CN106635416A - 一种提高裂解香气成分的超声酶解辅助萃取制备升麻皂甙的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高裂解香气成分的超声酶解辅助萃取制备升麻皂甙的方法，其步骤包括原料处理、酶解、超声提取、树脂吸附和成品制备。根据本发明方法制备得到的升麻皂甙具有提高裂解产物香气感官品质及增加裂解产物香气成分浓度的作用，本发明的制备方法适宜工业化生产，提取率高，以无毒、无害的水作为提取溶剂，溶剂用量少、成本低，原料超微粉碎处理简单，无环境污染，工艺简单，具有高效、省时和成本低等优点，是一种绿色环保、前景广阔的烟用香料的制备技术。

Description

一种提高裂解香气成分的超声酶解辅助萃取制备升麻皂甙的 方法

【技术领域】

本发明属于升麻深加工技术领域。更具体地，本发明涉及一种提高裂解香气成分的超声酶解辅助萃取制备升麻皂甙的方法。

【背景技术】

升麻为毛茛科升麻属植物大三叶升麻(Cimicifugaheracleifolia Kom.)、兴安升麻(C.dahurica(Turcz.)Maxim.)或升麻(C.foetida L.)的根茎。其味辛、微甘，微寒，有发表透疹、清热解毒、升举阳气之功效。现代药理学证实升麻中的皂甙类化合物是一类升麻中重要的天然活性成分的混合物，除本身具有的天然活性香料的一般性能外，还同时具有多种药理活性及在医学方面的应用性。

与其它来源的皂甙的提取方法类似，目前国内升麻皂甙的提取方法主要有传统的水蒸汽蒸馏法、有机溶剂萃取法等。例如，CN 201510263738.1“一种桔梗皂甙的提取方法”公开了一种桔梗皂甙的提取方法。该方法包括将桔梗粉末加水浸润，然后加入生物酶试剂进行酶解处理，待酶解完成后加入乙醇水溶液回流提取，得到的提取液进行过滤，再减压浓缩成浸膏状，然后将浸膏溶解并将溶解液上大孔吸附树脂柱洗脱，收集洗脱液减压浓缩，干燥，即得桔梗皂甙。CN 201410044465.7“苦瓜皂甙提取新技术”公开了一种以水或乙醇为提取剂，从中提取苦瓜皂甙的过程为物理分离过程。以上传统方法普遍存在着各自的缺点，如回收率低、杂质多、溶剂残留及高温引起热敏性成分的破坏等等。

采用酶解超声辅助萃取制备是近十几年国内外迅速发展起来的萃取技术，是一种较新的不使用或少使用有机溶剂的绿色萃取技术，应用于升麻皂甙的制备，对升麻皂甙生产现代化具有重要意义。以提高升麻皂甙茶香为目的酶解超声辅助萃取制备法，能够克服常规水蒸汽蒸馏法、有机溶剂萃取对活性物质带来的不利影响。CN200910043236.2“土茯苓皂甙、黄酮类提取物及其制备方法”公开了一种土茯苓皂甙、黄酮类提取物及其制备方法，该方法包括(1)土茯苓原料药材的处理，包括对原料药材进行真空干燥、粉碎，用复合植物提取酶进行酶解。(2)土茯苓皂甙和黄酮类化合物的提取，在超声波辅助下用乙醇回流提取后合并浓缩，用石油醚脱脂后分别用氯仿和乙酸乙酯萃取，回收溶剂后真空干燥得成品，得到的土茯苓黄酮类提取物，其中含黄酮类化合物30-80％；得到的土茯苓皂甙类提取物，其中含皂甙类化合物20-70％。黄酮类和皂甙类提取物广泛应用于原料药、中间体和保健食品领域。CN201310072493.5“一种以山牛蒡为原料制备多糖皂甙的方法”公开了一种多糖皂甙的制备方法，所述方法包括将山牛蒡进行清洗和超微粉碎，采用酶对处理后的原料进行生物转化，再采用超声波水提取，然后是分离阶段，包括膜过滤，去除杂质和选用大孔树脂在pH值为6～7，温度为30～40条件下进行柱上分离，其后是色谱分离阶段，采用工业色谱进行分离，其以牛蒡苷、牛蒡苷元为测定指标，测定了提取物中牛蒡苷和牛蒡苷元的含量。

