致树木死亡，杜仲皮在市场上一直供不应求。已有研究证实，杜仲叶和杜仲皮在功能成分和功效上相似，富含多糖、黄酮、环烯醚萜和营养素等活性成分，且杜仲叶易采收、资源丰富、原料价格低廉。然而，目前针对杜仲叶的利用主要集中在高温堆肥和产饲料，利用效率及经济价值低。
多糖，一种天然高分子多聚物，具有抗肿瘤、降血糖和抗衰老等功能。目前，主要的植物多糖的提取方法为溶剂提取法，采用水、醇等强极性溶剂进行提取，但多糖中的糖苷键在过酸或过碱条件都容易发生断裂，而水浸提的提取率又较低。生物物理学领域已经研发了几种技术，例如超声波、微波和酶辅助提取，可以提高提取率，并在降低萃取过程中对有机溶剂、温度和能耗的要求方面具有显著优势。然而，上述几种技术目前仍存在处理时间长，提取效率和质量不足及非选择性提取等问题。
近年来，电场技术快速发展，其通过诱导细胞表面产生“电穿孔”或膜电位差，使细胞表面发生“电崩溃”，最终促进细胞内外物质通过膜孔和跨膜电位进行物质交换。脉冲电场技术具有较高的电场强度和较高的脉冲频率，一般不改变电压和电流的方向，如专利CN115089996A利用脉冲电场提取海藻中的多糖和专利CN103665177A利用脉冲电场通过产生提取马齿苋中的多糖，但发明人发现：脉冲电场技术虽然提取率高，但需要采用变压器形成几十千伏的交流电，再转化为高压直流，存在作用方式不均匀、成本高和安全性低等问题，难以满足多糖工业化提取要求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种新型的非热技术—低频极化电场。该技术利用交变电场改变植物细胞的通透性，进一步诱导细胞膜的破损，加速植物细胞内的大量物质，尤其是次生代谢物的溶出，提高提取效率。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面，提供了一种低频极化电场辅助提取杜仲叶多糖的方法，包括：
将杜仲叶干燥、粉碎、过筛，得到杜仲叶粉；
将所述杜仲叶粉在乙醇中恒温浸渍24～32h，重复多次，得到预制样；
将所述预制样与热水混合，进行低频极化电场辅助恒温热浸提，过滤，离心分离，收集提取液，蒸发浓缩，得到提取液1；
将所述提取液1进行脱蛋白处理，重复三次，随后利用分液漏斗除掉上层有机溶剂中的蛋白，得到提取液2；
向所述提取液2中加入无水乙醇，使乙醇终浓度为80％～82％，在4～5℃下静置过夜，随后将提取物分离，得到粗体物1；
将所述粗体物1用无水乙醇洗涤多次，干燥，得到杜仲叶多糖提取物；
其中，低频极化电场为交变电场，电压为3000～3200V，电流为5～6mA，频率为50-60Hz，两电极板之间的距离为31～32cm。
本发明提供的技术方案是利用低频极化电场作为辅助手段，以水溶液作为反应介质，对杜仲种植的副产物—杜仲叶进行提取，利用低频极化电场短时间内对植物细胞壁产生破坏及对活性分子的自旋作用，促进细胞内容物的溶出，实现多糖的高效提取，提取效率远高于现有的热处理提取多糖等方式，提高了杜仲叶的利用价值；
本发明的第二个方面，提供了上述的方法制备的杜仲叶多糖。
本发明提供的技术方案利用低频极化电场作为辅助手段，该辅助手段安全绿色，作用均匀，反应条件温和，操作简便，节能环保，且不会对产物造成不良影响。
本发明的第三个方面，提供了上述的杜仲叶多糖在制备抗肿瘤、降血糖和抗衰老的药品、保健品、食品中的应用。
本发明的有益效果
本发明采用的低频极化电场辅助提取技术，其作用主要表现在，一方面利用交变电场可以促进植物细胞中内容物的溶出，并对其中的多糖成分高效富集，另一方面该辅助手段所需电压低、安全绿色，节能环保，且不会对产物造成不良影响，能够满足多糖工业化提取要求。
