一种人参皂苷破壁提纯技术
阅读说明：本技术 一种人参皂苷破壁提纯技术 (Ginsenoside wall-breaking purification technology ) 是由 李波 于 2020-12-23 设计创作，主要内容包括：本发明属于中药有效成分提取技术领域,公开了一种人参皂苷破壁提纯技术。本发明人参皂苷破壁提纯技术包含以下步骤：(1)取晾干的人参粉碎后经液氮研磨得到浸润的人参细粉；(2)用过滤空气加压机破壁技术对浸润后的人参细粉破壁；(3)用酶提取液对破壁后的人参细粉进行浸渍提取；(4)在步骤(3)所得提取液中加入乙醇、氨基酸盐、透明质酸、表面活性剂的混合溶液,微波加热后静置过滤,滤渣再次浸泡,微波加热,过滤,合并滤液,蒸去溶剂,加入水进行分散,抽滤,滤液放入大孔树脂柱上依次用水和45-55％的乙醇洗脱,蒸干,得到人参皂苷粉末。该方法使用破壁提纯技术,可快速、高效的提取到人体吸收率极高的人参皂苷。(The invention belongs to the technical field of extraction of effective components of traditional Chinese medicines, and discloses a ginsenoside wall-breaking purification technology. The ginsenoside wall-breaking purification technology comprises the following steps: (1) pulverizing air-dried Ginseng radix, and grinding with liquid nitrogen to obtain soaked Ginseng radix fine powder; (2) breaking the walls of the soaked fine ginseng powder by using a filtered air pressurizing machine; (3) soaking and extracting the ginseng fine powder subjected to wall breaking by using an enzyme extracting solution; (4) and (3) adding a mixed solution of ethanol, amino acid salt, hyaluronic acid and a surfactant into the extracting solution obtained in the step (3), standing and filtering after microwave heating, soaking the filter residue again, microwave heating, filtering, combining the filtrate, evaporating the solvent, adding water for dispersion, carrying out suction filtration, putting the filtrate on a macroporous resin column, eluting with water and 45-55% of ethanol in sequence, and evaporating to dryness to obtain ginsenoside powder. The method adopts wall-breaking purification technology, and can rapidly and efficiently extract ginsenoside with high absorptivity.)
技术领域
本发明涉及中药有效成分提取技术领域，具体是涉及一种人参皂苷破壁提纯技术。
背景技术
