一種白芨膠提取方法與流程
2024-03-28 10:52:05
本發明屬於醫藥化工領域，具體涉及到一種白芨膠提取工藝。
背景技術：
白芨（Bletilla striata），屬多年生草本球根植物（塊根），中醫認為白芨味苦、甘而澀，性微寒，入肺經。具有止血、消腫的功能，可治療生瘡出血、癰疽腫毒、潰瘍、手足皸裂。《渭南本草》謂其「治痛傷肺氣，補肺虛，止咳嗽，消肺疹咳血，收斂肺氣」。白芨的主要成分是白芨膠，主要成分是葡萄甘露聚糖的大量水溶性的多糖，廣泛用於食品加工、醫藥及日化產品領域。白芨膠具有調節身體代謝，調節細胞中生長因子的含量，能增強血小板第三因子活性，顯著縮短凝血時間及凝血酶原形成時間，抑制纖維蛋白溶酶活性，對局部出血有很好的治療效果；同時白芨膠還具有抗潰瘍作用，並可治療胃及十二指腸潰瘍。由於白芨有高度鑽性，可在胃內形成膠狀膜，從而促使潰瘍面癒合；其次白芨膠還具有消炎抗菌的功效，白芨中的有益成分對葡萄球菌及鏈球菌有抑菌作用，可在局部形成一保護膜，能控制及防止胃部感染；再次白芨膠還可以作為輔料添加到藥品中，延長主藥的停滯時間，降低藥物的毒性。
近年來對白芨多糖介入治療肝癌進行了系統的實驗，並在臨床應用研究中證實白芨多糖具有阻斷肝癌供血動脈及其側枝循環的功效，能有效抑制肝癌的生長和復發。白芨多糖是一種安全、有效的抗癌藥物和肝動脈栓塞劑，運用於動物實驗治療肝癌時，其療效優於免疫反應調節劑、抗血管生成藥物以及傳統的單純ＴＡＣＥ治療。錢駿等研究發現，將白芨多糖作為肝動脈栓塞劑，並結合化療藥和肝動脈結紮術能明顯抑制肝細胞癌的生長，白芨多糖的介入治療肝癌具有其優越性和廣闊的發展前途。此外，相關研究還表明，在治療潰瘍型結腸炎、手術中止血、急性上消化道大出血以及促進傷口皮膚癒合等方面，白芨多糖也有著廣闊的應用空間。作為一種天然高分子材料，白芨多糖是極有發展前途的生物敷料材料，具有良好的生物相容性和生物可降解性。彭銳研究發現，以明膠和白芨膠為支架材料，把中藥提取物複合到其中，通過冷凍乾燥法製備海綿狀多孔材料，空隙分布均勻，互相連通，用於培養小鼠成纖維細胞，能夠使細胞更好地黏附生長。
由於科技的發展白芨的功能逐步透明化，白芨市場需求也日漸擴大，近年來我國大部分地區的野生白芨遭到過度採挖，導致其野生自然資源急劇減少，瀕臨滅絕，被國家列為重點保護的野生藥用植物之一。而增加白芨的市場供應方法一則是增加白芨的種植面積，加大植物組織培養力度，二則是增加白芨藥用功效成分的利用效率。本發明是基於後者開展的系列研究。目前白芨的提取工藝大多是粗放的水提醇沉法，提取效率不高，提取物純度不高，應用範圍相對較窄。為了加大白芨生物資源開發，開展白芨的有效功效成分提取等深加工項目，增加藥物提取效率和利用率，增加藥用資源的副增加值，變得很有意義。
技術實現要素：
本發明提供了一種白芨膠提取方法，主要包括浸泡-切片-熱水回流提取-濃縮-酶解-脫色-離心-醇沉-大孔吸附-離子交換吸附-脫水乾燥等工藝步驟，經大量的平行對比試驗和正交試驗，最終確定白芨膠的最佳提取參數，工藝具體包含以下步驟：
（1）取白芨用40-55℃溫熱水進行浸泡，水料質量比為4-7:1，浸泡時間3-5小時，浸泡之後切片，備用；
