本发明属于日化用品领域，具体涉及一种利用水提醇沉废弃物制备中药益生元牙膏的方法及其应用。
背景技术：
龋齿是一种常见的口腔疾病，严重危害人们的口腔健康。轻者影响食物的咀嚼，加重胃肠道的负担，重者会导致各种炎症，如败血症、菌血症等。研究表明多种因素共同作用导致这一传染性疾病的发生，这些因素包括饮食习惯、营养、细菌以及宿主反应差异等，其中细菌因素是最主要的因素。变异链球菌（streptococcusmutans）是最主要的致龋齿菌，致龋菌通过粘附聚集于牙齿表面形成牙菌斑，再代谢环境中的糖产酸造成牙组织脱矿，造成龋齿。
益生元是一种能够选择性地促进有益菌群的生长、而不能被有害菌吸收利用的物质。因其不能被有害菌吸收利用，所以能达到抑制有害菌的目的。目前，常用的益生元有低聚糖类、多糖和蛋白质水解物等。
现有技术中在进行中药颗粒冲剂在生产时，需要对中药经水提醇沉处理，目的是除去了中药中的多糖、淀粉，使得颗粒剂澄清、溶解性好，经过醇沉后的上清液才能作为生产中药颗粒冲剂的原料。而醇沉物往往直接排放，对环境破坏较大；同时醇沉物中所包含的多糖等成分属于益生元的主要成分之一，直接排放会造成严重的浪费。且现有技术中目前还未有采用中药的水提醇沉物为原料，制备益生元添加至牙膏中，生产出具有改善口腔菌群的牙膏。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术中所存在的上述问题，对传统中药“水提醇沉”所产生的废弃物经处理后制备中药益生元，并添加到牙膏中，一方面能够有效改善口腔菌群，预防龋齿，另一方面可以达到对中药“水提醇沉”废弃物废物利用的目的，从而提高经济效益，降低生产成本。
为达到上述目的，本发明是通过如下手段得以实现的：
本发明第一方面提供了一种利用水提醇沉废弃物制备中药益生元的方法，包括如下步骤：
（1）将中药水提醇沉物进行稀释后回收乙醇；
（2）将步骤（1）回收乙醇后所得溶液进行稀释；
（3）将步骤（2）稀释后溶液进行脱黄酮处理，得到脱黄酮后的多糖提取液；
（4）对脱黄酮后的多糖提取液进行酶解处理；
（5）对酶解处理后的多糖提取液进行碱解处理；
（6）将碱解处理后的多糖提取液进行膜分离处理；
（7）加入环糊精，混合均匀后喷雾干燥制得中药益生元。
作为优选地，步骤（1）中将中药水提醇沉物加入水稀释1-10倍；且乙醇采用旋转蒸发法进行回收。
作为优选地，步骤（2）中控制稀释后的多糖浓度为2-200g/l；可采用硫酸-苯酚法测定回收乙醇后的中药水提醇沉物多糖浓度。
作为优选地，步骤（3）中所述脱黄酮具体为：向稀释后的溶液按树脂/多糖溶液（0.5g/ml）比例加入预处理好的大孔树脂，于40℃下振荡（180r/min）吸附3h，过滤除去大孔树脂，得到脱黄酮后的多糖提取液。
作为优选地，所述大孔树脂选自d301、d113、d201、d001、ab-8中的一种或多种。
作为优选地，步骤（4）中所述酶解具体为：先采用淀粉酶于30-60℃下酶解3-7h，再采用半纤维素酶于25-55℃下酶解1-3h。此目的为将大分子的多糖降解为小分子的低聚糖。
作为优选地，步骤（5）中所述碱解具体为：调节多糖提取液ph至10.0，30-50℃下振荡（90r/min）碱解3h，而后调ph至中性。此目的为将小分子的低聚糖进一步细化，同时在强碱作用下达到灭酶的目的。
作为优选地，步骤（6）中所述膜分离具体为：将多糖提取液先通过截留分子量为300kda超滤膜分离，去除大分子物质，取流出液；随后再通过截留分子量为20kda超滤膜分离，取截留液。此目的为获得20-300kda的中药低聚糖。
作为优选地，步骤（7）中所述环糊精添加量为截留液质量的10-30%。
