從黃芪廢渣中制備黃芪多糖和保水凝膠的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]屬于天然產(chǎn)物分離技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種黃芪中提取黃芪多糖和保水凝膠的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]黃芪，又名黃耆，為植物和中藥材的統(tǒng)稱。植物黃芪產(chǎn)于內(nèi)蒙古、山西、甘肅、黑龍江等地，為國家三級(jí)保護(hù)植物。中藥材黃芪為豆科草本植物蒙古黃芪、膜莢黃芪的根，具有補(bǔ)氣固表、利水退腫、托毒排膿、生肌等功效。黃芪的藥用迄今已有2000多年的歷史，其有增強(qiáng)機(jī)體免疫功能、保肝、利尿、抗衰老、抗應(yīng)激、降壓和較廣泛的抗菌作用。但表實(shí)邪盛，氣滯濕阻，食積停滯，癰疽初起或潰后熱毒尚盛等實(shí)證，以及陰虛陽亢者，均須禁服。
[0003]黃芪甲苷作為黃芪中最主要活性成分之一，是皂苷類成分的一種極性較大，屬于天然黃酮類化合物，其純品為白色針狀晶體或淡黃色粉末，味苦，性溫，分子式C41H68014，分子量:784.9702，溶點(diǎn)為284-286°C，幾乎不溶于冷水，可以溶于二甲基亞楓，稍溶于甲醇，幾乎不溶于乙酸乙酯、丙酮、及水，乙醇加熱溶解，冷后析出。它可改善心肺功能，加強(qiáng)心臟收縮力，擴(kuò)張血管，降低血壓，改善皮膚血液循環(huán)和營養(yǎng)狀況；并能保護(hù)肝臟，防止肝糖元減少，對慢性活動(dòng)性肝炎，有良好作用。黃芪還有誘生干擾素和調(diào)動(dòng)機(jī)體免疫功能的作用，能抑制病毒繁殖和腫瘤生長。增強(qiáng)免疫力，增加能量，抗疲勞，使突變，保肝，抑制破骨細(xì)胞的作用。
[0004]公開號(hào)為CN102993321A的中國專利公開了一種黃芪多糖的制備方法，其步驟為:將黃芪用水浸泡，對混合物熱回流提取，過濾取濾液，將濾液離心后取其上清液，向上清液中加入殼聚糖絮凝，靜置，對溶液除雜后加入乙醇至含醇體積比達(dá)70-80%，3-5°C下靜置1.5-2.5h，離心取上清液，靜置22-24h，抽濾得沉淀，洗滌烘干即得黃芪多糖。本發(fā)明的工藝結(jié)合了 4種提純和除雜工藝，對設(shè)備和環(huán)境的要求較低，操作簡便，極大降低了生產(chǎn)成本的同時(shí)，對黃芪多糖做到了高純度提取，采用本發(fā)明方案提取的黃芪多糖的純度達(dá)90%以上。
[0005]公開號(hào)為CN102146142A的中國專利公開了一種黃芪多糖的制備方法，該方法制得的黃芪多糖產(chǎn)率、純度高，該方法包含以下步驟:A、將黃芪用水提取得到水浸液；B、水浸液加熱，冷卻后棄去底層沉淀得到上清液；C、將步驟B得到的上清液濃縮至糊狀，加入乙醇進(jìn)行沉淀，過濾得到黃芪多糖粗品；D、黃芪多糖粗品精制即得黃芪多糖精制品。本發(fā)明方法提取的精制黃芪多糖得率12-15%，多糖含量達(dá)94%以上，可用于免疫藥品及保健品的制備。本發(fā)明方法的多糖得率也較傳統(tǒng)水煮醇沉的方法提高了 8?11個(gè)百分點(diǎn)，提高了黃芪干燥根的利用率，降低了生產(chǎn)成本。
[0006]公開號(hào)為CN101029086的中國專利公開了一種精制黃芪多糖的方法，目前從黃芪中提取分離黃芪多糖的方法主要為水提醇沉法，這種方法的黃芪多糖提取率和純度都不高，并且蒸發(fā)濃縮時(shí)間較長，容易造成多糖分解，給實(shí)際操作帶來不便。本發(fā)明的方法聯(lián)合應(yīng)用微波提取、微濾、超濾和醇沉技術(shù)來精制黃芪多糖，可以有效提高提取率和產(chǎn)品純度，而且工藝更加簡單，具有省時(shí)、節(jié)能、高效、簡便等特點(diǎn)。
