一種超聲強化亞臨界水高效提取枸杞多糖類活性成分的方法
【專利摘要】本發明提供一種高效提取枸杞多糖的提取工藝：將干燥至恒重的枸杞子投入萃取釜中，采用泵將已預熱的去離子水以約為70mL/min的流速注入萃取釜中，控制液料比為10:1～30:1mL/g，經加熱至預定溫度后（≧100℃）后，在萃取階段，協同超聲波與亞臨界水兩種方法同時進行枸杞多糖的提取，其中超聲波的頻率為18.5Hz，超聲功率為100～140W，控制提取壓力為3～7MPa，提取溫度為100～130℃，提取時間為20～80min，萃取后放出提取液。提取液經過濾，減壓濃縮后，用95%乙醇沉淀12h，去除上清液，真空干燥得到枸杞多糖。本發明所提取的枸杞多糖的收率較熱水提取法、超聲提取法、亞臨界水提取法的收率都高，且其抗氧化活性較這三種方法的活性都要強。因此，本發明可為枸杞多糖的工業生產及其藥理研究奠定基礎。
【專利說明】一種超聲強化亞臨界水高效提取枸杞多糖類活性成分的方法
【技術領域】
[0001]本發明申請涉及植物多糖提取領域，具體涉及中藥材枸杞子中枸杞多糖的提取工藝。
【背景技術】
[0002]枸杞是茄科枸杞屬的多分枝灌木植物，其果實枸杞子味甘、性平，具有補腎益精，養肝明目，潤肺生津等功效，是我國傳統的滋補中藥材。現代研究表明枸杞在提高機體免疫力，補氣強精、抗衰老、抗腫瘤、降血脂與預防動脈粥樣硬化等方面表現廣闊的應用前景。其中枸杞多糖是枸杞的主要活性成分之一，經大量研究表明其具有明顯的抗衰老、抗氧化和增強免疫力的功效。
[0003]常見的枸杞多糖的提取方法有：熱水提取法、超聲波提取法、微波提取法與酶法等。目前工業上仍較多的使用傳統的熱水提取法，這種方法工藝簡單，易于操作，但其一直存在著耗時長、能耗高、收率低的問題。超聲波提取法，主要是利用超聲波空化作用與機械效應以提高細胞內溶物的穿透能力；微波提取法是利用微波產生的高頻電磁波輻射提取物，活化提取物內的分子，破壞細胞壁與細胞膜，促進細胞內溶物的滲出。這兩種物理提取方法，都可以有效的提高多糖的提取得率，且耗時少，但所用提取功率一般較大，且提取次數>1，而易造成能耗高且易破壞多糖分子結構的缺陷。酶法選擇性強，反應條件溫和，提取得率高，但酶的價格較高， 生產成本相對較高，不適用于工業上的生產。
[0004]亞臨界水又稱為高壓熱水，是指在壓力大于IMPa時，將水加熱到100°C以上，臨界溫度374°C以下，水體依然保持液體狀態。在亞臨界水狀態下，隨著溫度的變化，水體的微觀結構的氫鍵、離子水合、離子締合、簇狀結構等都發生了變化，以至于水的介電常數、黏度、表面張力等都與常溫水體不同。尤其是當溫度升高，水的介電常數增大，而導致水逐漸由極性而轉變為非極性，其性質更類似于有機溶劑。因此，可通過控制水體的溫度與壓力而實現對天然產物有選擇性地從水溶性到脂溶性的有效提取。亞臨界水來源廣泛且天然無污染，溶解性與滲透能力強，非常適用于工業的大規模生產的提取。

【發明內容】

[0005]本發明申請目的在于提供一種前處理簡單，提取得率高，同時又能保持有效成分結構與生物活性的適應工業生產的枸杞多糖的提取方法。
[0006]本方法采用亞臨界水提取技術，在萃取階段引進超聲波作用，使得超聲波的空化作用與機械作用在亞臨界水的狀態下發生作用，亞臨界水的高溫高壓協同超聲波的機械振動，使得整個萃取過程都處于一種高溫高壓的動態狀態。超聲強化亞臨界水提取法，作為一種綠色環保技術，可使得有效成分最大限度的溶出，符合工業生產的要求。
[0007]具體來說，本發明申請提供一種超聲強化亞臨界水提取枸杞多糖的提取方法，其技術方案如下：1)將干燥至恒重的枸杞子，無需粉碎，直接投入萃取罐中；采用抽水泵將已預熱的至100-120°c的去離子水按照液料體積質量比10:1~30:1 (mL/g)以65_75mL/min的流速輸入卒取te中；