人参的药用历史悠久，素有“百草药王”之美誉，《神农本草经》把人参列为上品。人参皂苷是一种固醇类化合物，又称三萜皂苷，是人参中一类主要的有效成分。目前，对多种人参皂苷成分的作用研究包括但不限于：1.人参皂苷Rh2：具有抑制癌细胞向其它器官转移，增强机体免疫力，快速恢复体质的作用，对癌细胞具有明显的抗转移作用，可配合手术服用增强手术后伤口的愈合及体力的恢复；2.人参皂苷Rg3：可作用于细胞生殖周期的G2期，抑制癌细胞有丝分裂前期蛋白质和ATP的合成，使癌细胞的增殖生长速度减慢，并且具有抑制癌细胞浸润、抗肿瘤细胞转移、促进肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞生长等作用；3.人参皂苷Rg：具有兴奋中枢神经，抗疲劳、改善记忆与学习能力、促进DNA、RNA合成的作用；4.人参皂苷Rg1：可快速缓解疲劳、改善学习记忆、延缓衰老，具有兴奋中枢神经作用、抑制血小板凝集作用；5.人参皂苷Rg2：具有抗休克作用，快速改善心肌缺血和缺氧，治疗和预防冠心病；6.人参皂苷Rg5：抑制癌细胞浸润、抗肿瘤细胞转移、促进肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞生长……
人参皂苷的效能和种类是复杂的，它影响了多重的代谢通路，且各种人参皂苷的单体成分较难从总皂苷中分离出来，这并不影响人们对人参皂苷保健与药效价值的研究，市场上以人参皂苷为活性成分的保健品和药品也越来越多。因此，人参总皂苷的提取分离具有重大的经济意义，提取方式的效率也直接制约着人参总皂苷的功效与成本。
现有技术中人参皂苷的提取方法有水提取法、有机溶剂提取法、渗露法、蒸馏法、超声浸渍法、超临界萃取法等，但是，现有的提取方法往往须将所提取的人参皂苷进行分离纯化，得到干燥的粉体，或是会使得有效活性成分降解，影响人参总皂苷的质量。破壁提取技术是与上述技术进行结合，利用破碎工艺，破坏细胞壁结构，让细胞壁内的有效成分易于溶出，均匀混合，这种技术提高了浸出率和有效物质含量，同时无须长时间高温煎煮，不仅节能降耗，还降低了活性成分的降解风险，因此非常受欢迎。中国专利CN101862361B公开了一种从人参中提取人参皂苷的新方法及应用，涉及将人参粉碎破壁，用乙醇溶液浸泡并加入十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠或者十六烷基三甲基氯化铵等表面活性剂后用微波加热提取人参皂苷的新方法，该专利声称通过采用微波从人参中快速、高效地提取有效成分人参皂苷，但实际上得到人参皂苷粉末的得率也较低，且纯度并不高，存在对有效成分提取不充分、浪费药材的缺陷。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供了一种人参皂苷破壁提纯技术，该方法使用破壁提纯技术，可快速、高效的提取到人体吸收率极高的人参皂苷。
为达到本发明的目的，本发明的人参皂苷破壁提纯技术包含以下步骤：
(1)取晾干的人参粉碎至30-60目后经液氮研磨2-4分钟得到浸润的人参细粉；
(2)用过滤空气加压机破壁技术对浸润后的人参细粉破壁，压力为15-18MPa，时间12-15分钟，然后快速释放气体到0.9-1.1个大气压，让人参细粉细胞壁在气压差下快速破壁；
(3)用酶提取液对破壁后的人参细粉进行浸渍提取，所述的酶提取液为纤维素酶和果胶酶的水溶液，提取条件为35-45℃酶解1-3小时；
(4)在步骤(3)所得提取液中加入乙醇、氨基酸盐、透明质酸、表面活性剂的混合溶液，微波加热后静置过滤，滤渣再次加入溶液中浸泡，微波加热后静置过滤，合并滤液在旋转蒸发仪上蒸去溶剂，加入水进行分散，零下5-10℃放置20-28小时后抽滤，滤液放入大孔树脂柱上依次用水和45-55％的乙醇洗脱，蒸干，得到人参皂苷粉末，其中，所述提取液中加入的乙醇与步骤(3)所得提取液的质量比为1：1-2，所述氨基酸盐的质量为提取液质量的0.5-1.2％，所述透明质酸的质量为提取液质量的10-20％，所述表面活性剂的质量为提取液质量的0.5-1.0％。
进一步地，所述纤维素酶与果胶酶的质量比为1-2：1。
进一步地，所述纤维素酶活力大于等于2万u/g，所述果胶酶活力大于等于2万u/g。
