专利名称：由人参或西洋参茎/叶提取总皂甙的方法及其产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及由人参或西洋参茎/叶提取总皂甙的方法及其产品，更具体地说，是一种利用树脂法工业化生产人参或西洋参总皂甙的方法及其产品。
背景技术：
众所周知，人参总皂甙和西洋参总皂甙是非常理想的纯天然药物。经药理试验表明，它具有明显的抗疲劳、利尿、抗缺氧作用，对神经系统具有调整作用，对缺血心肌细胞和四氯化碳损伤具有保护作用，并且对肌体的免疫功能有较好的促进作用。在临床药效试验中发现，人参总皂甙和西洋参总皂甙对治疗神经衰弱、植物神经紊乱、更年期综合症亦有良好的疗效。
经药理研究证明，从人参或西洋参地上部分提取的总皂甙与其根部所提取的总皂甙具有相似的药理作用，都是人参特有的有效成分，可用做扶正固本的天然药物。
由人参地上部分提取的人参特有的有效成分—人参总皂甙，从一九八一年正式通过国家鉴定以来，至今已有一些厂家生产人参总皂甙提取物。这一药物资源已被医药、保健品、饮料及日用化妆品等领域广泛使用。
人参总皂甙或西洋参总皂甙的生产工艺已从柴田乘二法、水醇法、正丁醇法、盐析法，发展到目前比较先进的树脂法。但是，人参总皂甙或西洋参总皂甙提取物中总皂甙的含量一般为75-80％。即使是采用较先进的树脂法，提取物中总皂甙的含量也只能达到80-85％。
发明内容
本发明的目的在于提供一种由人参或西洋参茎/叶提取总皂甙的方法及其产品，使所得产品的总皂甙含量大于85％。
本发明所提供的由人参或西洋参茎/叶提取总皂甙的方法包括以下步骤(1)对参叶和/或参茎进行常压提取，以得到提取液；(2)碱化所得到的提取液；(3)提取液静置，并过滤静置后的提取液；(4)使所得滤液通过H+型阳离子吸附树脂柱；(5)用水洗涤该H+型阳离子吸附树脂柱；(6)用乙醇解析该H+型阳离子吸附树脂柱，得到解析液；(7)对解析液进行脱盐、脱色；(8)回收乙醇，浓缩、干燥，以得到人参或西洋参总皂甙产品。
本发明提供的由人参或西洋参茎/叶提取的总皂甙产品的特征在于所述产品中总皂甙的含量大于85％。
下面逐一详细说明本发明所述步骤，以便于本领域技术人员的理解。但本发明所述方法及其产品并不因此而受到任何限制。
在本发明所提供的方法中，所采用的原料应选用无杂质、无霉变的参叶和/或参茎，其中，所述参叶中绿叶/黄叶优选大于60％，进一步优选大于70％；所述参茎最好经粉碎后再用，例如，使参茎的长度小于10厘米，优选小于8厘米。
(1)、对参叶和/或参茎进行常压提取在本发明所提供的方法中，所述常压提取进一步包括以下步骤向提取罐中加入所述参叶和/或参茎原料和水；向提取罐中加入絮凝剂和碱化剂；控制提取温度和提取时间；从提取罐中分出提取液。
对于提取罐中的同一批原料，所述常压提取过程可以重复进行1-5次，优选2-3次。而所得到的提取液可以单独进行后续处理，也可以合并后再进行后续处理。
在本发明所提供的方法中，提取总皂甙所用的水可以是自然水，也可以是脱离子水、蒸馏水或纯净水。水中钙、镁等离子的含量应小于40-50mg/L，优选小于20-30mg/L，进一步优选小于8-10mg/L，其电导率优选小于50S/cm。
在常压提取过程中，所述水的加入量为所述参叶和/或参茎原料重量的5-20倍，优选8-15倍，使水面高出原料料面10-15厘米左右为宜。
在常压提取过程中，所述絮凝剂选自Na2SO4、Al2(SO4)3或FeSO4中的一种，优选Al2(SO4)3，其加入量占原料重量的1-10％，优选2-8％。所述碱化剂为CaO或MgO，优选CaO，其加入量占原料重量的1-10％，优选2-8％。如果用粉末型CaO，粉末中CaCO3的含量必须小于10-15％。
在常压提取过程中，所述提取温度为60-95℃，优选70-85℃。在具体实施过程中可以通过向提取罐夹层中通入蒸汽的方法对提取罐进行加热，并控制提取罐的温度。所述提取时间为1-4小时，优选2-3小时。这里所述的提取时间是从达到提取温度时开始计算的。在常压提取过程中，为了使料液的浓度尽可能均匀，可以每间隔一定时间，例如30分钟，开启料液泵一次，以实现料液在提取罐中的循环。此外，为了得到较好的提取效果，应确保提取罐中的参叶、参茎原料位于提取液的液面以下，必要时可采取机械压迫等措施。
