CN101240036B - 一种微波辅助提取沙蒿多糖的方法 - Google Patents

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Abstract

一种微波辅助提取沙蒿多糖的方法，该方法是以沙蒿去油后的废渣为原料，利用微波萃取技术，通过微波萃取、木瓜蛋白酶酶解、以及透析等步骤提取沙蒿多糖；本发明具有如下的有益效果：1)本发明与传统提取方法相比，步骤简便，易于操作，微波提取效率高于常规提取法，提取率大于30％，微波提取可缩短提取时间至20～30分钟，大大降低了能源消耗；此外，利用微波技术提取出的天然生物多糖，溶解性优于常规提取产物，且提取反应条件可控，即选择性好，可反复制备高纯度样品，属典型的环境清洁绿色生产工艺；2)本发明充分利用我国境内分布的蕴藏量十分充足的沙蒿这一良好的资源优势，利用微波技术开发本产品，市场前景十分看好，经济效益广阔。

Description

一种微波辅助提取沙蒿多糖的方法
技术领域
本发明涉及一种提取沙蒿多糖的方法，尤其是涉及一种以沙蒿籽去油后的废渣为原料，微波辅助提取沙蒿多糖的方法。
背景技术
沙蒿属于菊科蒿属植物，主要分布于我国北方沙区，其种子中多糖含量约为20％，具有不同于其他生物多糖的特殊性能：115℃高温不变性，粘度是明胶的1800倍，自身吸水60倍，不溶于热的稀酸、稀碱和一般溶剂，可均匀分散于水中呈有限吸水溶胀状态，在二甲基亚砜中也呈有限溶胀状态，是具有极强吸水能力的天然胶质物质，具有高粘度、高保水性、分散性好，成膜性能稳定粘着力强等特点。专利ZL200510002228.5.报道了此天然生物多糖可用于治疗化学性糖尿病，降低血糖，显著减缓糖尿病引起的体重下降，并能减少糖尿病对肝、肾的损伤，降低血液中谷草转氨酶、谷丙转氨酶、尿素氮的含量。
目前在沙蒿中提取沙蒿多糖通常采用常规溶剂提取法，这种方法存在运行成本高且提取率较低等问题。
微波辅助提取方法通过使用较少溶剂和能量来支持，是一项对环境友好的绿色生产技术，其作用机理不同于其他提取方法。微波技术是通过磁控管所产生的每秒24.5亿次超高频快速震荡使溶剂分子尤其是极性介质发生高速震荡、自旋，增大了溶剂进入溶质内部的能力，利用分子极化或离子导电效应而直接对物质进行加热，微波的体积加热与选择性加热能使原料的细微组织结构发生变化，使目标成分更容易从基质中释放出来，使得整个提取时间缩短，提取率增高，而且由于微波的穿透力，也使得对原料处理的粒度要求降低。专利CN1107075C公开了微波提取茶叶中多糖和多酚类物质的方法，该方法采用微波功率在500-1500W从茶叶中提取多糖，提取物多糖含量为30％-45％；专利CN1880342A公开了一种微波提取黄芪多糖方法，在微波功率200W、恒温条件下提取黄芪多糖，提取率为9％-20％；专利CN 1246320C公开了一种微波法提取苦参碱的工艺，在12-36W/升微波强度下以极性有机溶剂进行提取，苦参碱浓度达到0.22％以上；专利CN 1109028C公开了一种微波提取银杏黄酮和银杏内酯类物质的方法，采用微波功率在500-1500W，水和有机溶剂的混合物中进行提取，提取物中银杏总黄酮和内酯的含量为38-40％/10-12％；专利CN 128764C公开了甘草有效成分的微波辅助提取方法，控制微波辐照密度为30-70W/g，提取物中粗品含量为20％。但是，国内外公开文献中未有涉及以沙蒿为原料的微波辅助提取天然沙蒿多糖的方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种微波辅助提取沙蒿多糖的方法；该方法是以沙蒿籽去油后的废渣为原料，利用微波萃取技术，快速、高效的提取天然沙蒿多糖；该方法简便易行、生产效率高、反应快速、成本低且废液排放量少，是对环境友好的绿色生产技术。
为解决上述技术问题，本发明一种微波辅助提取沙蒿多糖的方法，包括如下步骤：
1)称取经CO2超临界萃取脱去油脂后的沙蒿籽粉100份，置于微波提取设备中，加入3000～5000份蒸馏水，搅拌混匀；在微波频率为915MHz，功率为600W～800W的条件下提取20～30分钟，控制提取温度为70℃～80℃；在0.07～0.09MPa的条件下抽滤，收集滤液；在0.06～0.08MPa下减压浓缩至原体积的1/8～1/4；在浓缩液中加入乙醇，所述乙醇含量占加入乙醇后溶液总体积的70～80％，室温下静置20～30小时，然后在3500～4500转/分钟的转速下离心分离，收集沉淀；将沉淀物在-60～-50℃，1Pa下的条件下冷冻干燥24～36小时，得物质A；
2)称取30份物质A，用150～250倍重量的水溶解，加热含有物质A的水溶液到60～70℃，然后加入6u～8u/100ml木瓜蛋白酶进行酶解10～12小时，再用体积比为1∶2～4的正丁醇和氯仿混合液萃取3～6次，收集上层水溶液，在40～50℃、0.06-0.08MPa下减压浓缩水溶液体积的1/10～1/12时，得物质B；
3)往物质B中滴加浓氨水，调节pH＝9，滴加浓度为20～30％的H2O2水溶液，直至溶液由淡黄色变为无色，然后在0.06～0.08MPa的条件下减压浓缩至原体积的1/8～1/4后倒入截留分子量8000～14000Da的透析袋中透析36～48小时；向透析袋内加入乙醇，使乙醇含量占加入乙醇后溶液总体积的70～80％，静置10～14小时；在3500～4500转/分钟的转速下离心分离，收集沉淀；将沉淀物在-60～-50℃，1Pa下的条件下冷冻干燥24～36小时，得纯化的沙蒿多糖产品。
紫外吸收光谱分析：纯沙蒿多糖经过紫外扫描，在200nm处有强吸收峰，在260nm、280nm均无核酸和蛋白质的特征吸收峰，说明不含有核酸和蛋白质等杂质；茚三酮反应、碘-碘化钾反应和双缩脲反应均为阴性，说明无蛋白质和淀粉；红外光谱显示在3425cm-1处有一特征峰，O-H的伸缩振动在3200～3600cm-1处出现一宽峰；在2931cm-1处有一特征峰，是分子中C-H键的变角振动引起的，这些均为多糖的吸收峰；斐林试剂反应和硫酸-苯酚反应成阳性，说明沙蒿多糖为还原性多糖。利用GC峰面积和内标校正因子计算单糖组成为：L-***糖、D-木糖、D-来苏糖、D-甘露糖、D-葡萄糖、D-半乳糖等六种单糖组成，摩尔比为1∶5∶2∶28∶4∶14，白色粉末。
