一种天然植物提取物重金属脱除剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供一种天然植物提取物重金属脱除剂，所述天然植物提取物重金属脱除剂包括植物多糖和氨基酸，所述植物多糖与氨基酸的质量比为1:1‑100；所述植物多糖为果胶、栀子果胶、海藻酸、栀子多糖、香菜多糖、阿拉伯胶或阿拉伯胶半乳聚糖中的一种或几种；所述氨基酸为半胱氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸中的一种或几种。本发明专利技术的天然植物提取物重金属脱除剂，对植物提取物中有效成分如黄酮、三萜酸、酚酸、生物碱等的吸附较少，损耗均小于5％，除去重金属的同时不会降低有效成分的含量，提取物处理后，其重金属含量符合ISO 18664‑2015国家标准要求。

【技术实现步骤摘要】
一种天然植物提取物重金属脱除剂及其制备方法与应用
本专利技术属于中药开发
，具体涉及一种天然植物提取物重金属脱除剂及其制备方法与应用。
技术介绍
众所周知，重金属污染问题是当今社会最为敏感的问题之一，重金属离子能够与人体细胞内的酶的含硫位点结合，不可逆的抑制酶的活力对人体健康造成严重的损害。重金属离子如铅与汞还具有较强的蓄积性，难以通过代谢排出体外，所以若要防止重金属损害人体健康则必须要从源头控制重金属的摄入。由于中药产品的特殊性，原料大多野生或生长于特定的地区，加之中草药种植，管理，采收等原因，导致很难从源头控制中药材中的重金属残留。所以研究新型中草药产品重金属脱除剂与中药提取物重金属脱除工艺，能够简便且高效的控制中草药产品中重金属含量，提高我国中草药产品的市场竞争力。重金属的污染问题是一个世界性问题，目前国内外采用的重金属脱除方法主要有固液吸附，液液萃取及固液萃取三种形式，但是针对重金属脱剂的研究主要集中于废水治理，水质改善等领域，而适用于中草药提取物重金属脱除剂的研究较少，而且使用的脱除剂多为化工来源或者经过化学改造的天然物质，极易造成中药产品的二次污染。因此迫切需要开发天然来源重金属吸附剂以及相关的重金属脱除技术用于提取液等液态中药产品，其理论研究价值与现实意义显著。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的上述缺陷,本专利技术提供了一种植物多糖-氨基酸(尤其是硫代氨基酸)超分子复合物作为天然来源提取物重金属脱除剂并提供其制备及使用方法，该脱除剂具有安全无毒、重金属尤其是酸性重金属吸附能力强，有效成分损失小，以及便于除去的特点。为了解决上述问题,本专利技术采用如下技术方案:本专利技术提供一种天然植物提取物重金属脱除剂，所述天然植物提取物重金属脱除剂包括植物多糖和氨基酸，所述植物多糖与氨基酸的质量比为1:1-100；所述植物多糖为果胶、栀子果胶、海藻酸、栀子多糖、香菜多糖、阿拉伯胶或阿拉伯胶半乳聚糖中的一种或几种；所述氨基酸为半胱氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸中的一种或几种。所述天然植物提取物重金属脱除剂还可包括β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、麦芽糊精、可溶性淀粉、黄原胶、硅胶、明胶及壳聚糖等人体可接受的药用辅料。植物多糖提取自栀子、香菜、海带、苹果等食品及药食同源中药，提取工艺采用传统的水提醇沉法，得到的多糖含量(苯酚硫酸法)>95％。进一步，所述天然植物提取物重金属脱除剂由植物多糖和氨基酸组成。优选地，所述的天然植物提取物重金属脱除剂，所述氨基酸为半胱氨酸或甲硫氨酸。进一步优选地，所述氨基酸为半胱氨酸。更进一步优选地，所述植物多糖为阿拉伯胶。进一步，所述植物多糖与氨基酸的质量比为1:1-10。更进一步，所述植物多糖与氨基酸的质量比为1:10。本专利技术还提供上述天然植物提取物重金属脱除剂的制备方法，所述方法为：向不锈钢振摆罐中加入氨基酸与植物多糖并混合，加入研磨介质，再将振摆罐放置于振摆机中球磨，振摆5-60min，优选30min，得固体分散体，即为所述的天然植物提取物重金属脱除剂；所述植物多糖与氨基酸的质量比为1:1-100；所述植物多糖为果胶、栀子果胶、海藻酸、栀子多糖、香菜多糖、阿拉伯胶或阿拉伯胶半乳聚糖中的一种或几种；所述氨基酸为半胱氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸中的一种或几种。进一步，球磨罐的体积为20mL，研磨介质为直径10mm不锈钢珠，填充率为5％～84％，优选填充率为7.9％。填充率通过钢珠的加入量来控制，优选地，所述的天然植物提取物重金属脱除剂的制备方法，球磨机为振摆式式球磨机，其转速为5～30Hz，更优选为25Hz。另外，本专利技术还提供上述天然植物提取物重金属脱除剂在除去植物水提物或中药水提液的重金属中的应用。本专利技术所指中药为植物药。进一步，所述重金属为铅、砷、铬、镉、汞、镍中的一种或几种。本专利技术的天然植物提取物重金属脱除剂尤其适用于竹叶提取物、青钱柳提取物、人参提取物、苦参碱、大豆异黄酮或栀子苷等的重金属脱除，提取物中的有效成分，如黄酮、皂苷、苦参碱、栀子苷等含量损耗均小于5％。具体地，所述应用的方法为：将所述天然植物水提取物溶解于水制备成0.01～0.1g/mL的天然植物提取物的水溶液，将所述天然植物提取物重金属脱除剂加入所述天然植物提取物的水溶液或中药提取液中，搅拌溶解并采用60％以上的乙醇醇沉并放置12小时，离心除去沉淀，溶液浓缩干燥后即完成重金属脱除，所述天然植物提取物重金属脱除剂的质量以所述植物提取物的质量计为0.01-1g/g，优选0.1g/g，所述天然植物提取物重金属脱除剂的质量以所述中药提取液的体积计为0.05-0.1g/g。该脱除剂原料及其制备工艺中无需使用溶剂或交联剂等有害物质，安全性大幅度提高，达到绿色环保的要求。该脱除剂在使用过程中能够在植物提取物水溶液中溶解，并能够通过60％以上乙醇醇沉来除去，其使用方法可与大多数植物提取物及中药加工工艺相配套。通过采用上述技术，与现有技术相比，本专利技术有益效果体现在：1)本专利技术的天然植物提取物重金属脱除剂，为植物多糖与含硫氨基酸的超分子复合物，由食品及药食同源中药材提取的植物多糖及天然氨基酸组成，能够有效的吸附溶液中的铅、镉、汞、镍等重金属阳离子，吸附率可达99.5％，高于单纯植物多糖(31.2％)；还能够有效植物多糖无法有效吸附的砷、五价铬等重金属阴离子，吸附率可达57.8％，提取物中的有效成分，如黄酮、皂苷、苦参碱等含量损耗均小于5％。2)本专利技术的天然植物提取物重金属脱除剂，对植物提取物中有效成分如黄酮、三萜酸、酚酸、生物碱等的吸附较少，除去重金属的同时不会降低有效成分的含量(表2)。提取物处理后，其重金属含量符合ISO18664-2015国家标准要求(Pb<5mg/kg；As<2mg/kg；Cd<0.3mg/kg；Hg<0.2mg/kg)。3)本专利技术的天然植物提取物重金属脱除剂，无需复杂的前处理即可直接使用，并且重金属脱除完毕后可通过60％的醇沉完全除去，残留率小于8％。使用方便且能契合企业相关工艺。4)本专利技术通过限定的制备方法制备天然植物提取物重金属脱除剂，其操作简单，与常规制备方法相比，避免了使用有机溶剂及交联剂的使用，提升产品的安全性又避免环境污染等问题，具有操作简单、制备时间短、生产安全可靠、生产成本低、污染少等优点，是一种具有较好推广应用前景的固体分散体的制备方法。5)本专利技术以含有羧基、磺酸基等酸性基团的酸性多糖(含酸性基团酸性多糖的比起其他类型多糖更容易与正金属离子相互作用)为载体，借助机械化学作用以非共价键的形式引入甲硫氨酸、半胱氨酸、赖氨酸的一种，甲硫氨酸及半胱氨酸含有S元素，可增强对以负离子形式存在的砷，铬等络合能力，赖氨酸中含有大量的氨基，也可对络合过程起到一定的作用。附图说明图1香菜多糖-半胱氨酸超分子体系(质量比为1：1)的红外谱图；图2阿拉伯胶半乳聚糖-半胱氨酸超分子体系(质量比为1：1)的红外谱图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天然植物提取物重金属脱除剂，其特征在于：所述天然植物提取物重金属脱除剂包括植物多糖和氨基酸，所述植物多糖与氨基酸的质量比为1:1-100；所述植物多糖为果胶、栀子果胶、海藻酸、栀子多糖、香菜多糖、阿拉伯胶或阿拉伯胶半乳聚糖中的一种或几种；所述氨基酸为半胱氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸中的一种或几种。/n

