专利名称:一种高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖的提取方法
技术领域:
本发明属于活性化合物提取技术领域,尤其是一种高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖的提取方法。
背景技术:
枸杞多糖(Lycium Barbarum polysaccharide, LBP)是从枸杞子中提取的一种水溶性多糖,是枸杞子的主要功能活性成分,总含量大约占枸杞子重量的3. 36%。枸杞多糖分子量范围多在两万以上,均溶于水、难溶于酒精,主要由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖六种单糖组成,是一种酸性杂多糖。大量药理学研究及临床医学表明枸杞多糖具有降血糖、降血脂、抗炎症、抗氧化、抗衰老、抗肿瘤等多种生理功能。多糖活性的研究一直得到学术界的广泛关注,随着多糖研究的深入,其越来越多 的生物活性逐渐显现。甘璐等的研究表明,枸杞多糖可以通过激活机体的免疫系统来达到抗肿瘤目的。黄霞等的研究表明枸杞多糖以质量浓度依赖方式抑制肝癌细胞的生长,阻滞细胞在G0/G1期,并诱导细胞凋亡。枸杞多糖可通过调控细胞周期相关蛋白的表达而阻止细胞周期的进行,同时诱导细胞凋亡,最终抑制肝癌细胞的生长。说明枸杞多糖是一种新具有广泛应用前景的诱导细胞凋亡的活性物质。超滤是一种新型膜分离技术,利用不同的孔径截留不同分子量物质,不仅具有常温操作、无相态变化,可以防止杂菌污染和热敏性物质失活等特点,而且比上述方法更适于工业化生产,可以克服从天然产物中分离提取多糖的工艺复杂,生产周期长,生产成本高等不利于工业化生产和大规模临床应用的缺点。姚瑞祺等用超滤法分离枸杞多糖提取液,得到6种不同分子量的枸杞多糖样品液。超滤能够实现不同分子量枸杞多糖的良好分离,可作为枸杞活性成分开发利用的一种新方法。分子量在5000以下的枸杞多糖占多数,达到74. 5% ;分子量大于3万的较低,尚不到7%。分子量在3-10万的枸杞多糖抗氧化活性最强,其他5种枸杞多糖也都有一定程度的抗氧化活性;分子量5000以下的枸杞多糖为总多糖的主要功效成分,袁振林通过测定的不同分子量分布的枸杞多糖对S-180肿瘤和路易丝肺癌细胞的影响,发现只有分子量在20KD左右的枸杞多糖对S-180肿瘤和路易丝肺癌有较好的疗效。超滤法应用于多糖的提取分离,具有比传统工艺分离效率高,避免活性物质失活等优势,已成为活性多糖的重要研究手段。超滤能够实现不同分子量枸杞多糖的分离,可作为枸杞活性成分开发利用的一种新方法。目前,现有技术主要利用超滤技术来除去杂质、浓缩提取液或采用与色谱分离技术结合的方法分离提取枸杞多糖,柱层析操作复杂,不利于工业或生产。而且,目前虽有公开文献介绍了枸杞多糖的提取、分离和纯化的方法,但是对有目的性的获得单一组分的关注较少。通过检索,发现多篇与超滤分离枸杞多糖相关的专利公开文献I、枸杞多糖提取纯化工艺(CN1263108 ),采用新鲜枸杞浆果分离除去枸杞籽后,制得枸杞原汁,先用50万分子量膜分离枸杞色素及不溶固形微粒,再用I一 10万分子量膜截留溶解枸杞多糖原汁部分,真空冷冻成枸杞多糖粗品,订制Φ 45mm和Φ IOOmm大柱径分离柱对枸杞多糖粗品柱层析,可以g量级以上制备纯枸杞多糖。本工艺采用了先进的膜分离技术和大柱层析技术,提高了枸杞多糖的制备效率和得率,适宜于工业化生产,使枸杞多糖尽快转化为药品,用于医学临床。2、一种枸杞多糖及其制备方法和应用(CN1389475),公开了一种枸杞多糖,其所含活性多糖成分的组成及比例为分子量在10万 18万I万 8万O. 3万 O. 8万=(4 20%) (8 40%) (4 20%)。本发明还公开了上述枸杞多糖的制备方法以中药枸杞为原料,加入8 20倍50 100°C的热水,用高速剪切机剪切10 40分钟,压榨,取压榨出的汁高速离心,离心液用截留分子量为5 10万的超滤膜过滤,超滤液再用截留分子量为3000 10000的超滤膜浓缩,冷冻干燥,即得。