（2）按照質量比1:12-20的比例，在白芨片中加入純化水，先用180W-250W超聲波處理15-25min，再進行加熱回流提取，回流提取時間30-60min，回流提取溫度80-90℃，回流提取結束後分離渣液，渣料重複回流提取2-3次；
（3）合併回流提取液，濃縮至比重為1.03-1.10止；
（4）待濃縮液冷卻到40-55℃時，加入濃縮物質量0.8-2.0%的酶製劑進行水解，水解時間40-60min，然後加入濃縮物質量0.3-0.5%的活性炭進行吸附脫色脫藥味，處理時間20-35min，最後離心分離收集上清液；
（5）按體積比1:5-8的比例，在上清液中加入無水乙醇，醇沉18-26h後，離心收取沉澱，沉澱用無水乙醇洗滌2-3次；
（6）洗滌後的沉澱加入蒸餾水溶解，溶液依次經過大孔吸附樹脂和離子交換樹脂處理，過柱後收集濾液；
（7）濾液濃縮乾燥，即得白芨膠。
所述切片厚度為1.5-3mm。
所述酶製劑為胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、羧基肽酶、氨基肽酶中一種或任意比幾種。
所述大孔吸附樹脂為DB-8、DB-301、HPD-100或NKA-9。
所述離子交換樹脂為DEAE-01、DEAE-52、DEAE-cellulose（二乙氨基乙基纖維素）或CL-6B。
本發明白芨膠的分離提取純化精製工藝，步步相扣，旨在提高白芨中藥材的提取率和提取物的純度；白芨的主要功效成分是白芨膠，白芨膠是一種葡萄甘露聚糖，水溶性極強，所以採用熱水回流法主提，為了提升提取的有效回收率，進行了大量的平行試驗和正交試驗分析，最終得出提取時物料的要求，提取溫度、提取時間、提取次數等最佳參數。對幹的白芨浸泡後切片再超聲，破壞植物細胞，有利於藥用有效成分的溶出；提取物中含有大量的澱粉、蛋白質等雜質，採用酶法處理，酶水解除去蛋白質；用活性炭處理解決了白芨粗提取物有顏色而且有強烈中藥味的劣勢；最後通過大孔吸附樹脂和離子交換樹脂，進一步除去少量的蛋白質和礦物離子，最終產品為無臭無味，不溶於乙醇的粉末，提取物純度較高，可以大量用在食品精加工、醫藥和化妝品領域，本發明方法減少了雜質，保證了產品功效的穩定性，其本發明方法簡單，易操作，適於工業化生產和市場推廣應用。
具體實施方式
下面通過實施例對本發明作進一步詳細說明，但本發明保護範圍不局限於所述內容。
實施例1：
（1）取幹白芨用40℃溫熱水進行浸泡，水料質量比為4:1，浸泡5小時後進行切片，切片厚度為2mm，備用；
（2）按照質量比為1:12的比例，在白芨片中加入純化水，先用200w超聲波處理22min，再進行加熱回流提取，回流提取時間50min，回流提取溫度85℃，回流結束後分離渣液，渣料重複回流提取3次；
（3）合併回流提取液，濃縮至比重為1.03止；
（4）待濃縮液溫度冷卻到45℃時，加入濃縮物質量1.0%酶製劑(胰蛋白酶+羧肽酶，質量比1:1)進行水解，水解時間50min，然後加入濃縮物質量0.3%的活性炭進行吸附脫色脫藥味，處理時間25min，最後離心分離收集上清液；
（5）按體積比1:6的比例，在上清液中加入無水乙醇，醇沉18h，離心收取沉澱，對沉澱用無水乙醇洗滌3次；
（6）洗滌後的沉澱加入蒸餾水進行溶解，依次經過大孔吸附樹脂（NKA-9）和離子交換樹脂（CL-6B），過柱後收集濾液；
