本發(fā)明涉及藥物制備領(lǐng)域,具體的講是一種快速高效的三七多糖提取方法。
背景技術(shù):
中藥三七為五加科植物三七Panax notoginseng(Burk.)F.H.Chen的干燥根和根莖,主產(chǎn)于云南、廣西等地,野生或栽培。其味甘、微苦,性溫,主入肝、胃、大腸經(jīng),具有滋補(bǔ)、強(qiáng)壯、補(bǔ)血、消腫鎮(zhèn)痛、止血散癖、增強(qiáng)免疫力等功效。20世紀(jì)末,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)三七進(jìn)行了廣泛的藥理研究和臨床實(shí)驗(yàn),取得了大量的新成果,使三七的醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域得到了拓展。
三七主要成分為三七總皂苷、多糖類、三七素、黃酮、揮發(fā)油、氨基酸及各種微量元素等。多年來(lái)三七的研究主要集中在皂苷的化學(xué)和藥理作用上,研究已證實(shí),三七總皂苷有心肌保護(hù)作用;預(yù)防血栓和抗血栓作用;鎮(zhèn)痛作用;保護(hù)肝臟;抗炎癥作用;抗輻射作用;增加超氧化物歧化酶活性等,其他成分的研究則較少。隨著科學(xué)的發(fā)展,高等植物的生物活性成分多糖越來(lái)越引起人們的興趣,多糖的作用研究也逐漸深入。
目前,三七化學(xué)成分中應(yīng)用較多的為三七總皂苷,在提取三七總皂苷的過(guò)程中,遺留下的殘?jiān)ǔ6急划?dāng)作廢渣處理。實(shí)際上,在這些廢渣中還含有較多的除三七總皂苷外的其他活性物質(zhì),當(dāng)作廢渣處理,對(duì)三七資源造成了相當(dāng)?shù)睦速M(fèi),不利于三七資源的綜合利用。因此,開發(fā)一種變廢為寶、能綜合利用三七原料的方法是非常必要的。
現(xiàn)有,三七多糖的制備方法,多使用超濾膜過(guò)濾進(jìn)行多糖提純,由于提取三七多糖的原料幾乎為含有乙醇的三七藥渣,其中富含有蛋白質(zhì)、無(wú)機(jī)雜質(zhì)和重金屬,在超濾膜清洗中易造成濾膜堵塞的問(wèn)題,投資大,成本高,而選用其他吸附材料如活性炭對(duì)三七多糖提純,依舊存在三七多糖被吸附而導(dǎo)致提取的三七多糖收率過(guò)低(收率降低在10%左右),處于高成本生產(chǎn),無(wú)法達(dá)到藥品、食品及化妝品質(zhì)量合格原料成本低工藝要求,同時(shí)最終獲取物中含有較高的灰分(濃度在30%左右)。三七多糖提取方法一般采用溶劑回流法進(jìn)行提取制備,該方法多造成生產(chǎn)周期延長(zhǎng),能耗成本增加的問(wèn)題,此外由于是在高溫條件下進(jìn)行的提取,也引入了更多的雜質(zhì)。
閃式提取(也稱為閃提)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新提取方法,它是依據(jù)組織破碎提取的原理,利用適當(dāng)溶劑在閃式提取器里將物料快速破碎至適當(dāng)粒度,同時(shí)具有高速攪拌、超強(qiáng)振動(dòng)、負(fù)壓滲濾等功能來(lái)達(dá)到提取目的。由于一次提取一般在數(shù)秒至幾分鐘之內(nèi)即可完成,其提取速度為傳統(tǒng)方法的百倍以上。
因此需要一種能夠提高最終制得的三七多糖含量,不使用任何添加劑或澄清劑,通過(guò)簡(jiǎn)單的閃式提取工藝和自動(dòng)化提取及濃縮的控制,新型樹脂的使用,達(dá)到降低最終提取物中重金屬及灰分含量的一種快速高效的三七多糖提取方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有三七多糖制備方法存在最終提取物中三七多糖含量偏低,灰分等雜質(zhì)含量過(guò)高,質(zhì)量不穩(wěn)定,生產(chǎn)周期長(zhǎng),提取率低下,對(duì)環(huán)境存在污染的問(wèn)題,提供一種快速高效的三七多糖提取方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題,采用的技術(shù)方案是,一種快速高效的三七多糖提取方法,包括以下步驟:
