專利名稱：采用耦合技術(shù)制備紅芪提取物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于植物藥提取純化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種制備紅芪提取物的方法，具體涉及一種采用酶解-超濾-納濾耦合技術(shù)純化、濃縮制備紅芪提取物的方法。
背景技術(shù)：
紅芪為甘肅道地藥材之一，應(yīng)用歷史悠久，享譽(yù)國(guó)內(nèi)外。系豆科巖黃芪屬植物多序巖黃苗Qledysarum polybotrys Hard. -Mass)的干燥根，中醫(yī)臨床主要用于補(bǔ)氣固表、利尿托毒、排膿、斂瘡生肌。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明紅芪有調(diào)節(jié)機(jī)體免疫力、強(qiáng)心、降壓、保肝、降血糖、抗衰老等作用。相關(guān)化學(xué)成分研究表明紅芪中含有黃酮、多糖、氨基酸、有機(jī)酸、微量元素等生物活性物質(zhì)，這些成分在水中均有較好溶解性，因此在制備紅芪提取物時(shí)可用水作為溶劑。目·前采用的工藝有兩種1)紅芪加水回流提取-減壓濃縮-干燥工藝，該工藝具有簡(jiǎn)單、有效物質(zhì)提取率高、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。但由于水的溶解范圍廣，提取時(shí)雜質(zhì)易于溶出，導(dǎo)致提取物中的雜質(zhì)多、活性物質(zhì)相對(duì)含量低、易吸潮、不利于后續(xù)制劑制備。2)紅芪加水回流提取-適度濃縮-乙醇沉淀-回收乙醇-減壓濃縮-干燥工藝，該工藝加入了除去大分子雜質(zhì)的乙醇沉淀純化工序，造成有效成分損失率高，特別是紅芪中大分子親水性多糖基本上損失殆盡；而且沉淀前需濃縮提取液，沉淀純化后又需要回收乙醇，導(dǎo)致工藝流程長(zhǎng)、生產(chǎn)成本高。其他純化方法如液液萃取法、色譜分離法(包括吸附色譜、分配色譜、離子交換色譜、凝膠色譜)等技術(shù)對(duì)成分的選擇性強(qiáng)，主要用于分離純化提取液中某一類天然物質(zhì)(如黃酮、皂苷等)，在制備全成分提取物時(shí)由于無(wú)法將提取液中的全體有效成分與雜質(zhì)分離，所以在制備紅芪全成分提取物時(shí)一般不采用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、有效成分保留率高、提取物有效成分百分含量高的采用耦合技術(shù)制備紅芪提取物的方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種采用耦合技術(shù)制備紅芪提取物的方法，具體按以下步驟進(jìn)行
步驟I :以水為溶劑，用現(xiàn)有熱回流提取方法，加熱回流提取紅芪I 3次，合并提取液，得到水提取液；提取時(shí)的總用水重量為所用紅芪重量的8 24倍，多次提取時(shí)的時(shí)間總和為3 6小時(shí)；
步驟2 :將由原果膠酶、果膠酯酶、果膠水解酶和果膠裂解酶組成的市售果膠酶以每千克水提取液1000 80000酶活單位(或相當(dāng)于生藥質(zhì)量0. 05 4%)的用量加入溫度為15 60°C的水提取液中，攪拌混勻，酶解20 120分鐘，然后沉降3 4小時(shí)，除去不溶性雜質(zhì)，得到酶解提取液；
將酶解提取液在膜分子截留量5 50萬(wàn)道爾頓、超濾溫度15 80°C、超濾壓力0. I I.OMPa和料液的膜面錯(cuò)流速度2 10米/秒的條件下進(jìn)行第一次超濾，得到第一濾過(guò)液和第一截留液；將第一截留液加水稀釋2 3倍后，按第一次超濾的條件進(jìn)行第二次超濾，得到第二濾過(guò)液和第二截留液，第二截留液的體積不超過(guò)酶解提取液體積的20% ;合并第一濾過(guò)液和第二濾過(guò)液，得到總超濾液；
