一种丹参水提醇沉药渣回收利用的方法与流程

本发明属于中药加工废弃资源再生利用的技术领域，具体涉及一种丹参水提醇沉药渣回收利用的方法。

背景技术：

随着中医药卫生事业的发展以及人们健康意识的增强，中草药和中成药的应用日益广泛。但随之带来的中药药渣废弃量也日渐增加，据不完全统计，我国仅植物类药渣年排放量就多达3000万吨。因此，药渣处理已成为中草药和中成药生产加工过程中一个不容忽视的问题。目前绝大多数中药生产企业均将药渣作为废料垃圾通过填埋、焚烧、固定区域堆放等方式进行处理，不仅耗费了大量的人力物力、增加了企业的生产成本，还在一定程度上造成了植物资源的巨大浪费，更由于药渣在运输、堆放、填埋、焚烧等过程容易对周围环境造成污染。如何有效地对中药药渣进行处理，减少或消除其带来的环境污染；同时对其进行合理的资源化利用、变废为宝，节约中药生产成本，为制药企业带来经济效益，已成为中药制药企业迫切需要解决的难题。

丹参(salviamiltiorrhizabge.)是唇形科鼠尾草属的多年生草本植物，中药丹参是植物丹参的干燥根及根茎。中药丹参中的目前利用的功效成分为水溶性丹酚酸类和脂溶性丹参酮类。这些物质具有较强的抗氧化、抗肝纤维化、抗菌消炎、保护神经细胞、诱导细胞凋亡及抗肿瘤等药理作用，在临床上治疗皮肤炎症、冠心病、心绞痛等有广泛的应用。丹参注射液是活血化瘀的一个主要药物，有许多有益的心血管效应。近年来被广泛用于治疗冠心病等疾病,并取得较好的疗效。其生产工艺是由中药丹参水提醇沉后的上清液制备得到，因此在生产的过程中有大量的丹参水煎提取后固体废渣及水提醇沉后半固体废渣残留。在丹参水提醇沉半固体废渣中则含有大量的多糖等生物活性大分子，经分析，其中多糖含量在65%以上。据文献报道丹参多糖具有明显的抗免疫性肝损伤和抗大鼠实验性肾损伤的作用，能显著增强动物机体的免疫功能，具有较高的营养价值及药理作用。因此，随着水溶性丹酚酸的药理作用深入研究及广泛应用，市场包括丹参注射液在内的水溶性丹酚酸为药效成分的丹参制剂越来越多，丹参水提醇沉半固体废渣排放量越来越大。同时由于丹参水提醇沉粘度极大，运输及后期处理上非常困难。授权专利cn102731674b等专利和文献提出的大多数以丹参水提残渣或中药丹参为原料提取多糖，而鲜有丹参水提醇沉残渣中提取的高活性多糖。且由于高活性丹参多糖分子量集中于50kda以下，热敏性高，普通干燥方法难以制备。本发明制备的高活性丹参多糖经动物试验有对机体免疫调节有显著的作用。此外，丹参醇沉药渣其它多糖组分仍有一定的生理功能和营养作用，该部分组分经浓缩后，利用麸皮吸附通风干燥，粉碎后可以做为保健型饲料添加剂应用于畜牧业生产，实现了丹参水提醇沉药渣处理的高效资源化利用及零排放。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种丹参水提醇沉药渣回收利用的方法的技术方案。

所述的一种丹参水提醇沉药渣回收利用的方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

1）取丹参水提醇沉药渣加入4倍体积的55℃热水，使酒精体积分数控制在10%以下；

2）充分搅拌使丹参水提醇沉药渣溶解，抽滤除去不溶的大分子多糖及其它固体残渣；

3）取抽滤后得到的滤液加入等体积的纯净水，充分搅拌后通过孔径为50kda中空纤维膜进行超滤处理。

所述的一种丹参水提醇沉药渣回收利用的方法，其特征在于所述的步骤3）中超滤处理后取分子量为50kda以下的组份，真空低温浓缩至该组分的固形物含量为45%，喷雾干燥，得到高活性低分子丹参多糖粉。

所述的一种丹参水提醇沉药渣回收利用的方法，其特征在于所述的步骤3）中超滤处理后取除分子量为50kda以下的组份的剩余组份，真空低温浓缩至该组分的固形物含量为60%，加入浓缩物总量20%的麸皮，鼓风干燥后经粉碎过筛得到丹参多糖饲料添加剂。