目前，皂甙已应用在卷烟生产和烟用香精生产领域。CN 200810233541.3“一种含有植物皂甙提取物的卷烟复合滤嘴”公开了一种植物材料的处理方法及其在烟草中的应用，特别是皂甙在烟草中的应用。本发明利用从不同植物材料中提取的皂甙，通过工艺处理后搭载在合适的载体中制备成改性吸附材料颗粒，按10-30mg/支添加在复合滤嘴中，起到改善卷烟抽吸品质、清除有害成分的目的，其中所述的皂甙源自人参、三七、知母、远志、甘草、桔梗和柴胡。但该发明并未涉及皂甙的制备。CN200510016730.1“环糊精包合人参皂苷的方法及在烟草中的应用”公开了一种环糊精包合人参皂苷的方法及在烟草中的应用，首先制得环糊精溶液，然后取人参皂苷粉溶于环糊精溶液中，再将含有人参皂苷的环糊精溶液置于超声波清洗池中清洗并搅拌，使环糊精以包衣状态将人参皂苷包合，即得环糊精包合人参皂苷溶液，再将此溶液应用到现有烟草的制作过程中。CN 91100042.9“一种药物烟的制取方法”公开了一种含有中草药成分的烟的制取方法，该方法在于在常规的生产烟产品的工艺中，将绞股蓝皂甙均匀加入到烟丝或烟叶中，其加入量为烟丝或烟叶重量的0.01％-5％。CN 00130802.5“七叶参烟用保健香精”公开了一种烟用保健香精，其制备方法包括原料清洗、粉碎、配料；加果胶酶溶液酶解；加食用酒精浸取；压榨溶汁；蒸馏分离酒精；溶汁浓缩；加食用树脂定香；其原料组份以重量比计为七叶参(又名绞股蓝)40～45％、琴叶榕35～45％、淮山10～15％、仙茅、苦菜合计5％，所得产品含有的七叶参(绞股蓝)皂甙大于10％。其突出效果包括可降解香烟焦油，与烟叶香气极为协调，具有补肾壮阳、减轻吸烟引起的支气管炎等保健功能。此外，在现有技术中，在卷烟和卷烟香精香料领域应用较为广泛的是来自人参的人参皂甙和来自绞股蓝的皂甙，尚未发现升麻皂甙在卷烟领域中的应用。

本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种提高裂解香气成分的超声酶解辅助萃取制备升麻皂甙的方法；得到的升麻皂甙具有提高裂解产物香气感官品质及增加裂解产物香气成分浓度的优势，并在烟草制品中应用。该提取方法对目标成分的得率高，提取效率高和以无毒、无害的水作为提取溶剂，并具有溶剂量少、成本低等特点；原料超微粉碎处理简单，无环境污染，工艺简单，具有高效、省时和成本低等优点，从而提供了一种绿色环保、前景广阔的由升麻提取升麻皂甙的技术。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种提高裂解香气成分的超声酶解辅助萃取制备升麻皂甙的方法。

[技术方案]

本发明是通过如下技术方案实现的。

本发明涉及一种提高裂解香气成分的超声酶解辅助萃取制备升麻皂甙的方法，所述方法步骤如下：

(1)原料处理

升麻除去杂质并洗净后置于烘箱中烘至近干，然后置于恒温恒湿干燥器内烘至恒重，使得升麻的含水率低于0.01％，然后粉碎并过60目筛，从而得到升麻粉末，备用；

(2)酶解

向超纯水中加入步骤(1)得到的升麻粉末，再加入纤维素酶，然后用HCl调整得到的混合物的pH，再进行酶解从而得到升麻酶解液；

(3)超声提取

将步骤(2)得到的升麻酶解液进行超声波提取，然后在9000～11000rpm转速下离心8～12min，得到升麻皂甙粗提取液，接着将所述的升麻皂甙粗提取液进行过滤，滤渣用超纯水洗涤3次，合并滤渣即得升麻皂甙粗产品；

(4)树脂吸附

将工业级AMBERLITE XAD-2树脂按如下方法进行针对性预处理，以除掉AMBERLITEXAD-2树脂中含有的少量未聚合单体、交联剂、致孔剂以及其它有害有机、无机杂质，流程如下：以0.5BV的乙醇浸泡树脂24h((1BV个树脂床体积)；用2BV的乙醇以2BV/h的流速通过树脂柱，并浸泡树脂2h；用乙醇2BV/h的流速洗涤树脂，至流出液加水不呈白色混浊为止，再用水以同样流速洗净乙醇；用2BV的5％HCL溶液以2BV/h的流速通过树脂层，并浸泡树脂2h，而后用水以同样流速洗至出水pH中性；用2BV的2％NaOH溶液以2BV/h的流速通过树脂层，并浸泡树脂1h，而后用水以同样流速洗至出水pH中性；