(2)、提取液的碱化向常压提取过程所得到的提取液中加入Al2(SO4)3，其加入量为提取液重量的0.1-1％，优选0.2-0.5％，使其充分溶解于提取液中；用碱化剂CaO调节提取液的pH值，使pH＝7-14。最好采用优质的CaO，使其经潮解成粉末后先用少量提取液溶解，然后将其加入提取液中，并不断搅拌。
(3)、提取液的静置和过滤碱化后的料液一般静置6-15小时，优选8-12小时。在静置过程中，应使提取液的温度低于50℃，优选低于45℃，进一步优选低于40℃。合理控制静置温度可以使碱化效果非常理想。若静置温度过高，可以注入冷水降温。
本发明对于静置后的提取液的过滤没有特殊的要求，采用板框式过滤机、离心式过滤机或自然过滤等均可。若采用板框式过滤机，可采用621型滤布。若采用板框压滤时，工作压力可控制在0.15-0.2MPa。过滤后所得滤液的透光度应该大于90％。所述透光度用721分光光度计测量，其所得数值是过滤液与蒸馏水或酒精的比值。若滤液达不到上述透光度要求，可采用循环过滤的方法，直至达到上述标准。
(4)、使滤液通过H+型阳离子吸附树脂柱上述步骤所得到的滤液通过H+型阳离子吸附树脂柱。所述H+型阳离子吸附树脂可选用山东济宁鲁抗制药厂生产的860021树脂或南开大学树脂厂生产的AB-8树脂。所述H+型阳离子吸附树脂还包括本领域常用的大孔吸附树脂。所述阳离子吸附树脂柱的径高比优选φ∶h＝1∶6-8，例如，其中φ可以为600-800mm。在吸附分离过程中，应注意控制吸附分离的速度和时间，例如，吸附前期，料液的流速可以控制在500-600Kg/小时，时间约6-8小时；吸附中期，料液的流速可以控制在400-500Kg/小时，时间约6-8小时；吸附末期，料液的流速可以控制在200-300Kg/小时，时间约2-4小时。在吸附分离过程中，需监测吸附树脂柱的饱和程度。当吸附树脂柱接近饱和时，最好停止料液交换，并闭柱2小时左右，然后继续进行料液的吸附分离，直至吸附树脂柱完全饱和为止。
可采用以下方法测定吸附树脂柱是否饱和在20ml试管中加入流出的末期交换液5ml左右，然后向试管中滴加10滴左右的冰醋酸，振荡后再顺试管壁滴入浓H2SO44-5滴。若产生红色或紫红色的环状物，则证明含甙量很高；若产生浅红色或粉红色的环状物，则证明含甙量很低。若末期交换液含甙量很高，可认定吸附离子交换树脂已处于饱和状态。
(5)、用水洗涤H+型阳离子吸附树脂柱将吸附树脂柱中未充分交换的料液返回到贮存料液的贮槽中，用于下一周期的吸附分离；用自然水、脱离子水、蒸馏水或纯净水充分洗涤树脂，必要时可采用正、反两个方向充分洗涤，将结块的树脂冲洗开，同时洗去树脂中的杂质和其它水溶性物质；当洗涤水不混浊时，洗柱合格，将吸附树脂柱中的水排净即可。
(6)、用乙醇解析阳离子吸附树脂柱向上述水洗后的树脂柱中注入50-80％的乙醇，优选60-75％的乙醇，其注入量为树脂量的1.5-5倍，优选2-3倍，进一步优选2-2.5倍。所述乙醇由树脂柱的上方注入，用试剂监测树脂柱下方的流出液，当测定流出液中有微量的皂甙时，闭柱2-3小时，使树脂柱中的皂甙被乙醇充分地溶解下来。解析温度控制在20-60℃，优选25-50℃，进一步优选30-45℃。当闭柱时间结束后，打开树脂柱下方的阀门，排出解析液，然后由树脂柱上方连续加入剩余的乙醇。当乙醇全部注完后，继续闭柱1小时，然后排出柱内乙醇。当乙醇液面到达树脂柱的下端面时，向柱内加入自然水、脱离子水或蒸馏水，进行压柱。用试剂和酒精计监测柱下方流出的液体。当用试剂测定流出的液体不含有皂甙，且用酒精计测定流出的液体的酒精浓度小于10％时，表明吸附柱解析完毕。
(7)、对解析液进行脱盐、脱色为了去除上述解析液中的微量残渣，可以采用例如砂棒过滤。对所得料液进行脱盐和脱色处理。
