一种用等离子体催化技术制备高生物活性甘草酸铵的方法与流程

本发明属于低温等离子体催化技术应用领域。具体涉及一种高生物活性甘草提取物的制备方法及一种提高等离子体活化成分稳定性的方法。

背景技术：

1、甘草酸铵，作为甘草中的关键生物活性成分，在抗炎、抗氧化、提高免疫力、抗病毒等方面的生物活性已得到广泛的认可。甘草酸铵具有很高的水溶性，它在医疗产品、食品和化妆品中的应用非常广泛。然而，受年龄、健康状况、同时使用的其他药物等多种因素影响，甘草酸铵达到有效剂量时可能引发多种不良反应，如高血压、水钠滞留和低钾血症等，提高甘草酸铵的生物活性并减少使用剂量可以提高甘草酸铵在不同个体的使用效果，并降低长期使用的安全性风险。

2、等离子体由中性粒子、带电粒子和反应活性粒子等组成，包括反应性氧物种（ros）和反应性氮物种（rns），紫外辐射（100-380 nm）、可见光（380-780 nm）、近红外辐射以及电磁场，粒子种类取决于气体组成。等离子体中的活性粒子通过对活性分子进行催化改性来影响其理化性质，进而提高分子的生物学活性。

3、本发明专利是通过低温等离子体技术对甘草酸铵进行催化，并采取纳米载体技术提高活化甘草酸铵的稳定性，以提高和维持甘草酸铵的最大效应，从而对甘草酸铵进行量效优化，在相同的浓度下，实现更优的生物活性效果；在达到相同效果的情况下，需要的浓度或用量更低。利用本发明的产物可以设计研发具有抗炎，抗氧化，抗病毒等不同功效的药品，保健品，营养补充剂，食品，消毒产品，化妆品等创新产品，利用现代科学技术和方法对中医药健康产品进行创新性发展，提高企业产品在国内和国际市场的竞争力。

技术实现思路

1、本发明使用低温等离子体催化技术制备高生物活性甘草酸铵，优化甘草酸铵的量效关系，并通过纳米囊泡技术增加活化甘草酸铵溶液的稳定性，提高等离子体活化甘草酸铵在医药健康领域的实用性和有效性。

2、本发明具体说明如下：

3、p.1.1 甘草酸的提取

4、本发明在传统的甘草提取方法，即热水浸提法的基础上，在热水浸提的操作前增加了低温等离子体催化的操作。通过等离子体的催化改变了甘草细胞壁的超微结构，增加了细胞的渗透性，提高甘草酸提取率。

5、本发明中等离子体处理的操作如下：

6、将粉碎的甘草根小块放入盛有蒸馏水的烧杯，甘草原料与水的重量比可以为1g加入50ml水。将烧杯置于低温大气压等离子体喷射系统下，打开等离子体发生器，同时通入工作气体，喷嘴距离液面10-18厘米进行活化3-10分钟，同时磁力搅拌器进行搅拌，确保处理均匀。

7、以上低温大气压等离子体喷射系统中，所述的气体可以为氮气，氦气，氩气，空气或几种气体与空气按一定比例的混合气体。工作气体流速为0.2-2.5l/min，工作电压为0-15kv，频率为0-50mhz。

8、以上所述的等离子体为低温非热平衡等离子体。等离子体发生器可以为介质阻挡放电等离子体发生器，大气压低温等离子体射流发生器，大气压辉光放电等离子体发生器，射频介质阻挡放电等离子体发生器。

9、p.1.2甘草酸铵溶液制备与活化

10、本发明通过传统操作方法制备甘草酸铵溶液，对甘草酸铵溶液进行低温等离子体催化操作，等离子体中的活性粒子对甘草酸铵分子表面改性影响其理化性质，提高生物利用度和生物学活性。

11、将步骤p1.1提取的甘草酸适量放入烧杯，加入蒸馏水搅拌，超声使其完全溶解，加入10%的氨水，边加边搅拌，ph值为9-10时甘草酸铵沉淀析出，通过离心过滤来分离沉淀的甘草酸铵，并用蒸馏水洗涤沉淀。称取适量甘草酸铵置于烧杯中，加入蒸馏水，根据需要分别制备不同浓度的甘草酸铵溶液。然后进行等离子体催化。

12、本发明中等离子体催化的操作如下：。

13、将甘草酸按溶液置于大气压低温等离子体喷射系统下，打开等离子体发生器，同时通入工作气体，喷嘴距离液面5-10厘米催化30秒至5分钟，同时用磁力搅拌器进行搅拌，确保处理均匀。等离子体处理后的甘草酸铵溶液置于-20度保存备用。

14、以上大气压低温等离子体喷射系统中，所述的气体可以为氮气，氦气，氩气，空气或几种气体与空气按一定比例的混合气体。工作气体流速为0.2-2.5l/min，工作电压为0-15kv，频率为0-50mhz。

