本發(fā)明屬于海藻多酚的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種海藻多酚的提取方法。
背景技術(shù)：
目前傳統(tǒng)的新藥生產(chǎn)方式和領(lǐng)域已很難滿足未來需求，海洋活性物質(zhì)，如海藻多酚等正逐漸成為最有前途的藥物之一。目前大型海藻多酚研究較多，經(jīng)藥理研究證明海藻多酚具有抗腫瘤、增強(qiáng)機(jī)體免疫功能、活血化瘀及抗衰老等作用，尤其是海藻多酚在臨床上具有獨(dú)特的抗腫瘤生理活性，已越來越引起各國的重視。雖然越來越多的研究結(jié)果已經(jīng)顯示出海藻多酚具有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景，但現(xiàn)存的海藻多酚浸提及分離技術(shù)已經(jīng)制約了海藻多酚的大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用。
亨氏馬尾藻為馬尾藻科、馬尾藻屬、真馬尾藻亞屬、滑托組、總狀托序亞組莢托系海水藻類植物。馬尾藻中的含有豐富的生物活性物質(zhì)，比如多酚類物質(zhì)，其提取方法主要采用傳統(tǒng)的溶劑法，溶劑法存在耗時(shí)長、提取率低、溫度高、多酚物質(zhì)結(jié)構(gòu)易被破壞等缺點(diǎn)，因此，需要尋找一種提取工藝簡便、提取率高、能耗低、容易自動(dòng)化與環(huán)境友好的綠色提取方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種海藻多酚的提取方法，具有高效價(jià)廉、適用性強(qiáng)、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、連續(xù)化的優(yōu)點(diǎn)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：本海藻多酚的提取方法，依次包括以下步驟：
a、稱取1.000g 海藻粉末，量取15～45mL去離子水將海藻粉末溶解于平底燒杯中，海藻粉末的粒度為粒度30～100目，將盛放有海藻溶液的平底燒杯置于多頻復(fù)合超聲實(shí)驗(yàn)裝置中進(jìn)行協(xié)同強(qiáng)化提取海藻多酚，提取時(shí)間為15～40min，提取溫度為20～40℃，提取溶液經(jīng)離心過濾和真空干燥后，即得海藻多酚粉末；
所述的多頻復(fù)合超聲實(shí)驗(yàn)裝置：由槽式超聲設(shè)備和探頭式超聲裝置組合而成，其中槽式超聲設(shè)備的底面、兩個(gè)側(cè)面都可以發(fā)出不同頻率的超聲波，即槽式超聲設(shè)備總共有三個(gè)不同率的超聲波進(jìn)行調(diào)換，探頭式超聲裝置只有一個(gè)頻率的超聲波，探頭式超聲裝置和槽式超聲設(shè)備可以同時(shí)相向發(fā)出超聲波，以致形成多個(gè)頻率超聲波作用于平底燒杯內(nèi)的海藻溶液；
b、采用超聲空化強(qiáng)度測定儀觀察超聲空化效應(yīng)，研究多頻復(fù)合超聲作用下的海藻多酚的溶出與超聲參數(shù)（頻率、功率、強(qiáng)度）與工藝過程條件（提取溫度、時(shí)間、溶劑種類和料液比、海藻粉末粒度等）之間的關(guān)系，找到多頻復(fù)合超聲作用于海藻的最佳工藝參數(shù)；
c、采用薄層分析、HPLC、指紋圖譜技術(shù)等對比不同多頻復(fù)合超聲提取條件下海藻化學(xué)組成的變化情況；
d、在上述的變化情況分析中結(jié)合選擇最佳超聲參數(shù)對海藻有效成分提取情況下：①采用透射電鏡和原子力顯微鏡研究超聲對含有海藻多酚的細(xì)胞微觀結(jié)構(gòu)的影響；②用紫外可見吸收光譜法研究超聲對含有海藻多酚的分子極化的影響；③測量含有海藻多酚的細(xì)胞溶脹指數(shù)，研究超聲對藥物細(xì)胞溶脹的影響，從而判斷超聲對提取物細(xì)胞膜通透性的影響；全面歸納多頻復(fù)合超聲在提海藻多酚的作用機(jī)理；
