CN104059163A - 青海柴达木枸杞多糖提取分离制备新方法 - Google Patents
青海柴达木枸杞多糖提取分离制备新方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种青海柴达木枸杞多糖提取分离制备新方法，该方法包括以下步骤：⑴以青海柴达木枸杞鲜果为原料，采用纯水洗涤多次后除去杂质，得到处理后的枸杞；⑵将处理后的枸杞常温浸泡在纯水中，然后进行破碎，得到破碎的枸杞；⑶破碎的枸杞中加入纯水进行超声提取，得到提取液；⑷提取液滤布过滤，分别得到滤液与滤渣；⑸滤液离心后分别得到上清液与残渣；⑹上清液过非极性大孔树脂后用纯水清洗树脂柱，得到多糖洗脱液；⑺多糖洗脱液经陶瓷膜除去颗粒状杂质，得到透过液；⑻透过液经超滤有机膜截留，得到截留液；该截留液经冷冻干燥至恒重后，即得棕黄色粉末状的柴达木枸杞多糖产品。本发明简便、快速、成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及一种枸杞多糖的制备方法，尤其涉及青海柴达木枸杞多糖提取分离制备新方法。
背景技术
柴达木枸杞，主要出产于青藏高原上的柴达木盆地。青藏高原独特的地理气候造就了柴达木枸杞优良的品质，具有颗粒大、色红、肉厚、含糖量高、味甜的特点，是纯天然，无污染的高级补品。现代科学研究证明：枸杞具有调节免疫功能、降血糖、降血脂、抗衰老、抗肿瘤等作用，而其药理作用与其生物活性成分枸杞多糖 LBP 密切相关。因此，将其作为功能因子来开发医药保健品具有广阔的发展前景。
传统的枸杞多糖的提取分离主要采用水提醇沉法，多具长时间高热的提取过程，存在耗时、收率低、纯度低、产品颜色深等缺点。超声提取是利用超声波的空化效应、机械效应及热效应，可有效增加提取率、缩短提取时间，并且提取过程不需高温，不会改变提取成分的结构和生物活性。膜分离法是根据生物膜对物质选择性通透的原理进行分离的方法，由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种简便、快速、成本低廉的青海柴达木枸杞多糖提取分离制备新方法。
为解决上述问题，本发明所述的青海柴达木枸杞多糖提取分离制备新方法，包括以下步骤：
⑴以青海柴达木枸杞鲜果为原料，采用纯水洗涤多次后除去杂质，得到处理后的枸杞；
⑵将所述处理后的枸杞按1g：3~5mL的比例常温浸泡在纯水中，8~12h后将浸泡后的枸杞和浸泡液一起注入粉碎机进行破碎，得到破碎的枸杞；
⑶所述破碎的枸杞中按1g：10~20mL的比例加入纯水，在温度为20~40 ℃、超声功率为600~1000 W、搅拌转速为600~1000 rpm的条件下进行循环式超声提取，提取次数为2次，每次提取时间为40~60 min，合并得到提取液；
⑷所述提取液用200目滤布过滤，分别得到滤液与滤渣；
⑸所述滤液经管式离心机离心后，分别得到上清液与残渣；
⑹所述上清液以100~300 mL/min的流速过非极性大孔树脂D900，反复循环，直到洗脱液在450 nm的吸光值不发生变化；然后用3~5倍柱床体积的纯水清洗树脂柱，以置换树脂柱中的多糖提取液，得到多糖洗脱液；
⑺将所述多糖洗脱液经孔径为50~200 nm的陶瓷膜除去颗粒状杂质，得到透过液；
⑻将所述透过液先经截留分子量为100000的超滤有机膜截留，再经截留分子量为1000~10000的超滤有机膜截留，当渗透侧不再有透过液流出时，加50~200 L纯水使循环继续，得到截留液；该截留液经冷冻干燥至恒重后，即得棕黄色粉末状的柴达木枸杞多糖产品。
