CN107602641A - 一种基于冷冻干燥从娑罗子中超高压提取七叶皂苷的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于冷冻干燥从娑罗子中超高压提取七叶皂苷的方法，它是先将娑罗子药材经粉碎、浸泡后进行冷冻干燥，然后再进行超高压提取，提取步骤包括升压阶段、保压阶段、泄压阶段等。本发明通过将娑罗子进行冷冻干燥处理，从而改变药材组织的内部构造，使细胞壁更容易破裂，活性成分更容易渗出，从而减少超高压提取的压强和次数，降低能耗和成本。

Description

一种基于冷冻干燥从娑罗子中超高压提取七叶皂苷的方法

技术领域

本发明属于制药领域，涉及七叶皂苷的提取方法，尤其是一种基于冷冻干燥从娑罗子中超高压提取七叶皂苷的方法。

背景技术

七叶皂苷又称七叶皂苷酸，为从七叶树科七叶树属植物种子提取得到的总皂苷、β-七叶皂苷或异七叶皂苷等的总称，属于三萜皂苷类。七叶皂苷具有抗炎、抗水肿等多种功效，临床上主要用于脑水肿、创伤等疾病的治疗。目前对七叶皂苷的提取绝大多数采用的是乙醇热回流或渗漏的方法，例如CN 104402963 A、CN 102659897 A、CN 106589045 A、CN104804060 A等专利文献均采用的是该类方法。

随着中药提取技术的不断进步，越来越多的新方法被用于七叶皂苷活性成分的提取中。CN 106491672 A公开了一种采用的超临界二氧化碳萃取提取七叶皂苷的方法，CN106554384 A公开了采用超声辅助提取七叶皂苷的方法，CN 102309529 A公开了采用微波提取七叶皂苷的方法，CN 101967175 A公开了采用超声波-微波协同萃取七叶皂苷的方法。但是，直到目前尚未见采用超高压方法提取七叶皂苷的报道。

超高压提取也称超高冷等静压提取，是指用100-1000MPa的流体静压力作用于提取溶剂和中药的混合液上，并在预定压力下保持一段时间，使植物细胞内外压力达到平衡后迅速卸压。由于细胞内外渗透压力忽然增大，细胞膜的结构发生变化，使得细胞内的有效成分能够穿过细胞膜而转移到细胞外的提取液中，达到提取中药有效成分的目的。该方法可以有效提取药材中黄酮、皂苷、多糖和生物碱等多种有效成份。与其它提取方式相比，超高压提取具有温度低、时间短、效率高等优点。

娑罗子质地坚硬，细胞壁难以破裂，溶剂难以渗透入药材组织，导致超高压提取时需要较高的压强(通常需要500Mpa以上)和较多次数(通常需要重复提取3次以上)，从而增加了能耗和成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种超高压提取七叶皂苷的方法，该方法首先将娑罗子进行冷冻干燥处理，从而改变药材组织的内部构造，使细胞壁更容易破裂，活性成分更容易渗出，从而减少超高压提取的压强和次数，降低能耗和成本。

本发明提供的方法包括以下步骤：

(1)将娑罗子粉碎为5-100目粒度的粉末，加水浸泡0.5-3小时后捞出，沥去表面的水分，置于冷冻箱中迅速冰冻；

(2)将冷冻后的娑罗子进行真空干燥，控制干燥过程的真空度在10-20pa范围内，温度在10-50℃范围内；

(3)向干燥后的娑罗子中加入5-20倍重量的提取溶剂，一起装入耐压、柔韧的软袋中密封，然后放入超高压提取装置的提取容器中，在常温下进行提取，提取步骤如下：

1)升压阶段：在5-30min内将提取容器内的压强升高到100-400Mpa；

2)保压阶段：保持压强5-20min；

3)泄压阶段：在5-30s内迅速将压强泄为常压；

4)重复步骤1)-3)1-3次；

(4)将软袋从超高压提取装置中取出，倒出物料，经过滤，离心，浓缩，干燥后即得七叶皂苷提取物。

优选地，所述提取溶剂为水或10-50％乙醇。根据相似相溶原理，采用该溶剂提取的活性成分含量最高。

优选地，所述娑罗子粉末的粒度为10-30目。粒径过大，溶剂不容易透过药材渗入到组织细胞，活性成分与溶剂的接触减少，导致提取效率降低；反之，如果粒径过小，则不仅活性成分溶出增加，药材组织、蛋白、鞣质等杂质类成分的溶出也会增加，反而会导致提取物中的活性成分含量降低。

