一种牛大力中总皂苷的超声-微波协同提取方法
阅读说明：本技术 一种牛大力中总皂苷的超声-微波协同提取方法 (Ultrasonic-microwave synergistic extraction method of total saponins in beautiful millettia root ) 是由 王茂媛 羊青 王清隆 王祝年 晏小霞 汤欢 李英英 王建荣 于 2021-09-18 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种牛大力中总皂苷的超声-微波协同提取方法,包括以下步骤：S1材料处理、S2冷浸、S3酶水解、S4提取浸膏、S5超声-微波协同提取,本发明的提取方法提取总皂苷含量较高,皂苷收率较高,而杂质含量少,各个步骤协同作用,解决总皂苷含量较低、杂质较多、提取过程起泡的问题。(The invention provides an ultrasonic-microwave synergistic extraction method of total saponins in beautiful millettia root, which comprises the following steps: s1 material processing, S2 cold soaking, S3 enzyme hydrolysis, S4 extract extraction and S5 ultrasonic-microwave synergistic extraction.)
技术领域
本发明涉及植物提取领域，特别涉及一种牛大力中总皂苷的超声-微波协同提取方法。
背景技术
牛大力，别名猪脚笠、金钟根、山莲藕、倒吊金钟、大力薯。为豆科崖豆藤属植物美丽崖豆藤的干燥根，性味甘、平，具有补虚润肺，强筋活络的功效，近年来对牛大力化学成分的研究表明，牛大力的有效活性成分主要为黄酮类、糖类、皂苷类和生物碱化合物，有保肝、增强免疫力、抗疲劳、祛痰止咳等作用，是一种具有一定保健功效的植物资源，值得深入研究及广泛推广。而目前对牛大力总皂苷的提取方法几乎为分析醇溶成分中的皂苷成分，提取的总皂苷含量50～80％，即使得到高含量的总皂苷也要经过多次柱层析，该方法将含大量杂质的提取液直接经由大孔吸附树脂柱分离纯化，造成去除杂质的同时有效成分损失也较大，且成本较高，存在杂质去除不彻底的问题；专利CN102793741A，公开牛大力全成分提取物及其制备方法和应用，提供牛大力成分的醇提方法，但对皂苷的提取工艺上效果欠佳；专利CN110025645B，公开一种提取西洋参总皂苷的方法，经过多次柱层析，提取的皂苷纯度较低。
发明内容
鉴于此，本发明提出一种牛大力中总皂苷的超声-微波协同提取方法，解决上述问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种牛大力中总皂苷的超声-微波协同提取方法：包括以下步骤：
S1、材料处理：将牛大力药材洗净、晾干，送入干燥机中，经40～60℃的热风连续动态干燥至牛大力水分低于10％，得到干燥的牛大力；
S2、冷浸：将干燥后的牛大力切段放入体积分数为70～90％的二氯甲烷溶剂中冷浸，一次冷浸1～3天后搅拌2～4h，二次冷浸2～4天后搅拌1～2h，过滤，得到牛大力冷浸段；
S3、酶水解：酵母蛋白酶与蒸馏水混合制备成酵母蛋白酶溶液，将牛大力冷浸段浸泡于酵母蛋白酶溶液中，温度控制为30～50℃、相对湿度控制为60～100％，压力1.2～2.0MPa下，加压水解2～4h；
S4、提取浸膏：加入乙醚溶剂于酶水解后的牛大力中，在38～45℃条件下搅拌、回流提取30～50min，过滤，残渣收集待用，滤液减压浓缩，得到牛大力浸膏；加入乙醚溶剂和酶水解后牛大力有助于去除脂溶性杂质；
S5、超声-微波协同提取：按质量体积g/mL比为1:3～5将上述S4牛大力浸膏与水饱和正丁醇混合放入超声波和微波协同提取罐内进行提取，收集上相，进行浓缩，沉淀，得到牛大力总皂苷；