将步骤(3)得到的升麻皂甙粗产品加水配成浓度为10.0mg/mL的溶液，用预处理过的AMBERLITE XAD-2树脂进行吸附，然后在水浴中振荡24h，保持水浴温度恒定为40℃，振荡频率为900～1100r/min；

(5)成品制备

用超纯水将吸附后的AMBERLITE XAD-2树脂洗涤两次然后过滤，待树脂滤干后进行动态洗脱，得到的洗脱液浓缩后真空冷冻干燥，得到升麻皂甙提取物固体样品。

根据本发明的一种具体实施方式，步骤(1)中所述的升麻为升麻的根茎。

根据本发明的另一种具体实施方式，步骤(1)中所述的烘箱温度为55～65℃，所述的恒温恒湿干燥器的温度为100～105℃。

根据本发明的另一种具体实施方式，在步骤(2)中，以以g计升麻粉末质量与以mL计超纯水体积之比1:20～1:60的比例，向超纯水中加入步骤(1)得到的升麻粉末。

根据本发明的另一种具体实施方式，在步骤(2)中，所述纤维素酶的添加量是以升麻的质量计1～1.5％，于55～65℃下酶解1.5～2.5h，从而得到升麻酶解液。

根据本发明的另一种具体实施方式，在步骤(2)中，用0.01～0.03mol/L HCl将得到的混合物的pH调整为4.9～5.1。

根据本发明的另一种具体实施方式，在步骤(3)中，步骤(2)得到的升麻酶解液用功率400～600W的超声波在25～45℃温度下进行提取，提取时间为0.5～1.5h。

根据本发明的另一种具体实施方式，在步骤(4)中，用经过预处理的AMBERLITEXAD-2树脂进行吸附，其吸附流速为0.9～1.1BV/h，吸附时间为0.8～1.2h。

根据本发明的另一种具体实施方式，在步骤(5)中，滤干后的树脂用浓度60％乙醇进行动态洗脱，洗脱速率为0.9～1.1BV/h。

根据本发明的另一种具体实施方式，在步骤(5)中，洗脱液在旋转蒸发仪中在45℃条件下浓缩到原有体积的10～15％，然后在25～45℃温度和0.1～0.2MPa压力条件下进行真空冷冻干燥。

下面将详细地描述本发明。

本发明涉及一种提高裂解香气成分的超声酶解辅助萃取制备升麻皂甙的方法，所述方法步骤如下：

(1)原料处理

升麻除去杂质并洗净后置于55～65℃烘箱中烘至近干，然后置于100～105℃温度的恒温恒湿干燥器内烘至恒重，使得升麻的含水率低于0.01％，然后粉碎并过60目筛，从而得到升麻粉末，备用。

升麻为毛茛科升麻属植物大三叶升麻(Cimicifugaheracleifolia Kom.)、兴安升麻(C.dahurica(Turcz.)Maxim.)或升麻(C.foetida L.)的根茎。在本发明方法中使用的升麻原料是升麻的根茎。与其它部位相比，升麻的根茎具有皂甙含量最高及活性成分最多等特点，因而本发明方法以升麻的根茎为原料。

在本处理步骤中，烘干升麻的烘箱温度55～65℃是适宜的，如果高于65℃，会造成升麻原料表面组织水分散失过快带来组织体的萎缩，如果低于55℃则会升麻原料预处理时间过长。

恒温恒湿干燥器的相对湿度为65±2％，温度100～105℃是适宜的，如果温度高于105℃，会造成原料组织内活性物质的降解，如果低于100℃则会导致水分清除不彻底。使用的恒温恒湿干燥器是本技术领域常用的可在市场上购买得到的产品，例如上海一恒仪器公司生产销售的DHG-9031A型产品。

升麻处理至其含水率低于0.01％，是为了提高升麻原料粉末样品的贮藏性及提高后期酶解的处理效率。

接下来升麻进行粉碎并过60目筛。粉碎的目的是为了利于酶解，提高酶解效率。粉碎颗粒越细，越易悬浮在酶解液中，增加有效面积而易被酶水解，加快水解速度；但粉碎过细，吸附作用过强，反而会影响扩散作用。经过多次试验，升麻粉末颗粒粒度60目以下是适宜的。