所述步骤⑺中陶瓷膜除杂的条件是指压力为0.5~3 MPa、流速为100~500 mL/min。
所述步骤⑻中超滤有机膜的条件是指压力为5~20 Kg、流速为50~300 mL/min。
所述步骤⑻中冷冻干燥的条件是指样品预冻温度为-30~-50℃、样品加热板温度为0~30℃、冷阱温度为-50~-78℃、真空度为0.1~100 Pa。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明采用超声提取柴达木枸杞多糖，提取效率高，且提取过程不需高温，可有效避免高温对枸杞多糖结构和生物活性的破坏。
2. 本发明采用D900大孔树脂进行多糖提取液的脱色，成本低、效率高，易于实现工业化。
3. 本发明采用陶瓷膜和超滤有机膜结合的膜分离技术，具有工艺流程短、操作简单、效率高、能耗低等优点，有效地降低了生产成本，同时所得到的柴达木枸杞多糖产品性质均一稳定、纯度高(60%~78%)，具有一定的抗氧化活性，可开发具有抗氧化作用的医药保健品。
4. 本发明采用在低温、低压下进行的冷冻干燥技术，可有效避免常规干燥技术中高温对产品质量的影响。
具体实施方式
实施例1 青海柴达木枸杞多糖提取分离制备新方法，包括以下步骤：
⑴以10 Kg青海柴达木枸杞鲜果为原料，采用纯水洗涤多次后除去杂质，得到处理后的枸杞。
⑵将处理后的枸杞按1g：3mL的比例常温浸泡在纯水中，8h后将浸泡后的枸杞和浸泡液一起注入粉碎机进行破碎，得到破碎的枸杞。
⑶破碎的枸杞中按1g：10mL的比例加入纯水，在温度为20℃、超声功率为600 W、搅拌转速为600 rpm的条件下进行循环式超声提取，提取次数为2次，每次提取时间为40 min，合并得到提取液。
⑷提取液用200目滤布过滤，分别得到滤液与滤渣。
⑸滤液经管式离心机以20000 rpm的转速离心后，分别得到上清液与残渣。
⑹上清液以100 mL/min的流速过非极性大孔树脂D900，反复循环，直到洗脱液在450 nm的吸光值不发生变化；然后用3倍柱床体积的纯水清洗树脂柱，以置换树脂柱中的多糖提取液，得到多糖洗脱液。
⑺将多糖洗脱液经孔径为50 nm的陶瓷膜，在压力为0.5 MPa、流速为100 mL/min的条件下除去颗粒状杂质，得到透过液。
⑻将透过液在压力为5 Kg、流速为50 mL/min的条件下，先经截留分子量为100000的超滤有机膜截留，再经截留分子量为1000的超滤有机膜截留，当渗透侧不再有透过液流出时，加50 L纯水使循环继续，得到截留液；该截留液在-30℃下预冻、样品加热板温度为0℃、冷阱温度为-50℃、真空度为0.1 Pa的条件下经冷冻干燥至恒重后，即得1.10 Kg棕黄色粉末状的柴达木枸杞多糖产品。
经测试，该柴达木枸杞多糖产品的多糖含量为62%，对DPPH·的清除率可达到62%，在β-胡萝卜素-亚油酸体系反应中抑制率可达到66%，呈现良好的抗氧化活性。
实施例2 青海柴达木枸杞多糖提取分离制备新方法，包括以下步骤：
⑴以10 Kg青海柴达木枸杞鲜果为原料，采用纯水洗涤多次后除去杂质，得到处理后的枸杞。
⑵将处理后的枸杞按1g：4mL的比例常温浸泡在纯水中，10h后将浸泡后的枸杞和浸泡液一起注入粉碎机进行破碎，得到破碎的枸杞。
⑶破碎的枸杞中按1g：10mL的比例加入纯水，在温度为30℃、超声功率为800 W、搅拌转速为700 rpm的条件下进行循环式超声提取，提取次数为2次，每次提取时间为50 min，合并得到提取液。