进一步地，所述酶提取液的质量为破壁后的人参细粉质量的3-5倍。
进一步地，所述氨基酸盐为谷氨酸盐酸盐、乳酸甘氨酸盐酸盐、赖氨酸盐酸盐和甘氨酸乙二酸盐中的一种或多种。
优选地，在本发明的一些实施例中，所述氨基酸盐为谷氨酸盐酸盐或甘氨酸乙二酸盐中的一种或多种。
进一步地，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠或油酸钾中的一种或多种。
优选地，在本发明的一些实施例中，所述表面活性剂为油酸钾。
进一步地，所述旋转蒸发的温度不高于55℃，所述蒸干时温度不超过50℃。
进一步地，所述微波加热中微波频率为2300-2500MHz，微波功率为230-250W，微波加热的时间为15-25分钟。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
(1)本发明中人参粉碎后采用液氮研磨再进行破壁提取，有利于增强膜的通透性，提高有效成分的提取率；
(2)本发明中加入乙醇、氨基酸盐、表面活性剂的混合溶液微波加热提取，且之前先加入酶提取液进行浸渍提取，较现有技术中用乙醇溶液浸泡并加入表面活性剂后用微波加热提取人参皂苷的提取率更高，所得人参皂苷粉末中人参皂苷的纯度更高；
(3)本发明在提取过程中加入了透明质酸，透明质酸分子结构有多种功能基团，可与部分人参皂苷通过氢键等结合，可提高人参皂苷的吸收率20％以上。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。应当理解，以下描述仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下述实施例和对比例中有效人参皂苷的生物体吸收率测定以血中存在的皂苷及皂苷代谢体来衡量，以口服实施例1所得人参皂苷粉末后12小时内血中存在的皂苷及皂苷代谢物最高值为基准，即实施例1中人参皂苷吸收率记为100％。具体的，将实施例和对比例中所得的人参提取物15g经口给予10个60-65kg体质指数正常的健康男性后，在12小时内每隔1小时采集一次血液样本，检测血液中存在的皂苷及皂苷代谢物。
实施例1
一种人参皂苷破壁提纯技术，包含以下步骤：
(1)取晾干的人参500g粉碎至50目后经液氮研磨3分钟得到浸润的人参细粉；
(2)用过滤空气加压机破壁技术对浸润后的人参细粉破壁，压力为16MPa，时间13分钟，然后快速释放气体到1.1个大气压，让人参细粉细胞壁在气压差下快速破壁；
(3)用酶提取液对破壁后的人参细粉进行浸渍提取，所述的酶提取液为纤维素酶和果胶酶的水溶液，提取条件为40℃酶解2小时，其中，所述纤维素酶与果胶酶的质量比为3：2，所述纤维素酶活力为2万u/g，所述果胶酶活力为2万u/g，所述酶提取液的质量为破壁后的人参细粉质量的5倍；
(4)在步骤(3)所得提取液中加入乙醇、谷氨酸盐酸盐、透明质酸、油酸钾的混合溶液，微波加热后静置过滤，滤渣再次加入溶液中浸泡，微波加热后静置过滤，合并滤液在旋转蒸发仪上蒸去溶剂，加入水进行分散，零下8℃放置24小时后抽滤，滤液放入大孔树脂柱上依次用水和50％的乙醇洗脱，蒸干，得到人参皂苷粉末，得率为9.5％，吸收率为100％。
其中，所述提取液中加入的乙醇与步骤(3)所得提取液的质量比为2：3，所述谷氨酸盐酸盐的质量为提取液质量的0.8％，所述透明质酸的质量为提取液质量的15％，所述油酸钾的质量为提取液质量的0.8％；所述旋转蒸发的温度不高于55℃，所述蒸干时温度不超过50℃；所述微波加热中微波频率为2400MHz，微波功率为240W，微波加热的时间为20分钟。
实施例2
一种人参皂苷破壁提纯技术，包含以下步骤：
(1)取晾干的人参500g粉碎至50目后经液氮研磨3分钟得到浸润的人参细粉；
(2)用过滤空气加压机破壁技术对浸润后的人参细粉破壁，压力为16MPa，时间13分钟，然后快速释放气体到1.1个大气压，让人参细粉细胞壁在气压差下快速破壁；
(3)用酶提取液对破壁后的人参细粉进行浸渍提取，所述的酶提取液为纤维素酶和果胶酶的水溶液，提取条件为40℃酶解2小时，其中，所述纤维素酶与果胶酶的质量比为3：2，所述纤维素酶活力为2万u/g，所述果胶酶活力为2万u/g，所述酶提取液的质量为破壁后的人参细粉质量的5倍；
