CN106377567A - 一种中药材小分子活性物质的提取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中药材小分子活性物质的提取方法，将低温生物酶解与膜技术相结合对三叶青、金银花和铁皮石斛中这三种中药材中的小分子活性物质进行有效提取。生物酶解采用由纤维素酶、果胶酶和木瓜酶以1～3:1～2:1～2的重量比复配而成的生物复合酶，在40～50℃温度下酶解4～6小时，酶解的同时保持搅拌，并且对酶解产物进行两次浓缩过滤，最终经冷冻干燥或喷雾干燥得到中药材小分子活性物质产品。本发明提取方法的酶解温度低，反应环境温和，可有效保留原料中的小分子活性物质的活性和纯度，最大限度地对原料加以利用，并且在整个提取过程中不使用高温，提取后产生的水资源可循环利用，能耗低。

Description

一种中药材小分子活性物质的提取方法

技术领域

本发明涉及一种中药材中活性物质的提取方法，具体是一种中药材小分子活性物质的提取方法。

背景技术

传统中医药学是中华文明的瑰宝，有着重要的历史意义和传承价值。中草药的种类繁多，据相关统计显示，已超过7000余种，且广泛分布于我国的各个省份。中国劳动人民几千年来在与疾病作斗争的过程中，通过实践，不断认识，逐渐积累了丰富的中医药知识。从《神龙本草经》到《本草纲目》，再到当代的各种中医药典籍，无不彰显着国人的智慧与勤劳。中草药植物中含有大量生物学活性物质，如糖类、氨基酸、蛋白质、油脂、蜡、黄酮、维生素、有机酸、鞣质、无机盐、挥发油、生物碱、甙类等，且不同成分的药用功能存在着差异。随着医学技术的不断更新和发展，传统的中医药学已无法满足人类进一步探寻药用机制的需求。近几年来，关于中草药小分子成分的报道屡屡出现，这为我国中医药学的创新性研究提供了新思路。中药小分子提取物的研究在抗肿瘤、抗疟疾等医学领域均有着不俗的表现，且相关研究内容得到国际科学家的一致肯定。利用植物化学的相关技术对传统中药进行小分子成分分析，结合生物学技术对其进行生物学功能研究，是当今中医药发展的突破点。

三叶青为我国独有的珍稀药用濒危植物，主要以块根(又称蛇附子)入药，性凉、无毒、味甘微苦，具有清热解毒、祛风化痰、活血止痛、理气健脾等作用。临床内服可治疗小儿高热惊厥、痢疾、支气管炎、肺炎、咽喉炎、肝炎及病毒性脑膜炎、颈***核、***及痛经等。此外，研究表明，其对血液病及心脑血管病、感染性疾病、风湿性关节炎妇科疾病也有一定疗效。金银花为祖国传统用药，具有清热解毒、凉风散热、抗病毒、保肝利胆的功效，临床用于治疗呼吸道感染、疮疡、泻痢、外感、热病、头痛、咽痛等多种疾病。金银花不但有出色的医疗效果，还有卓越的保健功能。金银花是药用经济型与水保生态型植物，享有“国宝一枝花”的美誉。铁皮石斛是我国重要的传统中药材，其药用价值为历代所推崇。大部分分布于我国西南、华南、台湾等地，华南和华东地区有许多栽培基地，尤以浙江省为多。药用铁皮石斛主要含有多糖、生物碱等多种活性成分，具有滋阴清热、生津益胃、润肺止咳等多种功效。现代药理研究表明它还具有提高机体免疫力、抗肿瘤和防治白内障等功能。而且，铁皮石斛为石斛属之上品，因其特殊的生存环境和卓著的滋补功效而名列“中华九大仙草"之首，具有较大的药用价值。