⑷提取液用200目滤布过滤，分别得到滤液与滤渣。
⑸滤液经管式离心机以20000 rpm的转速离心后，分别得到上清液与残渣。
⑹上清液以100 mL/min的流速过非极性大孔树脂D900，反复循环，直到洗脱液在450 nm的吸光值不发生变化；然后用5倍柱床体积的纯水清洗树脂柱，以置换树脂柱中的多糖提取液，得到多糖洗脱液。
⑺将多糖洗脱液经孔径为200 nm的陶瓷膜，在压力为3 MPa、流速为500 mL/min的条件下除去颗粒状杂质，得到透过液。
⑻将透过液在压力为5 Kg、流速为50 mL/min的条件下，先经截留分子量为100000的超滤有机膜截留，再经截留分子量为1000的超滤有机膜截留，当渗透侧不再有透过液流出时，加50 L纯水使循环继续，得到截留液；该截留液在-40℃下预冻、样品加热板温度为10℃、冷阱温度为-60℃、真空度为10 Pa的条件下经冷冻干燥至恒重后，即得1.14 Kg棕黄色粉末状的柴达木枸杞多糖产品。
经测试，该柴达木枸杞多糖产品的多糖含量为60%，对DPPH·的清除率可达到60%，在β-胡萝卜素-亚油酸体系反应中抑制率可达到65%，呈现良好的抗氧化活性。
实施例3 青海柴达木枸杞多糖提取分离制备新方法，包括以下步骤：
⑴以10 Kg青海柴达木枸杞鲜果为原料，采用纯水洗涤多次后除去杂质，得到处理后的枸杞。
⑵将处理后的枸杞按1g：4mL的比例常温浸泡在纯水中，10h后将浸泡后的枸杞和浸泡液一起注入粉碎机进行破碎，得到破碎的枸杞。
⑶破碎的枸杞中按1g：10mL的比例加入纯水，在温度为30℃、超声功率为800 W、搅拌转速为800 rpm的条件下进行循环式超声提取，提取次数为2次，每次提取时间为50 min，合并得到提取液。
⑷提取液用200目滤布过滤，分别得到滤液与滤渣。
⑸滤液经管式离心机以20000 rpm的转速离心后，分别得到上清液与残渣。
⑹上清液以200 mL/min的流速过非极性大孔树脂D900，反复循环，直到洗脱液在450 nm的吸光值不发生变化；然后用4倍柱床体积的纯水清洗树脂柱，以置换树脂柱中的多糖提取液，得到多糖洗脱液。
⑺将多糖洗脱液经孔径为100 nm的陶瓷膜，在压力为2 MPa、流速为350 mL/min的条件下除去颗粒状杂质，得到透过液。
⑻将透过液在压力为10 Kg、流速为150 mL/min的条件下，先经截留分子量为100000的超滤有机膜截留，再经截留分子量为1000的超滤有机膜截留，当渗透侧不再有透过液流出时，加100 L纯水使循环继续，得到截留液；该截留液在-35℃下预冻、样品加热板温度为20℃、冷阱温度为-70℃、真空度为40 Pa的条件下经冷冻干燥至恒重后，即得1.08 Kg棕黄色粉末状的柴达木枸杞多糖产品。
经测试，该柴达木枸杞多糖产品的多糖含量为64%，对DPPH·的清除率可达到63%，在β-胡萝卜素-亚油酸体系反应中抑制率可达到69%，呈现良好的抗氧化活性。
实施例4 青海柴达木枸杞多糖提取分离制备新方法，包括以下步骤：
⑴以5 Kg青海柴达木枸杞鲜果为原料，采用纯水洗涤多次后除去杂质，得到处理后的枸杞。
⑵将处理后的枸杞按1g： 5mL的比例常温浸泡在纯水中，12h后将浸泡后的枸杞和浸泡液一起注入粉碎机进行破碎，得到破碎的枸杞。
⑶破碎的枸杞中按1g：20mL的比例加入纯水，在温度为40℃、超声功率为1000 W、搅拌转速为1000 rpm的条件下进行循环式超声提取，提取次数为2次，每次提取时间为60 min，合并得到提取液。