(4)在步骤(3)所得提取液中加入乙醇、甘氨酸乙二酸盐、透明质酸、油酸钾的混合溶液，微波加热后静置过滤，滤渣再次加入溶液中浸泡，微波加热后静置过滤，合并滤液在旋转蒸发仪上蒸去溶剂，加入水进行分散，零下8℃放置24小时后抽滤，滤液放入大孔树脂柱上依次用水和50％的乙醇洗脱，蒸干，得到人参皂苷粉末，得率为9.8％，吸收率为105％。
其中，所述提取液中加入的乙醇与步骤(3)所得提取液的质量比为2：3，所述甘氨酸乙二酸盐的质量为提取液质量的0.8％，所述透明质酸的质量为提取液质量的15％，所述油酸钾的质量为提取液质量的0.8％；所述旋转蒸发的温度不高于55℃，所述蒸干时温度不超过50℃；所述微波加热中微波频率为2400MHz，微波功率为240W，微波加热的时间为20分钟。
对比例1
一种人参皂苷破壁提纯技术，包含以下步骤：
(1)取晾干的人参500g粉碎至50目后经质量分数为70％的乙醇浸润得到人参细粉；
(2)用过滤空气加压机破壁技术对浸润后的人参细粉破壁，压力为16MPa，时间13分钟，然后快速释放气体到1.1个大气压，让人参细粉细胞壁在气压差下快速破壁；
(3)用酶提取液对破壁后的人参细粉进行浸渍提取，所述的酶提取液为纤维素酶和果胶酶的水溶液，提取条件为40℃酶解2小时，其中，所述纤维素酶与果胶酶的质量比为3：2，所述纤维素酶活力为2万u/g，所述果胶酶活力为2万u/g，所述酶提取液的质量为破壁后的人参细粉质量的5倍；
(4)在步骤(3)所得提取液中加入乙醇、谷氨酸盐酸盐、透明质酸、油酸钾的混合溶液，微波加热后静置过滤，滤渣再次加入溶液中浸泡，微波加热后静置过滤，合并滤液在旋转蒸发仪上蒸去溶剂，加入水进行分散，零下8℃放置24小时后抽滤，滤液放入大孔树脂柱上依次用水和50％的乙醇洗脱，蒸干，得到人参皂苷粉末，得率为7.7％，吸收率为99％。
其中，所述提取液中加入的乙醇与步骤(3)所得提取液的质量比为2：3，所述谷氨酸盐酸盐的质量为提取液质量的0.8％，所述透明质酸的质量为提取液质量的15％，所述油酸钾的质量为提取液质量的0.8％；所述旋转蒸发的温度不高于55℃，所述蒸干时温度不超过50℃；所述微波加热中微波频率为2400MHz，微波功率为240W，微波加热的时间为20分钟。
对比例2
一种人参皂苷破壁提纯技术，包含以下步骤：
(1)取晾干的人参500g粉碎至50目后经液氮研磨3分钟得到浸润的人参细粉；
(2)用过滤空气加压机破壁技术对浸润后的人参细粉破壁，压力为16MPa，时间13分钟，然后快速释放气体到1.1个大气压，让人参细粉细胞壁在气压差下快速破壁；
(3)用酶提取液对破壁后的人参细粉进行浸渍提取，所述的酶提取液为纤维素酶和果胶酶的水溶液，提取条件为40℃酶解2小时，其中，所述纤维素酶与果胶酶的质量比为3：2，所述纤维素酶活力为2万u/g，所述果胶酶活力为2万u/g，所述酶提取液的质量为破壁后的人参细粉质量的5倍；
(4)在步骤(3)所得提取液中加入乙醇、乳酸甘氨酸盐酸盐、透明质酸、油酸钾的混合溶液，微波加热后静置过滤，滤渣再次加入溶液中浸泡，微波加热后静置过滤，合并滤液在旋转蒸发仪上蒸去溶剂，加入水进行分散，零下8℃放置24小时后抽滤，滤液放入大孔树脂柱上依次用水和50％的乙醇洗脱，蒸干，得到人参皂苷粉末，得率为7.3％，吸收率为93％。
其中，所述提取液中加入的乙醇与步骤(3)所得提取液的质量比为2：3，所述乳酸甘氨酸盐酸盐的质量为提取液质量的0.8％，所述透明质酸的质量为提取液质量的15％，所述油酸钾的质量为提取液质量的0.8％；所述旋转蒸发的温度不高于55℃，所述蒸干时温度不超过50℃；所述微波加热中微波频率为2400MHz，微波功率为240W，微波加热的时间为20分钟。
对比例3
一种人参皂苷破壁提纯技术，包含以下步骤：
(1)取晾干的人参500g粉碎至50目后经液氮研磨3分钟得到浸润的人参细粉；
(2)用过滤空气加压机破壁技术对浸润后的人参细粉破壁，压力为16MPa，时间13分钟，然后快速释放气体到1.1个大气压，让人参细粉细胞壁在气压差下快速破壁；