优选地，所述提取溶剂为娑罗子重量的10-15倍。提取溶剂太少，则活性成分达到溶解平衡以后难以继续溶出，导致提取效率不高，溶剂太多则会增加成本。

优选地，所述升压阶段为在10-15min内将提取容器内的压强升高到200-300Mpa。压力越高，则溶剂浸润和活性成分的传递速度越快，同时还会影响溶剂密度、活度和药材基块结构，使活性成分的溶出速度加快，溶出量增加；但是如果压力过高，同样会使杂质类成分的溶出增加，对提取反而不利而且会增加成本。而升压的速度越快细胞壁越容易破裂。

优选地，所述保压阶段的时间为10-15min。在此范围内，溶质的溶解能更好地达到平衡。

优选地，所述泄压阶段的时间为10-15s。药材组织细胞的压力从几百兆帕的超高压迅速减为常压，在反向压力的作用下，发生流体以及药材基质体积的***膨胀，对药材组织形成强烈的冲击致使发生形变，同时细胞结构出现松散、孔洞、破裂，使药材成分与溶剂充分接触并向外迅速扩散。因此，理论上泄压时间应该越短越好，但如果时间过短，则会导致大量无效成分溶出。

优选地，重复步骤1)-3)1次，提取的活性成分不仅充分，而且缩短周期节省能源。

本发明中所涉及到的乙醇浓度均指体积浓度，如10-50％乙醇指的是每100ml乙醇水溶液中含有乙醇10-50ml。

本发明的有益效果是：

1)采用本发明的方法，与现有的提取方法相比，能够提高提取物中七叶皂苷的含量，减少杂质，同时还能提高七叶皂苷的转移率，说明药材利用率更高，提取更加充分，从而降低了提取成本。

2)与热回流、煎煮、微波、超声等提取方法相比，本发明在较低的温度(室温)下进行，从而减少了能源消耗以及活性成分破坏，得到的提取物具有更好的药用活性。

3)本发明的前处理和提取时间总共不超过5小时，其中超高压提取的时间总共不超过3小时，与现有方法相比，大幅缩短了提取时间，提高了提取效率。

4)本发明在超高压提取前，对娑罗子药材进行了冷冻干燥的预处理，药材先经过浸泡，大量的水份渗入到药材组织内部，然后再利用冰晶升华的原理，在高度真空的环境下，将已冻结了的水分不经过融化直接从冰固体升华为蒸汽，水分在升华溢出的过程中，在药材组织内部留下了大量孔洞，使药材组织内部形成多孔的海绵状结构，使得超高压的溶剂能更容易透过药材渗入到组织细胞而将活性成分提取出来，从而有利于降低超高压的压强和减少超高压的提取次数，进而降低能耗和成本。