脱盐可选用阳离子交换树脂，例如，可选用山东济宁鲁抗制药厂生产的001X16树脂或南开大学树脂厂生产的D-72树脂。脱盐的目的是脱去解析液中的钙、镁、铝等离子以及砷、铅、汞等重金属元素，从而提高产品质量。
脱色可选用阴离子交换树脂，例如，可选用山东济宁鲁抗制药厂生产的D-941树脂或南开大学树脂厂生产的D-280树脂。脱色的目的是脱去解析液中的叶绿素、黄色素、褐色素等色素，从而提高产品的品质，使所得到的皂甙的颜色更为纯净。
在解析液脱盐、脱色过程中，最好使料液流经脱盐离子交换树脂柱后，在重力的作用下自流到脱色离子交换树脂柱中。料液在脱盐离子交换树脂柱中可采用正交换和逆交换。所述脱盐和脱色离子交换树脂柱的径高比优选φ∶h＝1∶6-8。
在所述脱盐、脱色过程中，解析液的流速最好控制在100-150Kg/小时，可通过流量计监测，测电导率小于50S/cm。当解析液通过脱盐、脱色树脂柱，其液面到达脱色树脂柱的最下端时，可由脱盐交换树脂柱上方加入自然水、脱离子水或蒸馏水，进行压柱。用试剂和酒精计监测脱色离子交换树脂柱下方流出的交换液，当用试剂测定流出的液体不含皂甙，且其酒精的浓度小于10％时，说明脱盐、脱色过程完成。因所得到的脱盐、脱色交换液中含有大量的乙醇，所以交换液最好贮存在密闭的容器中。
(8)、回收乙醇、产品浓缩干燥可利用乙醇回收塔或减压浓缩设备或其它类似设备回收乙醇，回收温度可控制在75-80℃左右，回收压力可控制在0.05-0.08MPa之间，所回收的乙醇可以循环再利用。回收乙醇后所得浸膏的密度一般为1.04-1.06g/cm3。对浸膏进行浓缩，例如在常压下浓缩，温度控制在90-95℃，间接加热的蒸汽压力控制在0.05-0.1MPa，可以得到密度为1.20-1.30g/cm3的浓浸膏。用40％的乙醇或纯净水将浓浸膏的密度调至1.07-1.10g/cm3之间，借助于喷雾干燥设备即可制得总皂甙成品。所述喷雾干燥设备的压缩空气可控制在4MPa，物料出口温度为110-130℃，其进口温度为180-210℃。所得到的总皂甙成品可以按照常规方法进行质量检验和包装。
采用上述方法由人参或西洋参茎/叶提取的总皂甙产品中总皂甙的含量大于85％，优选大于90％，进一步优选大于95％。
所述总皂甙的含量是采用薄板层析法进行测定的。
与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在以下方面本发明提供的方法适用于工业化生产过程，且采用该方法可制得高品质的人参总皂甙和西洋参总皂甙，其产品中总皂甙含量大于85％、甚至可以大于90％。由于本发明所制备的总皂甙产品经过了严格的脱盐、脱色处理，不仅对钙、镁、铝等离子以及砷、铅、汞等对人体有害的重金属元素的脱除更为彻底，而且脱除了叶绿素、黄色素、褐色素等色素，所得到的皂甙产品的颜色更为纯净。使得人参皂甙和西洋参皂甙可以更广泛地应用于医药、保健品、饮料、日用化妆品等领域，更好地发挥其药物疗效。因此，本发明所提供的方法具有明显的经济效益和良好的社会效益。
具体实施例方式
下面的实施例将进一步说明本发明所提供的方法及其产品，但本发明并不因此而受到任何限制。
实施例1该实施例说明采用本发明的方法，可制得含量为86-98％的人参总皂甙产品。
将人参的参叶和粉碎后长度小于10厘米的参茎共100公斤加入提取罐中，并向提取罐中注入脱离子水1000公斤，加入絮凝剂Al2(SO4)3(工业品，经粉碎，＜10目)3公斤，加入碱化剂CaO(优质品，潮解成粉末后使用)3公斤。提取温度为70-80℃，提取时间为2小时。提取过程中每间隔30分钟开启料液泵打循环一次。上述第一次常压提取结束后，由提取罐中排出提取液。向上述提取罐中再次注入脱离子水900公斤，开始进行第二次常压提取，重复上述常压提取步骤，提取时间为3小时。第二次常压提取结束后，由提取罐中排出二次提取液。向上述提取罐中第三次注入脱离子水600公斤，开始进行第三次常压提取，重复上述常压提取步骤，提取时间为1小时。在第三次常压提取过程中，可以不加絮凝剂和碱化剂。第三次常压提取结束后，由提取罐中排出第三次提取液。