或者，將酶解提取液在膜分子截留量5 50萬(wàn)道爾頓、超濾溫度15 80°C、超濾壓力0. I I. OMP和料液的膜面錯(cuò)流速度2 10米/秒的條件下進(jìn)行第一次超濾，得到第一濾過(guò)液和第一截留液；將第一截留液加水稀釋2 3倍后，按第一次超濾的條件進(jìn)行第二次超濾，得到第二濾過(guò)液和第二截留液；按第一次稀釋第一截留液的條件稀釋第二截留液，按第一次超濾的條件進(jìn)行第三次超濾，得到第三濾過(guò)液和第三截留液；第三截留液的體積不超過(guò)酶解提取液體積的20% ;合并第一濾過(guò)液、第二濾過(guò)液和第三濾過(guò)液，得到總超濾液；或者，將酶解提取液在膜分子截留量5 50萬(wàn)道爾頓、超濾溫度15 80°C、超濾壓力
0.I I. OMP和料液的膜面錯(cuò)流速度2 10米/秒的條件下進(jìn)行第一次超濾，得到第一濾過(guò)液和第一截留液；將第一截留液加水稀釋2 3倍后，按第一次超濾的條件進(jìn)行第二次超濾，得到第二濾過(guò)液和第二截留液；按稀釋第一截留液的條件稀釋第二截留液，按第一次超·濾的條件進(jìn)行第三次超濾，得到第三濾過(guò)液和第三截留液；按稀釋第一截留液的條件稀釋第三截留液，按第一次超濾的條件進(jìn)行第四次超濾，得到第四濾過(guò)液和第四截留液；第四截留液的體積不超過(guò)酶解提取液體積的20% ;合并第一濾過(guò)液、第二濾過(guò)液、第三濾過(guò)液和第四濾過(guò)液，得到總超濾液；
也可以，對(duì)步驟I得到的水提取液直接進(jìn)行超濾，超濾時(shí)所采用的方法與酶解提取液的超濾方法相同，只是最后一次超濾后的截留液的體積不超過(guò)水提取液體積的20% ；
超濾時(shí)采用的超濾膜為有機(jī)膜或無(wú)機(jī)膜(陶瓷膜)。步驟3 :納濾濃縮總超濾液，納濾條件為膜分子截留量100 800道爾頓、納濾溫度15 60°C、納濾壓力0. 5 2. OMPa以及料液的膜面錯(cuò)流速度2 10米/秒，料液循環(huán)濾過(guò)，得到納濾截留液，該納濾截留液的體積為總超濾液體積的20 60% ；
納濾濃縮時(shí)采用的納濾膜為有機(jī)膜。步驟4 :將納濾截留液減壓濃縮至相對(duì)密度Dl. I I. 2(20°C)，噴霧干燥，得紅芪全成分提取物；
或者，將納濾截留液減壓濃縮至相對(duì)密度Dl. 25 I. 35(20°C)，真空干燥，得紅芪全成分提取物；
或者，將納濾截留液濃縮成能夠用于液體制劑制備的相應(yīng)濃度的提取液。與現(xiàn)有紅芪提取物制備技術(shù)相比，本發(fā)明制備方法具有以下有益效果
I)可有效縮短制備紅芪提取物的工藝周期。本方法將超濾純化與納濾濃縮技術(shù)集成使用，在純化時(shí)以超濾替代乙醇沉淀，省去了比較費(fèi)時(shí)的沉淀、回收溶劑環(huán)節(jié)；在前期濃縮時(shí)以納濾替代減壓濃縮可除掉40%以上的水，而納濾濃縮的速度遠(yuǎn)高于減壓濃縮，使得本發(fā)明方法的總體生產(chǎn)效率遠(yuǎn)高于現(xiàn)有工藝。2)降低生產(chǎn)成本。超濾純化不但對(duì)紅芪活性成分的保留率遠(yuǎn)高于乙醇沉淀工藝，而且由于省去乙醇的損耗和回收費(fèi)用，其成本只有乙醇沉淀工藝的1/6 1/8。納濾濃縮可濾除提取液中40%以上的水，與常規(guī)的減壓蒸餾濃縮工藝相比使?jié)饪s的能源成本大大降低。
3)提高提取物品質(zhì)。本發(fā)明方法采用孔徑較大的超濾膜過(guò)濾純化紅芪水提取液，由于紅芪多糖的分子量在I 5萬(wàn)之間，其它活性物質(zhì)的分子量均在I千以下，用大孔徑膜超濾在除去提取液中淀粉、蛋白、細(xì)胞碎片等雜質(zhì)的同時(shí)可有效保留紅芪的活性成分，得到純度較高的紅芪提取物。由于納濾膜的分子截留量在600道爾頓以下，可有效地截留紅芪有機(jī)活性成分和微量元素，采用納濾技術(shù)在較低溫度下濃縮提取液，可使提取液受熱時(shí)間縮短，更有利于活性成分保留。采用本發(fā)明方法制備提取物時(shí)出膏率遠(yuǎn)低于單純水提取法，有效成分的保留率遠(yuǎn)高于水提取醇沉淀法。本發(fā)明方法所制得的提取物由于除去了提取物中的雜質(zhì)，不但使提取物中活性物質(zhì)的百分含量提高，而且使提取物干燥速度加快、吸潮性下降、在水中的溶解性更好。