具体事实方式

下面通过具体实施例对本发明进行详细地说明。

实施例1

(1)将娑罗子粉碎为15目粒度的粉末，加水浸泡2小时后捞出，沥去表面的水分，置于温度为-25℃的冷冻箱中迅速冰冻；

(2)将冷冻后的娑罗子进行真空干燥，控制干燥过程的真空度为10pa，温度为40℃；

(3)向干燥后的娑罗子中加入12倍重量的20％乙醇，一起装入耐压、柔韧的软袋中密封，然后放入超高压提取装置的提取容器中，在常温下进行提取，提取步骤如下：

1)升压阶段：在15min内将提取容器内的压强升高到200Mpa；

2)保压阶段：保持压强15min；

3)泄压阶段：在10s内迅速将压强泄为常压；

4)重复步骤1)-3)1次；

(4)将软袋从提取容器中取出，倒出物料，经过滤，离心，浓缩，干燥后即得七叶皂苷提取物。

经测算，提取物收率为16.3％，七叶皂苷纯度为49.6％，七叶皂苷转移率99.6％。

实施例2

(1)将娑罗子粉碎为30目粒度的粉末，加水浸泡3小时后捞出，沥去表面的水分，置于温度为-30℃的冷冻箱中迅速冰冻；

(2)将冷冻后的娑罗子进行真空干燥，控制干燥过程的真空度为20pa，温度为50℃；

(3)向干燥后的娑罗子中加入15倍重量的水，一起装入耐压、柔韧的软袋中密封，然后放入超高压提取装置中，在常温下进行提取，提取步骤如下：

1)升压阶段：在10min内将提取容器内的压强升高到300Mpa；

2)保压阶段：保持压强10min；

3)泄压阶段：在15s内迅速将压强泄为常压；

4)重复步骤1)-3)2次；

(4)将软袋从超高压提取装置中取出，倒出物料，经过滤，离心，浓缩，干燥后即得七叶皂苷提取物。

经测算，提取物收率为17.1％，七叶皂苷纯度为47.0％，七叶皂苷转移率99.0％。

实施例3

(1)将娑罗子粉碎为10目粒度的粉末，加水浸泡1小时后捞出，沥去表面的水分，置于温度为-20℃的冷冻箱中迅速冰冻；

(2)将冷冻后的娑罗子进行真空干燥，控制干燥过程的真空度为15pa，温度为30℃；

(3)向干燥后的娑罗子中加入10倍重量的30％乙醇，一起装入耐压、柔韧的软袋中密封，然后放入超高压提取装置的提取容器中，在常温下进行提取，提取步骤如下：

1)升压阶段：在15min内将提取容器内的压强升高到250Mpa；

2)保压阶段：保持压强20min；

3)泄压阶段：在5s内迅速将压强泄为常压；

4)重复步骤1)-3)3次；

(4)将软袋从超高压提取装置中取出，倒出物料，经过滤，离心，浓缩，干燥后即得七叶皂苷提取物。

经测算，提取物收率为17.3％，七叶皂苷纯度为46.3％，七叶皂苷转移率98.7％。

实施例4

(1)将娑罗子粉碎为5目粒度的粉末，加水浸泡3小时后捞出，沥去表面的水分，置于温度为-30℃的冷冻箱中迅速冰冻；

(2)将冷冻后的娑罗子进行真空干燥，控制干燥过程的真空度为10pa，温度为25℃；

(3)向干燥后的娑罗子中加入20倍重量的50％乙醇，一起装入耐压、柔韧的软袋中密封，然后放入超高压提取装置的提取容器中，在常温下进行提取，提取步骤如下：

1)升压阶段：在20min内将提取容器内的压强升高到400Mpa；

2)保压阶段：保持压强10min；

3)泄压阶段：在30s内迅速将压强泄为常压；

4)重复步骤1)-3)2次；

(4)将软袋从超高压提取装置中取出，倒出物料，经过滤，离心，浓缩，干燥后即得七叶皂苷提取物。

经测算，提取物收率为16.8％，七叶皂苷纯度为47.2％，七叶皂苷转移率97.6％。

实施例5

(1)将娑罗子粉碎为50目粒度的粉末，加水浸泡1小时后捞出，沥去表面的水分，置于冷冻箱中迅速冰冻；

(2)将冷冻后的娑罗子进行真空干燥，控制干燥过程的真空度在10～20pa范围内，温度在10-50℃范围内；

(3)向干燥后的娑罗子中加入5倍重量的40％乙醇，一起装入耐压、柔韧的软袋中密封，然后放入超高压提取装置的提取容器中，在常温下进行提取，提取步骤如下：

1)升压阶段：在5-30min内将提取容器内的压强升高到100Mpa；

2)保压阶段：保持压强20min；

3)泄压阶段：在5s内迅速将压强泄为常压；

4)重复步骤1)-3)3次；

(4)将软袋从超高压提取装置中取出，倒出物料，经过滤，离心，浓缩，干燥后即得七叶皂苷提取物。

经测算，提取物收率为16.9％，七叶皂苷纯度为46.6％，七叶皂苷转移率97.0％。

实施例6

(1)将娑罗子粉碎为100目粒度的粉末，加水浸泡0.5小时后捞出，沥去表面的水分，置于冷冻箱中迅速冰冻；

(2)将冷冻后的娑罗子进行真空干燥，控制干燥过程的真空度在10～20pa范围内，温度在10-50℃范围内；

(3)向干燥后的娑罗子中加入10倍重量的10％乙醇，一起装入耐压、柔韧的软袋中密封，然后放入超高压提取装置的提取容器中，在常温下进行提取，提取步骤如下：

1)升压阶段：在20min内将提取容器内的压强升高到300Mpa；

2)保压阶段：保持压强15min；

3)泄压阶段：在15s内迅速将压强泄为常压；

4)重复步骤1)-3)1次；

(4)将软袋从超高压提取装置中取出，倒出物料，经过滤，离心，浓缩，干燥后即得七叶皂苷提取物。

经测算，提取物收率为17.3％，七叶皂苷纯度为46.1％，七叶皂苷转移率98.2％。

试验例

取与实施例1-6属于同一批次的药材(药材中七叶皂苷的含量为8.12％)，按照不同的方式进行提取，提取溶剂除水煎煮提取外均采用20％乙醇，提取方法均采用本领域熟知的常规方法。