(2)酶解

以以g计升麻粉末质量与以mL计超纯水体积之比1:20～1:60的比例，向超纯水中加入步骤(1)得到的升麻粉末，再加入以升麻的质量计1～1.5％纤维素酶，然后用0.01～0.03mol/L HCl将得到的混合物的pH调整为4.9～5.1，于55～65℃下酶解1.5～2.5h，从而得到升麻酶解液。

酶法提取的关键因素之一是选择适当的溶剂。溶剂选择适当，就可以比较顺利地将需要的成分提取出来，并且可溶解较多的有效成分。在本发明方法中，溶剂使用的是超纯水，之所以使用超纯水是为了避免水质对酶解效果的干扰。

酶法提取的另一重要因素是底物浓度。在本发明方法中，以以g计升麻粉末的质量与以mL计溶剂超纯水的体积之比为1:20～1:60。当升麻粉末的质量一定时，如果超纯水的体积数大于这一范围，会造成后期处理成本过高，如果超纯水的体积数小于这一范围，则会造成提取的不完全。

酶的添加量是另一重要因素。本发明方法中，纤维素酶的使用量是以升麻的质量计1～1.5％，这个量是适宜的。当酶的用量低于升麻质量1％时，酶解反应较慢。随着酶的浓度的升高，与底物的接触面积增大，酶解反应速率增大。但当酶的用量超过升麻质量1.5％时，底物浓度相对较低，酶与底物竞争，会对酶产生抑制作用，酶得不到充分利用，造成浪费。本发明方法中使用的纤维素酶是本技术领域的技术人员熟知的产品，可在市场上购买得到，例如由河北百味生物科技有限公司生产销售的超萌饴纤维素酶产品。

在本步骤中，用0.01～0.03mol/L HCl调节混合物的pH。之所以使用这一浓度，是由于便于控制pH值的变化。本步骤中使用的酸包括但不限于HCl。

此外，体系的pH也会影响酶解。过高或过低的pH都会导致酶失活，pH不仅影响酶立体构象，也影响底物解离状态。在最适宜的pH下进行提取，效率最高。在本发明方法中，得到的混合物的pH定为4.9～5.1是适宜的。

在本发明方法中，酶解的温度范围为55～65℃。当酶解温度低于55℃时，提取效率较低。随着温度增高，分子运动加快，溶解、扩散速度也加快，有利于有效成分的提出，提取效率较高。但温度高于65℃时，有些有效成分被破坏，酶的活性降低，甚至失活，同时杂质的溶出也增多。

(3)超声提取

将步骤(2)得到的升麻酶解液用功率400～600W超声波在25～45℃温度下进行超声波提取0.5～1.5h，然后在9000～11000rpm转速下离心8～12min，得到升麻皂甙粗提取液，接着将所述的升麻皂甙粗提取液进行过滤，滤渣用超纯水洗涤3次，合并滤渣即得升麻皂甙粗产品。

超声波作为一种能量形式具有加热作用和空化作用，对酶反应可产生促进和抑制双重作用。当温度较低时，与空化作用相比，加热作用占主导，超声场下的反应体系吸收超声波能量，从而加速了酶促水解反应，表现为促进作用。随着温度的升高，空化作用逐步显现，在液体介质中微泡的形成和破裂及伴随能量的释放，产生瞬时局部高温、高压，可产生自由基，这些自由基可进入酶活性中心，破坏酶分子的构象。经过反复试验，25～45℃温度下进行超声波提取是最适宜的。

超声波的功率会影响酶的活力。在本发明方法中，超声波功率400～600W是适宜的。如果功率低于400W，会造成破壁作用不明显提取效率无明显变化；如果高于600W则会造成皂甙的降解。

超声时间的长短会影响超声的空化效应。时间太短，超声作用不完全，不能有效地利用超声技术；反之，超声时间太长，会产生其他影响，抑制酶活。本步骤的超声波提取时间为0.5～1.5h是适宜的。