2)控制萃取罐中的溫度為100~130°C，壓力為3~7MPa，在此萃取階段，將超聲波引進萃取罐中，控制超聲頻率為18. 5-20. 3Hz，超聲功率為100~180W，提取20~80min ；
3)放出萃取罐中的提取液，經抽濾，旋轉蒸發濃縮后，加入3.5-4. 5倍體積的95%的乙醇溶液，沉淀12_18h，離心去除上清液，用無水乙醇或丙酮洗滌沉淀2~3次，真空干燥沉淀，得到枸杞多糖。
[0008]進一步的，在步驟I)中，所述的干燥至恒重的枸杞子是在55_65°C中真空干燥所得。
[0009]進一步的，在步驟2)中，所述的加溫加壓是先利用抽水泵控制壓力為3~7MPa，再對萃取罐進行加熱至100~130°C，以調節獲得所需的提取溫度與壓力。
[0010]進一步的，在步驟3)中，所述旋轉蒸發的溫度為50-55°C，濃縮至原體積的1/10后用乙醇沉淀在4°C冰箱中靜置12-18h。
[0011]進一步的，在步驟3)中，所述洗滌沉淀是用無水乙醇或丙酮洗滌沉淀2次，真空干燥沉淀的溫度為50-60°C。
[0012]本發明采用超聲強化亞臨界水提取枸杞多糖，所用原料不需要粉碎，可直接投料，避免了枸杞子易吸潮結塊與后續分離純化困難的繁瑣；而且，本發明采用的亞臨界水溶劑有較強的溶解能力，再加上超聲波的振動攪拌作用可充分提取枸杞子中的多糖成分，提取得率可達到5. 72%，較傳統的熱水提取法提高了 66. 28% (表一)。因此，本發明采用的超聲強化亞臨界水提取法不僅 溶劑來源廣泛天然無污染，且物料前處理簡單，提取得率也是大大提升，非常適應工業大規模生產的要求。
[0013]表一本發明的超聲強化亞臨界水提取法與傳統熱水提取法比較
【權利要求】
1.一種超聲強化亞臨界水提取枸杞多糖的提取方法，其特征在于，包括如下步驟： 1)將干燥至恒重的枸杞子，無需粉碎，直接投入萃取罐中；采用抽水泵將已預熱的至100-120°c的去離子水按照液料體積質量比10:1~30:1 (mL/g)以65_75mL/min的流速輸入卒取te中； 2)控制萃取罐中的溫度為100~130°C，壓力為3~7MPa，在此萃取階段，將超聲波引進萃取罐中，控制超聲頻率為18. 5-20. 3Hz，超聲功率為100~180W，提取20~80min ； 3)放出萃取罐中的提取液，經抽濾，旋轉蒸發濃縮后，加入3.5-4. 5倍體積的95%的乙醇溶液，沉淀12_18h，離心去除上清液，用無水乙醇或丙酮洗滌沉淀2~3次，真空干燥沉淀，得到枸杞多糖。
2.根據權利要求1所述的超聲強化亞臨界水提取枸杞多糖的提取方法，其特征在于：在步驟I)中，所述的干燥至恒重的枸杞子是在55-65°C中真空干燥所得。
3.根據權利要求1或2所述的超聲強化亞臨界水提取枸杞多糖的提取方法，其特征在于：在步驟2)中，所述的加溫加壓是先利用抽水泵控制壓力為3~7MPa，再對萃取罐進行加熱至100~130°C，以調節獲得所需的提取溫度與壓力。
4.根據權利要求1或2所述的超聲強化亞臨界水提取枸杞多糖的提取方法，其特征在于：在步驟3)中，所述旋轉蒸發的溫度為50-55°C，濃縮至原體積的1/10后用乙醇沉淀在4°C冰箱中靜置12-18h。
5.根據權利要求1或2所述的超聲強化亞臨界水提取枸杞多糖的提取方法，其特征在于：在步驟3)中，所述洗滌沉淀是用無水乙醇或丙酮洗滌沉淀2次，真空干燥沉淀的溫度為50-60℃。
【文檔編號】C08B37/00GK103772526SQ201410059329
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月21日 優先權日:2014年2月21日
【發明者】吳建勇, 楊日福, 陳舜宏, 王文強, 張曉燕, 趙超, 楊宜婷 申請人:香港理工大學深圳研究院