然而，三叶青、金银花、铁皮石斛在传统中医药的使用较为局限，主要是以水提物的形式参与疾病治疗，这使得人们对其所含各种有效成分的生物学活性了解较少。近些年，随着中药研究的深入，大量学者对这三种中药的小分子化合物展开提取分离的研究，根据已有研究报道，可知：(1)三叶青中活性小分子成分主要有黄酮类、三萜和甾体类、脂肪酸类化合物等；(2)金银花中活性小分子成分主要有挥发油类、黄酮类、有机酸类、三萜类、环烯醚萜类等；(3)铁皮石斛中活性小分子以生物碱为主，氨基酸次之。这三种中药中小分子成分在发挥其药理功能中起着关键性的作用，同时也是其主要的生物活性成分。遗憾的是，对于这些中药中小分子的研究现状是：内容少，层次浅，机制不清晰，以及应用性不高，而且所用提取方法使用较多化学制剂，污染严重。而无法回避的是这三类中药中小分子成分的药用功能涉及到多个生物医学领域，有着巨大的潜力和市场，如其在免疫学、肠道微生物组学、肿瘤学、以及心血管病学，甚至是食品保健学等方面均有着较大的应用价值。

传统中医药对三叶青、金银花、铁皮石斛的利用，以高温烧煮(100℃，2～3小时)的水提物形式为主，水提物中小分子物质的得率低。目前，业内对三叶青、金银花、铁皮石斛这三种中药材药用功能的研究主要集中在水提物和较大分子上，在小分子化合物的生物活性筛选以及其相关生物功能机制的研究还比较欠缺，这无法适应和满足当今中医药学的发展趋势。因此，开发出切实有效的中药材小分子活性物质的提取方法，深入地研究小分子提取物的药用功能，不仅可帮助我们更清晰地了解其药用机制，用时也为其“迈出国门，走入西药房”打下基础，这符合国家中医药学战略发展的方针，满足当前医学发展的需求，且具有巨大的应用价值和市场价值。鉴于以上原因，本发明提出一种中药材小分子活性物质的提取方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种中药材小分子活性物质的提取方法，该提取方法可有效保留原料中的小分子活性物质的活性和纯度，最大限度地对原料加以利用，并且在整个提取过程中不使用高温，提取后产生的水资源可循环利用，能耗低。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种中药材小分子活性物质的提取方法，包括以下步骤：

(1)原料筛选：筛选准备新鲜的三叶青、金银花和铁皮石斛原料若干；

(2)原料清洗：用自来水冲洗去除原料外表泥沙；

(3)低温酶解：将清洗后的三叶青、金银花和铁皮石斛原料放入酶解罐，然后向酶解罐中加水，水的加入量与原料的重量比为50～100:1，加温至40～50℃，再加入原料重量0.1～0.5％的生物复合酶，该生物复合酶由纤维素酶、果胶酶和木瓜酶以1～3:1～2:1～2的重量比复配而成；加入生物复合酶后，在40～50℃温度下酶解4～6小时，酶解的同时保持搅拌，酶解后得到酶解产物；

(4)离心分离：在40～50℃温度下，在离心机中以15000～20000转/小时的离心速度对酶解产物进行离心分离，离心分离后去除上清液，得到离心产物；

(5)第一次浓缩过滤：对离心产物用截留分子量为10000道尔顿的超滤膜进行第一次浓缩过滤，分离提取下清液；

(6)第二次浓缩过滤：对第一次浓缩过滤得到的下清液用截留分子量为100～500道尔顿的纳滤膜进行第二次浓缩过滤，分离提取上清液；

(7)干燥：对第二次浓缩过滤得到的上清液进行冷冻干燥或喷雾干燥，即得到中药材小分子活性物质产品。

作为优选，所述的生物复合酶由纤维素酶、果胶酶和木瓜酶以1:1:1的重量比复配而成。

作为优选，步骤(1)中三叶青、金银花和铁皮石斛的重量比为1～5:1～2:1～5。

作为优选，步骤(1)中所用原料为新鲜的三叶青的块根、金银花的花瓣和铁皮石斛的金条。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明提供的一种中药材小分子活性物质的提取方法，将低温生物酶解与膜技术相结合对三叶青、金银花和铁皮石斛中这三种中药材中的小分子活性物质进行有效提取。生物酶解采用由纤维素酶、果胶酶和木瓜酶以1～3:1～2:1～2的重量比复配而成的生物复合酶，在40～50℃温度下酶解4～6小时，酶解的同时保持搅拌，并且对酶解产物进行两次浓缩过滤，最终经冷冻干燥或喷雾干燥得到中药材小分子活性物质产品。本发明提取方法的酶解温度低，反应环境温和，可有效保留原料中的小分子活性物质的活性和纯度，最大限度地对原料加以利用，并且在整个提取过程中不使用高温，提取后产生的水资源可循环利用，能耗低。

