专利名称：采用耦合技术制备红芪提取物的方法
技术领域：
本发明属于植物药提取纯化技术领域，涉及一种制备红芪提取物的方法，具体涉及一种采用酶解-超滤-纳滤耦合技术纯化、浓缩制备红芪提取物的方法。
背景技术：
红芪为甘肃道地药材之一，应用历史悠久，享誉国内外。系豆科岩黄芪属植物多序岩黄苗Qledysarum polybotrys Hard. -Mass)的干燥根，中医临床主要用于补气固表、利尿托毒、排脓、敛疮生肌。现代药理学研究表明红芪有调节机体免疫力、强心、降压、保肝、降血糖、抗衰老等作用。相关化学成分研究表明红芪中含有黄酮、多糖、氨基酸、有机酸、微量元素等生物活性物质，这些成分在水中均有较好溶解性，因此在制备红芪提取物时可用水作为溶剂。目·前采用的工艺有两种1)红芪加水回流提取-减压浓缩-干燥工艺，该工艺具有简单、有效物质提取率高、生产效率高、生产成本低等优点。但由于水的溶解范围广，提取时杂质易于溶出，导致提取物中的杂质多、活性物质相对含量低、易吸潮、不利于后续制剂制备。2)红芪加水回流提取-适度浓缩-乙醇沉淀-回收乙醇-减压浓缩-干燥工艺，该工艺加入了除去大分子杂质的乙醇沉淀纯化工序，造成有效成分损失率高，特别是红芪中大分子亲水性多糖基本上损失殆尽；而且沉淀前需浓缩提取液，沉淀纯化后又需要回收乙醇，导致工艺流程长、生产成本高。其他纯化方法如液液萃取法、色谱分离法(包括吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、凝胶色谱)等技术对成分的选择性强，主要用于分离纯化提取液中某一类天然物质(如黄酮、皂苷等)，在制备全成分提取物时由于无法将提取液中的全体有效成分与杂质分离，所以在制备红芪全成分提取物时一般不采用。

发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单、生产成本低、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术制备红芪提取物的方法。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种采用耦合技术制备红芪提取物的方法，具体按以下步骤进行
步骤I :以水为溶剂，用现有热回流提取方法，加热回流提取红芪I 3次，合并提取液，得到水提取液；提取时的总用水重量为所用红芪重量的8 24倍，多次提取时的时间总和为3 6小时；
步骤2 :将由原果胶酶、果胶酯酶、果胶水解酶和果胶裂解酶组成的市售果胶酶以每千克水提取液1000 80000酶活单位(或相当于生药质量0. 05 4%)的用量加入温度为15 60°C的水提取液中，搅拌混匀，酶解20 120分钟，然后沉降3 4小时，除去不溶性杂质，得到酶解提取液；
将酶解提取液在膜分子截留量5 50万道尔顿、超滤温度15 80°C、超滤压力0. I I.OMPa和料液的膜面错流速度2 10米/秒的条件下进行第一次超滤，得到第一滤过液和第一截留液；将第一截留液加水稀释2 3倍后，按第一次超滤的条件进行第二次超滤，得到第二滤过液和第二截留液，第二截留液的体积不超过酶解提取液体积的20% ;合并第一滤过液和第二滤过液，得到总超滤液；
或者，将酶解提取液在膜分子截留量5 50万道尔顿、超滤温度15 80°C、超滤压力0. I I. OMP和料液的膜面错流速度2 10米/秒的条件下进行第一次超滤，得到第一滤过液和第一截留液；将第一截留液加水稀释2 3倍后，按第一次超滤的条件进行第二次超滤，得到第二滤过液和第二截留液；按第一次稀释第一截留液的条件稀释第二截留液，按第一次超滤的条件进行第三次超滤，得到第三滤过液和第三截留液；第三截留液的体积不超过酶解提取液体积的20% ;合并第一滤过液、第二滤过液和第三滤过液，得到总超滤液；或者，将酶解提取液在膜分子截留量5 50万道尔顿、超滤温度15 80°C、超滤压力
0.I I. OMP和料液的膜面错流速度2 10米/秒的条件下进行第一次超滤，得到第一滤过液和第一截留液；将第一截留液加水稀释2 3倍后，按第一次超滤的条件进行第二次超滤，得到第二滤过液和第二截留液；按稀释第一截留液的条件稀释第二截留液，按第一次超·滤的条件进行第三次超滤，得到第三滤过液和第三截留液；按稀释第一截留液的条件稀释第三截留液，按第一次超滤的条件进行第四次超滤，得到第四滤过液和第四截留液；第四截留液的体积不超过酶解提取液体积的20% ;合并第一滤过液、第二滤过液、第三滤过液和第四滤过液，得到总超滤液；