本发明枸杞多糖活性成分明确,质量可控,用于治疗因免疫能力低下而引起的疾病疗效可靠,并且几乎无不良反应。3、一种枸杞多糖提取物及其药用用途(CN101564469),明公开了一种枸杞多糖提取物,其特征在于酸性多糖含量为85%-95%,中性多糖为1%-5%。本发明采用水提醇沉、 超滤和离子交换有机结合的方法,提取得到枸杞多糖提取物;药理实验表明,本发明枸杞多糖具有很好的治疗肿瘤的作用。通过对比,本发明专利申请与上述公开的专利文献存在本质的不同。
发明内容
本发明的目的在于提供一种效率高,成本低,操作简单,生产周期短、可获得单一组分的高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖的提取方法,由该方法所获得的枸杞多糖具有良好的细胞凋亡诱导活性,对人肝癌细胞SMMC-7721生长的抑制率达55%以上。本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖的提取方法,提取过程中采用超滤法对枸杞多糖进行分级分离。而且,所述的采用超滤法对枸杞多糖进行分级分离步骤为采用截留分子量为30K的超滤膜对枸杞多糖溶液进行分离,收集滤出液,再以截留分子量为IOK的超滤膜对上述滤出液分离,收集截留液;滤出液再用截留分子量为4K的超滤膜分离,收集滤出液。而且,所述的高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖的提取方法,步骤如下⑴枸杞多糖的提取称取干燥的枸杞子,按枸杞子乙醇溶液=1 3"6 (g :ml)的比例加入质量分数为70%的乙醇,打浆、回流、过滤得滤渣,向滤渣中再按I :2 4 (g :ml)加入70%的乙醇,回流、过滤,滤渣再重复上述操作2 4次;收集滤渣,挥去乙醇,按I :3飞(g ml)加入蒸馏水,沸水浴浸提、过滤、收集滤液,将滤渣重复上述提取,合并滤液,真空浓缩;加无水乙醇至终质量浓度为80%,分离、收集沉淀,挥发去除乙醇,复溶、脱蛋白、真空浓缩,得到枸杞粗多糖;⑵超滤一将枸杞粗多糖配制成浓度为I. Omg/mL枸杞多糖溶液,选用截留分子量为30K的中空纤维超滤膜,在压力为O. 08MPa,室温下超滤至多糖溶液体积变为原来的1/2时,以蒸馏水将其体积补足至原体积,继续超滤,重复上次操作7 11次,收集滤出液备用;
⑶超滤二 取步骤⑵中滤出液,调整其浓度为I. Omg/mL,选用截留分子量为IOK的中空纤维超滤膜,在压力为O. 003MPa,室温下超滤至多糖溶液体积变为原来的1/2时,以蒸馏水将其体积补足至原体积,继续超滤,重复上次操作4飞次,收集截留液,得截留液I ;滤出液备用;⑷超滤三取步骤⑶中滤出液,调整其浓度为I. Omg/mL,选用截留分子量为4K的中空纤维超滤膜,在压力为O. 08MPa,室温下超滤至多糖溶液体积变为原来的1/2时,以蒸馏水将其体积补足至原体积,继续超滤,重复上次操作4飞次,收集滤出液,得滤出液I ;(5)将截留液I和滤出液I分别经真空浓缩,冷冻干燥,即为高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖。而且,所述⑴中分离为3000r/min离心15min,或者过滤分离。 而且,所述⑴中回流条件为70°C水浴回流O. 5h。而且,所述⑴中脱蛋白采用聚酰胺色谱柱法或savag法。而且,所述聚酰胺色谱柱法的具体步骤如下将枸杞粗多糖溶解,质量浓度为1%_2%,加入聚酰胺色谱柱,上样量为柱容量的15%-20%,以水洗脱,收集洗脱液,浓缩至可溶性固形物浓度达到5%以上。