本发明第二方面提供了一种含有中药益生元的牙膏，包括中药益生元，磷酸氢钙，山梨糖醇，丙二醇，月桂酰肌氨酸钠，卡拉胶，黄原胶，山梨酸钾，焦磷酸钠，水。
作为优选地，所述含有中药益生元的牙膏中各成分质量百分比如下：中药益生元1-10%，磷酸氢钙10-30%、山梨糖醇20-40%、丙二醇1-10%、月桂酰肌氨酸钠1-10%、卡拉胶0.1-1%、黄原胶0.1-1%、山梨酸钾0.1-1%、焦磷酸钠0.1-1%、水余量。
本发明相对于现有技术具有如下有益效果：
本发明经过大量研究，对中药“水提醇沉”废弃物经生物、化学和物理处理后制备获得中药益生元，并添加到牙膏中，一方面能够显著能改善口腔菌群，预防龋齿，另一方面能够达到对中药“水提醇沉”废弃物废物利用的目的，从而有效降低生产成本，提高经济效益，同时能够减少水提醇沉废弃物对环境的破坏，具有极大的市场前景及社会意义。
在无特别说明的情况下，本发明上下文中所述牙膏按照本领域常规方法进行制备；所述的中药“水提醇沉”物来自于广州白云山星群（药业）股份有限公司所产夏桑菊“水提醇沉”物、北京五和博澳药业有限公司所产桑枝“水提醇沉”物、广州王老吉药业股份有限公司所产小儿七星茶和王老吉“水提醇沉”物、广州市香雪制药股份有限公司所产板蓝根“水提醇沉”物中的一种或多种。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种含有中药益生元的牙膏，各成分质量百分比如下：中药益生元1%，磷酸氢钙10%、山梨糖醇20%、丙二醇1%、月桂酰肌氨酸钠1%、卡拉胶0.1%、黄原胶0.1%、山梨酸钾0.1%、焦磷酸钠0.1%、水余量；
所述中药益生元制备方法如下：
（1）将来自于广州白云山星群（药业）股份有限公司所产的夏桑菊“水提醇沉”物加入水稀释5倍后通过旋转蒸发法回收乙醇；
（2）将步骤（1）回收乙醇后所得溶液进行稀释，并采用硫酸-苯酚法测定回收乙醇后的中药水提醇沉物多糖浓度，控制多糖浓度为80g/l；
（3）将步骤（2）稀释后溶液按树脂/多糖溶液（0.5g/ml）比例加入预处理好的大孔树脂d301，于40℃下振荡（180r/min）吸附3h，过滤除去大孔树脂，得到脱黄酮后的多糖提取液；
（4）对脱黄酮后的多糖提取液先采用淀粉酶于30℃下酶解7h，再采用半纤维素酶于25℃下酶解3h；
（5）调节多糖提取液ph至10.0，40℃下振荡（90r/min）碱解3h，而后调ph至中性；
（6）将多糖提取液先通过截留分子量为300kda超滤膜分离，去除大分子物质，取流出液；随后再通过截留分子量为20kda超滤膜分离，取截留液；
（7）加入占截留液质量10%的环糊精，混合均匀后喷雾干燥制得中药益生元。
实施例2
一种含有中药益生元的牙膏，各成分质量百分比如下：中药益生元5%，磷酸氢钙20%、山梨糖醇20%、丙二醇5%、月桂酰肌氨酸钠5%、卡拉胶0.5%、黄原胶0.3%、山梨酸钾0.2%、焦磷酸钠0.2%、水余量；
所述中药益生元制备方法如下：
（1）将来自于北京五和博澳药业有限公司所产的桑枝“水提醇沉”物加入水稀释5倍后通过旋转蒸发法回收乙醇；
（2）将步骤（1）回收乙醇后所得溶液进行稀释，并采用硫酸-苯酚法测定回收乙醇后的中药水提醇沉物多糖浓度，控制多糖浓度为120g/l；
（3）将步骤（2）稀释后溶液按树脂/多糖溶液（0.5g/ml）比例加入预处理好的大孔树脂d113，于40℃下振荡（180r/min）吸附3h，过滤除去大孔树脂，得到脱黄酮后的多糖提取液；
（4）对脱黄酮后的多糖提取液先采用淀粉酶于45℃下酶解5h，再采用半纤维素酶于40℃下酶解2h；
（5）调节多糖提取液ph至10.0，40℃下振荡（90r/min）碱解3h，而后调ph至中性；