超声提取后接着在9000～11000rpm转速下离心8～12min，这么做的目的是去除杂质物质。

(4)树脂吸附

在本发明方法中使用了树脂吸附对升麻皂甙粗产品进一步处理，其中使用的树脂是工业级AMBERLITE XAD-2树脂。该树脂具有对皂甙选择性高、成本低廉等特点。

将工业级AMBERLITE XAD-2树脂按如下方法进行针对性预处理，以除掉AMBERLITEXAD-2树脂中含有的少量未聚合单体、交联剂、致孔剂以及其它有害有机、无机杂质，流程如下：以0.5BV的乙醇浸泡树脂24h((1BV个树脂床体积)；用2BV的乙醇以2BV/h的流速通过树脂柱，并浸泡树脂2h；用乙醇2BV/h的流速洗涤树脂，至流出液加水不呈白色混浊为止，再用水以同样流速洗净乙醇；用2BV的5％HCL溶液以2BV/h的流速通过树脂层，并浸泡树脂2h，而后用水以同样流速洗至出水pH中性；用2BV的2％NaOH溶液以2BV/h的流速通过树脂层，并浸泡树脂1h，而后用水以同样流速洗至出水pH中性；

将步骤(3)得到的升麻皂甙粗产品加水配成浓度为10.0mg/mL的溶液，用预处理过的AMBERLITE XAD-2树脂进行吸附，其吸附流速为0.9～1.1BV/h，吸附时间为0.8～1.2h，然后在水浴中振荡24h，保持水浴温度恒定为40℃，振荡频率为900～1100r/min。

(5)成品制备

用超纯水将吸附后的AMBERLITE XAD-2树脂洗涤两次然后过滤，待树脂滤干后用浓度60％乙醇进行动态洗脱，洗脱速率为0.9～1.1BV/h，得到的洗脱液在旋转蒸发仪中在45℃条件下浓缩到原有体积的10～15％，然后在25～45℃温度和0.1～0.2MPa压力条件下进行真空冷冻干燥，得到升麻皂甙提取物固体样品。

之所以用浓度60％乙醇进行动态洗脱，是由于此浓度下解吸率最高。

采用高效液相色谱设备，根据《药典》的方法，测定所得升麻皂甙的得率。

本发明还涉及根据本发明制备方法制备得到的升麻皂甙。制备得到的升麻皂甙提取物用90wt％乙醇水溶液稀释，按烟丝质量的0.001-0.01％以雾化形式均匀喷洒到烟丝中，在恒温(22℃±2℃)恒湿(RH60％±5％)箱中平衡48小时，制成卷烟，然后让调香师采用盲评的方法进行感官评吸鉴定。由于采用超声法结合酶解制备升麻皂苷，提取效率得到较大提升，使得包裹其中的糖苷类物质能充分地从植物细胞中分解出来。将制备得到的提取物加到烟丝中，经过烟气高温分解，在保留烟叶本身的烟香的同时，能提高香气甜润感，清香显著增加，谐调性好，使烟气细腻柔和，降低烟气焦油引起的刺激感。

[有益效果]

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明的制备方法适宜工业化生产，提取率高。升麻皂甙的得率比水蒸气蒸馏提取法提高1.16～1.63倍，比传统***索氏提取法提高1.11～1.57倍。所得提高裂解产物香气感官品质效果比水蒸气蒸馏提取法提高16.15％～36.22％，比传统***索氏提取法提高14.81％～34.64％；

(2)所得提高烟叶香气成分总浓度比水蒸气蒸馏提取法提高10.47％～32.39％，比传统***索氏提取法提高1.82％～22.03％，具有明显提高裂解产物香气感官品质和裂解产物香气总量的效果；

(3)以无毒、无害的水作为提取溶剂，溶剂用量少、成本低，原料超微粉碎处理简单，无环境污染，工艺简单，具有高效、省时和成本低等优点，是一种绿色环保、前景广阔的烟用香料的制备技术。

【附图说明】

图1是本发明方法与现有技术在升麻皂甙裂解产物香气感官品质及裂解产物香气成分浓度的对比图。

【具体实施方式】

以下给出实施例，对本发明作进一步说明。

实施例1

(1)原料处理

升麻除去杂质并洗净后置于60℃烘箱中烘至近干，然后置于105℃的恒温恒湿干燥器内烘至恒重(含水率低于0.01％)，过60目筛后得到升麻粉末，备用；

(2)酶解

以以g计升麻粉末质量与以mL计超纯水体积之比1:60的比例，向密理博超纯水中加入步骤(1)得到的升麻粉末，然后加入以升麻的质量计1.5％的纤维素酶，然后用0.01mol/L HCl调节混合物的pH为5.0，于60℃下酶解2h后得到升麻酶解液；