4)不使用有機(jī)溶劑、低能耗、屬于綠色制藥工藝，有利于環(huán)保。本發(fā)明方法在制備紅芪提取物時(shí)不使用任何有機(jī)溶劑，生產(chǎn)過(guò)程基本沒(méi)有工業(yè)廢水和廢氣排出，由于能耗的降低，二氧化碳排放量也小于現(xiàn)有工藝，該耦合技術(shù)屬低能耗綠色制藥技術(shù)。5)酶解技術(shù)的加入有利于提高工藝效率。由于果膠的分子量在幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)之間，少量果膠在水中可顯著增大水溶液粘度，紅芪水提取液中果膠的存在使超濾的濾過(guò)速·度較低。另外由于果膠分子量的范圍與紅芪多糖分子量的范圍有交叉部分，大孔徑超濾膜不能完全截留水提取液中的果膠，超濾液中果膠的存在同樣會(huì)影響納濾濃縮環(huán)節(jié)，使納濾濃縮的出水量大幅度減少。為了進(jìn)一步提高工藝效率，本發(fā)明方法還提供了一種處理紅芪水提取液的途徑即在超濾紅芪水提取液前先行用果膠酶酶解該提取液，減少提取液中的果膠，有效降低提取液粘度，使超濾效率提高2倍以上。后延納濾濃縮的終點(diǎn)，使納濾濃縮的除水量增加25%以上。酶解技術(shù)與兩項(xiàng)膜分離技術(shù)的耦合使用，使超濾、納濾技術(shù)在紅芪提取物生產(chǎn)中的實(shí)用價(jià)值得到提高。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例I
取紅芪藥材100kg，置多功能提取罐中，加水1000kg，加熱回流提取3小時(shí)，除去藥渣，得水提取液。將由原果膠酶、果膠酯酶、果膠水解酶和果膠裂解酶組成的市售果膠酶以每千克水提取液1000酶活單位的用量加入溫度為15°C的水提取液中，攪拌混勻，酶解120分鐘，然后沉降3小時(shí)，除去容器底部不溶性雜質(zhì)，得到酶解提取液。將酶解提取液在膜分子截留量15萬(wàn)道爾頓、超濾溫度15°C、超濾壓力0. 5MPa和料液的膜面錯(cuò)流速度5米/秒的條件下進(jìn)行第一次超濾，得到第一濾過(guò)液和第一截留液；將第一截留液加水稀釋2倍后，再按第一次超濾的條件進(jìn)行第二次超濾，得到第二濾過(guò)液和第二截留液，將第二截留液加速稀釋2倍后，再按第一次超濾的條件進(jìn)行第三次超濾，得第三濾過(guò)液和第三截留液，第三截留液的體積不超過(guò)酶解提取液體積的20% ;合并第一濾過(guò)液、第二濾過(guò)液和第三濾過(guò)液，得總超濾液。將該總超濾液在膜分子截留量600道爾頓、納濾溫度15°C、納濾壓力0. 5MPa以及料液的膜面錯(cuò)流速度5米/秒的條件下進(jìn)行納濾濃縮，料液循環(huán)濾過(guò)，棄去透過(guò)液，收集納濾截留液，該納濾截留液體積為總超濾液體積的55% ;將納濾截留液減壓濃縮至相對(duì)密度Dl. I
I.2，噴霧干燥，得紅芪全成分提取物。對(duì)比例I用現(xiàn)有水提取工藝(無(wú)純化環(huán)節(jié))制備紅芪提取物。即取與實(shí)施例I所用相同的紅芪藥材100kg，置多功能提取罐中，每次加水400kg，加熱回流提取3次，每次提取時(shí)間2小時(shí)。除去藥渣，合并3次提取液，用300目尼龍布過(guò)濾，濾液減壓濃縮至稠膏狀(D=l. 3)，80°C真空干燥，得提取物I。對(duì)比例2
用現(xiàn)有水提取乙醇沉淀工藝制備紅芪提取物。即取與實(shí)施例I所用相同的紅芪藥材100kg，置多功能提取罐中，每次加水400kg，加熱回流提取3次，每次提取時(shí)間2小時(shí)。除去藥渣，合并3次提取液，減壓濃縮至D=L 2(與藥材質(zhì)量比約1:1)，攪拌、加乙醇至50%，靜置沉淀12小時(shí)，過(guò)濾除去沉淀，濾液回收乙醇，減壓濃縮至稠膏狀(D=L 3)，80°C真空干燥，得提取物II。實(shí)施例I與對(duì)比例I、對(duì)比例2的工藝及制得的提取物的各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)對(duì)比，如表I所示。表I實(shí)施例I與對(duì)比例I、對(duì)比例2的工藝及制得的提取物的各項(xiàng)性能數(shù)據(jù)指標(biāo)對(duì)比