（6）将多糖提取液先通过截留分子量为300kda超滤膜分离，去除大分子物质，取流出液；随后再通过截留分子量为20kda超滤膜分离，取截留液；
（7）加入占截留液质量20%的环糊精，混合均匀后喷雾干燥制得中药益生元。
实施例3
一种含有中药益生元的牙膏，各成分质量百分比如下：中药益生元10%，磷酸氢钙10%、山梨糖醇30%、丙二醇1%、月桂酰肌氨酸钠8%、卡拉胶0.8%、黄原胶0.5%、山梨酸钾0.3%、焦磷酸钠0.3%、水余量；
所述中药益生元制备方法如下：
（1）将来自于广州市香雪制药股份有限公司所产的板蓝根“水提醇沉”物加入水稀释5倍后通过旋转蒸发法回收乙醇；
（2）将步骤（1）回收乙醇后所得溶液进行稀释，并采用硫酸-苯酚法测定回收乙醇后的中药水提醇沉物多糖浓度，控制多糖浓度为150g/l；
（3）将步骤（2）稀释后溶液按树脂/多糖溶液（0.5g/ml）比例加入预处理好的大孔树脂d201，于40℃下振荡（180r/min）吸附3h，过滤除去大孔树脂，得到脱黄酮后的多糖提取液；
（4）对脱黄酮后的多糖提取液先采用淀粉酶于60℃下酶解3h，再采用半纤维素酶于55℃下酶解1h；
（5）调节多糖提取液ph至10.0，40℃下振荡（90r/min）碱解3h，而后调ph至中性；
（6）将多糖提取液先通过截留分子量为300kda超滤膜分离，去除大分子物质，取流出液；随后再通过截留分子量为20kda超滤膜分离，取截留液；
（7）加入占截留液质量30%的环糊精，混合均匀后喷雾干燥制得中药益生元。
对比例1
一种牙膏，各成分质量百分比如下：磷酸氢钙10%、山梨糖醇20%、丙二醇1%、月桂酰肌氨酸钠1%、卡拉胶0.1%、黄原胶0.1%、山梨酸钾0.1%、焦磷酸钠0.1%、水余量。
对比例2
一种含有中药益生元的牙膏，各成分质量百分比如下：中药益生元1%，磷酸氢钙10%、山梨糖醇20%、丙二醇1%、月桂酰肌氨酸钠1%、卡拉胶0.1%、黄原胶0.1%、山梨酸钾0.1%、焦磷酸钠0.1%、水余量；
所述中药益生元制备方法如下：
（1）将来自于广州白云山星群（药业）股份有限公司所产的夏桑菊“水提醇沉”物加入水稀释5倍后通过旋转蒸发法回收乙醇；
（2）将步骤（1）回收乙醇后所得溶液进行稀释，并采用硫酸-苯酚法测定回收乙醇后的中药水提醇沉物多糖浓度，控制多糖浓度为80g/l；
（3）将步骤（2）稀释后溶液先采用淀粉酶于30℃下酶解7h，再采用半纤维素酶于25℃下酶解3h；
（4）调节多糖提取液ph至10.0，40℃下振荡（90r/min）碱解3h，而后调ph至中性；
（5）将多糖提取液先通过截留分子量为300kda超滤膜分离，去除大分子物质，取流出液；随后再通过截留分子量为20kda超滤膜分离，取截留液；
（6）加入占截留液质量10%的环糊精，混合均匀后喷雾干燥制得中药益生元。
对比例3
一种含有中药益生元的牙膏，各成分质量百分比如下：中药益生元1%，磷酸氢钙10%、山梨糖醇20%、丙二醇1%、月桂酰肌氨酸钠1%、卡拉胶0.1%、黄原胶0.1%、山梨酸钾0.1%、焦磷酸钠0.1%、水余量；
所述中药益生元制备方法如下：
（1）将来自于广州白云山星群（药业）股份有限公司所产的夏桑菊“水提醇沉”物加入水稀释5倍后通过旋转蒸发法回收乙醇；
（2）将步骤（1）回收乙醇后所得溶液进行稀释，并采用硫酸-苯酚法测定回收乙醇后的中药水提醇沉物多糖浓度，控制多糖浓度为80g/l；
（3）将步骤（2）稀释后溶液按树脂/多糖溶液（0.5g/ml）比例加入预处理好的大孔树脂d301，于40℃下振荡（180r/min）吸附3h，过滤除去大孔树脂，得到脱黄酮后的多糖提取液；
（4）对脱黄酮后的多糖提取液调节ph至10.0，40℃下振荡（90r/min）碱解3h，而后调ph至中性；