进一步的，所述S2干燥后的牛大力和二氯甲烷溶剂的质量体积比g/mL为0.3～0.8：1～5。
进一步的，所述S3酵母蛋白酶溶液是酵母蛋白酶与蒸馏水按体积比1：5～12混合形成。
进一步的，所述S4酶水解后的牛大力与乙醚溶剂的质量体积比g/mL为1:3～8
进一步的，所述S5超声波-微波协同提取中微波频率为1500～2000MHz，功率为2～8KW。
进一步的，所述S5超声波-微波协同提取中超声波频率为30～60KHz，功率为0.8～2KW。
进一步的，所述S5超声波-微波协同提取温度为40～50℃，提取时间为20～60min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明牛大力中总皂苷的超声-微波协同提取方法提取总皂苷含量较高，皂苷收率较高，而杂质含量少，将牛大力干燥后进行冷浸，使得牛大力表皮细胞打破，克服牛大力中化学成分与组织细胞之间的吸附力，去除果胶等絮状物的同时有助于将其中的有效成分提取出来，再加入酵素蛋白酶溶液进行酶水解，将皂苷水解得到皂苷元，有利于后续的萃取，使用乙醚溶剂回流提取有助于去除脂溶性杂质，最后使用超声-微波协同提取，控制好频率和功率，协同提取，可抑制提取过程中皂苷起泡问题，从而提高皂苷的纯度。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
一种牛大力中总皂苷的超声-微波协同提取方法，包括以下步骤：
S1、材料处理：将牛大力药材洗净、晾干，送入干燥机中，经40℃的热风连续动态干燥至牛大力水分低于10％，得到干燥的牛大力；
S2、冷浸：将干燥后的牛大力切段放入体积分数为70％的二氯甲烷溶剂中冷浸，干燥后的牛大力和二氯甲烷溶剂的质量体积比g/mL为0.3：1，一次冷浸1天后搅拌2h，二次冷浸2天后搅拌1h，过滤，得到牛大力冷浸段；
S3、酶水解：按体积比为1：5～12的酵母蛋白酶与蒸馏水混合制备成酵母蛋白酶溶液，将牛大力冷浸段浸泡于酵母蛋白酶溶液中，温度控制为30℃、相对湿度控制为60％，压力1.2MPa下，加压水解2h；
S4、提取浸膏：按质量体积比g/mL为1:3将乙醚溶剂加入于酶水解后的牛大力中，在38℃条件下搅拌、回流提取30min，过滤，残渣收集待用，滤液减压浓缩，得到牛大力浸膏；
S5、超声-微波协同提取：按质量体积g/mL比为1:3将上述S4牛大力浸膏与水饱和正丁醇混合放入超声波和微波协同提取罐内进行提取，微波频率为1500MHz，功率为2KW，超声波频率为30KHz，功率为0.8KW，协同提取温度为40℃，提取时间为20min，收集上相，进行浓缩，沉淀，得到牛大力总皂苷。
实施例2
一种牛大力中总皂苷的超声-微波协同提取方法，包括以下步骤：
S1、材料处理：将牛大力药材洗净、晾干，送入干燥机中，经60℃的热风连续动态干燥至牛大力水分低于10％，得到干燥的牛大力；
S2、冷浸：将干燥后的牛大力切段放入体积分数为90％的二氯甲烷溶剂中冷浸，干燥后的牛大力和二氯甲烷溶剂的质量体积比g/mL为0.8：5，一次冷浸3天后搅拌4h，二次冷浸4天后搅拌2h，过滤，得到牛大力冷浸段；
S3、酶水解：按体积比为1：12的酵母蛋白酶与蒸馏水混合制备成酵母蛋白酶溶液，将牛大力冷浸段浸泡于酵母蛋白酶溶液中，温度控制为30～50℃、相对湿度控制为100％，压力2.0MPa下，加压水解4h；
S4、提取浸膏：按质量体积比g/mL为1:8将乙醚溶剂加入于酶水解后的牛大力中，在45℃条件下搅拌、回流提取50min，过滤，残渣收集待用，滤液减压浓缩，得到牛大力浸膏；
S5、超声-微波协同提取：按质量体积g/mL比为1:5将上述S4牛大力浸膏与水饱和正丁醇混合放入超声波和微波协同提取罐内进行提取，微波频率为2000MHz，功率为8KW，超声波频率为60KHz，功率为2KW，协同提取温度为50℃，提取时间为60min，收集上相，进行浓缩，沉淀，得到牛大力总皂苷。
实施例3
一种牛大力中总皂苷的超声-微波协同提取方法，包括以下步骤：