本发明一种低频极化电场辅助提取杜仲叶多糖的方法，具有如下有益效果：
(1)提高杜仲叶多糖的提取率，例如，在实施例3中，相对于单一热浸提，低频极化电场辅助热浸提多糖提取率提高了33.29％；
(2)该辅助手段安全绿色，作用均匀，操作简单，不会造成污染，且电场能耗低，操作体系的温度不会因为电场的添加而波动，不会对产物造成不良影响。
(3)本发明制备方法简单、实用性强，易于推广。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示例性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明各实施例中多糖得率；
图2为本发明各实施例中提取多糖质量；
图3为低频极化电场辅助提取杜仲叶多糖的工艺流程示意图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
一种低频极化电场辅助提取杜仲叶多糖的方法，包括如下步骤：
(1)将杜仲叶于50～60℃干燥至恒重后粉碎，并过筛子，获得杜仲叶粉；
(2)加入乙醇于恒温摇床24h除去杜仲叶中的胶和脂类，重复三次，得到预制样；
(3)将所述预制样与热水混合，进行低频极化电场辅助恒温热浸提，过滤；
(4)提取液分离，随后将提取液旋蒸蒸发浓缩，获得提取液1；
(5)将所述提取液1与Sevag试剂按照4：1～1.5的比例加入提取液1中脱蛋白，重复三次，随后利用分液漏斗除掉上层有机溶剂中的蛋白，得到提取液2；
(6)向提取液2中加入无水乙醇，使乙醇终浓度为80％，在4℃下静置过夜，随后将提取物分离，得到粗体物1；
(7)将粗体物1用无水乙醇洗涤三次，随后置于真空干燥中，干燥至恒重，得到所述杜仲叶多糖提取物。
进一步地，所述干燥并粉碎后的杜仲叶粉于，先过200目筛子，随后，过100目筛子。
进一步地，所述低频极化电场为交变电场，电压为3000～3200V，电流为5～6mA，频率为50-60Hz，两电极板之间的距离为31～32cm。
进一步地，所述低频极化电场辅助恒温热浸提的时间为90-150min，温度为40-60℃。
进一步地，(4)中所述提取分离为转速5000～5500r/min离心8～10min。
进一步地，所述旋转蒸发的温度为50-60℃。
进一步地，(6)中所述提取分离为6000～6500r/min离心8～10min。
下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。
实施例1
(1)将2g杜仲叶于60℃干燥至恒重后粉碎，并过200目筛子，获得杜仲叶粉；
(2)加入无水乙醇于恒温摇床24h除去杜仲叶中的胶和脂类，重复三次，得到预制样；
(3)将所述预制样与热水混合，进行低频极化电场辅助恒温热浸提，电场为交变电场，电场的电压为3000V，电流为5mA，频率为50Hz，两电极板之间的距离为31cm，提取时间120min，提取温度40℃，过滤；
(4)提取液分离，随后将提取液于60℃旋蒸蒸发浓缩，获得提取液1；
(5)将所述提取液1与Sevag试剂按照4：1的比例加入提取液1中脱蛋白，重复三次，随后利用分液漏斗除掉上层有机溶剂中的蛋白，得到提取液2；
(6)向提取液2中加入无水乙醇，使乙醇终浓度为80％，在4℃下静置过夜，随后将提取物分离，得到粗体物1；
(7)将粗体物1用无水乙醇洗涤三次，随后置于真空干燥中，干燥至恒重，得到所述杜仲叶多糖提取物，得到0.030108g杜仲粗体物，通过苯酚硫酸法检测其中多糖含量为26％，得率为1.51％。
对比例1
(1)将2g杜仲叶于60℃干燥至恒重后粉碎，并过200目筛子，获得杜仲叶粉；
(2)加入无水乙醇于恒温摇床24h除去杜仲叶中的胶和脂类，重复三次，得到预制样；