（5）将多糖提取液先通过截留分子量为300kda超滤膜分离，去除大分子物质，取流出液；随后再通过截留分子量为20kda超滤膜分离，取截留液；
（6）加入占截留液质量10%的环糊精，混合均匀后喷雾干燥制得中药益生元。
对比例4
一种含有中药益生元的牙膏，各成分质量百分比如下：中药益生元1%，磷酸氢钙10%、山梨糖醇20%、丙二醇1%、月桂酰肌氨酸钠1%、卡拉胶0.1%、黄原胶0.1%、山梨酸钾0.1%、焦磷酸钠0.1%、水余量；
所述中药益生元制备方法如下：
（1）将来自于广州白云山星群（药业）股份有限公司所产的夏桑菊“水提醇沉”物加入水稀释5倍后通过旋转蒸发法回收乙醇；
（2）将步骤（1）回收乙醇后所得溶液进行稀释，并采用硫酸-苯酚法测定回收乙醇后的中药水提醇沉物多糖浓度，控制多糖浓度为80g/l；
（3）将步骤（2）稀释后溶液按树脂/多糖溶液（0.5g/ml）比例加入预处理好的大孔树脂d301，于40℃下振荡（180r/min）吸附3h，过滤除去大孔树脂，得到脱黄酮后的多糖提取液；
（4）对脱黄酮后的多糖提取液先采用果胶酶于30℃下酶解7h，再采用糖化酶于25℃下酶解3h；
（5）调节多糖提取液ph至10.0，40℃下振荡（90r/min）碱解3h，而后调ph至中性；
（6）将多糖提取液先通过截留分子量为300kda超滤膜分离，去除大分子物质，取流出液；随后再通过截留分子量为20kda超滤膜分离，取截留液；
（7）加入占截留液质量10%的环糊精，混合均匀后喷雾干燥制得中药益生元。
对比例5
一种含有中药益生元的牙膏，各成分质量百分比如下：中药益生元1%，磷酸氢钙10%、山梨糖醇20%、丙二醇1%、月桂酰肌氨酸钠1%、卡拉胶0.1%、黄原胶0.1%、山梨酸钾0.1%、焦磷酸钠0.1%、水余量；
所述中药益生元制备方法如下：
（1）将来自于广州白云山星群（药业）股份有限公司所产的夏桑菊“水提醇沉”物加入水稀释5倍后通过旋转蒸发法回收乙醇；
（2）将步骤（1）回收乙醇后所得溶液进行稀释，并采用硫酸-苯酚法测定回收乙醇后的中药水提醇沉物多糖浓度，控制多糖浓度为80g/l；
（3）将步骤（2）稀释后溶液按树脂/多糖溶液（0.5g/ml）比例加入预处理好的大孔树脂d301，于40℃下振荡（180r/min）吸附3h，过滤除去大孔树脂，得到脱黄酮后的多糖提取液；
（4）对脱黄酮后的多糖提取液先采用淀粉酶于30℃下酶解7h，再采用半纤维素酶于25℃下酶解3h；
（5）将多糖提取液先通过截留分子量为300kda超滤膜分离，去除大分子物质，取流出液；随后再通过截留分子量为20kda超滤膜分离，取截留液；
（6）加入占截留液质量10%的环糊精，混合均匀后喷雾干燥制得中药益生元。
对比例6
一种含有中药益生元的牙膏，各成分质量百分比如下：中药益生元1%，磷酸氢钙10%、山梨糖醇20%、丙二醇1%、月桂酰肌氨酸钠1%、卡拉胶0.1%、黄原胶0.1%、山梨酸钾0.1%、焦磷酸钠0.1%、水余量；
所述中药益生元制备方法如下：
（1）将来自于广州白云山星群（药业）股份有限公司所产的夏桑菊“水提醇沉”物加入水稀释5倍后通过旋转蒸发法回收乙醇；
（2）将步骤（1）回收乙醇后所得溶液进行稀释，并采用硫酸-苯酚法测定回收乙醇后的中药水提醇沉物多糖浓度，控制多糖浓度为80g/l；
（3）将步骤（2）稀释后溶液按树脂/多糖溶液（0.5g/ml）比例加入预处理好的大孔树脂d301，于40℃下振荡（180r/min）吸附3h，过滤除去大孔树脂，得到脱黄酮后的多糖提取液；
（4）对脱黄酮后的多糖提取液先采用淀粉酶于30℃下酶解7h，再采用半纤维素酶于25℃下酶解3h；
（5）调节多糖提取液ph至10.0，40℃下振荡（90r/min）碱解3h，而后调ph至中性；
（6）加入占截留液质量10%的环糊精，混合均匀后喷雾干燥制得中药益生元。