上述三次常压提取所得到的提取液注入提取液贮槽，取少量提取液溶解占提取液重量0.3％的Al2(SO4)3，然后将其加入贮槽中，并充分搅拌。用碱化剂CaO将提取液的pH值调节至pH＝13。提取液静置12小时后，采用板框过滤机过滤，滤布型号为621型，所得滤液的透光度大于90％。
用H+型阳离子吸附树脂柱对滤液进行吸附分离，所用树脂的型号为860021，其生产厂家为山东济宁鲁抗制药厂，树脂柱的径高比为1∶6。在吸附分离过程中，注意控制吸附分离的速度和时间。吸附前期，料液的流速控制在500Kg/小时，时间约8小时；吸附中期，料液的流速控制在400Kg/小时，时间约6小时；吸附末期，料液的流速可控制在200Kg/小时，时间约2小时。在吸附分离过程中，监测吸附树脂柱的饱和程度。当吸附树脂柱接近饱和时，停止料液交换，闭柱2小时左右，然后继续进行料液交换，直至吸附树脂柱完全饱和为止。用脱离子水充分洗涤树脂柱。
向上述水洗后的树脂柱中注入70％的乙醇，其注入量为树脂量的2.5倍。当测定流出液中有微量的皂甙时，闭柱2-3小时，使树脂柱中的皂甙被乙醇充分地溶解下来。解析温度控制在40℃左右。
为了去除所得解析液中的微量残渣，对所得滤液进行脱盐和脱色处理。所选用的脱盐离子交换树脂的型号为001X16，生产厂家为山东济宁鲁抗制药厂，其树脂柱的径高比φ∶h＝1∶6，解析液流速为100-150Kg/小时。所选用的脱色离子交换树脂的型号为D-941，生产厂家为山东济宁鲁抗制药厂，其树脂柱的径高比φ∶h＝1∶6，解析液流速为100-150Kg/小时。当用试剂测定流出的液体不含皂甙，且其酒精的浓度小于10％时，说明脱盐、脱色过程完成。回收乙醇，所得产品喷雾干燥即可得到人参总皂甙产品A。采用薄板层析法测定产品的总皂甙含量，其结果参见表1。
采用表1中所述的主要操作参数，并参照产品A的提取方法，制备产品B、C和D。
表1
实施例2该实施例说明采用本发明的方法，可制得含量大于95％的西洋参总皂甙。
将西洋参的参叶和粉碎后长度小于10厘米的参茎共100公斤加入提取罐中，并向提取罐中注入脱离子水1000公斤，加入絮凝剂Al2(SO4)3(工业品，经粉碎，＜10目)3公斤，加入碱化剂CaO(优质品，潮解成粉末后使用)3公斤。提取温度为70-80℃，提取时间为2小时。提取过程中每间隔30分钟开启料液泵打循环一次。上述第一次常压提取结束后，由提取罐中排出提取液。向上述提取罐中再次注入脱离子水900公斤，开始进行第二次常压提取，重复上述常压提取步骤，提取时间为3小时。第二次常压提取结束后，由提取罐中排出二次提取液。向上述提取罐中第三次注入脱离子水600公斤，开始进行第三次常压提取，重复上述常压提取步骤，提取时间为1小时。在第三次常压提取过程中，可以不加絮凝剂和碱化剂。第三次常压提取结束后，由提取罐中排出第三次提取液。
上述三次常压提取所得到的提取液注入提取液贮槽，取少量提取液溶解占提取液重量0.3％的Al2(SO4)3，然后将其加入贮槽中，并充分搅拌。用碱化剂CaO将提取液的pH值调节至pH＝13。提取液静置12小时后，采用板框过滤机过滤，滤布型号为621型，所得滤液的透光度大于90％。
用H+型阳离子吸附树脂柱对滤液进行吸附分离，所用树脂的型号为860021，其生产厂家为山东济宁鲁抗制药厂，树脂柱的径高比为1∶8。在吸附分离过程中，注意控制交换速度和交换时间。料液的吸附前期，交换速度控制在600Kg/h，交换时间约8小时；料液的吸附中期，交换速度控制在500Kg/h，交换时间约6小时；料液的吸附末期，交换速度可以控制在300Kg/h，交换时间约2小时。用脱离子水充分洗涤树脂柱。
向上述水洗后的树脂柱中注入70％的乙醇，其注入量为树脂量的2.5倍。当测定流出液中有微量的皂甙时，闭柱2-3小时，使树脂柱中的皂甙被乙醇充分地溶解下来。解析温度控制在40℃左右。