e、對多頻復(fù)合超聲協(xié)同強(qiáng)化提取海藻多酚過程所應(yīng)用的最佳參數(shù)和工藝條件進(jìn)行合理假設(shè)，運(yùn)用傳遞原理，建立超聲提取海藻多酚過程數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬。
作為優(yōu)選，所述的槽式超聲設(shè)備的超聲波頻率為30～50KHz，探頭式超聲裝置的超聲波頻率為20～25KHz，所述的超聲波頻率為跟蹤頻率。
作為優(yōu)選，所述的槽式超聲設(shè)備的超聲波頻率為40KHz，探頭式超聲裝置的超聲波頻率為23KHz。
作為優(yōu)選，所述的槽式超聲設(shè)備的底面、兩個(gè)相對設(shè)置的側(cè)面上均設(shè)有頻率可調(diào)節(jié)的超聲波發(fā)生器，其中設(shè)有超聲波發(fā)生器的一個(gè)側(cè)面上設(shè)有探頭式超聲裝置，所述的探頭式超聲裝置包括設(shè)置于側(cè)壁上的能夠產(chǎn)生超聲波的探頭。
作為優(yōu)選，所述的提取時(shí)間為20min，提取溫度為30℃。
與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：提取溫度低，有效成分不容易被破壞，能耗低、提取速度快、溶劑用量少、生物利用率高、成本低，操作簡單、提取率高，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、連續(xù)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，以多頻復(fù)合超聲提取海藻多酚是一種高效價(jià)廉、適用性強(qiáng)、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、連續(xù)化的新方法。
具體實(shí)施方式
本方案依次包括以下步驟：a、稱取1.000g 海藻粉末，量取25mL去離子水將海藻粉末溶解于平底燒杯中，海藻粉末的粒度為粒度40目，將盛放有海藻溶液的平底燒杯置于多頻復(fù)合超聲實(shí)驗(yàn)裝置中進(jìn)行協(xié)同強(qiáng)化提取海藻多酚，提取時(shí)間為20min，提取溫度為30℃，提取溶液經(jīng)離心過濾和真空干燥后，即得海藻多酚粉末；
所述的多頻復(fù)合超聲實(shí)驗(yàn)裝置：由槽式超聲設(shè)備和探頭式超聲裝置組合而成，其中槽式超聲設(shè)備的底面、兩個(gè)側(cè)面都可以發(fā)出不同頻率的超聲波，即槽式超聲設(shè)備總共有三個(gè)不同率的超聲波進(jìn)行調(diào)換，探頭式超聲裝置只有一個(gè)頻率的超聲波，探頭式超聲裝置和槽式超聲設(shè)備可以同時(shí)相向發(fā)出超聲波，以致形成多個(gè)頻率超聲波作用于平底燒杯內(nèi)的海藻溶液；
b、采用超聲空化強(qiáng)度測定儀觀察超聲空化效應(yīng)，研究多頻復(fù)合超聲作用下的海藻多酚的溶出與超聲參數(shù)（頻率、功率、強(qiáng)度）與工藝過程條件（提取溫度、時(shí)間、溶劑種類和料液比、海藻粉末粒度等）之間的關(guān)系，找到多頻復(fù)合超聲作用于海藻的最佳工藝參數(shù)；
c、采用薄層分析、HPLC、指紋圖譜技術(shù)等對比不同多頻復(fù)合超聲提取條件下海藻化學(xué)組成的變化情況；
d、在上述的變化情況分析中結(jié)合選擇最佳超聲參數(shù)對海藻有效成分提取情況下：①采用透射電鏡和原子力顯微鏡研究超聲對含有海藻多酚的細(xì)胞微觀結(jié)構(gòu)的影響；②用紫外可見吸收光譜法研究超聲對含有海藻多酚的分子極化的影響；③測量含有海藻多酚的細(xì)胞溶脹指數(shù)，研究超聲對藥物細(xì)胞溶脹的影響，從而判斷超聲對提取物細(xì)胞膜通透性的影響；全面歸納多頻復(fù)合超聲在提海藻多酚的作用機(jī)理；
e、對多頻復(fù)合超聲提海藻多酚過程所應(yīng)用的最佳參數(shù)和工藝條件進(jìn)行合理假設(shè)，運(yùn)用傳遞原理，建立超聲提取海藻多酚過程數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬。