S1、材料处理：将牛大力药材洗净、晾干，送入干燥机中，经50℃的热风连续动态干燥至牛大力水分低于10％，得到干燥的牛大力；
S2、冷浸：将干燥后的牛大力切段放入体积分数为80％的二氯甲烷溶剂中冷浸，干燥后的牛大力和二氯甲烷溶剂的质量体积比g/mL为0.5：3，一次冷浸2天后搅拌3h，二次冷浸3天后搅拌1.5h，过滤，得到牛大力冷浸段；
S3、酶水解：按体积比为1：8的酵母蛋白酶与蒸馏水混合制备成酵母蛋白酶溶液，将牛大力冷浸段浸泡于酵母蛋白酶溶液中，温度控制为30～50℃、相对湿度控制为80％，压力1.5MPa下，加压水解3h；
S4、提取浸膏：按质量体积比g/mL为1:5将乙醚溶剂加入于酶水解后的牛大力中，在40℃条件下搅拌、回流提取40min，过滤，残渣收集待用，滤液减压浓缩，得到牛大力浸膏；
S5、超声-微波协同提取：按质量体积g/mL比为1:4将上述S4牛大力浸膏与水饱和正丁醇混合放入超声波和微波协同提取罐内进行提取，微波频率为1800MHz，功率为6KW，超声波频率为50KHz，功率为1.5KW，协同提取温度为45℃，提取时间为24min，收集上相，进行浓缩，沉淀，得到牛大力总皂苷。
实施例4
本实施例与实施例3的区别在于，所述S2干燥后的牛大力和二氯甲烷溶剂的质量体积比g/mL为0.2：8。
实施例5
本实施例与实施例3的区别在于，所述S4酶水解后的牛大力与乙醚溶剂的质量体积比g/mL为1:10。
实施例6
本实施例与实施例3的区别在于，所述S5超声波-微波协同提取中微波频率为1000MHz，功率为10KW。
对比例1
本对比例与实施例3的区别在于，所述干燥后的牛大力未经二氯甲烷溶剂冷浸；具体为牛大力中总皂苷的超声-微波协同提取方法，包括以下步骤：
S1、材料处理：将牛大力药材洗净、晾干，送入干燥机中，经50℃的热风连续动态干燥至牛大力水分低于10％，得到干燥的牛大力；
S2、酶水解：按体积比为1：8的酵母蛋白酶与蒸馏水混合制备成酵母蛋白酶溶液，将干燥后的牛大力浸泡于酵母蛋白酶溶液中，温度控制为30～50℃、相对湿度控制为80％，压力1.5MPa下，加压水解3h；
S3、提取浸膏：按质量体积比g/mL为1:5将乙醚溶剂加入于酶水解后的牛大力中，在40℃条件下搅拌、回流提取40min，过滤，残渣收集待用，滤液减压浓缩，得到牛大力浸膏；
S4、超声-微波协同提取：按质量体积g/mL比为1:4将上述S4牛大力浸膏与水饱和正丁醇混合放入超声波和微波协同提取罐内进行提取，微波频率为1800MHz，功率为6KW，超声波频率为50KHz，功率为1.5KW，协同提取温度为45℃，提取时间为24min，收集上相，进行浓缩，沉淀，得到牛大力总皂苷。
对比例2
本对比例与实施例3的区别在于，所述牛大力冷浸段浸泡未经酶水解；具体为牛大力中总皂苷的超声-微波协同提取方法，包括以下步骤：
S1、材料处理：将牛大力药材洗净、晾干，送入干燥机中，经50℃的热风连续动态干燥至牛大力水分低于10％，得到干燥的牛大力；
S2、冷浸：将干燥后的牛大力切段放入体积分数为80％的二氯甲烷溶剂中冷浸，干燥后的牛大力和二氯甲烷溶剂的质量体积比g/mL为0.5：3，一次冷浸2天，搅拌3h，二次冷浸3天，搅拌1.5h，过滤，得到牛大力冷浸段；
S3、提取浸膏：按质量体积比g/mL为1:5将乙醚溶剂加入于牛大力冷浸段中，在40℃条件下搅拌、回流提取40min，过滤，残渣收集待用，滤液减压浓缩，得到牛大力浸膏；
S4、超声-微波协同提取：按质量体积g/mL比为1:4将上述S4牛大力浸膏与水饱和正丁醇混合放入超声波和微波协同提取罐内进行提取，微波频率为1800MHz，功率为6KW，超声波频率为50KHz，功率为1.5KW，协同提取温度为45℃，提取时间为24min，收集上相，进行浓缩，沉淀，得到牛大力总皂苷。
对比例3
本对比例与实施例3的区别在于，所述提取为超声辅助提取；具体为牛大力中总皂苷的超声-微波协同提取方法，包括以下步骤：