所述的一种丹参水提醇沉药渣回收利用的方法，其特征在于所述的喷雾干燥条件为：雾化器频率70hz，进风温度控制在180-190℃，出风温度控制在75-80℃。

所述的一种丹参水提醇沉药渣回收利用的方法，其特征在于所述的干燥粉碎条件为：90℃通风干燥至水份含量为8%以下，粉碎至40目。

本发明中的丹参水提醇沉药渣为中药丹参饮片经热水浸提后除去固体残渣部分，再加入3-4倍体积的无水乙醇后得到的醇沉半固体残渣。

本发明不仅能有效的综合利用废弃丹参水提醇沉药渣，减少环境污染，而且制备出的高活性丹参多糖，多糖含量在75%以上，粗蛋白5%以下。另外，本发明得到的高活性丹参多糖可以作为保健食品或原料，具有较高的经济价值。

附图说明

图1不同组分多糖对dpph自由基清除活性；

图2不同组分多糖对超氧阴离子清除能力；

图3不同组分多糖总还原能力；

图4不同组分多糖羟基自由基清除率。

具体实施方式

以下结合实施例来进一步说明本发明。

实施例1

取制参麦饮或丹参注射液等中药制药企业的丹参水提醇沉药渣100千克，加入已加热至55℃纯净水400千克，使酒精体积分数控制在10%以下，搅拌10-15分钟至丹参水提醇沉药渣溶解均匀。过滤收集滤液，将滤液加入500千克纯净水，搅拌均匀后，以截留分子量为50kd的超滤膜进行超滤，并通过真空低温蒸发浓缩，得到固形物含量为45%左右的浓缩截留液。采用喷雾干燥器进行干燥，雾化器频率为70hz，进风温度控制在190℃，出风温度选择在80℃，进料速度为16千克/小时，每隔10min中用锤子锤干燥塔底部，防止干燥塔壁及底部积粉，收集干燥后的粉未得到高活性低分子丹参多糖粉。其外观浅棕褐色，略易吸湿，无不良气味，微酸。粗多糖含量为78.41%，粗蛋白含量4.57%，干燥失重为5.4%，溶济残留未检出，重金属（砷+铅+镉+汞）含量≤10.0ppm，大肠菌群、沙门氏菌等致病菌未检出。高活性低分子丹参多糖粉有较高的吸湿性，收集后应密封保存。

超滤剩余组分真空低温浓缩至固形物含量为60%，加入浓缩物总重量20%的麸皮。90℃通风干燥2小时左右后粉碎至40目以下得到丹参多糖饲料添加剂，其可溶性多糖含量为34.7%。干燥失重为5.5%。

实施例2

取制参麦饮或丹参注射液等中药制药企业的丹参水提醇沉药渣100千克，加入已加热至55℃纯净水400千克，使酒精体积分数控制在10%以下，搅拌10-15分钟至丹参水提醇沉药渣溶解均匀。过滤收集滤液，将滤液加入500千克纯净水，搅拌均匀后，以截留分子量为50kd的超滤膜进行超滤，并通过真空低温蒸发浓缩，得到固形物含量为45%左右的浓缩截留液。采用喷雾干燥器进行干燥，雾化器频率为70hz，进风温度控制在180℃，出风温度选择在75℃，进料速度为16千克/小时，每隔10min中用锤子锤干燥塔底部，防止干燥塔壁及底部积粉，收集干燥后的粉未得到高活性低分子丹参多糖粉。其外观浅棕褐色，略易吸湿，无不良气味，微酸。粗多糖含量为75.33%，粗蛋白含量4.39%，干燥失重为8.3%，溶济残留未检出，重金属（砷+铅+镉+汞）含量≤10.0ppm，大肠菌群、沙门氏菌等致病菌未检出。高活性低分子丹参多糖粉有较高的吸湿性，收集后应密封保存。

超滤剩余组分真空低温浓缩至固形物含量为60%，加入浓缩物总重量20%的麸皮。90℃通风干燥2小时左右后粉碎至40目以下得到丹参多糖饲料添加剂，其可溶性多糖含量为34.7%。干燥失重为5.5%。

实验例1：丹参醇沉渣不同分子量多糖组份体外抗氧化性质比较

1丹参醇沉渣不同分子量多糖组份体外抗氧化性质比较

1.1dpph自由基清除活性

将四种不同方法所提丹参多糖样品和vc用蒸馏水溶解，制成一系列不同浓度(0.20-1.2mg/ml)的样品溶液。每种样品溶液取2ml与2ml0.20mmdpph溶液混合，室温下静置30min，在525nm下测定吸光值。计算dpph自由基活性清除活性。结果见图1。