而且,所述savag法的具体步骤如下取枸杞粗多糖,加水至完全溶解,再依次加入氯仿和正丁醇,枸杞多糖溶液氯仿正丁醇的体积比为25 5 :1,剧烈振摇20min静置分层,倾出上清液,弃去下层有机溶液和中间变性蛋白质层,上清液重复操作数次,直至无变性蛋白质出现为止,收集上清液,真空浓缩至可溶性固形物浓度达到5%以上。而且,所获得的枸杞多糖对人肝癌细胞SMMC-7721生长的抑制率达55%以上。 本发明的优点和积极效果是I、本发明提取方法以水提法提取枸杞多糖,脱蛋白,然后采用超滤技术对多糖进行分级分离,采用多个截留分子量的超滤膜进行多次分离,克服了柱层析操作复杂,不利于工业或生产等缺点,具有效率高、成本低、操作简单、条件温和、生产周期短等优点,为活性化合物的开发及工业化应用提供了新思路。2、本发明提取方法获得的枸杞多糖具有良好的细胞凋亡诱导活性,对人肝癌细胞SMMC-7721细胞凋亡诱导率达55%以上,由于本方法提取过程中无相态变化,因此细胞凋亡诱导活性稳定。而且,该提取方法是以分子量分布为依据,因此可有目的性的获得单一组分,获得的枸杞多糖细胞成分明确。
具体实施例方式下面结合实施例,对本发明进一步说明,下述实施例是说明性的,不是限定性的,不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。本发明实施例中所使用的试剂如无特殊说明,均为市售产品;所使用的试验方法,如无特殊说明均为常规方法;所使用的仪器如无特殊说明,均为常规仪器。本发明以枸杞子为原料,采用水提法获得枸杞多糖,以分子量分布为依据,通过超滤技术分离枸杞多糖组分,获得具有高细胞凋亡诱导活性的枸杞多糖。实施例I
一种高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖的提取方法,具体步骤如下⑴枸杞多糖的提取定量称取干燥的枸杞子200g,打浆机粉碎,按比例I :3(g ml)加入质量分数为70%的乙醇,于70°C水浴回流提取O. 5h,过滤,得滤渣,再按比例I :3 (g :ml)加入70%的乙醇,水浴加热条件下重复提取2次,收集滤渣,在滤渣中按比例I :3 (g ml)加入蒸馏水,沸水浴浸提I. 5h,过滤,收集滤液,将滤渣再重复提取3次,合并滤液,真空浓缩,使可溶性固形物大于10% ;加无水乙醇至终浓度为80%(v/v),过滤分离,收集沉淀,挥发去除乙醇,复溶,脱蛋白,真空浓缩,得到枸杞粗多糖;其中,聚酰胺色谱柱法脱蛋白将枸杞多糖溶解,浓度为1%_2%,加入聚酰胺色谱柱,上样量为柱容量的15%-20%,以水洗脱,收集洗脱液,浓缩至可溶性固形物浓度达到5%以上,备用;⑵超滤一配制浓度为I. Omg/mL枸杞多糖溶液,选用截留分子量为30K的中空纤维超滤膜,在压力为O. 08MPa,室温下超滤至多糖溶液体积变为原来的1/2时,以蒸馏水将其体积补足至原体积,继续超滤,重复上次操作9次,收集滤出液备用;⑶超滤二 取步骤⑵中滤出液,调整其浓度为I. Omg/mL,选用截留分子量为IOK的中空纤维超滤膜,在压力为O. 003MPa,室温下超滤至多糖溶液体积变为原来的1/2时,以蒸馏水将其体积补足至原体积,继续超滤,重复上次操作5次,收集截留液,真空浓缩,冷冻干燥,得高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖I ;滤出液备用。⑷超滤三取步骤⑶中滤出液,调整其浓度为I. Omg/mL,选用截留分子量为4K的中空纤维超滤膜,在压力为O. 08MPa,室温下超滤至多糖溶液体积变为原来的1/2时,以蒸馏水将其体积补足至原体积,继续超滤,重复上次操作5次。收集滤出液,真空浓缩,冷冻干燥,得高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖2。经检测本发明提取方法获得的枸杞多糖具有良好的细胞凋亡诱导活性,浓度为400mg/L,作用2天可使人肝癌细胞SMMC-7721阻滞于G0/G1期,发生细胞凋亡,细胞的抑制率达55%以上,细胞凋亡诱导活性稳定。