15、以上所述的等离子体为低温非热平衡等离子体。等离子体发生器可以为介质阻挡放电等离子体发生器，大气压冷等离子体射流发生器，大气压辉光放电等离子体发生器，射频介质阻挡放电等离子体发生器。

16、以上大气压低温等离子体喷射系统的喷嘴可以置于液面以上，也可以置于液面下进行催化，制备活化溶液。

17、本发明中甘草酸铵的催化操作方法同样适用于其他植物提取物及多种抗氧化成分的活化，比如，绿茶提取物儿茶素，表没食子儿茶素没食子酸酯，紫花苜蓿提取物，非洲臀果木提取物，库拉索芦荟提取物，积雪草提取物，欧洲赤松提取物，智利接骨木果提取物（maqui berry）等。

18、p.1.3 甘草酸铵生物学活性检测

19、分别在抗炎，抗氧化，抗菌及抗hpv病毒几方面，对活化和未活化的甘草酸铵溶液进行对照检测，验证甘草酸铵等离子催化效果并根据浓度与抗氧化及抗病毒的活性效果绘制量效曲线。

20、p.1.4 制备活化甘草酸铵纳米囊泡

21、本发明纳米囊泡（nanocapsules）是一种纳米级的载体系统，由一个核心和一个围绕核心的壳层组成。核心可以是固态、液态或凝胶状，而壳层通常是由聚合物、脂质或其他材料构成的薄膜。纳米囊泡的设计允许它们在核心中封装多种物质，如药物、维生素或其他生物活性分子。纳米囊泡的优势之一是提供了额外的保护层，可以保护其核心中的活性物质，从而增强其稳定性。

22、本发明活化甘草酸铵纳米囊泡由油相卵磷脂薄膜层，核心封装活化甘草酸铵溶液，囊泡壳层低分子量壳聚糖组成。活化甘草酸铵纳米囊泡的制备如下：

23、p.1.4.1取适量卵磷脂溶解于有机溶剂中，置于旋转蒸发仪将有机溶剂蒸发，形成卵磷脂薄膜。

24、p.1.4.2取制备的等离子体活化的甘草酸铵溶液，将溶液缓慢加入形成的卵磷脂薄膜中，搅拌混合至薄膜完全水化，对活化甘草酸铵溶液进行封装，形成活化甘草酸铵脂质体核心。

25、p.1.4.3在水中加入盐酸调节ph为5-6，加入适量壳聚糖，搅拌使完全溶解。将壳聚糖溶液缓慢加入到脂质体溶液中，不断搅拌形成活化甘草酸铵纳米囊泡。使用高压均质器进行均质处理，形成均匀稳定的纳米囊泡。超滤处理去除未封装的甘草酸铵及其他杂质，得到纯化的活化甘草酸铵纳米囊泡。

26、以上步骤p.1.4.1形成脂质体薄膜的成分可以为大豆卵磷脂，蛋黄卵磷脂，胆固醇，聚乙二醇脂肪酸酯，及这些成分按一定比例的混合，有机溶剂可以为乙醇，丙酮，氯仿。

27、以上步骤p.1.4.3囊泡的壳层材料可以为不同取代度的壳聚糖，海藻酸，聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸 (pla-peg-pla)，透明质酸 (hyaluronic acid, ha)。形成的纳米囊泡的粒径可以小于500nm，或小于300nm，或更小。

28、本发明对活化甘草酸铵溶液的封装技术可以避免二次活化处理操作，同样适用于其他水溶性及难溶性活性成分，如等离子体活化液，对氧，光照敏感易降解的成分，易挥发的成分。

29、本发明的有益效果及应用体现如下：

30、甘草酸作为甘草中的主要活性成分，在中医药健康产品中具有广泛的应用，对其提取率的改进具有重要的经济和社会意义。为改善传统的提取方法存在的效率低、消耗大、对环境的压力增加等问题。在甘草提取中使用本发明的制备方法不仅可以提高产业效益，还可以促进绿色、可持续的生产方式，节约资源，降低成本。

31、本发明中等离子体活化甘草酸铵溶液体现的高生物活性，结合纳米载体技术提供的稳定性，使甘草酸铵更具应用潜力。实验数据证明，活化甘草酸铵可以实现更高的抗炎效果，抗氧化性和抗hpv生物活性。表1数据显示，其抗炎活性与未活化甘草酸铵相比有显著的提高（31.67%提高到53.33%），活化后接近标准品乙酰水杨酸的抗炎活性水平。表2数据显示，活化甘草酸铵自由基清除率ic50值相比未活化甘草酸铵，从170.52μg/ml降至74.43μg/ml。表4数据显示，活化甘草酸铵的病毒抑制率ic50值从未活化的0.45mg/ml降至0.18mg/ml。本发明可用于研究和开发医药健康产品，拓展中药提取组分和精华在医药、化妆品、食品和其他领域的创新应用，为企业带来更高的经济回报。