滤除所得解析液中的微量残渣，对所得滤液进行脱盐和脱色处理。所选用的脱盐离子交换树脂的型号为001X16，生产厂家为山东济宁鲁抗制药厂，其树脂柱的径高比φ∶h＝1∶8，交换速度为100-150Kg/h。所选用的脱色离子交换树脂的型号为D-941，生产厂家为山东济宁鲁抗制药厂，其树脂柱的径高比φ∶h＝1∶8，交换速度为100-150Kg/h。当用试剂测定流出的液体不含皂甙，且其酒精的浓度小于10％时，说明脱盐、脱色过程完成。回收乙醇，所得产品喷雾干燥即可得到含量为96.4％的西洋参总皂甙产品。采用薄板层析法检测产品的总皂甙含量，检测机构为吉林省药品检验所。
权利要求
1.一种由人参或西洋参茎/叶提取总皂甙的方法，包括以下步骤(1)对参叶和/或参茎进行常压提取，以得到提取液；(2)碱化所得到的提取液；(3)提取液静置，并过滤静置后的提取液；(4)使所得滤液通过H+型阳离子吸附树脂柱；(5)用水洗涤该H+型阳离子吸附树脂柱；(6)用乙醇解析该H+型阳离子吸附树脂柱，得到解析液；(7)对解析液进行脱盐、脱色；(8)回收乙醇，浓缩、干燥，以得到人参或西洋参总皂甙产品。
2.按照权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述的常压提取包括以下步骤向提取罐中加入参叶和/或参茎原料和水；所述的水选自自然水、脱离子水、蒸馏水或纯净水中的任意一种，且水的加入量为所述参叶和/或参茎重量的5-20倍；向提取罐中加入絮凝剂和碱化剂；控制提取温度为60-95℃，提取时间为1-4小时；分出提取液。
3.按照权利要求2所述的提取方法，其特征在于，所述絮凝剂选自Na2SO4、Al2(SO4)3或FeSO4中的一种，其加入量为参叶和/或参茎重量的1-10％；所述碱化剂为CaO或MgO，其加入量为参叶和/或参茎重量的1-10％。
4.按照权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述的碱化提取液的步骤是向提取液中加入占提取液重量0.1-1％的Al2(SO4)3，并用碱化剂将提取液的pH值调至呈碱性，所述碱化剂为经潮解的CaO。
5.按照权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述的静置和过滤步骤是将提取液静置6-15小时，且静置过程中提取液的温度低于40℃；过滤静置后的提取液使所得到的滤液的透光度大于90％。
6.按照权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述的H+型阳离子吸附树脂柱的径高比φ∶h＝1∶6-8。
7.按照权利要求6所述的提取方法，其特征在于，在所述的滤液用H+型阳离子吸附树脂柱吸附分离的过程中，吸附前期的滤液流速为500-600Kg/小时，时间为6-8小时；吸附中期的滤液流速为400-500Kg/小时，时间6-8小时；吸附末期的滤液流速为200-300Kg/小时，时间为2-4小时。
8.按照权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述的对解析液进行脱盐、脱色的过程中，脱盐选用阳离子交换树脂，其型号为001×16或D-72，其树脂柱的径高比φ∶h＝1∶6-8，解析液流速为100-150Kg/小时；脱色选用阴离子交换树脂，其型号为D-941或D-280，其树脂柱的径高比φ∶h＝1∶6-8。解析液流速为100-150Kg/小时。
9.按照权利要求8所述的提取方法，其特征在于，在所述的解析液脱盐、脱色过程中，使解析液流经脱盐的离子交换树脂柱后，在重力的作用下自流到脱色的离子交换树脂柱中。
10.一种由人参或西洋参茎/叶提取的总皂甙产品，其特征在于，所述总皂甙产品中总皂甙的含量大于85％。
全文摘要
一种由人参或西洋参茎/叶提取总皂甙的方法，包括以下步骤(1)对参叶和/或参茎进行常压提取，以得到提取液；(2)碱化所得到的提取液；(3)提取液静置，并过滤静置后的提取液；(4)使所得滤液通过H
文档编号A61P37/00GK1895313SQ200510082778
公开日2007年1月17日 申请日期2005年7月12日 优先权日2005年7月12日
发明者常景兴, 常海波, 刘铁英, 徐吉利, 白桦 申请人:中辰国际集团有限公司