(3)超声提取

将步骤(2)所得的升麻酶解液在500W的超声功率、25℃下提取1h，然后在10000rpm转速下离心10min，得到升麻皂甙粗提取液，接着将升麻皂甙粗提取液过滤，滤渣用超纯水洗涤3次，合并滤渣即得升麻皂甙粗产品；

(4)树脂吸附

将工业级AMBERLITE XAD-2树脂进行预处理，以除掉AMBERLITE XAD-2树脂中含有的少量未聚合单体、交联剂、致孔剂以及其它有害有机、无机杂质，流程如下：以0.5BV的乙醇浸泡树脂24h((1BV个树脂床体积)；用2BV的乙醇以2BV/h的流速通过树脂柱，并浸泡树脂2h；用乙醇2BV/h的流速洗涤树脂，至流出液加水不呈白色混浊为止，再用水以同样流速洗净乙醇；用2BV的5％HCL溶液以2BV/h的流速通过树脂层，并浸泡树脂2h，而后用水以同样流速洗至出水pH中性；用2BV的2％NaOH溶液以2BV/h的流速通过树脂层，并浸泡树脂1h，而后用水以同样流速洗至出水pH中性；

将步骤(3)得到的升麻皂甙粗产品加水配成10.0mg/mL的溶液，用预处理过的AMBERLITE XAD-2树脂进行吸附，其吸附流速为0.9BV/h，吸附时间为1.2h，然后在水浴中振荡24h，保持水浴温度恒定为40℃，振荡功率为1100r/min；

(5)成品制备

用超纯水将吸附后的AMBERLITE XAD-2树脂洗涤两次然后过滤，待树脂滤干后用浓度60％乙醇进行动态洗脱，洗脱速率为1.0BV/h，得到的洗脱液在旋转蒸发仪中在温度45℃条件下浓缩到原有体积的10％，然后在45℃温度和0.1MPa压力条件下进行真空冷冻干燥，得到升麻皂甙提取物固体样品。

测定所得升麻皂甙的得率为1.68％。

实施例2

(1)原料处理

升麻除去杂质并洗净后置于55℃烘箱中烘至近干，然后置于105℃的恒温恒湿干燥器内烘至恒重(含水率低于0.01％)，过60目筛后得到升麻粉末，备用；

(2)酶解

以以g计升麻粉末质量与以mL计超纯水体积之比1:20的比例，向密理博超纯水中加入步骤(1)得到的升麻粉末，然后加入以升麻的质量计1％的纤维素酶，然后用0.03mol/LHCl调节混合物的pH为5.0，于55℃下酶解2.5h后得到升麻酶解液；

(3)超声处理

将步骤(2)所得的升麻酶解液在400W的超声功率、35℃下提取0.5h，然后在9000rpm转速下离心12min，得到升麻皂甙粗提取液，接着将所述升麻皂甙粗提取液过滤，滤渣用超纯水洗涤3次，合并滤渣即得升麻皂甙粗产品；

(4)树脂吸附

将工业级AMBERLITE XAD-2树脂进行预处理，以除掉AMBERLITE XAD-2树脂中含有的少量未聚合单体、交联剂、致孔剂以及其它有害有机、无机杂质，流程如下：以0.5BV的乙醇浸泡树脂24h((1BV个树脂床体积)；用2BV的乙醇以2BV/h的流速通过树脂柱，并浸泡树脂2h；用乙醇2BV/h的流速洗涤树脂，至流出液加水不呈白色混浊为止，再用水以同样流速洗净乙醇；用2BV的5％HCL溶液以2BV/h的流速通过树脂层，并浸泡树脂2h，而后用水以同样流速洗至出水pH中性；用2BV的2％NaOH溶液以2BV/h的流速通过树脂层，并浸泡树脂1h，而后用水以同样流速洗至出水pH中性。

将步骤(3)得到的升麻皂甙粗产品加水配成10.0mg/mL溶液，用预处理过的AMBERLITE XAD-2树脂进行吸附，吸附流速为1.0BV/h，吸附时间为1h，然后在水浴中振荡24h，保持水浴温度恒定为40℃，振荡功率为900r/min；

(5)成品制备

用超纯水将吸附后的AMBERLITE XAD-2树脂洗两次然后过滤，待树脂滤干后用浓度60％乙醇进行动态洗脱，洗脱速率为1.0BV/h，得到的洗脱液在旋转蒸发仪中在温度45℃条件下浓缩到原有体积的10％，然后在35℃温度和0.1MPa压力条件下进行真空冷冻干燥，得到升麻皂甙提取物固体样品。