附图说明

图1为实施例1的中药材小分子活性物质的色谱图；

图2为高温烧煮得到的提取物的色谱图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1的中药材小分子活性物质的提取方法，包括以下步骤：

(1)原料筛选：筛选准备新鲜的三叶青、金银花和铁皮石斛原料若干；

(2)原料清洗：用自来水冲洗去除原料外表泥沙；

(3)低温酶解：将清洗后的三叶青、金银花和铁皮石斛原料放入酶解罐，然后向酶解罐中加水，水的加入量与原料的重量比为100:1，加温至45℃，再加入原料重量0.3％的生物复合酶，该生物复合酶由纤维素酶、果胶酶和木瓜酶以1:1:1的重量比复配而成；加入生物复合酶后，在45℃温度下酶解6小时，酶解的同时保持搅拌，酶解后得到酶解产物；

(4)离心分离：在45℃温度下，在离心机中以20000转/小时的离心速度对酶解产物进行离心分离，离心分离后去除上清液，得到离心产物；

(5)第一次浓缩过滤：对离心产物用截留分子量为10000道尔顿的超滤膜进行第一次浓缩过滤，分离提取下清液；

(6)第二次浓缩过滤：对第一次浓缩过滤得到的下清液用截留分子量为100道尔顿的纳滤膜进行第二次浓缩过滤，分离提取上清液；

(7)干燥：对第二次浓缩过滤得到的上清液进行冷冻干燥或喷雾干燥，即得到实施例1的中药材小分子活性物质产品。

实施例2的中药材小分子活性物质的提取方法，包括以下步骤：

(1)原料筛选：筛选准备新鲜的三叶青、金银花和铁皮石斛原料若干；

(2)原料清洗：用自来水冲洗去除原料外表泥沙；

(3)低温酶解：将清洗后的三叶青、金银花和铁皮石斛原料放入酶解罐，然后向酶解罐中加水，水的加入量与原料的重量比为80:1，加温至50℃，再加入原料重量0.5％的生物复合酶，该生物复合酶由纤维素酶、果胶酶和木瓜酶以1:2:2的重量比复配而成；加入生物复合酶后，在50℃温度下酶解4小时，酶解的同时保持搅拌，酶解后得到酶解产物；

(4)离心分离：在40～50℃温度下，在离心机中以15000转/小时的离心速度对酶解产物进行离心分离，离心分离后去除上清液，得到离心产物；

(5)第一次浓缩过滤：对离心产物用截留分子量为10000道尔顿的超滤膜进行第一次浓缩过滤，分离提取下清液；

(6)第二次浓缩过滤：对第一次浓缩过滤得到的下清液用截留分子量为300道尔顿的纳滤膜进行第二次浓缩过滤，分离提取上清液；

(7)干燥：对第二次浓缩过滤得到的上清液进行冷冻干燥或喷雾干燥，即得到实施例2的中药材小分子活性物质产品。

实施例3的中药材小分子活性物质的提取方法，包括以下步骤：

(1)原料筛选：筛选准备新鲜的三叶青、金银花和铁皮石斛原料若干；

(2)原料清洗：用自来水冲洗去除原料外表泥沙；

(3)低温酶解：将清洗后的三叶青、金银花和铁皮石斛原料放入酶解罐，然后向酶解罐中加水，水的加入量与原料的重量比为50:1，加温至40℃，再加入原料重量0.24％的生物复合酶，该生物复合酶由纤维素酶、果胶酶和木瓜酶以3:2:1的重量比复配而成；加入生物复合酶后，在40℃温度下酶解5小时，酶解的同时保持搅拌，酶解后得到酶解产物；