第一步,提取,將含有乙醇的三七藥渣回收乙醇后,直接加入純化水進(jìn)行混合,用閃式提取器提取,然后過(guò)濾并收集濾液;
第二步,離心,將收集的濾液通過(guò)離心機(jī)進(jìn)行分離,并制得離心液;
第三步,自動(dòng)雙效濃縮,將離心液通過(guò)自動(dòng)濃縮器收縮體積;
第四步,粗品結(jié)晶沉淀,將濃縮好的提取液用乙醇結(jié)晶沉淀;
第五步,離心過(guò)濾,將結(jié)晶沉淀的三七多糖粗品用平板式離心機(jī)離心過(guò)濾;
第六步,精制,將制得離心物加純化水溶解,上新型陽(yáng)離子樹脂柱,用純化水進(jìn)行洗滌,并合并洗脫液;
第七步,再精制,將制得洗脫液濃縮,加入乙醇,靜置,離心,即得三七多糖結(jié)晶沉淀物;
第八步,干燥,將沉淀物純化水調(diào)值通過(guò)高速離心噴霧干燥或直接真空干燥,制得三七多糖。
進(jìn)一步的,第一步中三七藥渣回收乙醇≦30%,水與藥渣的體積比為2~5:1,用閃式提取器在溫度為20℃~50℃下提取1次,提取時(shí)間為5~20min。
進(jìn)一步的,第一步與第二步之間還有步驟,循環(huán)提取二次,將提取液過(guò)濾,濾液完后再次加入純化水,體積和第一次一樣,用閃式提取器在溫度為20℃~50℃下提取2次,提取時(shí)間為3~10min,然后再次過(guò)濾并收集濾液,提取結(jié)束。
這種方法的目的在于,通過(guò)用閃式提取器提取可以短暫提高混合溶液中三七多糖的溶出度,在后續(xù)制備工藝中,提高了相同體積下三七多糖的濃度,同時(shí)通過(guò)自動(dòng)化控制,達(dá)到參數(shù)精準(zhǔn)控制,避免人為因數(shù),影響質(zhì)量波動(dòng)。
進(jìn)一步的,第二步中,碟片離心,離心機(jī)轉(zhuǎn)速為3000~6400r/min,通過(guò)離心把大部分雜質(zhì)去除,降低最終提取物中的灰分含量。
進(jìn)一步的,第三步中,自動(dòng)雙效濃縮,精確控制溫度在≦70℃,真空度≦-0.08mpa,濃縮后料液體積比為投料量的0.5~1倍。準(zhǔn)確控制各參數(shù),保證物料在濃縮過(guò)程中不會(huì)糊料,跑料,最終提高三七多糖的含量。
進(jìn)一步的,第四、五步中,在加入陽(yáng)離子樹脂前,乙醇結(jié)晶沉淀,使用乙醇為95%,乙醇用量為投料量的3~5倍,靜置物料濃度65%~80%,靜置時(shí)間≧12h。平板式離心機(jī)離心過(guò)濾,離心機(jī)轉(zhuǎn)速2000r/min,濾袋400目~600目。通過(guò)四步五步操作把三七多糖的蛋白質(zhì)、重金屬和灰分及其它雜質(zhì)絕大部分去除,以達(dá)到提高三七多糖的高含量。
進(jìn)一步的,第六步中,離心物加純化水溶解量為10~30倍,新型陽(yáng)離子樹脂與投料量用量比0.8~2.5:1,用純化水進(jìn)行洗滌為樹脂的2~8倍量,通入水的流速為200~400L/h,通過(guò)陽(yáng)離子樹脂分離純化,把最后殘留的蛋白質(zhì)、重金屬和灰分及其它雜質(zhì)去除。
可選的,新型陽(yáng)離子樹脂為D001大孔強(qiáng)酸性苯乙烯陽(yáng)離子交換樹脂、D113大孔弱酸性丙烯酸陽(yáng)離子交換樹脂、732強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹脂和724、001×16、001×7、LX-207弱酸性丙烯酸系陽(yáng)離子交換樹脂中的一種或多種。
本發(fā)明方法的有益效果至少包括以下之一,