由图1可知，以vc作为对照，超滤分段收集四个组分均有一定dpph自由基清除活性，但对dpph自由基的清除能力差异明显。随着浓度的增加，对dpph自由基的清除率也增大。四种不同组分清除dpph自由基能力大小为：100kda以上组分>50kda到100kda的组分>10kda到50kda>分子量小于10kda。表明丹参多糖的抗氧化作用与其分子量大小有密切关系，分子量越小，其抗氧化作用越强。

1.2超氧阴离子清除能力的测定

于10ml比色管中依次加入4.5ml0.1mol/ltris-hcl缓冲液(ph值为8.2),不同浓度的多糖溶液（0.15-0.75mg/ml）1ml,蒸馏水2.4ml，混匀，25℃下保温10min后加入0.1ml6mmol/l邻苯三酚,计时,摇匀,准确反应3min后,加入10mol/lhcl溶液0.1ml终止反应,以双蒸水为对照,在325nm下测定吸光值，并计算清除率。结果见图2。

由图2可知，超滤分段收集四个组分均有一定清除超氧阴离子的能力，但对超氧阴离子清除能力差异明显。结果表明分子量越小，对超氧阴离子清除能力越强。

1.3多糖总还原力的测定

1.0ml不同分子量组分（浓度范围0.15-0.75mg/ml）中加入2.5ml的0.2m磷酸盐缓冲液（ph6.6）和2.5ml1%（w/v）的铁氰化钾溶液。培养该混合物在水浴中于50℃下进行20min。之后，加入2.5ml的10%（w/v）三氯乙酸溶液，然后将混合物离心10min，以3000rpm的转速。吸取上清液2.5ml，加入2.5ml蒸馏水和0.5ml0.1%（w/v）的氯化铁溶液，测定700nm处吸光度。以同浓度抗坏血酸作为对照。结果见图3。

由图3可知，在测定的浓度范围内随多糖浓度的增加体系的od值呈线性增加，均表现出一定的还原能力。但在相同的条件下，分子量越小的组分其还原能力比分子量大的组分更强。

1.4羟自由基fenton清除结果

将不同组分多糖和vc用蒸馏水制成一系列不同浓度(0.2-0.8mg/ml)的样品溶液，反应总体积为6ml，包括2mlpbs(ph=7.4，0.15mol/l)，1ml蒸馏水，1ml0.75mm邻二氮杂菲-无水乙醇溶液，1ml0.75mmfeso4和1ml0.01%h2o2最终产生的混合物作为空白溶液，在37℃下恒温60min测定其吸光度，使用同样的步骤准备对照溶液和样品溶液。对照溶液中，使用1ml蒸馏水取代h2o2，样品溶液中，1ml样品取代蒸馏水与空白溶液比较。在510nm波长处测定空白、对照、样品溶液的吸光度，并计算清除率。结果见图4。

由图4可知，在测定的浓度范围内随多糖浓度的增加体系的od值不断增加，均表现出一定的羟基自由基清除能力。但在相同的条件下，分子量越小的组分其还原能力比分子量大的组分更强。

实验例2：高活性低分子丹参多糖粉动物体内试验

（1）动物分组与给药

动物适应一周后，分性别按体重将其随机分组。48只幼龄小鼠随机分为4组：阴性对照组，模型对照组，高活性低分子丹参多糖粉低、高剂量组，每组12只，雌雄各半。以水为溶剂将实施例1得到的高活性低分子丹参多糖制成高活性低分子丹参多糖粉悬浮液，每日一次，连续30d给小鼠灌胃。给药量150mg/kg/d、300mg/kg/d，分别定为高活性低分子丹参多糖粉低、高剂量。动物每周称一次体重，根据体重变化调整给药量。

（3）造模方法

皮下注射环磷酰胺，剂量80mg/kg/d，连续注射3d后，给药实验，于实验后第9d，10d，11d，19d，20d，21d后再分别强化一次，即皮下注射环磷酰胺，剂量80mg/kg/d。

（4）动物处理

造模同时开始灌胃直到动物处死前ld，正常组给予同等剂量生理盐水，造模结束后小鼠禁食12h左右，称重后眼球采血，脱椎处死取肝脏、脾脏、胸腺称重计算脏器系数。

1.1体重变化

高活性低分子丹参多糖粉对小鼠体重的影响结果见表1。

表1高活性低分子丹参多糖粉对小鼠体重的影响

注：两两比较abcd表示差异显著（p<0.05），abcd表示差异极显著（p<0.01）

由表1可知，经环磷酰胺造模以后，模型组及其它组小鼠进食饮水正常，大、小便无异常改变，在给的造模剂量内无非正常死亡动物。但模型组出现精神较差，毛色不光亮，体重增长明显下降，与对照组相比，差异显著。高剂量丹参多糖给药组能改善模型小鼠的体重增长。在第2周与第4周称重的结果与阴性对照无显著差异(p>0.05)，在第1周与第3周称重的结果与阴性对照显著差异(p<0.05)可能与环磷酰胺给药及强化有关，但仍有增加体重的趋势。