(4)离心分离：在40℃温度下，在离心机中以18000转/小时的离心速度对酶解产物进行离心分离，离心分离后去除上清液，得到离心产物；

(5)第一次浓缩过滤：对离心产物用截留分子量为10000道尔顿的超滤膜进行第一次浓缩过滤，分离提取下清液；

(6)第二次浓缩过滤：对第一次浓缩过滤得到的下清液用截留分子量为400道尔顿的纳滤膜进行第二次浓缩过滤，分离提取上清液；

(7)干燥：对第二次浓缩过滤得到的上清液进行冷冻干燥或喷雾干燥，即得到实施例3的中药材小分子活性物质产品。

对于实施例1的中药材小分子活性物质产品，通过高效液相色谱仪检测其分子量分布，得到的色谱图见图1，分子量检测结果见表1。传统中医药对三叶青、金银花、铁皮石斛的利用，以水提物的形式为主，因此，作为对比，对于高温烧煮(100℃，2～3小时)三叶青、金银花、铁皮石斛后的浓缩液干燥后的产物，也同样通过高效液相色谱仪检测其分子量分布，得到的色谱图见图2，分子量检测结果见表2。

表1实施例1的中药材小分子活性物质产品的分子量检测结果

	峰面积百分比(％)	数均分子量	重均分子量
				峰1	0.47	11796	14633
峰2	43.03	727	867
				峰3	56.50	/	/

表2高温烧煮三叶青、金银花、铁皮石斛后的浓缩液干燥后的产物的分子量检测结果

	峰面积百分比(％)	数均分子量	重均分子量
				峰1	83.83	1397	1923
峰2	16.17	/	/

对比表1和表2可见，就小分子物质的得率而言，实施例1的中药材小分子活性物质产品中分子量为727道尔顿的活性物质的重量比为43.03％，分子量在727道尔顿以下的活性物质的重量比为99.53％；而传统高温烧煮的水提物中分子量为1397道尔顿的活性物质的重量比为83.83％。可见，本发明提取方法得到的中药材小分子活性物质的得率更高，分子量更小。

Claims (4)

1.一种中药材小分子活性物质的提取方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）原料筛选：筛选准备新鲜的三叶青、金银花和铁皮石斛原料若干；

（2）原料清洗：用自来水冲洗去除原料外表泥沙；

（3）低温酶解：将清洗后的三叶青、金银花和铁皮石斛原料放入酶解罐，然后向酶解罐中加水，水的加入量与原料的重量比为50～100:1，加温至40～50℃，再加入原料重量0.1～0.5%的生物复合酶，该生物复合酶由纤维素酶、果胶酶和木瓜酶以1～3:1～2:1～2的重量比复配而成；加入生物复合酶后，在40～50℃温度下酶解4～6小时，酶解的同时保持搅拌，酶解后得到酶解产物；

（4）离心分离：在40～50℃温度下，在离心机中以15000～20000转/小时的离心速度对酶解产物进行离心分离，离心分离后去除上清液，得到离心产物；

（5）第一次浓缩过滤：对离心产物用截留分子量为10000道尔顿的超滤膜进行第一次浓缩过滤，分离提取下清液；

（6）第二次浓缩过滤：对第一次浓缩过滤得到的下清液用截留分子量为100～500道尔顿的纳滤膜进行第二次浓缩过滤，分离提取上清液；

（7）干燥：对第二次浓缩过滤得到的上清液进行冷冻干燥或喷雾干燥，即得到中药材小分子活性物质产品。

2.根据权利要求1所述的一种中药材小分子活性物质的提取方法，其特征在于所述的生物复合酶由纤维素酶、果胶酶和木瓜酶以1:1:1的重量比复配而成。

3.根据权利要求1所述的一种中药材小分子活性物质的提取方法，其特征在于步骤（1）中三叶青、金银花和铁皮石斛的重量比为1～5:1～2:1～5。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种中药材小分子活性物质的提取方法，其特征在于步骤（1）中所用原料为新鲜的三叶青的块根、金银花的花瓣和铁皮石斛的金条。