对比例7
一种含有中药益生元的牙膏，各成分质量百分比如下：中药益生元1%，磷酸氢钙10%、山梨糖醇20%、丙二醇1%、月桂酰肌氨酸钠1%、卡拉胶0.1%、黄原胶0.1%、山梨酸钾0.1%、焦磷酸钠0.1%、水余量；
所述中药益生元制备方法如下：
（1）将来自于广州白云山星群（药业）股份有限公司所产的夏桑菊“水提醇沉”物加入水稀释5倍后通过旋转蒸发法回收乙醇；
（2）将步骤（1）回收乙醇后所得溶液进行稀释，并采用硫酸-苯酚法测定回收乙醇后的中药水提醇沉物多糖浓度，控制多糖浓度为80g/l；
（3）将步骤（2）稀释后溶液按树脂/多糖溶液（0.5g/ml）比例加入预处理好的大孔树脂d301，于40℃下振荡（180r/min）吸附3h，过滤除去大孔树脂，得到脱黄酮后的多糖提取液；
（4）对脱黄酮后的多糖提取液先采用淀粉酶于30℃下酶解7h，再采用半纤维素酶于25℃下酶解3h；
（5）调节多糖提取液ph至10.0，40℃下振荡（90r/min）碱解3h，而后调ph至中性；
（6）将多糖提取液先通过截留分子量为600kda超滤膜分离，取流出液；随后再通过截留分子量为300kda超滤膜分离，取截留液，以获得300-600kda的中药低聚糖；
（7）加入占截留液质量10%的环糊精，混合均匀后喷雾干燥制得中药益生元。
验证例1
（1）产品稳定性评价
将实施例1-3制备获得牙膏按gb/t8372进行检测，其在常温状态下膏体均匀且稳定，颜色呈现乳白色；在50℃条件下放置无出水的现象发生，且膏体的颜色未发生明显变化。由此可见，根据本发明制备获得的牙膏性质量稳定性良好。
（2）抑菌效果评价
选取变异链球菌和金黄色葡萄球菌作为试验有害菌株，选取长双歧杆菌和嗜热链球菌作为试验有益菌株，观察中药益生元牙膏对有害菌和益生菌是否起作用。
菌落计数法，按gb4789.2-2016进行检测。
变异链球菌和金黄色葡萄球菌等致病菌的抑制率计算：
阴性组：未添加中药益生元牙膏bhi培养基；
阳性组：bhi培养基中添加5%中药益生元牙膏。
长双歧杆菌、嗜热链球菌等益生菌的促增殖率计算：
阴性组：未添加中药益生元牙膏tpy培养基；
阳性组：tpy培养基中添加5%中药益生元牙膏。
检测结果如下表1所示。
表1实施例1-3及对比例1-7牙膏抑菌效果评价结果
由上述结果可以看到，对比例1由于未添加益生元，因此其无论是抑菌率还是在促增值率方面，均远不如本发明实施例。对比例2-7尽管添加了益生元，但由于对比例2中无脱黄酮步骤、对比例3中无酶解步骤、对比例4中酶解条件与本发明不同、对比例5中无碱解步骤、对比例6中无膜分离步骤、对比例7中膜分离条件与本发明不同，从而无法完整、有效地从中药废弃物中提取足够量的中药益生元，即可以明确通过对比例2-7中的方法无法从中药废弃物中提取相关益生元，而导致获得的牙膏无论是抑菌率还是促增值率方面，同样远远低于本发明所获得的牙膏。
由此可见，根据本发明所制备得到的牙膏，由于添加了中药益生元且对制备工艺进行了改进，其无论是在抑菌率上还是在促增殖率方面，均得到了非常显著的提高。很明显，本发明所制备得到的中药益生元牙膏确实能够有效改善口腔菌群，从而达到预防龋齿的作用。同时能够有效对中药水提醇沉废弃物进行有效利用，达到废物利用的目的，从而提高经济效益，降低生产成本。
以上具体实施方式部分对本发明所涉及的分析方法进行了具体的介绍。应当注意的是，上述介绍仅是为了帮助本领域技术人员更好地理解本发明的方法及思路，而不是对相关内容的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域技术人员还可以对本发明进行适当的调整或修改，上述调整和修改也应当属于本发明的保护范围。