测定所得升麻皂甙的得率为1.19％。

实施例3

(1)原料处理

升麻除去杂质并洗净后置于65℃烘箱中烘至近干，然后置于100℃的恒温恒湿干燥器内烘至恒重(含水率低于0.01％)，过60目筛后得到升麻粉末，备用；

(2)酶解

以以g计升麻粉末质量与以mL计超纯水体积之比1:60的比例，向密理博超纯水中加入步骤(1)得到的升麻粉末，再加入以升麻的质量计1.2％的纤维素酶，然后用0.02mol/LHCl调节pH为4.9，于65℃下酶解1.5h后得到升麻酶解液；

(3)超声提取

将步骤(2)所得的升麻酶解液在600W的超声功率、45℃下提取0.5h，然后在10000rpm转速下离心10min，得到升麻皂甙粗提取液，接着将升麻皂甙粗提取液过滤，滤渣用超纯水洗涤3次，合并滤渣即得升麻皂甙粗产品；

(4)树脂吸附

将工业级AMBERLITE XAD-2树脂进行预处理，以除掉AMBERLITE XAD-2树脂中含有的少量未聚合单体、交联剂、致孔剂以及其它有害有机、无机杂质，流程如下：以0.5BV的乙醇浸泡树脂24h((1BV个树脂床体积)；用2BV的乙醇以2BV/h的流速通过树脂柱，并浸泡树脂2h；用乙醇2BV/h的流速洗涤树脂，至流出液加水不呈白色混浊为止，再用水以同样流速洗净乙醇；用2BV的5％HCL溶液以2BV/h的流速通过树脂层，并浸泡树脂2h，而后用水以同样流速洗至出水pH中性；用2BV的2％NaOH溶液以2BV/h的流速通过树脂层，并浸泡树脂1h，而后用水以同样流速洗至出水pH中性；

将步骤(3)得到的升麻皂甙粗产品加水配成10.0mg/mL的溶液，经AMBERLITE XAD-2树脂进行吸附，吸附流速为1.1BV/h，吸附时间为0.8h，然后在水浴中振荡24h，保持水浴温度恒定为40℃，振荡功率为1000r/min；

(5)成品制备

用超纯水将吸附后的AMBERLITE XAD-2树脂洗两次然后过滤，待树脂滤干后用浓度60％乙醇进行动态洗脱，洗脱速率1.1BV/h，得到的洗脱液在旋转蒸发仪中在温度45℃条件下浓缩到原有体积的15％，然后在45℃温度和0.1MPa压力条件下进行真空冷冻干燥，得到升麻皂甙提取物固体样品。。

测定所得升麻皂甙的得率为1.24％。

实施例4

(1)原料处理

升麻除去杂质并洗净后置于60℃烘箱中烘至近干，然后置于102℃的恒温恒湿干燥器内烘至恒重(含水率低于0.01％)，过60目筛后得到升麻粉末，备用；

(2)酶解

以以g计升麻粉末质量与超纯水体积以mL计之比1:40的比例，向密理博超纯水中加入步骤(1)得到的升麻粉末，然后加入以升麻的质量计1.5％的纤维素酶，然后用0.02mol/L HCl调节pH为5.1，于60℃下酶解2h后得到升麻酶解液；

(3)超声提取

将步骤(2)所得的升麻酶解液在400W的超声功率、25℃下提取1.5h，然后在11000rpm转速下离心8min，得到升麻皂甙粗提取液，接着将升麻皂甙粗提取液过滤，滤渣用超纯水洗涤3次，合并滤渣即得升麻皂甙粗产品。

(4)树脂吸附

将工业级AMBERLITE XAD-2树脂进行预处理，以除掉AMBERLITE XAD-2树脂中含有的少量未聚合单体、交联剂、致孔剂以及其它有害有机、无机杂质，流程如下：以0.5BV的乙醇浸泡树脂24h((1BV个树脂床体积)；用2BV的乙醇以2BV/h的流速通过树脂柱，并浸泡树脂2h；用乙醇2BV/h的流速洗涤树脂，至流出液加水不呈白色混浊为止，再用水以同样流速洗净乙醇；用2BV的5％HCL溶液以2BV/h的流速通过树脂层，并浸泡树脂2h，而后用水以同样流速洗至出水pH中性；用2BV的2％NaOH溶液以2BV/h的流速通过树脂层，并浸泡树脂1h，而后用水以同样流速洗至出水pH中性。