[0007]公開號(hào)為CN103288975A的中國專利公開了一種精制黃芪多糖的提取方法，黃芪中加入乙醇進(jìn)行回流脫脂，微濾膜過濾后，保留一次濾液，濾渣待用；濾渣中加入水進(jìn)行回流提取，過濾，保留二次濾液，合并兩次濾液，再用超濾膜濃縮，得濃縮液；在濃縮液中加入體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇，攪拌，離心后，收集沉淀物，得粗品黃芪多糖；粗品黃芪多糖中加入水，向黃芪多糖水溶液中加入酶制劑，得上清液；上清液中加入纖維素，過濾，得到濾液，再濃縮，向濃縮液中加入體積分?jǐn)?shù)80%的乙醇，沉淀，離心，收集沉淀物后，得精制黃芪多糖。采用微濾、超濾、醇提和酶解聯(lián)合應(yīng)用技術(shù)，大大提高了黃芪多糖的提取率，產(chǎn)品純度高，膜分離為物理分離過程，無需加熱，避免了多糖分解。
[0008]公開號(hào)為CN101020721的中國專利公開了一種制備高純黃芪多糖的方法，由下述步驟組成:將黃芪粉碎浸于蒸餾水中，50?75°C進(jìn)行恒溫微波提??；離心，取上清液，以活性炭脫色，得黃芪多糖水提物溶液，然后濃縮并加入乙醇攪拌；離心，沉淀用蒸餾水溶稀；凝膠過濾層析，以波長為280nm檢測收集液，選擇吸收峰洗脫液收集，真空冷凍干燥，得高純黃芪多糖。利用本發(fā)明制備的黃芪多糖，純度達(dá)90%以上，且本發(fā)明的方法設(shè)備及環(huán)境要求低，方法篩便，成本低，靈活實(shí)用，利于推廣、開發(fā)和應(yīng)用。
[0009]公開號(hào)為CN1709916的中國專利公開了一種高純度黃芪多糖、黃芪皂甙的生產(chǎn)方法，其步驟是將黃芪粉碎至顆粒狀，稱量后，加入6倍量的混合溶劑，混合溶劑為乙醇、水和正丁醇，乙醇:水:正丁醇=4: 3: 3 ;將蒸氣通入罐內(nèi)，加熱，使藥液沸騰，回流提取，過濾，得提取液A ;再將過濾后的藥渣按重量比加入6倍量的蒸餾水，蒸氣加熱提取，過濾，得提取液B ;合并提取液A、B于儲(chǔ)液罐中；然后將混合后的A、B提取液，采用超濾一柱層析一溶劑重結(jié)晶兩重純化；超濾一醇沉一溶劑洗滌兩重純化方法，分別獲得高純度黃芪皂甙和黃芪多糖兩種產(chǎn)品。產(chǎn)品外觀較佳，工業(yè)生產(chǎn)中黃芪多糖及黃芪皂甙提取率分別達(dá)到94.5%和92.3%，比現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道黃芪多糖及黃芪皂甙的水提法和醇提法提取率都要高。
[0010]公開號(hào)為CN103288977A的中國專利公開了一種改進(jìn)的黃芪多糖的提取方法，其特征在于，包括以下步驟:a、將黃芪加水浸泡，浸泡I?2小時(shí)后，用纖維素酶酶解0.5?I小時(shí)，在60?85°C下，回流3?5小時(shí)，分離得提取液；b、過濾提取液，冷卻至室溫以下；c、向上述提取液中加入醋酸鈉水溶液，回流0.5?I小時(shí)后，過濾，得濾液；d、將濾液于60?70°C時(shí)減壓濃縮至原濾液質(zhì)量的1/5，得濃縮液，濃縮液用大孔樹脂吸附雜質(zhì)；e、濃縮液中加入體積濃度30%的乙醇進(jìn)行洗脫，回收乙醇，加熱升溫至95?100°C，15?20分鐘后，出現(xiàn)沉淀，85?90°C條件下烘干，得黃芪多糖。
[0011]公開號(hào)為CN1631904的中國專利公開了一種從黃芪中提取多糖的方法，其特征在于它包括下述步驟:1)將干黃芪根莖打成粉末或切成2?20cm短桿，加入水，在60?85°C下回流0.2?5小時(shí)提取，或重復(fù)提取一次，分離得提取液；2)過濾提取液，冷卻至室溫以下；3)攪拌下將提取液加入酒精中，多糖沉淀，放出上層溶液，回收酒精，用酒精洗滌沉淀出的多糖，得粗黃芪多糖，涼干或烘干；4)將上述獲得的多糖溶于6?12倍的水中，加熱升溫到近100°C，2?30分鐘，出現(xiàn)沉淀，用過濾或離心的方法除去沉淀，得透明液體，然后重復(fù)步驟3)將多糖沉淀出來。