1、通過(guò)提取三七總皂苷后的藥渣為原料經(jīng)提取、濃縮、精制、再精制、干燥步驟得到,其中三七多糖含量(以無(wú)水葡萄糖計(jì)),不低于400.0mg/g。
2、通過(guò)采用醇沉和新型陽(yáng)離子交換相結(jié)合的方法可以極大地降低三七多糖灰分的含量,有利于降低灰分和重金屬含量,提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
3、通過(guò)經(jīng)過(guò)第一次醇沉的結(jié)晶沉淀,可以極大降低重金屬等灰分的含量,防止離子交換樹脂中毒,降低離子交換樹脂的壓力,提高離子交換樹脂的效率。
4、操作簡(jiǎn)單,適于工業(yè)化生產(chǎn),且成本低,變廢為寶,達(dá)到節(jié)能降耗,實(shí)現(xiàn)中國(guó)名貴中藥三七的綜合開發(fā)、可持續(xù)利用的目的。
5、提取方法簡(jiǎn)單,制備周期縮短,節(jié)約加熱及冷卻所需能耗,降低生產(chǎn)成本。
6、提取在室溫下完成,降低了雜質(zhì)的引入,有利于后續(xù)的純化。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
實(shí)施例1
取已經(jīng)提取完三七皂苷的藥渣3000g測(cè)定其三七多糖含量、重金屬含量和灰分含量,制成原始數(shù)據(jù),然后均勻分為三份分別標(biāo)記為A、B、C,每份1000g。
實(shí)施例2
基于實(shí)施例1,取被標(biāo)記為A的物料,將1000g三七藥渣與純化水進(jìn)行混合進(jìn)行提取,純化水的添加量為5000ml,用閃式提取器在溫度為20℃下提取1次,提取時(shí)間為5min,然后過(guò)濾并收集濾液。將收集的濾液9500ml進(jìn)行濃縮,控制溫度在≦70℃,真空度≦-0.08mpa,濃縮后料液體積1000ml,乙醇結(jié)晶沉淀,使用乙醇為95%,乙醇用量為5000ml,靜置物料濃度80%,靜置時(shí)間≧12h。平板式離心機(jī)離心過(guò)濾,離心機(jī)轉(zhuǎn)速2000r/min,濾袋400目。離心物加純化水溶解,純化水量為3000ml,新型732強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹脂1000g進(jìn)行脫灰分,料液下完時(shí),用純化水進(jìn)行洗滌為樹脂的3000ml,通入水的流速為200ml/h,,并制得洗脫液5850ml;將制得5850ml洗脫液進(jìn)行濃縮,濃縮后洗脫液體積為800ml,加入95%乙醇,用量為3000ml,靜置物料濃度77%,靜置時(shí)間≧12h,離心機(jī)轉(zhuǎn)速2000r/min,濾袋800目,即得三七多糖結(jié)晶沉淀物;噴霧干燥:將沉淀物加入純化水中進(jìn)行溶解,密度在1.03,制得料液,噴霧干燥;或?qū)⒊恋砦镏苯诱婵崭稍?,干燥溫度≦80℃,真空度≦-0.08mpa,制得三七多糖,測(cè)定其中三七多糖含量、重金屬含量和灰分含量,并制成第一組數(shù)據(jù)。
實(shí)施例3
基于實(shí)施例1,取被標(biāo)記為B的物料,將1000g三七藥渣與純化水進(jìn)行混合進(jìn)行提取,純化水的添加量為3000ml,用閃式提取器在溫度為30℃下提取1次,提取時(shí)間為13min,然后過(guò)濾并收集濾液。將收集的濾液通過(guò)碟片離心機(jī)進(jìn)行分離,其中離心機(jī)轉(zhuǎn)速為3000r/min,并制得離心液5500ml;將制得5500ml離心液,用新型732強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹脂1000g進(jìn)行脫灰分,料液下完時(shí),用純化水進(jìn)行洗滌為樹脂的3000ml,通入水的流速為200ml/h,,并制得洗脫液8500ml;將制得8500ml洗脫液進(jìn)行濃縮,濃縮后洗脫液體積為800ml,加入95%乙醇,用量為3000ml,靜置物料濃度77%,靜置時(shí)間≧12h,離心機(jī)轉(zhuǎn)速2000r/min,濾袋800目,即得三七多糖結(jié)晶沉淀物;噴霧干燥:將沉淀物加入純化水中進(jìn)行溶解,密度在1.03,制得料液,噴霧干燥;或?qū)⒊恋砦镏苯诱婵崭稍?,干燥溫度≦80℃,真空度≦-0.08mpa,制得三七多糖,測(cè)定其中三七多糖含量、重金屬含量和灰分含量,并制成第二組數(shù)據(jù)。