以上述方法制得的枸杞多糖的组成为枸杞多糖I的中性糖含量为24. 2%,半乳糖醛酸含量19. 7%,蛋白质含量2.6%。枸杞多糖2的中性糖含量为33. 9%,半乳糖醛酸含量29. 0%,蛋白质含量O. 1%。实施例2一种高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖的提取方法,具体步骤如下⑴枸杞多糖的提取定量称取干燥的枸杞子200g,打浆机粉碎,按比例I :3飞(g ml)加入质量分数为70%的乙醇,于70°C水浴回流提取O. 5h,过滤,得滤渣,再按比例I :3飞(g :ml)加入70%的乙醇,水浴加热条件下重复提取3次,收集滤渣,在滤渣中按比例I :3飞(g :ml)加入蒸馏水,沸水浴浸提I. 5h,过滤,收集滤液,将滤渣再重复提取3次,合并滤液,真空浓缩,使可溶性固形物大于10% ;加无水乙醇至终浓度为80% (v/v),分离(3000r/min离心15min),收集沉淀,挥发去除乙醇,复溶,脱蛋白,真空浓缩,得到枸杞粗多糖;其中,Sevag法脱蛋白脱取枸杞粗多糖,加水至完全溶解,再依次加入氯仿和正丁醇,枸杞多糖溶液氯仿正丁醇的体积比为25 5 :1,剧烈振摇20min静置分层,倾出上清液,弃去下层有机溶液和中间变性蛋白质层,上清液重复操作7次,直至无变性蛋白质出现为止,达到脱除蛋白质的目的,收集上清液,真空浓缩至可溶性固形物浓度达到5%以上,备用;⑵超滤一配制浓度为I. Omg/mL枸杞多糖溶液,选用截留分子量为30K的中空纤维超滤膜,在压力为O. 08MPa,室温下超滤至多糖溶液体积变为原来的1/2时,以蒸馏水将其体积补足至原体积,继续超滤,重复上次操作11次,收集滤出液备用;⑶超滤二 取步骤⑵中滤出液,调整其浓度为I. Omg/mL,选用截留分子量为IOK的中空纤维超滤膜,在压力为O. 003MPa,室温下超滤至多糖溶液体积变为原来的1/2时,以蒸馏水将其体积补足至原体积,继续超滤,重复上次操作4次,收集截留液,真空浓缩,冷冻干燥,得高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖I ;滤出液备用。⑷超滤三取步骤⑶中滤出液,调整其浓度为I. Omg/mL,选用截留分子量为4K的中空纤维超滤膜,在压力为O. 08MPa,室温下超滤至多糖溶液体积变为原来的1/2时,以蒸馏水将其体积补足至原体积,继续超滤,重复上次操作6次。收集滤出液,真空浓缩,冷冻干燥,得高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖2。 经检测本发明提取方法获得的枸杞多糖具有良好的细胞凋亡诱导活性,浓度为400mgL,做用2天可使人肝癌细胞SMMC-7721阻滞于G0/G1期,发生细胞凋亡,细胞的抑制率达55%以上,细胞凋亡诱导活性稳定。以上述方法制得的枸杞多糖的组成为枸杞多糖I的中性糖含量为24. 2%,半乳糖醛酸含量19. 7%,蛋白质含量2.6%。枸杞多糖2的中性糖含量为33. 9%,半乳糖醛酸含量29. 0%,蛋白质含量O. 1%。实施例3一种高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖的提取方法,具体步骤如下⑴枸杞多糖的提取定量称取干燥的枸杞子200g,打浆机粉碎,按比例I :3飞(g ml)加入质量分数为70%的乙醇,于70°C水浴回流提取O. 5h,过滤,得滤渣,再按比例I :3飞(g :ml)加入70%的乙醇,水浴加热条件下重复提取4次,收集滤渣,在滤渣中按比例I :3飞(g :ml)加入蒸馏水,10(TC水浴浸提I. 