(3)将所述预制样与热水混合，进行恒温热浸提，提取时间120min，提取温度40℃，过滤；
(4)提取液分离，随后将提取液于60℃旋蒸蒸发浓缩，获得提取液1；
(5)将所述提取液1与Sevag试剂按照4：1的比例加入提取液1中脱蛋白，重复三次，随后利用分液漏斗除掉上层有机溶剂中的蛋白，得到提取液2；
(6)向提取液2中加入无水乙醇，使乙醇终浓度为80％，在4℃下静置过夜，随后将提取物分离，得到粗体物1；
(7)将粗体物1用无水乙醇洗涤三次，随后置于真空干燥中，干燥至恒重，得到所述杜仲叶多糖提取物，得到0.1022g杜仲粗体物，通过苯酚硫酸法检测其中多糖含量为23％，得率为1.17％。
实施例2
(1)将2g杜仲叶于60℃干燥至恒重后粉碎，并过200目筛子，获得杜仲叶粉；
(2)加入无水乙醇于恒温摇床24h除去杜仲叶中的胶和脂类，重复三次，得到预制样；
(3)将所述预制样与热水混合，进行低频极化电场辅助恒温热浸提，电场为交变电场，电场的电压为3000V，电流为5mA，频率为50Hz，两电极板之间的距离为31cm，提取时间120min，提取温度60℃，过滤；
(4)提取液分离，随后将提取液于60℃旋蒸蒸发浓缩，获得提取液1；
(5)将所述提取液1与Sevag试剂按照4：1的比例加入提取液1中脱蛋白，重复三次，随后利用分液漏斗除掉上层有机溶剂中的蛋白，得到提取液2；
(6)向提取液2中加入无水乙醇，使乙醇终浓度为80％，在4℃下静置过夜，随后将提取物分离，得到粗体物1；
(7)将粗体物1用无水乙醇洗涤三次，随后置于真空干燥中，干燥至恒重，得到所述杜仲叶多糖提取物，得到0.1066g杜仲粗体物，通过苯酚硫酸法检测其中多糖含量为18.5％，得率为1.00％。
对比例2
(1)将2g杜仲叶于60℃干燥至恒重后粉碎，并过200目筛子，获得杜仲叶粉；
(2)加入无水乙醇于恒温摇床24h除去杜仲叶中的胶和脂类，重复三次，得到预制样；
(3)将所述预制样与热水混合，进行恒温热浸提，提取时间120min，提取温度60℃，过滤；
(4)提取液分离，随后将提取液于60℃旋蒸蒸发浓缩，获得提取液1；
(5)将所述提取液1与Sevag试剂按照4：1的比例加入提取液1中脱蛋白，重复三次，随后利用分液漏斗除掉上层有机溶剂中的蛋白，得到提取液2；
(6)向提取液2中加入无水乙醇，使乙醇终浓度为80％，在4℃下静置过夜，随后将提取物分离，得到粗体物1；
(7)将粗体物1用无水乙醇洗涤三次，随后置于真空干燥中，干燥至恒重，得到所述杜仲叶多糖提取物，得到0.1036g杜仲粗体物，通过苯酚硫酸法检测其中多糖含量为14.42％，得率为0.75％。
实施例3
(1)将2g杜仲叶于60℃干燥至恒重后粉碎，并过200目筛子，获得杜仲叶粉；
(2)加入无水乙醇于恒温摇床24h除去杜仲叶中的胶和脂类，重复三次，得到预制样；
(3)将所述预制样与热水混合，进行低频极化电场辅助恒温热浸提，电场为交变电场，电场的电压为3000V，电流为5mA，频率为50Hz，两电极板之间的距离为31cm，提取时间120min，提取温度50℃，过滤；
(4)提取液分离，随后将提取液于60℃旋蒸蒸发浓缩，获得提取液1；
(5)将所述提取液1与Sevag试剂按照4：1的比例加入提取液1中脱蛋白，重复三次，随后利用分液漏斗除掉上层有机溶剂中的蛋白，得到提取液2；
(6)向提取液2中加入无水乙醇，使乙醇终浓度为80％，在4℃下静置过夜，随后将提取物分离，得到粗体物1；
(7)将粗体物1用无水乙醇洗涤三次，随后置于真空干燥中，干燥至恒重，得到所述杜仲叶多糖提取物，得到0.124g杜仲粗体物，通过苯酚硫酸法检测其中多糖含量为58％，得率为3.60％。