（7）濾液濃縮乾燥，即得白芨膠。
對提取的白芨膠採用苯酚-硫酸總糖測定法和3,5-二硝基水楊酸比色還原糖測定法進行多糖含量測定，測得白芨膠的提取率為23.5%，白芨膠的純度達到95.21%；將白芨膠配成1%的水溶液進行鑑別鑑定，白芨多糖膠溶液可以直接進行Feling反應，不產生沉澱，但經鹽酸或硫酸處理後能夠發生陽性反應；說明提取的白芨多糖純度較高，雜質含量較少，可以應用在食品添加劑及醫用材料方面。
實施例2
（1）取幹白芨用50℃溫熱水進行浸泡，水料質量比為6:1，浸泡4小時後進行切片，切片厚度為3mm，備用；
（2）按照質量比為1:18的比例，在白芨片中加入純化水，先用180W超聲波處理18min，再進行加熱回流提取，回流提取時間45min，回流提取溫度88℃，回流結束後分離渣液，渣料重複回流提取3次；
（3）合併回流提取液，濃縮至比重為1.05止；
（4）待濃縮液溫度冷卻到45℃時，加入濃縮物質量1.2%酶製劑(胰蛋白酶)進行水解，水解時間55min，再加入濃縮物質量0.4%的活性炭進行吸附脫色脫藥味，處理時間20min，然後進行離心分離收取上清液；
（5）按體積比1:5的比例，在上清液中加入無水乙醇，醇沉24h，離心收取沉澱，對沉澱用無水乙醇洗滌2次；
（6）洗滌後的沉澱加入蒸餾水進行溶解，依次經過大孔吸附樹脂（HPD-100）和離子交換樹脂（DEAE-cellulose），過柱後收集濾液；
（7）濾液濃縮乾燥，即得白芨膠。
對提取的白芨膠採用苯酚-硫酸總糖測定法和3,5-二硝基水楊酸比色還原糖測定法進行多糖含量測定，測得白芨膠的提取率為24.7%，白芨膠的純度達到93.3%。白及膠配成1%的水溶液進行鑑別鑑定, 精製白芨多糖膠溶液直接進行Feling反應，不產生沉澱，但經鹽酸或硫酸處理後能夠發生陽性反應。
實施例3
（1）取幹白芨用46℃溫熱水進行浸泡，水料質量比為4.5:1，浸泡4.5小時後進行切片，切片厚度為1.5mm，備用；
（2）按照質量比為1:16的比例，在白芨片中加入純化水，先用250W超聲波處理15min，再進行加熱回流提取，回流提取時間60min，回流提取溫度85℃，回流結束後分離渣液，渣料重複回流提取3次；
（3）合併回流提取液，濃縮至比重為1.09止；
（4）待濃縮液溫度冷卻到55℃時，加入濃縮物質量1.5%酶製劑(木瓜蛋白酶+氨肽酶，質量比2:1)進行水解，水解時間55min，然後加入濃縮物質量0.4%的活性炭進行吸附脫色脫藥味，處理時間30min，然後進行離心分離收取上清液；
（5）按體積比1:7的比例，在上清液中加入無水乙醇，醇沉22h，離心收取沉澱，對沉澱用無水乙醇洗滌3次；
（6）洗滌後的沉澱加入蒸餾水進行溶解，依次經過大孔吸附樹脂（DB-8）和離子交換樹脂（DEAE-01），過柱後收集濾液；
（7）濾液濃縮乾燥，即得白芨膠。
對提取的白芨膠採用苯酚-硫酸總糖測定法和3,5-二硝基水楊酸比色還原糖測定法進行多糖含量測定，測得白芨膠的提取率為23.0%，白芨膠的純度達到94.05%。白及膠配成1%的水溶液進行鑑別鑑定, 精製白芨多糖膠溶液直接進行Feling反應，不產生沉澱，但經鹽酸或硫酸處理後能夠發生陽性反應。