也可以，对步骤I得到的水提取液直接进行超滤，超滤时所采用的方法与酶解提取液的超滤方法相同，只是最后一次超滤后的截留液的体积不超过水提取液体积的20% ；
超滤时采用的超滤膜为有机膜或无机膜(陶瓷膜)。步骤3 :纳滤浓缩总超滤液，纳滤条件为膜分子截留量100 800道尔顿、纳滤温度15 60°C、纳滤压力0. 5 2. OMPa以及料液的膜面错流速度2 10米/秒，料液循环滤过，得到纳滤截留液，该纳滤截留液的体积为总超滤液体积的20 60% ；
纳滤浓缩时采用的纳滤膜为有机膜。步骤4 :将纳滤截留液减压浓缩至相对密度Dl. I I. 2(20°C)，喷雾干燥，得红芪全成分提取物；
或者，将纳滤截留液减压浓缩至相对密度Dl. 25 I. 35(20°C)，真空干燥，得红芪全成分提取物；
或者，将纳滤截留液浓缩成能够用于液体制剂制备的相应浓度的提取液。与现有红芪提取物制备技术相比，本发明制备方法具有以下有益效果
I)可有效缩短制备红芪提取物的工艺周期。本方法将超滤纯化与纳滤浓缩技术集成使用，在纯化时以超滤替代乙醇沉淀，省去了比较费时的沉淀、回收溶剂环节；在前期浓缩时以纳滤替代减压浓缩可除掉40%以上的水，而纳滤浓缩的速度远高于减压浓缩，使得本发明方法的总体生产效率远高于现有工艺。2)降低生产成本。超滤纯化不但对红芪活性成分的保留率远高于乙醇沉淀工艺，而且由于省去乙醇的损耗和回收费用，其成本只有乙醇沉淀工艺的1/6 1/8。纳滤浓缩可滤除提取液中40%以上的水，与常规的减压蒸馏浓缩工艺相比使浓缩的能源成本大大降低。
3)提高提取物品质。本发明方法采用孔径较大的超滤膜过滤纯化红芪水提取液，由于红芪多糖的分子量在I 5万之间，其它活性物质的分子量均在I千以下，用大孔径膜超滤在除去提取液中淀粉、蛋白、细胞碎片等杂质的同时可有效保留红芪的活性成分，得到纯度较高的红芪提取物。由于纳滤膜的分子截留量在600道尔顿以下，可有效地截留红芪有机活性成分和微量元素，采用纳滤技术在较低温度下浓缩提取液，可使提取液受热时间缩短，更有利于活性成分保留。采用本发明方法制备提取物时出膏率远低于单纯水提取法，有效成分的保留率远高于水提取醇沉淀法。本发明方法所制得的提取物由于除去了提取物中的杂质，不但使提取物中活性物质的百分含量提高，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)不使用有机溶剂、低能耗、属于绿色制药工艺，有利于环保。本发明方法在制备红芪提取物时不使用任何有机溶剂，生产过程基本没有工业废水和废气排出，由于能耗的降低，二氧化碳排放量也小于现有工艺，该耦合技术属低能耗绿色制药技术。5)酶解技术的加入有利于提高工艺效率。由于果胶的分子量在几万到几十万之间，少量果胶在水中可显著增大水溶液粘度，红芪水提取液中果胶的存在使超滤的滤过速·度较低。另外由于果胶分子量的范围与红芪多糖分子量的范围有交叉部分，大孔径超滤膜不能完全截留水提取液中的果胶，超滤液中果胶的存在同样会影响纳滤浓缩环节，使纳滤浓缩的出水量大幅度减少。为了进一步提高工艺效率，本发明方法还提供了一种处理红芪水提取液的途径即在超滤红芪水提取液前先行用果胶酶酶解该提取液，减少提取液中的果胶，有效降低提取液粘度，使超滤效率提高2倍以上。后延纳滤浓缩的终点，使纳滤浓缩的除水量增加25%以上。酶解技术与两项膜分离技术的耦合使用，使超滤、纳滤技术在红芪提取物生产中的实用价值得到提高。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明进行详细说明。实施例I
取红芪药材100kg，置多功能提取罐中，加水1000kg，加热回流提取3小时，除去药渣，得水提取液。将由原果胶酶、果胶酯酶、果胶水解酶和果胶裂解酶组成的市售果胶酶以每千克水提取液1000酶活单位的用量加入温度为15°C的水提取液中，搅拌混匀，酶解120分钟，然后沉降3小时，除去容器底部不溶性杂质，得到酶解提取液。将酶解提取液在膜分子截留量15万道尔顿、超滤温度15°C、超滤压力0. 5MPa和料液的膜面错流速度5米/秒的条件下进行第一次超滤，得到第一滤过液和第一截留液；将第一截留液加水稀释2倍后，再按第一次超滤的条件进行第二次超滤，得到第二滤过液和第二截留液，将第二截留液加速稀释2倍后，再按第一次超滤的条件进行第三次超滤，得第三滤过液和第三截留液，第三截留液的体积不超过酶解提取液体积的20% ;合并第一滤过液、第二滤过液和第三滤过液，得总超滤液。将该总超滤液在膜分子截留量600道尔顿、纳滤温度15°C、纳滤压力0. 5MPa以及料液的膜面错流速度5米/秒的条件下进行纳滤浓缩，料液循环滤过，弃去透过液，收集纳滤截留液，该纳滤截留液体积为总超滤液体积的55% ;将纳滤截留液减压浓缩至相对密度Dl. I
