纤维素酶在中药材提取中的应用研究

为提高中药材有效成分提取率,本文针对中药材细胞壁的构成特点,将纤维素酶用于中药材提取工艺中。纤维素是植物细胞壁的主要组成部分,由于其不易溶于水和一般有机溶剂,阻碍了有效成分的溶出。茎类药材贝母、根类药材白芍和皮类药材牡丹皮中纤维素含量很大,分别为:35.63%,30.92%和30.98%,本文在传统提取工艺基础上加入纤维素酶,使得大分子纤维素降解为可溶性小分子,考察各药材有效成分的提取率变化情况并通过正交试验确定酶法最适提取条件。 对于茎类药材贝母,以总生物碱为指标成分,通过单因素实验和正交实验确定最佳提取工艺。当所用药材量为20g时,酶法提取最佳条件为:提取温度60℃,PH4.5,酶用量0.25g,提取时间3.5h。测得总生物碱提取率由传统醇提工艺的0.0765%上升到0.1065%,提高了39.2%,收效明显。 对于根类药材白芍,以芍药苷为指标成份,对比传统醇提工艺,当白芍药材用量为20g时,在酶解温度40℃,pH值3.5,酶用量0.15g,酶提时间2.5h时芍药苷提取率最高,达到4.15%。芍药苷含量比传统无酶工艺提高6.81%,参考大量文献,发现在本文确立的最佳酶解条件下,芍药苷提取率最高,效果最好。 对于皮类药材牡丹皮,以丹皮酚为指标成分,考察酶解条件,发现丹皮酚提取率不升反降,可能是牡丹皮中鞣质、金属离子、半纤维素等抑制剂含量太大的缘故。可见影响酶法提取效果的因素众多,并不是每一种药材都适用于此法。 酶法用于中药有效成分提取还处于初步探索阶段,以中药材为底物的酶解动力学理论研究较少,使其应用受到限制。本文以贝母为底物,通过考察贝母有效成分确定了最佳酶辅助提取条件,考察水解产物葡萄糖生成量确定了最佳酶水解条件,两者相比较,发现它们两者所需温度、pH值、酶反应时间和酶用量基本一致。同时在水解时间30h内,通过测定酶解反应产物葡萄糖的含量确定了处理时间t时刻纤维素理论残留量与纤维素初始浓度的关系,方程式为[St]= [So] e-0.025t（0-0.001t（3.5<t≤30h）,酶解方程分为两段之和。