⑷提取液用200目滤布过滤，分别得到滤液与滤渣。
⑸滤液经管式离心机以20000 rpm的转速离心后，分别得到上清液与残渣。
⑹上清液以300 mL/min的流速过非极性大孔树脂D900，反复循环，直到洗脱液在450 nm的吸光值不发生变化；然后用5倍柱床体积的纯水清洗树脂柱，以置换树脂柱中的多糖提取液，得到多糖洗脱液。
⑺将多糖洗脱液经孔径为200 nm的陶瓷膜，在压力为3 MPa、流速为500 mL/min的条件下除去颗粒状杂质，得到透过液。
⑻将透过液在压力为20 Kg、流速为300 mL/min的条件下，先经截留分子量为100000的超滤有机膜截留，再经截留分子量为10000的超滤有机膜截留，当渗透侧不再有透过液流出时，加200 L纯水使循环继续，得到截留液；该截留液在-50℃下预冻、样品加热板温度为30℃、冷阱温度为-78℃、真空度为100 Pa的条件下经冷冻干燥至恒重后，即得0.092 Kg棕黄色粉末状的柴达木枸杞多糖产品。
经测试，该柴达木枸杞多糖产品的多糖含量为76%，对DPPH·的清除率可达到72%，在β-胡萝卜素-亚油酸体系反应中抑制率可达到77%，呈现良好的抗氧化活性。
实施例5 青海柴达木枸杞多糖提取分离制备新方法，包括以下步骤：
⑴以5 Kg青海柴达木枸杞鲜果为原料，采用纯水洗涤多次后除去杂质，得到处理后的枸杞。
⑵将处理后的枸杞按1g：5mL的比例常温浸泡在纯水中，9h后将浸泡后的枸杞和浸泡液一起注入粉碎机进行破碎，得到破碎的枸杞。
⑶破碎的枸杞中按1g：20mL的比例加入纯水，在温度为30℃、超声功率为800 W、搅拌转速为900 rpm的条件下进行循环式超声提取，提取次数为2次，每次提取时间为50 min，合并得到提取液。
⑷提取液用200目滤布过滤，分别得到滤液与滤渣。
⑸滤液经管式离心机以20000 rpm的转速离心后，分别得到上清液与残渣。
⑹上清液以300 mL/min的流速过非极性大孔树脂D900，反复循环，直到洗脱液在450 nm的吸光值不发生变化；然后用3倍柱床体积的纯水清洗树脂柱，以置换树脂柱中的多糖提取液，得到多糖洗脱液。
⑺将多糖洗脱液经孔径为50 nm的陶瓷膜，在压力为0.5 MPa、流速为100 mL/min的条件下除去颗粒状杂质，得到透过液。
⑻将透过液在压力为20 Kg、流速为300 mL/min的条件下，先经截留分子量为100000的超滤有机膜截留，再经截留分子量为10000的超滤有机膜截留，当渗透侧不再有透过液流出时，加200 L纯水使循环继续，得到截留液；该截留液在-45℃下预冻、样品加热板温度为15℃、冷阱温度为-65℃、真空度为70 Pa的条件下经冷冻干燥至恒重后，即得.085 Kg棕黄色粉末状的柴达木枸杞多糖产品。
经测试，该柴达木枸杞多糖产品的多糖含量为78%，对DPPH·的清除率可达到75%，在β-胡萝卜素-亚油酸体系反应中抑制率可达到80%，呈现良好的抗氧化活性。
实施例6 青海柴达木枸杞多糖提取分离制备新方法，包括以下步骤：
⑴以5 Kg青海柴达木枸杞鲜果为原料，采用纯水洗涤多次后除去杂质，得到处理后的枸杞。
⑵将处理后的枸杞按1g：4mL的比例常温浸泡在纯水中，11h后将浸泡后的枸杞和浸泡液一起注入粉碎机进行破碎，得到破碎的枸杞。
⑶破碎的枸杞中按1g：20mL的比例加入纯水，在温度为30℃、超声功率为800 W、搅拌转速为800 rpm的条件下进行循环式超声提取，提取次数为2次，每次提取时间为50 min，合并得到提取液。
