本发明专利技术提供了一种从黄芪废渣中提取、分离和纯化芒柄花素和毛蕊异黄酮的方法，所采取的技术方案是：以黄芪注射液生产加工后废渣为原料，采用独创性的匀浆萃取－混合酶诱导生物转化技术、负压空化提取技术、液液萃取技术、大孔吸附树脂富集技术、正相硅胶中压柱层析技术以及低温析晶和重结晶技术等一系列高效提取、分离和纯化技术手段，得到高纯度的芒柄花素和毛蕊异黄酮，其纯度均可达９５％以上，收率为８０－９５％。本发明专利技术所用原料为工业生产中的废渣，工艺简单易行，且对环境污染小，所获得的芒柄花素和毛蕊异黄酮具有生产成本低、纯度高、收率高、重复性好、高效利用黄芪资源等特点，适合规模化工业生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种从黄芪废渣中提取、分离和纯化功能性有效成分黄芪异黄酮的方法，具体是从生产加工黄芪注射液的黄芪废渣中提取、分离和纯化芒柄花素和毛蕊异黄酮 的方法。
技术介绍
黄芪首载于我国古代第一部本草著作《神农本草经》，为豆科多年生草本植物蒙古 黄甚Astragalus membranaceus (Fisch. )Bunge var. mongholicus (Bunge) Hsiao或膜英黄 芪Astragalus membranaceus (Fisch.) Bunge的干燥根。据药典记载有黄芪味甘，性微温， 具有增强机体非特异性、改善心功能、扩张冠状动脉、利尿消肿、益卫固表、托疮生肌、抗菌、 抗病毒、抗疲劳、抗衰老、促进造血功能、保护肝脏等功效。常用于气虚乏力、食少便溏、中气 下陷、久泄脱肛、便血崩漏、表虚自汗、气虚水肿、久溃不敛、慢性肾炎、蛋白尿、糖尿病等症。 黄芪是名贵中药材，主要含有皂苷、异黄酮、多糖等多种主要活性成分。目前，我国 对黄芪的需求量呈逐年上升趋势，年产量约为50万吨左右，年需量约为100万吨以上，早已 显现出供不应求的情况。而被广泛应用的黄芪注射液即以黄芪为原料，采用水煎煮的方法 提取黄芪皂苷等有效成分。在生产黄芪注射液过程中，大量的异黄酮类成分未能被提取出 来，极大地浪费了黄芪资源。已有相关研究报道，黄芪异黄酮是黄芪的次生代谢产物，芒柄 花素和毛蕊异黄酮是黄芪异黄酮的主要成分。现代药理学研究表明黄芪异黄酮类成分具有 抗菌消炎、抗病毒、抗癌、降血脂和具有卵泡激素等作用，因此，提取、分离和纯化异黄酮类 成分已经成为当今黄芪研究的热点。为了实现高效利用黄芪资源的目的，本专利技术以工业生 产过程产生的黄芪废渣为原料，探索了一条经济、有效的提取、分离和纯化黄芪异黄酮类成 分的方法，不仅达到了高效利用黄芪资源，促进了我国黄芪资源深度开发和利用，而且为黄 芪异黄酮的研究提供了科学依据。 本专利技术旨在提供一种简单、快速、高效、低成本、高回收率、高资源利用度、适合于 工业化生产的提取、分离和纯化芒柄花素和毛蕊异黄酮的熟化路线。
技术实现思路
为了实现本专利技术的目的，本专利技术以黄芪废渣为原料，通过独创性的匀浆萃取_混合酶诱导生物转化技术、负压空化提取技术、液液萃取技术、大孔吸附树脂富集技术、正相硅胶中压柱层析技术以及低温析晶和重结晶技术等一系列具有自主知识产权的高效提取、分离和纯化技术手段，从而保证了在较低成本和较高收率的情况下，简单、快速、高效地获得高纯度、高回收率的芒柄花素和毛蕊异黄酮。包括以下具体步骤 (1)匀浆萃取-混合酶诱导生物转化将黄芪废渣和配制好的酶溶液按固液比 1 : 10 50 (g : mL)混合，连续萃取1 5次，每次0. 5 2min。将匀浆液放入摇床中恒4温酶解，25 50。C酶解6 24h，转速100 150rpm。 (2)负压空化提取将酶解液抽滤后，滤渣加入60 90%乙醇溶液，压力为 0. 02 0. 09Mpa，固液比为1 : 10 50 (g : mL)，室温提取1 5次，每次30 120min。 (3)液液萃取将得到的黄芪黄酮提取液合并，减压浓縮后，以体积比1 : 1 1 : 5的乙酸乙酯作为萃取溶剂进行萃取，萃取1 5次，减压浓縮至干得到固形物。 (4)大孔吸附树脂富集精制合并乙酸乙酯萃取液，浓縮至干，得到精制的富含异 黄酮类活性成分的黄芪提取物。大孔吸附树脂采用湿法装柱，保留液面，将液液萃取所得 到的固形物用蒸馏水溶解后，通过大孔吸附树脂柱进行吸附，上样体积为1 IOBV，流速为 0. 5 2BV/h。吸附后用20 50%乙醇溶液1 IOBV洗脱杂质，然后用60 80%乙醇溶 液1 20BV洗脱目标物质。收集洗脱液，得到目标化合物的富集液。 (5)正相硅胶中压柱层析所用样品为树脂富集后所得粗目标产物，所用硅胶为 300 400目。称取质量为样品量5 15倍的硅胶湿法装柱，所用溶剂包括石油醚、三氯甲 烷、乙酸乙酯、甲醇。将样品用少量有机溶剂溶解，加入与浸膏质量比为1 : 1.2 1 : 3(w/ w)的硅胶拌匀，水浴锅上炒干，装入已装好的硅胶柱中。