權(quán)利要求
1.一種采用耦合技術(shù)制備紅芪提取物的方法，其特征在于，該方法具體按以下步驟進(jìn)行 步驟I:用現(xiàn)有熱回流提取方法，加熱回流提取紅芪，得水提取液； 步驟2 :將市售果膠酶以每千克水提取液1000 80000酶活單位的用量加入溫度為15 60°C的水提取液中，酶解20 120分鐘，然后沉降3 4小時(shí)，除去不溶性雜質(zhì)，得到酶解提取液；將酶解提取液在膜分子截留量5 50萬(wàn)道爾頓、超濾溫度15 80°C、超濾壓力O. I I. OMPa和料液的膜面錯(cuò)流速度2 10米/秒的條件下進(jìn)行超濾；然后在相同的條件下再進(jìn)行2 4次超濾，即將每次超濾后的截留液稀釋后再超濾，最后一次超濾后的截留液的體積不超過(guò)酶解提取液體積的20%，合并每次超濾的濾過(guò)液，得到總濾過(guò)液； 或者，將水提取液在膜分子截留量5 50萬(wàn)道爾頓、超濾溫度15 80°C、超濾壓力O.I I. OMPa和料液的膜面錯(cuò)流速度2 10米/秒的條件下進(jìn)行超濾；然后在相同的條件下再進(jìn)行2 4次超濾，即將每次超濾后的截留液稀釋后再超濾，最后一次超濾后的截留液的體積不超過(guò)水提取液體積的20%，合并每次超濾的濾過(guò)液，得到總濾過(guò)液； 步驟3 :將總超濾液在膜分子截留量100 800道爾頓、納濾溫度15 60°C、納濾壓力O.5 2. OMPa以及料液的膜面錯(cuò)流速度2 10米/秒的條件下納濾濃縮，得到體積為總超濾液體積20 60%的納濾截留液； 步驟4 :將納濾截留液減壓濃縮至相對(duì)密度Dl. I I. 2，噴霧干燥，得紅芪全成分提取物； 或者，將納濾截留液減壓濃縮至相對(duì)密度Dl. 25 I. 35，真空干燥，得紅芪全成分提取物； 或者，將納濾截留液濃縮成能夠用于液體制劑制備的相應(yīng)濃度的提取液。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的采用耦合技術(shù)制備紅芪提取物的方法，其特征在于，所述步驟I中加熱回流提取紅芪I 3次，提取時(shí)的總用水重量為所用紅芪重量的8 24倍，多次提取的時(shí)間總和為3 6小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的采用耦合技術(shù)制備紅芪提取物的方法，其特征在于，所述步驟2中的果膠酶由原果膠酶、果膠酯酶、果膠水解酶和果膠裂解酶組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的采用耦合技術(shù)制備紅芪提取物的方法，其特征在于，所述步驟2中每次超濾后的截留液加水稀釋2 3倍后再進(jìn)行超濾。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種采用耦合技術(shù)制備紅芪提取物的方法，加熱回流提取紅芪；在15～60℃的水提取液中加入市售果膠酶，酶解、沉降，除去不溶性雜質(zhì)，得酶解提取液；將酶解提取液進(jìn)行超濾；或者，直接超濾水提取液；然后稀釋截留液在相同的條件下再進(jìn)行2～4次超濾，即將每次超濾后的截留液稀釋后再超濾，最后一次超濾后截留液的體積不超過(guò)酶解提取液體積的20%，合并每次濾過(guò)液，得總濾過(guò)液；納濾濃縮總超濾液；減壓濃縮納濾截留液，干燥，得紅芪全成分提取物；或者將納濾截留液濃縮成能夠用于液體制劑制備的相應(yīng)濃度的提取液。本發(fā)明方法可有效縮短制備紅芪提取物的工藝周期，降低生產(chǎn)成本，提高提取物品質(zhì)，而且有利于環(huán)保。
文檔編號(hào)A61P37/02GK102784193SQ201210291960
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月16日
發(fā)明者魏舒暢 申請(qǐng)人:魏舒暢