I.2，喷雾干燥，得红芪全成分提取物。对比例I用现有水提取工艺(无纯化环节)制备红芪提取物。即取与实施例I所用相同的红芪药材100kg，置多功能提取罐中，每次加水400kg，加热回流提取3次，每次提取时间2小时。除去药渣，合并3次提取液，用300目尼龙布过滤，滤液减压浓缩至稠膏状(D=l. 3)，80°C真空干燥，得提取物I。对比例2
用现有水提取乙醇沉淀工艺制备红芪提取物。即取与实施例I所用相同的红芪药材100kg，置多功能提取罐中，每次加水400kg，加热回流提取3次，每次提取时间2小时。除去药渣，合并3次提取液，减压浓缩至D=L 2(与药材质量比约1:1)，搅拌、加乙醇至50%，静置沉淀12小时，过滤除去沉淀，滤液回收乙醇，减压浓缩至稠膏状(D=L 3)，80°C真空干燥，得提取物II。实施例I与对比例I、对比例2的工艺及制得的提取物的各项数据指标对比，如表I所示。表I实施例I与对比例I、对比例2的工艺及制得的提取物的各项性能数据指标对比
权利要求
1.一种采用耦合技术制备红芪提取物的方法，其特征在于，该方法具体按以下步骤进行 步骤I:用现有热回流提取方法，加热回流提取红芪，得水提取液； 步骤2 :将市售果胶酶以每千克水提取液1000 80000酶活单位的用量加入温度为15 60°C的水提取液中，酶解20 120分钟，然后沉降3 4小时，除去不溶性杂质，得到酶解提取液；将酶解提取液在膜分子截留量5 50万道尔顿、超滤温度15 80°C、超滤压力O. I I. OMPa和料液的膜面错流速度2 10米/秒的条件下进行超滤；然后在相同的条件下再进行2 4次超滤，即将每次超滤后的截留液稀释后再超滤，最后一次超滤后的截留液的体积不超过酶解提取液体积的20%，合并每次超滤的滤过液，得到总滤过液； 或者，将水提取液在膜分子截留量5 50万道尔顿、超滤温度15 80°C、超滤压力O.I I. OMPa和料液的膜面错流速度2 10米/秒的条件下进行超滤；然后在相同的条件下再进行2 4次超滤，即将每次超滤后的截留液稀释后再超滤，最后一次超滤后的截留液的体积不超过水提取液体积的20%，合并每次超滤的滤过液，得到总滤过液； 步骤3 :将总超滤液在膜分子截留量100 800道尔顿、纳滤温度15 60°C、纳滤压力O.5 2. OMPa以及料液的膜面错流速度2 10米/秒的条件下纳滤浓缩，得到体积为总超滤液体积20 60%的纳滤截留液； 步骤4 :将纳滤截留液减压浓缩至相对密度Dl. I I. 2，喷雾干燥，得红芪全成分提取物； 或者，将纳滤截留液减压浓缩至相对密度Dl. 25 I. 35，真空干燥，得红芪全成分提取物； 或者，将纳滤截留液浓缩成能够用于液体制剂制备的相应浓度的提取液。
2.根据权利要求I所述的采用耦合技术制备红芪提取物的方法，其特征在于，所述步骤I中加热回流提取红芪I 3次，提取时的总用水重量为所用红芪重量的8 24倍，多次提取的时间总和为3 6小时。
3.根据权利要求I所述的采用耦合技术制备红芪提取物的方法，其特征在于，所述步骤2中的果胶酶由原果胶酶、果胶酯酶、果胶水解酶和果胶裂解酶组成。
4.根据权利要求I所述的采用耦合技术制备红芪提取物的方法，其特征在于，所述步骤2中每次超滤后的截留液加水稀释2 3倍后再进行超滤。
全文摘要
本发明提供了一种采用耦合技术制备红芪提取物的方法，加热回流提取红芪；在15～60℃的水提取液中加入市售果胶酶，酶解、沉降，除去不溶性杂质，得酶解提取液；将酶解提取液进行超滤；或者，直接超滤水提取液；然后稀释截留液在相同的条件下再进行2～4次超滤，即将每次超滤后的截留液稀释后再超滤，最后一次超滤后截留液的体积不超过酶解提取液体积的20%，合并每次滤过液，得总滤过液；纳滤浓缩总超滤液；减压浓缩纳滤截留液，干燥，得红芪全成分提取物；或者将纳滤截留液浓缩成能够用于液体制剂制备的相应浓度的提取液。本发明方法可有效缩短制备红芪提取物的工艺周期，降低生产成本，提高提取物品质，而且有利于环保。
文档编号A61P37/02GK102784193SQ201210291960
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月16日 优先权日2012年8月16日
发明者魏舒畅 申请人:魏舒畅