1.2高活性低分子丹参多糖粉对小鼠脏器系数的影响

高活性低分子丹参多糖粉对小鼠脏器系数的影响结果见表2。

表2高活性低分子丹参多糖粉对小鼠脏器系数的影响

注：两两比较abcd表示差异显著（p<0.05），abcd表示差异极显著（p<0.01）

由表2可知，与对照组相比，小鼠的免疫器官肝脏、胸腺及脾脏的脏器指数发生了变化，其中肝脏肿大，指数升高极显著（p<0.01），胸腺指数显著降低（p<0.05），脾指数升高极显著（p<0.01），表明本实验所采用的造模方法能有效的改变小鼠的免疫器官指数并造成肝脏损伤。就肝脏指数，高活性低分子丹参多糖粉给药组可极显著降低肝脏指数（p<0.01），低、高剂量组与阴性对照组无显著差异，并显示出明显的量效关系。表明丹参多糖对由环磷酰胺引起的肿大损伤有较高的修复能力。就脾脏指数方面，高活性低分子丹参多糖粉能降低脾指数，高剂量高活性低分子丹参多糖粉能能使脾指数极显著降低，但与正常小鼠的脾指数仍有明显的肿大（p<0.05），低剂量高活性低分子丹参多糖粉与模型组无显著差异，但有降低脾脏指数的趋势。就胸腺指数而言，高剂量丹参多糖组与模型组之间无显著差异（p>0.05），低剂量丹参多糖组明显的改善。

1.3高活性低分子丹参多糖粉对小鼠肝脏sod、cat、mda、gsh-px的影响

准确称取肝组织0.5g，按1∶9加入生理盐水，匀浆为10%肝组织匀浆。10%肝组织匀浆以1∶9生理盐水稀释，制备1%肝组织匀浆。取肝组织匀浆，按说明书方法测定sod、mda、cat、gsh-px、总蛋白含量，其测定结果见表3。

表3高活性低分子丹参多糖粉对小鼠肝脏mda、sod、gsh-px、cat含量的影响

注：两两比较abcd表示差异显著（p<0.05），abcd表示差异极显著（p<0.01）

由表3可知，与空白对照组相比，模型组其肝内sod、cat、gsh-px含量降低，mda含量增加。其中gsh-px、mda下降显著（p<0.05），cat下降极显著（p<0.01），虽sod含量有所下降，但无统计学意义（p>0.05）。与模型组比，丹参多糖样品组能明显升高sod、cat、gsh-px含量，降低mda含量，并表现出量效关系。高剂量丹参多糖组能极显著降低mda含量（p<0.01），极显著升高gsh-px及sod含量（p<0.01），显著升高cat水平（p<0.05）。结果表明摄入适量的丹参多糖样品可以有效地降低肝组织中mda的产生，增强sod、cat、gsh-px酶的活性，有效改善机体抗氧化能力，这可能也是其有效的修复肝损伤的重要原因。

1.4高活性低分子丹参多糖粉对小鼠外周血t淋巴细胞亚群的影响

吸取100μl的抗凝血加入流式管中，分别加入稀释后的cd3-pe-cy5、cd4-fitc、cd8-pe单抗各5μl；另取4管血样，按照相同剂量加入同型抗体和单抗组合，作为阴性对照和用于调节流式细胞仪荧光电压。利用bdcellquestpro数据分析软件对十字门内细胞的比例进行统计，见表4。

表4高活性低分子高活性低分子丹参多糖粉对小鼠外周血t淋巴细胞亚群的影响

注：多重比较abcd表示差异显著（p<0.05），abcd表示差异极显著（p<0.01）

由表4可知，模型组能有效的抑制小鼠的细胞免疫功能。高剂量高活性低分子丹参多糖粉可显著提高免疫抑制小鼠外周血中cd4+（th）细胞的数量（p<0.01），低剂量高活性低分子丹参多糖粉有提高趋势，但无统计学意义。此外，高活性低分子丹参多糖粉可晕著提高免疫抑制小鼠外周血中cd4+t细胞和cd8+t细胞的比值（p<0.05），并具有量效关系。表明高活性低分子丹参多糖粉具有一定的免疫增强作用。