用三氯甲烷(乙酸乙酯)、三氯甲 烷(乙酸乙酯)_甲醇、甲醇连续中压洗脱10 40BV，用硅胶薄层层析检测洗脱液成分，展开剂为三氯甲烷(乙酸乙酯)甲醇=10 : 1 2 : i。(6)低温析晶和重结晶重结晶所用的溶剂为乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷和甲醇，重结晶所用溶剂比例为三氯甲烷(二氯甲烷、乙酸乙酯)甲醇=20 : i i : i，低 温析晶温度为-io 25t:。 上述的黄芪中芒柄花素和毛蕊异黄酮的提取、分离和纯化方法所用的混合酶为纤 维素酶、半纤维素酶、果胶酶、P -葡萄糖苷酶、蛋白酶、漆酶、淀粉酶、木聚糖酶等。 上述的黄芪中芒柄花素和毛蕊异黄酮的提取、分离和纯化方法所用的大孔吸附树 脂分别为D101 、 DM130 、 NKA-9 、 AB-8 、 AL-2 、 ADS-5 、 ADS-7 、 ADS-8 、 ADS-11 、 ADS-17 、 ADS-21 、 ADS-31、 D3520、 FL_1、 FL_2、 FL_3、 HPD450、 HPD500、 HPD600和HPD700等大孔吸附树脂。 传统的提取方法如煎煮法、浸渍法、渗漉法、回流提取、超声提取和索式提取过程 都是在完整植物细胞的情况下，通过浸润与渗透、使溶剂进入组织细胞、溶解细胞内物质并 使其扩散至溶剂主体，这使溶剂提取细胞内生物活性成分成为可能。但由于细胞壁的屏障 作用，决定了中药材有效成分的提取效率有一定限度，所以传统提取方法存在提取温度过 高，提取时间过长，提取率低，成本高，不安全等问题。 酶诱导是在提取的基础上，利用混合酶将细胞壁的成分水解或降解，破坏细胞壁 结构，使有效成分充分暴露出来，溶解、混悬或胶溶于提取溶剂中，加速有效成分的释放，从 而提高提取效率。 所谓空化(cavitation)，一般是指液体内部局部压力降低时，液体内部或液固交 界面上蒸汽或气体的空穴(空泡)的形成、发展和溃灭的过程。当溃灭发生在固体表面附 近时，由于空泡瞬间(微秒级)溃灭产生极高的瞬时压强，极高压强的反复作用，从而破坏 固体表面。因此，负压空化提取技术是利用负压空化气泡产生强烈的空化效应、湍流效应和 机械振动，造成样品颗粒细胞壁快速破裂，加速了胞内物质向介质释放、扩散和溶解，从而 促进提取。 本专利技术的优点5 1.本专利技术所用原料为工业生产中的黄芪废渣，工艺简单易行，且对环境污染小，可 以高效合理的利用黄芪资源，具有很好的应用价值。 2.本专利技术采用匀浆萃取_混合酶诱导生物转化技术、负压空化提取技术、液液萃 取技术、大孔吸附树脂富集技术、正相硅胶中压柱层析技术以及低温析晶和重结晶技术等 一系列具有自主知识产权的技术手段，可以高效的提取、分离和纯化芒柄花素和毛蕊异黄 酮，且纯度均可达95%以上，收率为80-95%。 3.与传统提取、分离和纯化方法相比，该方法操作条件温和，提取周期短，耗能低， 生产成本低，可实现芒柄花素和毛蕊异黄酮大规模的工业化生产。附图说明 图1为芒柄花素和毛蕊异黄酮的结构(A)芒柄花素；(B)毛蕊异黄酮 图2为芒柄花素和毛本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种从黄芪废渣中提取、分离和纯化芒柄花素和毛蕊异黄酮的方法，其特征在于包括如下步骤： （１）匀浆萃取－混合酶诱导生物转化：将黄芪废渣和配制好的酶溶液混合后，连续匀浆萃取，一定时间后，放入恒温摇床中进行酶解，得到黄芪的酶解液； （２）负压空化提取：将酶解液抽滤，滤渣用醇溶液进行负压空化提取，提取结束后抽滤，得黄芪黄酮提取液； （３）液液萃取：将得到的黄芪黄酮提取液合并，减压浓缩后，以乙酸乙酯作为萃取溶剂进行萃取，萃取液合并后，减压浓缩至干得到固形物； （４）大孔吸附树脂富集：固形物加水溶解后上大孔吸附树脂柱，分别用不同浓度的乙醇溶液进行梯度洗脱，收集乙醇洗脱部分得到目标化合物的富集液； （５）硅胶柱层析：富集液浓缩，用有机溶剂溶解后上硅胶柱，用不同比例的溶剂进行洗脱，收集相应的洗脱部分，得到芒柄花素和毛蕊异黄酮溶液； （６）低温析晶和重结晶：芒柄花素和毛蕊异黄酮溶液，经过低温析晶得到最终目标化合物，重结晶后得到纯度均大于９５％的芒柄花素和毛蕊异黄酮。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：付玉杰，祖元刚，闫明明，罗猛，孔羽，顾成波，陈彩云，赵宝山，
申请(专利权)人：东北林业大学，付玉杰，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]
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