具體地說，槽式超聲設(shè)備的超聲波頻率為40KHz，探頭式超聲裝置的超聲波頻率為23KHz，超聲波頻率為跟蹤頻率。
具體地說，槽式超聲設(shè)備的底面、兩個(gè)相對設(shè)置的側(cè)面上均設(shè)有頻率可調(diào)節(jié)的超聲波發(fā)生器，其中設(shè)有超聲波發(fā)生器的一個(gè)側(cè)面上設(shè)有探頭式超聲裝置，探頭式超聲裝置包括設(shè)置于側(cè)壁上的能夠產(chǎn)生超聲波的探頭。
本方案中的超聲提取技術(shù)是利用超聲空化效應(yīng)、機(jī)械振動(dòng)、熱效應(yīng)等多重作用，在流體內(nèi)產(chǎn)生瞬間的高溫高壓場，對流體中的固體表面產(chǎn)生強(qiáng)大剪切力，同時(shí)有較大的攪動(dòng)作用，從而能促進(jìn)傳質(zhì)。目前已開展的研究表明，超聲提取技術(shù)可以廣泛用于生物堿、黃酮、甙類、多糖、脂肪酸等生物活性組分的提取，其提取效率是常規(guī)熱回流、浸漬法以及煎煮法的幾倍到幾十倍，單位物料的能耗較常規(guī)方法降低了50%以上，而且最大限度保留了中藥及天然藥物的有效成分，收率大幅度提高。采用超聲提取一些陸生植物的萜類物質(zhì)，不僅操作工藝簡單方便，而且提取時(shí)間比常規(guī)方法快33倍，最高可達(dá)288倍，提取工藝簡便、提取率高、選擇性好、效果好。提取后的產(chǎn)物經(jīng)TLC和HPLC分析，超聲提取過程對產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)無影響。而且超聲提取過程可以通過選擇提取溶劑的類型和配比廣泛適用于油溶－水溶性大范圍生物活性成分的提取，并克服了超臨界萃取的前期設(shè)備投入過大、高壓設(shè)備維護(hù)費(fèi)用高等缺點(diǎn)。因此，超聲提取技術(shù)被譽(yù)為“中藥和天然產(chǎn)物提取的技術(shù)革命”。超聲提取法在天然藥物提取中的應(yīng)用已經(jīng)顯示出明顯的技術(shù)優(yōu)勢和應(yīng)用前景，正逐步走向產(chǎn)業(yè)化，這一點(diǎn)對提取方法落后、生產(chǎn)周期長的海洋藥物生產(chǎn)過程無疑具有重要意義和實(shí)用推廣價(jià)值。
本發(fā)明將多頻復(fù)合超聲技術(shù)應(yīng)用于亨氏馬尾藻有效成分（以多酚為研究目標(biāo)）的提取，重點(diǎn)研究多頻復(fù)合超聲對提取亨氏馬尾藻有效成分（以多酚為研究目標(biāo)）細(xì)胞微觀結(jié)構(gòu)、細(xì)胞溶脹指數(shù)、藥理活性的影響和亨氏馬尾藻的化學(xué)成分變化情況以及最大限度提出亨氏馬尾藻有效成分對應(yīng)的超聲參數(shù)和工藝條件，同時(shí)比較單頻、雙頻、多頻復(fù)合超聲作用下亨氏馬尾藻的藥效成分的提取率，并借助藥效學(xué)評價(jià)和最新的指紋圖譜技術(shù)，選擇篩選特定亨氏馬尾藻有效成分的超聲波提取條件，探索超聲波提取亨氏馬尾藻有效成分的作用原理，以建立起通用的操作模式和過程模型。以推動(dòng)該技術(shù)在海藻新藥、名優(yōu)品種的二次開發(fā)以及中藥生產(chǎn)的實(shí)際應(yīng)用，增加經(jīng)濟(jì)效益促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
可通過本方案提供的方法可達(dá)到以下目的：
（1）選擇適宜的超聲參數(shù)（頻率、功率、聲強(qiáng)，波形）特別是聲強(qiáng)的大小和頻率的高低關(guān)系到多頻復(fù)合超聲提取海藻（以亨氏馬尾藻為研究對象）有效成分溶出的效果。
（2）建立多頻復(fù)合超聲提取海藻（以亨氏馬尾藻為研究對象）過程的數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型的建立有利于揭示多頻復(fù)合超聲傳質(zhì)的機(jī)理，了解提取過程的特性。
本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。