實(shí)施例4
基于實(shí)施例1,取被標(biāo)記為C的物料,將1000g三七藥渣與純化水進(jìn)行混合進(jìn)行提取,純化水的添加量為2000ml,用閃式提取器在溫度為30℃下提取1次,提取時(shí)間為20min,然后過(guò)濾并收集濾液。將收集的濾液通過(guò)碟片離心機(jī)進(jìn)行分離,其中離心機(jī)轉(zhuǎn)速為6000r/min,并制得離心液3500ml;將制得3500ml離心液進(jìn)行濃縮,控制溫度在≦70℃,真空度≦-0.08mpa,濃縮后料液體積600ml,乙醇結(jié)晶沉淀,使用乙醇為95%,乙醇用量為3000ml,靜置物料濃度80%,靜置時(shí)間≧12h。平板式離心機(jī)離心過(guò)濾,離心機(jī)轉(zhuǎn)速2000r/min,濾袋400目。離心物加純化水溶解,純化水量為2000ml,新型732強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹脂1000g進(jìn)行脫灰分,料液下完時(shí),用純化水進(jìn)行洗滌為樹脂的2000ml,通入水的流速為200ml/h,,并制得洗脫液3850ml;將制得3850ml洗脫液進(jìn)行濃縮,濃縮后洗脫液體積為500ml,加入95%乙醇,用量為1500ml,靜置物料濃度75%,靜置時(shí)間≧12h,離心機(jī)轉(zhuǎn)速2000r/min,濾袋800目,即得三七多糖結(jié)晶沉淀物;噴霧干燥:將沉淀物加入純化水中進(jìn)行溶解,密度在1.03,制得料液,噴霧干燥;或?qū)⒊恋砦镏苯诱婵崭稍?,干燥溫度≦80℃,真空度≦-0.08mpa,制得三七多糖,測(cè)定其中三七多糖含量、重金屬含量和灰分含量,并制成第三組數(shù)據(jù)。
樹脂的預(yù)處理方法為:將樹脂用水浸泡,裝入層析柱,用相當(dāng)于樹脂體積1.5~3倍的質(zhì)量濃度為2.5-4%鹽酸處理,用水洗至中性,用相當(dāng)于樹脂體積1.5~3倍的質(zhì)量濃度為3~5%氫氧化鈉處理,用水洗至中性,再用95%乙醇飽和,靜置12~24h后,用乙醇沖洗至乙醇液加一倍量的水稀釋混合不混濁,用水沖洗至無(wú)乙醇,至HPLC檢測(cè)無(wú)有機(jī)物質(zhì)殘留既可以使用。
實(shí)施例5
對(duì)比實(shí)施例1~4中得到關(guān)于三七多糖、灰分、鉛和總砷占比的五組數(shù)據(jù)得到如下表:
對(duì)比原始數(shù)據(jù)、第一組數(shù)據(jù)、第二組數(shù)據(jù)和第三組數(shù)據(jù)可以得出,采用本發(fā)明提供的方法可以大幅提高制取物種三七多糖含量,同時(shí)對(duì)比第一組和第二組數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)多次提取可以降低一定量的灰分濃度,提高一定量三七多糖濃度,對(duì)比第一組和第三組數(shù)據(jù),通過(guò)采用醇沉陽(yáng)離子交換相結(jié)合的方法可以極大地降低三七多糖灰分的含量,有利于降低灰分和重金屬含量,提高產(chǎn)品的質(zhì)量。通過(guò)經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子交換樹脂前先利用醇沉進(jìn)行去雜質(zhì),可以極大降低重金屬等灰分的含量,防止離子交換樹脂中毒,降低離子交換樹脂的壓力,提高離子交換樹脂的效率。