【技术特征摘要】
1.一种天然植物提取物重金属脱除剂，其特征在于：所述天然植物提取物重金属脱除剂包括植物多糖和氨基酸，所述植物多糖与氨基酸的质量比为1:1-100；所述植物多糖为果胶、栀子果胶、海藻酸、栀子多糖、香菜多糖、阿拉伯胶或阿拉伯胶半乳聚糖中的一种或几种；所述氨基酸为半胱氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸中的一种或几种。


2.如权利要求1所述的天然植物提取物重金属脱除剂，其特征在于：所述天然植物提取物重金属脱除剂由植物多糖和氨基酸组成。


3.如权利要求1或2，所述的天然植物提取物重金属脱除剂，其特征在于：所述氨基酸为半胱氨酸或甲硫氨酸。


4.如权利要求3所述的天然植物提取物重金属脱除剂，其特征在于：所述氨基酸为半胱氨酸。


5.如权利要求1或2所述的天然植物提取物重金属脱除剂，其特征在于：所述植物多糖为阿拉伯胶。


6.如权利要求1或2所述的天然植物提取物重金属脱除剂，其特征在于：所述植物多糖与氨基酸的质量比为1:1-10。


7.如权利要求1所述的天然植物提取物重金属脱除剂的制备方法，其特征在于所述方...

【专利技术属性】
技术研发人员：许文灏，王维峰，苏为科，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33