⑷提取液用200目滤布过滤，分别得到滤液与滤渣。
⑸滤液经管式离心机以20000 rpm的转速离心后，分别得到上清液与残渣。
⑹上清液以200 mL/min的流速过非极性大孔树脂D900，反复循环，直到洗脱液在450 nm的吸光值不发生变化；然后用4倍柱床体积的纯水清洗树脂柱，以置换树脂柱中的多糖提取液，得到多糖洗脱液。
⑺将多糖洗脱液经孔径为100 nm的陶瓷膜，在压力为2 MPa、流速为350 mL/min的条件下除去颗粒状杂质，得到透过液。
⑻将透过液在压力为10 Kg、流速为250 mL/min的条件下，先经截留分子量为100000的超滤有机膜截留，再经截留分子量为10000的超滤有机膜截留，当渗透侧不再有透过液流出时，加100 L纯水使循环继续，得到截留液；该截留液在-40℃下预冻、样品加热板温度为25℃、冷阱温度为-75℃、真空度为80 Pa的条件下经冷冻干燥至恒重后，即得0.09 Kg棕黄色粉末状的柴达木枸杞多糖产品。
经测试，该柴达木枸杞多糖产品的多糖含量为75%，对DPPH·的清除率可达到71%，在β-胡萝卜素-亚油酸体系反应中抑制率可达到75%，呈现良好的抗氧化活性。
实施例7 青海柴达木枸杞多糖提取分离制备新方法，包括以下步骤：
⑴以7 Kg青海柴达木枸杞鲜果为原料，采用纯水洗涤多次后除去杂质，得到处理后的枸杞。
⑵将处理后的枸杞按1g：4mL的比例常温浸泡在纯水中，11h后将浸泡后的枸杞和浸泡液一起注入粉碎机进行破碎，得到破碎的枸杞。
⑶破碎的枸杞中按1g：15mL的比例加入纯水，在温度为30℃、超声功率为800 W、搅拌转速为900 rpm的条件下进行循环式超声提取，提取次数为2次，每次提取时间为50 min，合并得到提取液。
⑷提取液用200目滤布过滤，分别得到滤液与滤渣。
⑸滤液经管式离心机以20000 rpm的转速离心后，分别得到上清液与残渣。
⑹上清液以100mL/min的流速过非极性大孔树脂D900，反复循环，直到洗脱液在450 nm的吸光值不发生变化；然后用5倍柱床体积的纯水清洗树脂柱，以置换树脂柱中的多糖提取液，得到多糖洗脱液。
⑺将多糖洗脱液经孔径为50 nm的陶瓷膜，在压力为3 MPa、流速为400 mL/min的条件下除去颗粒状杂质，得到透过液。
⑻将透过液在压力为20 Kg、流速为250 mL/min的条件下，先经截留分子量为100000的超滤有机膜截留，再经截留分子量为5000的超滤有机膜截留，当渗透侧不再有透过液流出时，加200 L纯水使循环继续，得到截留液；该截留液在-35℃下预冻、样品加热板温度为25℃、冷阱温度为-55℃、真空度为30Pa的条件下经冷冻干燥至恒重后，即得0.18 Kg棕黄色粉末状的柴达木枸杞多糖产品。
经测试，该柴达木枸杞多糖产品的多糖含量为70%，对DPPH·的清除率可达到66%，在β-胡萝卜素-亚油酸体系反应中抑制率可达到72%，呈现良好的抗氧化活性。
实施例8 青海柴达木枸杞多糖提取分离制备新方法，包括以下步骤：
⑴以7 Kg青海柴达木枸杞鲜果为原料，采用纯水洗涤多次后除去杂质，得到处理后的枸杞。
⑵将处理后的枸杞按1g：4mL的比例常温浸泡在纯水中，11h后将浸泡后的枸杞和浸泡液一起注入粉碎机进行破碎，得到破碎的枸杞。
⑶破碎的枸杞中按1g：15mL的比例加入纯水，在温度为30℃、超声功率为800 W、搅拌转速为700 rpm的条件下进行循环式超声提取，提取次数为2次，每次提取时间为50 min，合并得到提取液。