微波提取方法与传统提取方法比较
  实验号   料液比   提取时间   提取温度(℃)  微波功率(W)   提取率(％)
  实施例1   1∶30   25分钟   75   700   35
  实施例2   1∶40   30分钟   70   600   34.3
  实施例3   1∶50   20分钟   80   800   30.8
  比较例   1∶50   12小时   70   -   14.6
本发明具有如下的有益效果：
1)本发明是以沙蒿去油后的废渣为原料，与传统提取方法相比，步骤简便，易于操作，微波提取效率高于常规提取法，提取率大于30％，微波提取可缩短提取时间至20～30分钟，大大降低了能源消耗；此外，利用微波技术提取出的天然生物多糖，溶解性优于常规提取产物，且提取反应条件可控，即选择性好，可反复制备高纯度样品，属典型的环境清洁绿色生产工艺。
2)本发明充分利用我国境内分布的蕴藏量十分充足的沙蒿这一良好的资源优势，利用微波技术开发本产品，市场前景十分看好，经济效益广阔。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明
图1为本发明的方法制备出的产品的紫外扫描图；
图2为本发明的方法制备出的产品的红外扫描图。
具体实施方式
实施例1
本发明一种微波辅助提取沙蒿多糖的方法，包括如下步骤：
1)称取经CO2超临界萃取脱去油脂后的沙蒿籽粉100份，置于微波提取设备中，加入3000份蒸馏水，搅拌混匀；在微波频率为915MHz，功率为700W的条件下提取25分钟，控制提取温度为75℃；在0.07MPa的条件下抽滤，收集滤液；在0.06MPa下减压浓缩至原体积的1/8；在浓缩液中加入乙醇，所述乙醇含量占加入乙醇后溶液总体积的70％，室温下静置30小时，然后在3500转/分钟的转速下离心分离，收集沉淀；将沉淀物在-60℃，1Pa下的条件下冷冻干燥24小时，得物质A；
2)称取30份物质A，用150倍重量的水溶解，加热含有物质A的水溶液到60℃，然后加入6u/100ml木瓜蛋白酶酶解12小时，再用体积比为1∶3的正丁醇和氯仿混合液萃取3次，收集上层水溶液，在40℃、0.06MPa下减压浓缩水溶液体积的1/10时，得物质B；
3)往物质B中滴加浓氨水，调节pH＝9，滴加浓度为20％的H2O2水溶液，直至溶液由淡黄色变为无色，然后在0.06MPa的条件下减压浓缩至原体积的1/8～1/4后倒入截留分子量8000～14000Da的透析袋中透析36小时；向透析袋内加入乙醇，使乙醇含量占加入乙醇后溶液总体积的70％，静置10小时；在3500转/分钟的转速下离心分离，收集沉淀；将沉淀物在-60℃，1Pa下的条件下冷冻干燥24小时，得纯化的沙蒿多糖产品。
实施例2
本发明一种微波辅助提取沙蒿多糖的方法，包括如下步骤：
1)称取经CO2超临界萃取脱去油脂后的沙蒿籽粉100份，置于微波提取设备中，加入4000份蒸馏水，搅拌混匀；在微波频率为915MHz，功率为600W的条件下提取30分钟，控制提取温度为70℃；在0.08MPa的条件下抽滤，收集滤液；在0.07MPa下减压浓缩至原体积的1/6；在浓缩液中加入乙醇，所述乙醇含量占加入乙醇后溶液总体积的75％，室温下静置25小时，然后在4000转/分钟的转速下离心分离，收集沉淀；将沉淀物在-50℃，1Pa下的条件下冷冻干燥36小时，得物质A；
2)称取30份物质A，用250倍重量的水溶解，加热含有物质A的水溶液到65℃，然后加入8u/100ml木瓜蛋白酶进行酶解11小时，再用体积比为1∶4的正丁醇和氯仿混合液萃取5次，收集上层水溶液，在45℃、0.07MPa下减压浓缩水溶液体积的1/11时，得物质B；
3)往物质B中滴加浓氨水，调节pH＝9，滴加浓度为25％的H2O2水溶液，直至溶液由淡黄色变为无色，然后在0.07MPa的条件下减压浓缩至原体积的1/8～1/4后倒入截留分子量8000～14000Da的透析袋中透析48小时；向透析袋内加入乙醇，使乙醇含量占加入乙醇后溶液总体积的75％，静置12小时；在4000转/分钟的转速下离心分离，收集沉淀；将沉淀物在-55℃，1Pa下的条件下冷冻干燥36小时，得纯化的沙蒿多糖产品。
实施例3
本发明一种微波辅助提取沙蒿多糖的方法，包括如下步骤：
1)称取经CO2超临界萃取脱去油脂后的沙蒿籽粉100份，置于微波提取设备中，加入5000份蒸馏水，搅拌混匀；在微波频率为915MHz，功率为800W的条件下提取20分钟，控制提取温度为80℃；在0.09MPa的条件下抽滤，收集滤液；在0.08MPa下减压浓缩至原体积的1/4；在浓缩液中加入乙醇，所述乙醇含量占加入乙醇后溶液总体积的80％，室温下静置20小时，然后在4500转/分钟的转速下离心分离，收集沉淀；将沉淀物在-55℃，1Pa下的条件下冷冻干燥30小时，得物质A；
2)称取30份物质A，用200倍重量的水溶解，加热含有物质A的水溶液到70℃，然后加入7u/100ml木瓜蛋白酶进行酶解10小时，再用体积比为1∶2的正丁醇和氯仿混合液萃取6次，收集上层水溶液，在50℃、0.08MPa下减压浓缩水溶液体积的1/12时，得物质B；
3)往物质B中滴加浓氨水，调节pH＝9，滴加浓度为30％的H2O2水溶液，直至溶液由淡黄色变为无色，然后在0.08MPa的条件下减压浓缩至原体积的1/8～1/4后倒入截留分子量8000～14000Da的透析袋中透析42小时；向透析袋内加入乙醇，使乙醇含量占加入乙醇后溶液总体积的80％，静置14小时；在4500转/分钟的转速下离心分离，收集沉淀；将沉淀物在-50℃，1Pa下的条件下冷冻干燥30小时，得纯化的沙蒿多糖产品。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (1)