[0012]公開號(hào)為CN103848918A的中國專利公開了一種黃芪多糖的提取方法，由下述步驟組成:(I)將黃芪藥材用超微粉碎機(jī)粉碎至顆粒直徑為10?25 μ m，加入黃芪粉重量2?3倍量的無水乙醇，100°C水浴回流提取30?60min，3000r/min離心5min，收集藥材粉末，并揮干粉末中的乙醇；(2)加入黃芪粉重量6?8倍量水，在65?85°C的水浴中保溫、攪拌I?2h，3000r/min離心5min，分離沉淀與提取液備用；(3)往上述沉淀中加入4?6倍量的水，同步驟⑵操作；⑷合并⑵、⑶步驟所得濾液，減壓濃縮至原體積的1/5 ; (5)向濃縮液加入無水乙醇至乙醇溶度為65%?85%，攪拌10?15min，離心，將沉淀真空冷凍干燥即得黃芪多糖產(chǎn)品。
[0013]公開號(hào)為CN103288974A的中國專利公開了一種黃芪多糖的提取方法，其特征在于，包括以下步驟:a、將黃芪切成3?5厘米的小段，加入水，在70?80°C下，回流2?3小時(shí)提取，分離提取液，濾渣保留山、濾渣中加入乙醇，靜置0.5?I小時(shí)，加入80?90°C的水，回流0.4?0.6小時(shí)，再加入酶制劑，控制溫度40?50°C，調(diào)節(jié)PH為7?8，酶解3?6小時(shí)后，過濾，得濾液；c、合并提取液和濾液，加入體積濃度95%的乙醇進(jìn)行醇提，加熱升溫至95?100°C，20?30分鐘后，出現(xiàn)沉淀，過濾得固體，干燥后得黃芪多糖。
[0014]公開號(hào)為CN11029086的中國專利公開了一種精制黃芪多糖的方法，其特征在于包括下列步驟:(I)黃芪多糖水提液過濾，濾液再過微濾膜，在過膜的過程中不斷加水稀釋，使黃芪多糖盡可能的透過微濾膜，提高收率。(2)收集濾過液，過超濾膜濃縮。(3)收集截留液，醇沉，沉淀為黃芪多糖固體。(4)干燥步驟(3)得到的固體，粉碎，得到黃芪多糖。
[0015]公開號(hào)為CN102746411A的中國專利公開了一種勁直黃芪多糖的提取分離方法，提取方法:超聲時(shí)間lOmin、超聲溫度80°C、料液比1: 25 (g: ml)、超聲功率350W、提取次數(shù)2次、溶液pH為9，；分離方法:用無水乙醇，沉淀3h，5倍體積的乙醇加入量。本發(fā)明運(yùn)用超聲波法進(jìn)行提取，操作簡便、節(jié)約溶劑、提取率高、對多糖結(jié)構(gòu)破壞小等優(yōu)點(diǎn)，是一種快速、高效的中藥提取新方法。
[0016]黃芪多糖在黃芪中含量較高，分子量較小，只有2萬左右，水溶性酸性雜多糖，主要由葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖組成，取材方便，分布廣泛，價(jià)格便宜。從目前公開的文獻(xiàn)資料顯示對其有效成分還未能進(jìn)行綜合開發(fā)利用，因而對黃芪進(jìn)行綜合深加工意義非凡，探索從黃芪提取黃芪多糖，其意義相當(dāng)遠(yuǎn)大；同時(shí)充分利用黃芪殘?jiān)械哪举|(zhì)素和纖維素，制備保水凝膠，用于當(dāng)?shù)攸S芪的種植，節(jié)藥水資源，有利于黃芪資源保護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括:干燥過后的黃芪經(jīng)用70-90%醇溶液回流提取黃芪總皂苷、利用黃芪殘?jiān)?jīng)浸提、酶解、過濾、濃縮、醇沉、上柱脫色和去除小分子得黃芪多糖純品、再通過對黃芪殘?jiān)械哪举|(zhì)素和纖維素進(jìn)行堿化處理、醚化、羧化處理得保水凝膠。
[0018]因此，本發(fā)明提供一種黃芪中制取黃芪多糖和保水凝膠的方法，步驟包括:
[0019](I)黃芪用高濃度的乙醇提取黃芪總皂苷后，黃芪殘?jiān)?-15倍