⑷提取液用200目滤布过滤，分别得到滤液与滤渣。
⑸滤液经管式离心机以20000 rpm的转速离心后，分别得到上清液与残渣。
⑹上清液以200 mL/min的流速过非极性大孔树脂D900，反复循环，直到洗脱液在450 nm的吸光值不发生变化；然后用4倍柱床体积的纯水清洗树脂柱，以置换树脂柱中的多糖提取液，得到多糖洗脱液。
⑺将多糖洗脱液经孔径为100 nm的陶瓷膜，在压力为2 MPa、流速为350 mL/min的条件下除去颗粒状杂质，得到透过液。
⑻将透过液在压力为10 Kg、流速为200 mL/min的条件下，先经截留分子量为100000的超滤有机膜截留，再经截留分子量为5000的超滤有机膜截留，当渗透侧不再有透过液流出时，加100 L纯水使循环继续，得到截留液；该截留液在-50℃下预冻、样品加热板温度为15℃、冷阱温度为-65℃、真空度为60 Pa的条件下经冷冻干燥至恒重后，即得0.2 Kg棕黄色粉末状的柴达木枸杞多糖产品。
经测试，该柴达木枸杞多糖产品的多糖含量为68%，对DPPH·的清除率可达到64%，在β-胡萝卜素-亚油酸体系反应中抑制率可达到69%，呈现良好的抗氧化活性。
上述实施例1~8中，步骤⑷所得的滤渣和步骤⑸所得的残渣可作为超临界CO2或亚临界流体萃取β-胡萝卜素的原料。
Claims (4)
1.青海柴达木枸杞多糖提取分离制备新方法，包括以下步骤：
⑴以青海柴达木枸杞鲜果为原料，采用纯水洗涤多次后除去杂质，得到处理后的枸杞；
⑵将所述处理后的枸杞按1g：3~5mL的比例常温浸泡在纯水中，8~12h后将浸泡后的枸杞和浸泡液一起注入粉碎机进行破碎，得到破碎的枸杞；
⑶所述破碎的枸杞中按1g：10~20mL的比例加入纯水，在温度为20~40 ℃、超声功率为600~1000 W、搅拌转速为600~1000 rpm的条件下进行循环式超声提取，提取次数为2次，每次提取时间为40~60 min，合并得到提取液；
⑷所述提取液用200目滤布过滤，分别得到滤液与滤渣；
⑸所述滤液经管式离心机离心后，分别得到上清液与残渣；
⑹所述上清液以100~300 mL/min的流速过非极性大孔树脂D900，反复循环，直到洗脱液在450 nm的吸光值不发生变化；然后用3~5倍柱床体积的纯水清洗树脂柱，以置换树脂柱中的多糖提取液，得到多糖洗脱液；
⑺将所述多糖洗脱液经孔径为50~200 nm的陶瓷膜除去颗粒状杂质，得到透过液；
⑻将所述透过液先经截留分子量为100000的超滤有机膜截留，再经截留分子量为1000~10000的超滤有机膜截留，当渗透侧不再有透过液流出时，加50~200 L纯水使循环继续，得到截留液；该截留液经冷冻干燥至恒重后，即得棕黄色粉末状的柴达木枸杞多糖产品。
2.如权利要求1所述的青海柴达木枸杞多糖提取分离制备新方法，其特征在于：所述步骤⑺中陶瓷膜除杂的条件是指压力为0.5~3 MPa、流速为100~500 mL/min。
3.如权利要求1所述的青海柴达木枸杞多糖提取分离制备新方法，其特征在于：所述步骤⑻中超滤有机膜的条件是指压力为5~20 Kg、流速为50~300 mL/min。
4.如权利要求1所述的青海柴达木枸杞多糖提取分离制备新方法，其特征在于：所述步骤⑻中冷冻干燥的条件是指样品预冻温度为-30~-50℃、样品加热板温度为0~30℃、冷阱温度为-50~-78℃、真空度为0.1~100 Pa。
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