对比例3
(1)将2g杜仲叶于60℃干燥至恒重后粉碎，并过200目筛子，获得杜仲叶粉；
(2)加入无水乙醇于恒温摇床24h除去杜仲叶中的胶和脂类，重复三次，得到预制样；
(3)将所述预制样与热水混合，进行恒温热浸提，提取时间120min，提取温度50℃，过滤；
(4)提取液分离，随后将提取液于60℃旋蒸蒸发浓缩，获得提取液1；
(5)将所述提取液1与Sevag试剂按照4：1的比例加入提取液1中脱蛋白，重复三次，随后利用分液漏斗除掉上层有机溶剂中的蛋白，得到提取液2；
(6)向提取液2中加入无水乙醇，使乙醇终浓度为80％，在4℃下静置过夜，随后将提取物分离，得到粗体物1；
(7)将粗体物1用无水乙醇洗涤三次，随后置于真空干燥中，干燥至恒重，得到所述杜仲叶多糖提取物，得到0.1173g杜仲粗体物，通过苯酚硫酸法检测其中多糖含量为46％，得率为2.70％。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种低频极化电场辅助提取杜仲叶多糖的方法，其特征在于，包括：
将杜仲叶干燥、粉碎、过筛，得到杜仲叶粉；
将所述杜仲叶粉在乙醇中恒温浸渍24～32h，重复多次，得到预制样；
将所述预制样与热水混合，进行低频极化电场辅助恒温热浸提，过滤，离心分离，收集提取液，蒸发浓缩，得到提取液1；
将所述提取液1进行脱蛋白处理，重复三次，随后利用分液漏斗除掉上层有机溶剂中的蛋白，得到提取液2；
向所述提取液2中加入无水乙醇，使乙醇终浓度为80％～82％，在4～5℃下静置过夜，随后将提取物分离，得到粗体物1；
将所述粗体物1用无水乙醇洗涤多次，干燥，得到杜仲叶多糖提取物；
其中，低频极化电场为交变电场，电压为3000～3200V，电流为5～6mA，频率为50-60Hz，两电极板之间的距离为31～32cm。
2.如权利要求1所述的低频极化电场辅助提取杜仲叶多糖的方法，其特征在于，杜仲叶于50～60℃干燥。
3.如权利要求1所述的低频极化电场辅助提取杜仲叶多糖的方法，其特征在于，所述过筛包括：先过200目筛子，随后，过100目筛子。
4.如权利要求1所述的低频极化电场辅助提取杜仲叶多糖的方法，其特征在于，低频极化电场辅助恒温热浸提的时间为90-150min，温度为40-60℃。
5.如权利要求1所述的低频极化电场辅助提取杜仲叶多糖的方法，其特征在于，所述离心分离，转速5000～5500r/min离心8～10min。
6.如权利要求1所述的低频极化电场辅助提取杜仲叶多糖的方法，其特征在于，蒸发浓缩采用旋转蒸发，温度为50～60℃。
7.如权利要求1所述的低频极化电场辅助提取杜仲叶多糖的方法，其特征在于，所述提取液1与Sevag试剂按照4：1～1.5的比例混合。
8.如权利要求1所述的低频极化电场辅助提取杜仲叶多糖的方法，其特征在于，所述提取物分离采用离心分离，于6000～6500r/min离心8～10min。
9.权利要求1-8任一项所述的方法制备的杜仲叶多糖。
10.权利要求9所述的杜仲叶多糖在制备抗肿瘤、降血糖和抗衰老的药品、保健品、食品中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310316878.5A CN116284483B (zh) | 2023-03-24 | 一种低频极化电场辅助提取杜仲叶多糖的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication Number | Publication Date |
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