将步骤(3)得到的加水配成10.0mg/mL的溶液，用预处理过的AMBERLITE XAD-2树脂进行吸附，吸附流速为1.0BV/h，吸附时间为1h，然后在水浴中振荡24h，保持水浴温度恒定为40℃，振荡功率为1000r/min；

(5)成品制备

用超纯水将吸附后的AMBERLITE XAD-2树脂洗涤两次然后过滤，待树脂滤干后用浓度60％乙醇进行动态洗脱，选择洗脱速率为0.9BV/h，得到的洗脱液在旋转蒸发仪中在温度45℃条件下浓缩到原有体积的12％，然后在25℃温度和0.2MPa压力条件下进行真空冷冻干燥，得到升麻皂甙提取物固体样品。

测定所得升麻皂甙的得率为1.42％。

Claims (10)

1.一种提高裂解香气成分的超声酶解辅助萃取制备升麻皂甙的方法，其特征在于所述方法的步骤如下：

(1)原料处理

升麻除去杂质并洗净后置于烘箱中烘至近干，然后置于恒温恒湿干燥器内烘至恒重，使得升麻的含水率低于0.01％，然后粉碎并过60目筛，从而得到升麻粉末，备用；

(2)酶解

向超纯水中加入步骤(1)得到的升麻粉末，再加入纤维素酶，然后用HCl调整得到的混合物的pH，再进行酶解从而得到升麻酶解液；

(3)超声提取

将步骤(2)得到的升麻酶解液进行超声波提取，然后在9000～11000rpm转速下离心8～12min，得到升麻皂甙粗提取液，接着将所述的升麻皂甙粗提取液进行过滤，滤渣用超纯水洗涤3次，合并滤渣即得升麻皂甙粗产品；

(4)树脂吸附

将工业级AMBERLITE XAD-2树脂按如下方法进行针对性预处理，以除掉AMBERLITEXAD-2树脂中含有的少量未聚合单体、交联剂、致孔剂以及其它有害有机、无机杂质，流程如下：以0.5BV的乙醇浸泡树脂24h((1BV个树脂床体积)；用2BV的乙醇以2BV/h的流速通过树脂柱，并浸泡树脂2h；用乙醇2BV/h的流速洗涤树脂，至流出液加水不呈白色混浊为止，再用水以同样流速洗净乙醇；用2BV的5％HCL溶液以2BV/h的流速通过树脂层，并浸泡树脂2h，而后用水以同样流速洗至出水pH中性；用2BV的2％NaOH溶液以2BV/h的流速通过树脂层，并浸泡树脂1h，而后用水以同样流速洗至出水pH中性；

将步骤(3)得到的升麻皂甙粗产品加水配成浓度为10.0mg/mL的溶液，用预处理过的AMBERLITE XAD-2树脂进行吸附，然后在水浴中振荡24h，保持水浴温度恒定为40℃，振荡频率为900～1100r/min；

(5)成品制备

用超纯水将吸附后的AMBERLITE XAD-2树脂洗涤两次然后过滤，待树脂滤干后进行动态洗脱，得到的洗脱液浓缩后真空冷冻干燥，得到升麻皂甙提取物固体样品。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中所述的升麻为升麻的根茎。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中所述的烘箱温度为55～65℃，所述的恒温恒湿干燥器的温度为100～105℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中，以以g计升麻粉末质量与以mL计超纯水体积之比1:20～1:60的比例，向超纯水中加入步骤(1)得到的升麻粉末。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中，所述纤维素酶的添加量是以升麻的质量计1～1.5％，于55～65℃下酶解1.5～2.5h，从而得到升麻酶解液。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中，用0.01～0.03mol/L HCl将得到的混合物的pH调整为4.9～5.1。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(3)中，步骤(2)得到的升麻酶解液用功率400～600W超声波在25～45℃温度下进行提取，提取时间为0.5～1.5h。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(4)中，用经过预处理的AMBERLITEXAD-2树脂进行吸附，其吸附流速为0.9～1.1BV/h，吸附时间为0.8～1.2h。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(5)中，滤干后的树脂用浓度60％乙醇进行动态洗脱，洗脱速率为0.9～1.1BV/h。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(5)中，洗脱液在旋转蒸发仪中在45℃条件下浓缩到原有体积的10～15％，然后在25～45℃温度和0.1～0.2MPa压力条件下进行真空冷冻干燥。