同时制备以下对比例：

将娑罗子粉碎为15目粒度的粉末，加入12倍重量的20％乙醇，浸泡1小时后一起装入耐压、柔韧的软袋中密封，然后放入超高压提取装置的提取容器中，在常温下进行提取，提取步骤如下：

1)升压阶段：在15min内将提取容器内的压强升高到200Mpa；

2)保压阶段：保持压强15min；

3)泄压阶段：在10s内迅速将压强泄为常压；

4)重复步骤1)-3)1次；

5)将软袋从提取容器中取出，倒出物料，经过滤，高速离心，减压浓缩，真空干燥后即得七叶皂苷提取物。

将提取液浓缩、干燥后计算提取物收率，同时检测七叶皂苷含量，并根据药材含量计算七叶皂苷转移率(指提取物中七叶皂苷总质量占药材中七叶皂苷总质量的比例)，结果见下表。

	提取物收率(％)	七叶皂苷含量(％)	七叶皂苷转移率(％)
				超声提取	16.7	38.7	79.6
微波提取	17.2	42.3	89.6
				渗漏提取	13.5	45.2	75.1
热回流提取	17.2	40.3	85.4
				超临界二氧化碳萃取	11.3	47.0	65.4
水煎煮提取	16.0	36.4	71.7
				对比例	17.2	45.0	95.3

从以上数据可以看出，采用超高压提取，得到的提取物中七叶皂苷含量及转移率均明显高于现有的超声、微波、渗漏等提取方法；同时还看出，将娑罗子药材进行冷冻干燥处理后，提取的产物中七叶皂苷含量及转移率均高于未进行冷冻干燥处理的对比例。对比例若要进一步提高提取效果，需要升高压强、缩短泄压时间，增加提取次数，从而增加能耗和成本。

Claims (8)

1.一种基于冷冻干燥从娑罗子中超高压提取七叶皂苷的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将娑罗子粉碎为5-100目粒度的粉末，加水浸泡0.5-3小时后捞出，沥去表面的水分，置于冷冻箱中迅速冰冻；

(2)将冷冻后的娑罗子进行真空干燥，控制干燥过程的真空度在10-20pa范围内，温度在10-50℃范围内；

(3)向干燥后的娑罗子中加入5-20倍重量的提取溶剂，一起装入耐压、柔韧的软袋中密封，然后放入超高压提取装置的提取容器中，在常温下进行提取，提取步骤如下：

1)升压阶段：在5-30min内将提取容器内的压强升高到100-400Mpa；

2)保压阶段：保持压强5-20min；

3)泄压阶段：在5-30s内迅速将压强泄为常压；

4)重复步骤1)-3)1-3次；

(4)将软袋从超高压提取装置中取出，倒出物料，经过滤，离心，浓缩，干燥后即得七叶皂苷提取物。

2.如权利要求1所述基于冷冻干燥从娑罗子中超高压提取七叶皂苷的方法，其特征在于：所述提取溶剂为水或10-50％乙醇。

3.如权利要求1所述基于冷冻干燥从娑罗子中超高压提取七叶皂苷的方法，其特征在于：所述娑罗子粉末的粒度为10-30目。

4.如权利要求1所述基于冷冻干燥从娑罗子中超高压提取七叶皂苷的方法，其特征在于：所述提取溶剂为娑罗子重量的10-15倍。

5.如权利要求1所述基于冷冻干燥从娑罗子中超高压提取七叶皂苷的方法，其特征在于：所述升压阶段为在10-15min内将提取容器内的压强升高到200-300Mpa。

6.如权利要求1所述基于冷冻干燥从娑罗子中超高压提取七叶皂苷的方法，其特征在于：所述保压阶段的时间为10-15min。

7.如权利要求1所述基于冷冻干燥从娑罗子中超高压提取七叶皂苷的方法，其特征在于：所述泄压阶段的时间为10-15s。

8.如权利要求1所述基于冷冻干燥从娑罗子中超高压提取七叶皂苷的方法，其特征在于：重复步骤1)-3)1次。