1.一种微波辅助提取沙蒿多糖的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)称取经CO2超临界萃取脱去油脂后的沙蒿籽粉100份，置于微波提取设备中，加入3000～5000份蒸馏水，搅拌混匀；在微波频率为915MHz、功率为600W～800W的条件下提取20～30分钟，控制提取温度为70℃～80℃；在0.07～0.09MPa的条件下抽滤，收集滤液；在0.06～0.08MPa下减压浓缩至原体积的1/8～1/4；在浓缩液中加入乙醇，所述乙醇含量占加入乙醇后溶液总体积的70～80％，室温下静置20～30小时，然后在3500～4500转/分钟的转速下离心分离，收集沉淀；将沉淀物在-60～-50℃，1Pa下的条件下冷冻干燥24～36小时，得物质A；
2)称取30份物质A，用150～250倍重量的水溶解，加热含有物质A的水溶液到60～70℃，然后加入6u～8u/100ml木瓜蛋白酶酶解10～12小时，再用体积比为1∶2～4的正丁醇和氯仿混合液萃取3～6次，收集上层水溶液，在40～50℃、0.06-0.08MPa下减压浓缩水溶液体积的1/10～1/12时，得物质B；
3)往物质B中滴加浓氨水，调节pH＝9，滴加浓度为20～30％的H2O2水溶液，直至溶液由淡黄色变为无色，然后在0.06～0.08MPa的条件下减压浓缩至原体积的1/8～1/4后倒入截留分子量8000～14000Da的透析袋中透析36～48小时；向透析袋内加入乙醇，使乙醇含量占加入乙醇后溶液总体积的70～80％，静置10～14小时；在3500～4500转/分钟的转速下离心分离，收集沉淀；将沉淀物在-60～-50℃，1Pa下的条件下冷冻干燥24～36小时，得纯化的沙蒿多糖产品。
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