5h,过滤,收集滤液,将滤渣再重复提取3次,合并滤液,真空浓缩,使可溶性固形物大于10% ;加无水乙醇至终浓度为80% (v/v),分离(3000r/min离心15min,或者过滤分离),收集沉淀,挥发去除乙醇,复溶,脱蛋白(采用聚酰胺色谱柱法或savag法),真空浓缩,得到枸杞粗多糖;其中,Sevag法脱蛋白取枸杞粗多糖,加水至完全溶解,再依次加入氯仿和正丁醇,枸杞多糖溶液氯仿正丁醇的体积比为25 5 :1,剧烈振摇20min,离心(3000r/min) 15min,倾出上清液,弃去下层有机溶液和中间变性蛋白质层,上清液重复操作6次,直至无变性蛋白质出现为止,达到脱除蛋白质的目的,收集上清液,真空浓缩至可溶性固形物浓度达到5%以上,备用;⑵超滤一配制浓度为I. Omg/mL枸杞多糖溶液,选用截留分子量为30K的中空纤维超滤膜,在压力为O. 08MPa,室温下超滤至多糖溶液体积变为原来的1/2时,以蒸馏水将其体积补足至原体积,继续超滤,重复上次操作7次,收集滤出液备用;⑶超滤二 取步骤⑵中滤出液,调整其浓度为I. Omg/mL,选用截留分子量为IOK的中空纤维超滤膜,在压力为O. 003MPa,室温下超滤至多糖溶液体积变为原来的1/2时,以蒸馏水将其体积补足至原体积,继续超滤,重复上次操作4次,收集截留液,真空浓缩,冷冻干燥,得高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖I ;滤出液备用。
⑷超滤三取步骤⑶中滤出液,调整其浓度为I. Omg/mL,选用截留分子量为4K的中空纤维超滤膜,在压力为O. 08MPa,室温下超滤至多糖溶液体积变为原来的1/2时,以蒸馏水将其体积补足至原体积, 继续超滤,重复上次操作6次。收集滤出液,真空浓缩,冷冻干燥,得高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖2。经检测本发明提取方法获得的枸杞多糖具有良好的细胞凋亡诱导活性,浓度为400mg/L,做用2天可使人肝癌细胞SMMC-7721阻滞于G0/G1期,发生细胞凋亡,细胞的抑制率达55%以上,细胞凋亡诱导活性稳定。以上述方法制得的枸杞多糖的组成为枸杞多糖I的中性糖含量为24. 2%,半乳糖醛酸含量19. 7%,蛋白质含量2.6%。枸杞多糖2的中性糖含量为33. 9%,半乳糖醛酸含量29. 0%,蛋白质含量O. 1%。
权利要求
1.一种高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖的提取方法,其特征在于提取过程中采用超滤法对枸杞多糖进行分级分离。
2.根据权利要求I所述的高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖的提取方法,其特征在于所述的采用超滤法对枸杞多糖进行分级分离步骤为 采用截留分子量为30K的超滤膜对枸杞多糖溶液进行分离,收集滤出液,再以截留分子量为IOK的超滤膜对上述滤出液分离,收集截留液;滤出液再用截留分子量为4K的超滤膜分离,收集滤出液。
3.根据权利要求I所述的高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖的提取方法,其特征在于步骤如下 ⑴枸杞多糖的提取称取干燥的枸杞子,按枸杞子乙醇溶液=1 :3^6 (g :ml)的比例加入质量分数为70%的乙醇,打浆、回流、过滤得滤渣,向滤渣中再按I :2 4 (g ml)加入70%的乙醇,回流、过滤,滤渣再重复上述操作2 4次;收集滤渣,挥去乙醇,按I :3飞(g :ml)加入蒸馏水,沸水浴浸提、过滤、收集滤液,将滤渣重复上述提取,合并滤液,真空浓缩;加无水乙醇至终质量浓度为80%,分离、收集沉淀,挥发去除乙醇,复溶、脱蛋白、真空浓缩,得到枸杞粗多糖; ⑵超滤一将枸杞粗多糖配制成浓度为1.0mg/mL枸杞多糖溶液,选用截留分子量为30K的中空纤维超滤膜,在压力为O. 08MPa,室温下超滤至多糖溶液体积变为原来的1/2时,以蒸馏水将其体积补足至原体积,继续超滤,重复上次操作7 11次,收集滤出液备用; ⑶超滤二 取步骤⑵中滤出液,调整其浓度为I. Omg/mL,选用截留分子量为IOK的中空纤维超滤膜,在压力为O. 