(3)用酶提取液对破壁后的人参细粉进行浸渍提取，所述的酶提取液为纤维素酶和果胶酶的水溶液，提取条件为40℃酶解2小时，其中，所述纤维素酶与果胶酶的质量比为3：2，所述纤维素酶活力为2万u/g，所述果胶酶活力为2万u/g，所述酶提取液的质量为破壁后的人参细粉质量的5倍；
(4)在步骤(3)所得提取液中加入乙醇、赖氨酸盐酸盐、透明质酸、油酸钾的混合溶液，微波加热后静置过滤，滤渣再次加入溶液中浸泡，微波加热后静置过滤，合并滤液在旋转蒸发仪上蒸去溶剂，加入水进行分散，零下8℃放置24小时后抽滤，滤液放入大孔树脂柱上依次用水和50％的乙醇洗脱，蒸干，得到人参皂苷粉末，得率为8.1％，吸收率为92％。
其中，所述提取液中加入的乙醇与步骤(3)所得提取液的质量比为2：3，所述赖氨酸盐酸盐的质量为提取液质量的0.8％，所述透明质酸的质量为提取液质量的15％，所述油酸钾的质量为提取液质量的0.8％；所述旋转蒸发的温度不高于55℃，所述蒸干时温度不超过50℃；所述微波加热中微波频率为2400MHz，微波功率为240W，微波加热的时间为20分钟。
对比例4
一种人参皂苷破壁提纯技术，包含以下步骤：
(1)取晾干的人参500g粉碎至50目后经液氮研磨3分钟得到浸润的人参细粉；
(2)用过滤空气加压机破壁技术对浸润后的人参细粉破壁，压力为16MPa，时间13分钟，然后快速释放气体到1.1个大气压，让人参细粉细胞壁在气压差下快速破壁；
(3)用酶提取液对破壁后的人参细粉进行浸渍提取，所述的酶提取液为纤维素酶和果胶酶的水溶液，提取条件为40℃酶解2小时，其中，所述纤维素酶与果胶酶的质量比为3：2，所述纤维素酶活力为2万u/g，所述果胶酶活力为2万u/g，所述酶提取液的质量为破壁后的人参细粉质量的5倍；
(4)在步骤(3)所得提取液中加入乙醇、谷氨酸盐酸盐、透明质酸、十二烷基硫酸钠的混合溶液，微波加热后静置过滤，滤渣再次加入溶液中浸泡，微波加热后静置过滤，合并滤液在旋转蒸发仪上蒸去溶剂，加入水进行分散，零下8℃放置24小时后抽滤，滤液放入大孔树脂柱上依次用水和50％的乙醇洗脱，蒸干，得到人参皂苷粉末，得率为9.5％，吸收率为90％。
其中，所述提取液中加入的乙醇与步骤(3)所得提取液的质量比为2：3，所述氨基酸盐的质量为提取液质量的0.8％，所述透明质酸的质量为提取液质量的15％，所述十二烷基硫酸钠的质量为提取液质量的0.8％；所述旋转蒸发的温度不高于55℃，所述蒸干时温度不超过50℃；所述微波加热中微波频率为2400MHz，微波功率为240W，微波加热的时间为20分钟。
对比例5
一种人参皂苷破壁提纯技术，包含以下步骤：
(1)取晾干的人参500g粉碎至50目后经液氮研磨3分钟得到浸润的人参细粉；
(2)用过滤空气加压机破壁技术对浸润后的人参细粉破壁，压力为16MPa，时间13分钟，然后快速释放气体到1.1个大气压，让人参细粉细胞壁在气压差下快速破壁；
(3)用酶提取液对破壁后的人参细粉进行浸渍提取，所述的酶提取液为纤维素酶和果胶酶的水溶液，提取条件为40℃酶解2小时，其中，所述纤维素酶与果胶酶的质量比为3：2，所述纤维素酶活力为2万u/g，所述果胶酶活力为2万u/g，所述酶提取液的质量为破壁后的人参细粉质量的5倍；
(4)在步骤(3)所得提取液中加入乙醇、谷氨酸盐酸盐、油酸钾的混合溶液，微波加热后静置过滤，滤渣再次加入溶液中浸泡，微波加热后静置过滤，合并滤液在旋转蒸发仪上蒸去溶剂，加入水进行分散，零下8℃放置24小时后抽滤，滤液放入大孔树脂柱上依次用水和50％的乙醇洗脱，蒸干，得到人参皂苷粉末，得率为7.8％，吸收率为75％。
其中，所述提取液中加入的乙醇与步骤(3)所得提取液的质量比为2：3，所述谷氨酸盐酸盐的质量为提取液质量的0.8％，所述油酸钾的质量为提取液质量的0.8％；所述旋转蒸发的温度不高于55℃，所述蒸干时温度不超过50℃；所述微波加热中微波频率为2400MHz，微波功率为240W，微波加热的时间为20分钟。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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