S1、材料处理：将牛大力药材洗净、晾干，送入干燥机中，经50℃的热风连续动态干燥至牛大力水分低于10％，得到干燥的牛大力；
S2、冷浸：将干燥后的牛大力切段放入体积分数为80％的二氯甲烷溶剂中冷浸，干燥后的牛大力和二氯甲烷溶剂的质量体积比g/mL为0.5：3，一次冷浸2天，搅拌3h，二次冷浸3天，搅拌1.5h，过滤，得到牛大力冷浸段；
S3、酶水解：按体积比为1：8的酵母蛋白酶与蒸馏水混合制备成酵母蛋白酶溶液，将牛大力冷浸段浸泡于酵母蛋白酶溶液中，温度控制为30～50℃、相对湿度控制为80％，压力1.5MPa下，加压水解3h；
S4、提取浸膏：按质量体积比g/mL为1:5将乙醚溶剂加入于酶水解后的牛大力中，在40℃条件下搅拌、回流提取40min，过滤，残渣收集待用，滤液减压浓缩，得到牛大力浸膏；
S5、超声辅助提取：按质量体积g/mL比为1:4将上述S4牛大力浸膏与水饱和正丁醇混合放入超声波提取罐内进行提取，超声波频率为50KHz，功率为1.5KW，提取温度为45℃，提取时间为24min，收集上相，进行浓缩，沉淀，得到牛大力总皂苷。
对比例4
本对比例与实施例3的区别在于，所述提取为微波辅助提取；具体为牛大力中总皂苷的超声-微波协同提取方法，包括以下步骤：
S1、材料处理：将牛大力药材洗净、晾干，送入干燥机中，经50℃的热风连续动态干燥至牛大力水分低于10％，得到干燥的牛大力；
S2、冷浸：将干燥后的牛大力切段放入体积分数为80％的二氯甲烷溶剂中冷浸，干燥后的牛大力和二氯甲烷溶剂的质量体积比g/mL为0.5：3，一次冷浸2天，搅拌3h，二次冷浸3天，搅拌1.5h，过滤，得到牛大力冷浸段；
S3、酶水解：按体积比为1：8的酵母蛋白酶与蒸馏水混合制备成酵母蛋白酶溶液，将牛大力冷浸段浸泡于酵母蛋白酶溶液中，温度控制为30～50℃、相对湿度控制为80％，压力1.5MPa下，加压水解3h；
S4、提取浸膏：按质量体积比g/mL为1:5将乙醚溶剂加入于酶水解后的牛大力中，在40℃条件下搅拌、回流提取40min，过滤，残渣收集待用，滤液减压浓缩，得到牛大力浸膏；
S5、微波辅助提取：按质量体积g/mL比为1:4将上述S4牛大力浸膏与水饱和正丁醇混合放入超声波和微波协同提取罐内进行提取，微波频率为1800MHz，功率为6KW，提取温度为45℃，提取时间为24min，收集上相，进行浓缩，沉淀，得到牛大力总皂苷。
一、结果测定
将实施例1～6和对比例1～4提取的牛大力总皂苷采用高效液相色谱法(HPLC)分析，条件如下：
(1)色谱柱：Sephadex LH；
(2)流动相A：水；流动相B：乙腈；
(3)流速：1mL/min；
(4)检测波长：545nm；
(5)进样体积：20mL。
根据HPLC图谱分析总体积、积分峰面积及重量计算总皂苷含量，并计算总皂苷收率，
总皂苷收率＝m/M×100％，m为本发明牛大力提取总皂苷质量，M为牛大力总皂苷质量；
结果如下：
总皂苷含量(％)
总皂苷收率(％)
实施例1
97.1
98.0
实施例2
97.3
98.2
实施例3
98.8
98.3
实施例4
92.6
96.5
实施例5
93.9
95.8
实施例6
91.2
96.0
对比例1
87.5
90.1
对比例2
86.1
89.2
对比例3
87.2
88.3
对比例4
82.9
87.9
由上述结果可知，本发明的提取方法去除脂溶性杂质和水溶性杂质，并且高效分离皂苷与其结构类似物等物质，实现总皂苷的高纯度的制备，提高皂苷总收率；实施例1～6和对比例1比较，牛大力经二氯甲烷溶剂冷浸后，克服牛大力中化学成分与组织细胞之间的吸附力，有助于将其中的有效成分提取出来；与对比例2比较，牛大力冷浸段浸泡经酶水解后将皂苷水解得到皂苷元；与对比例3、4比较，使用超声-微波协同提取，控制频率和功率，在共同提取温度下，达到较好的辅助提取效果，抑制提取过程中皂苷起泡问题，减少杂质，提高皂苷纯度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种蒙药肋柱花提取物、制备方法及用途