黄芪有效成分提取以及纳滤在提取中的应用研究

论文摘要

黄芪是一种多年生草本植物,是黄芪属内蒙黄芪和膜荚黄芪的干燥根。传统中医多配以不同药物广泛应用于各种疾病之中。现代药理研究表明,黄芪具有增强机体免疫功能,强心降压、降血糖、利尿、抗衰老、抗疲劳、抗肿瘤、抗病毒、镇静、镇痛等作用。这些都与黄芪中所含有的有效成分有关。黄芪所含的有效成分主要是多糖、皂甙和黄酮等。目前,黄芪有效成分的提取采用水煮醇沉提取法,即浸取-过滤-蒸发浓缩-醇沉-离心-产品-精制。本课题就是改进了该工艺的浓缩方法,把耗费燃料的蒸发浓缩改为绿色环保的纳滤浓缩。纳滤膜截留相对分子量在200-1 000之间,在膜分离过程中,物质不发生相变,分离效果好,操作简单,在常温下可避免热破坏,不但使生产中节约了能耗,降低了生产成本,而且不会破坏生物活性。采用正交试验设计,以黄芪多糖和总皂甙为考察对象,数值采用极差分析优选黄芪水提的最佳提取工艺为:80℃下,提取次数2次,每次60 min,重复验证实验表明优选的工艺科学、经济,可用于指导制剂生产及临床应用。本课题改进传统的黄芪水煮醇沉的提取工艺,在提取时加入纤维素酶,在浓缩黄芪提取液时采取纳滤和蒸发两种方法进行。比较了黄芪提取液不同提取和浓缩方法对浓缩液醇沉的影响。供试的截留分子量为200的3只纳滤膜,测定纳滤膜对纯水的透过通量,对NaCl和葡萄糖的透过通量和截留率来测定纳滤膜的性能,然后选择性能最优的纳滤膜用于黄芪提取液的浓缩。用选定的纳滤膜对黄芪提取液进行浓缩,测定了不同操纵压力下膜对提取液中不同浓度的多糖的透过通量、水脱除率、截留率来分析纳滤膜对黄芪提取液的流动特性。膜对多糖的平均截留率为99.6%,表明纳滤膜适用于黄芪提取液的浓缩。与蒸发浓缩相比,相同的提取条件下,纳滤浓缩得到的多糖收率略低,但是含量高,且颜色更白些。相同的浓缩条件下,酶提得到的多糖收率明显高于水煮工艺。在正交试验所得的最优提取条件下提取,将得到的黄芪提取液一分为二,分别用纳滤浓缩和蒸发浓缩,浓缩后进行醇沉、离心分离,比较所得的多糖、总皂甙和总黄酮。纳滤膜对提取液中多糖、皂甙和总黄酮的平均截留率均达到99.9%、98.8%和100%,纳滤浓缩和蒸发浓缩所得到的多糖、总皂甙和总黄酮相差不多,多糖、总皂甙和总黄酮的百分含量纳滤浓缩却比蒸发浓缩高。纳滤浓缩得到的醇沉蒸干物和上清液蒸干物较之蒸发浓缩色泽更白。比较了蒸发浓缩和纳滤浓缩的费用,蒸发浓缩中主要运转费用是蒸汽费用,纳滤浓缩中主要运转费用是更换膜组件费用,与蒸发浓缩相比费用要小得多,仅为1/5～1/6,采用纳滤浓缩在经济上具有很大的优越性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 中药黄芪的研究概况
• 1.1.1 黄芪的资源分布
• 1.1.2 黄芪的主要有效成份
• 1.1.3 黄芪药理研究
• 1.1.4 黄芪有效成分的提取工艺
• 1.2 纳滤膜的概述
• 1.2.1 纳滤膜结构和特点
• 1.2.2 纳滤膜的应用研究
• 1.3 研究内容及其意义
• 第二章 正交试验优选黄芪有效成分提取工艺的研究
• 2.1 材料与仪器
• 2.2 分析方法
• 2.2.1 黄芪多糖的分析方法
• 2.2.2 黄芪皂甙的分析方法
• 2.3 实验内容
• 2.3.1 正交实验确定黄芪有效成分的提取方法
• 2.4 结果与分析
• 2.4.1 正交试验结果
• 2.4.2 验证实验
• 2.5 结论
• 第三章 黄芪多糖不同提取工艺的研究
• 3.1 材料与仪器
• 3.2 实验内容
• 3.2.1 纤维素酶活力的测定
• 3.2.2 不同的提取方法
• 3.2.3 纳滤膜性能的测定
• 3.2.4 纳滤膜对黄芪多糖的流动特性
• 3.2.5 黄芪多糖的浓缩
• 3.2.6 浓缩液的醇沉和多糖的含量分析
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 纤维素酶的活力
• 3.3.2 纳滤膜性能的测定
• 3.3.3 纳滤膜对黄芪多糖的流动特性研究
• 3.3.4 不同的工艺方法对黄芪多糖的影响
• 3.4 结论
• 第四章 黄芪提取液纳滤浓缩的实验研究
• 4.1 材料与仪器
• 4.2 分析方法
• 4.2.1 黄芪多糖的分析方法（见2.1.1）
• 4.2.2 黄芪总皂甙的分析方法（见2.1.2）
• 4.2.3 黄芪总黄酮的分析方法
• 4.3 实验内容
• 4.3.1 黄芪提取液的制备
• 4.3.2 黄芪提取液的纳滤浓缩
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 纳滤膜对多糖、总皂甙和总黄酮的截留率
• 4.4.2 不同浓缩方法对多糖、总皂甙和总黄酮的影响
• 4.4.3 不同浓缩方法对提取物外观的影响
• 4.4.4 纳滤浓缩黄芪提取液工艺的经济效益
• 4.5 结论
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 读研期间发表的与学位论文相关的学术论文