003MPa,室温下超滤至多糖溶液体积变为原来的1/2时,以蒸馏水将其体积补足至原体积,继续超滤,重复上次操作4飞次,收集截留液,得截留液I ;滤出液备用; ⑷超滤三取步骤⑶中滤出液,调整其浓度为I. Omg/mL,选用截留分子量为4K的中空纤维超滤膜,在压力为O. 08MPa,室温下超滤至多糖溶液体积变为原来的1/2时,以蒸馏水将其体积补足至原体积,继续超滤,重复上次操作4飞次,收集滤出液,得滤出液I ; (5)将截留液I和滤出液I分别经真空浓缩,冷冻干燥,即为高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖。
4.根据权利要求3所述的高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖的提取方法,其特征在于所述⑴中分离为3000r/min离心15min,或者过滤分离。
5.根据权利要求3所述的高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖的提取方法,其特征在于所述⑴中回流条件为70°C水浴回流O. 5h。
6.根据权利要求3所述的高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖的提取方法,其特征在于所述⑴中脱蛋白采用聚酰胺色谱柱法或savag法。
7.根据权利要求6所述的高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖的提取方法,其特征在于所述聚酰胺色谱柱法的具体步骤如下 将枸杞粗多糖溶解,质量浓度为1%_2%,加入聚酰胺色谱柱,上样量为柱容量的15%-20%,以水洗脱,收集洗脱液,浓缩至可溶性固形物浓度达到5%以上。
8.根据权利要求6所述的高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖的提取方法,其特征在于所述savag法的具体步骤如下取枸杞粗多糖,加水至完全溶解,再依次加入氯仿和正丁醇,枸杞多糖溶液氯仿正丁醇的体积比为25 5 :1,剧烈振摇20min静置分层,倾出上清液,弃去下层有机溶液和中间变性蛋白质层,上清液重复操作数次,直至无变性蛋白质出现为止,收集上清液,真空浓缩至可溶性固形物浓度达到5%以上。
9.根据权利要求I至8任一项所述的高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖的提取方法,其特征在于所获得的枸杞多糖对人肝癌细胞SMMC-7721生长的抑制率达55%以上。
全文摘要
本发明涉及一种高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖的提取方法,以枸杞子为原料,经提取得到枸杞粗多糖后,采用截留分子量为30K的超滤膜对枸杞多糖进行分离,收集滤出液,再以截留分子量为10K的超滤膜对上述滤出液分离,收集截留液1,滤出液再用截留分子量为4K的超滤膜分离,收集滤出液1,将截留液1和滤出液1经真空浓缩、冷冻干燥,得高细胞凋亡诱导活性枸杞多糖。本发明提取方法以水提法提取枸杞多糖,脱蛋白,然后采用超滤技术对多糖进行分级分离,采用多个截留分子量的超滤膜进行多次分离,克服了柱层析操作复杂,不利于工业或生产等缺点,具有效率高、成本低、操作简单、条件温和、生产周期短等优点,为活性化合物的开发及工业化应用提供了新思路。
文档编号A61P35/00GK102942635SQ201210476728
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月22日 优先权日2012年11月22日
发明者张民, 唐秀丽 申请人:天津科技大学