CN101139373A - 一种快速规模化提取和纯化亚麻木酚素的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种从亚麻饼中快速规模化提取和纯化亚麻木酚素的方法。将亚麻饼粉碎后，用脂肪醇溶液和碱液的混合液经超声强化提取和碱解，一步直接得到亚麻木酚素粗提液；液固分离后得到的粗提液调pH值和浓缩后经有机萃取剂萃取除杂，水相蒸发浓缩、干燥后得亚麻木酚素粗品，再进一步通过大孔树脂吸附得到高纯度亚麻木酚素。采用本发明生产高纯度亚麻木酚素简便、快速、成本低，易于规模化生产，为亚麻饼的高值化综合利用提供了一条新途径。

Description

一种快速规模化提取和纯化亚麻木酚素的方法

技术领域

本发明涉及一种从亚麻饼中提取、纯化亚麻木酚素的方法，属于生化工程技术领域。

背景技术

亚麻是一种重要的经济油料作物。亚麻籽的食用可追溯到5000年前的西南亚地区的美索不达密亚(Mesopotamia)。大约在公元前650年，古希腊医药之父——希波克拉底就记载了亚麻籽的医药用途。近20年来，亚麻籽受到医药界的重视，先是发现它富含多不饱和脂肪酸，又发现它含有对人体健康有重要保健作用的木酚素，它是已知食品中含量最高的。因此，美国国家肿瘤研究院(NCI)已把亚麻籽作为6种抗癌植物研究对象之一。目前，亚麻籽已成为开发功能营养食品的热点资源(陈见南，中国医药情报，2000，3：54-56)。

亚麻籽(flaxseed或linseed)又称胡麻籽，是亚麻科、亚麻属的一年生或多年生草本植物亚麻的种子(BeMiller J.N.Industrial Gums[M].New York，Academic，1993：234-237)。亚麻是世界上最古老的纤维作物之一，品种较多，但大致可分为3类：油用亚麻、纤维用亚麻和油纤两用亚麻，其种子均可榨油，已成为世界十大油料作物之一，其产量占第七位。油用亚麻主要产于加拿大、中国、阿根廷、美国。我国是在公元前2世纪由汉代特使张骞出使西域时带回的亚麻种子，在陕西、山西等地开始种植，亚麻籽最初主要作药用，直到16世纪才用其种子榨油(吴艳霞，陕西粮油科技，1994，(2)：22-23)。现在是我国主要经济作物之一，也是我国华北、西北高寒地区种植的主要油料作物。

木酚素是存在于亚麻籽种皮中的一种生理活性物质。结构与人体雌激素十分相似，被认为是一种植物雌激素。它是由苯丙氨酸合成的肉桂醇，双分子聚合而成的天然成份。木酚素作为一种植物雌激素引起人们极大兴趣，主要是因为它被证明具有抗肿瘤作用、雌激素及抗雌激素效应、抑制芳香酶活性、抑制DNA和RNA合成、抗病毒、真菌等特性。研究表明，许多谷物中都含有木酚素，但亚麻籽中含量最高。木酚素开环异落叶松树脂酚二葡萄糖甙(SDG)在亚麻籽中的含量约为1％-4％(W/W)，其含量比其它66种食品高出75-800倍(赵利等，中国农学通报，2006，22(4)：88-92)。亚麻籽中含有的木酚素种类较多，主要为开环异落叶松树脂酚(SECO)、MAT(鸟台树脂酚)，还有少量的异落叶松树脂醇、落叶松树脂醇、脱甲基异落叶松树脂酚、松脂醇等酚类物质。

目前从亚麻籽中提取亚麻木酚素的方法主要包括：用1，4-二氧己烷和乙醇混合液提取亚麻籽，提取物碱解，色谱分离得到开环异落叶松树脂酚二葡萄糖甙(SDG)(Foodchemistry，2002，76：207-212)；用甲醇-水溶液提取，碱解，用高效液-液对流色谱分离提纯得到SDG(Journal of Chromatography A，2002，943：299-302)；也有学者研究了酸解亚麻籽木酚素(Plant Physiol Biochem，2002，40：225-229)；研究发现脱脂亚麻籽粉末中木酚素的提取和水解可在碱水一步完成，而且较两步法比较具有更高的产率(Journal ofChromatography A，2003，1012：151-159)；阴离子交换色谱和反相色谱也可用于分离了木酚素水解物(Journal of Chromatography A，2002，972：195-203)。经过超临界二氧化碳脱脂，碱性醇溶液提取SDG，然后利用色谱分离、浓缩分馏，可得到富含SDG的馏分(CN1487948)。用搅拌提取、碱解、萃取、硅胶层析的纯化方法亦可制备亚麻木酚素(CN1162438，CN1982321)。采用醇水提取、树脂吸附分离得到木酚素总糖苷60-85％的富集物(CN1749262)。采用搅拌提取、碱解、萃取、脱色、浓缩的方法得到较纯亚麻木酚素(CN1880291，CN1880327)。

本发明以榨油后的亚麻饼为原料，采用超声强化使提取和碱解一步同时完成，实现了亚麻木酚素的快速规模化生产；除了可以采用氢氧化钠和氢氧化钾外，采用有机碱---三乙胺进行碱解，简化了后续纯化过程，使产品纯度易于提高；利用大孔树脂吸附和洗脱纯化亚麻木酚素，与硅胶柱层析等其它纯化方法相比，操作简单，成本低，时间短，耗能低，便于规模化生产。本发明为提高亚麻饼的综合利用价值和亚麻木酚素相关制剂的开发及应用提供了新途径。

发明内容

本发明的目的是提供一种从亚麻饼中快速规模化提取纯化亚麻木酚素的方法。采用本发明制备亚麻木酚素，工艺简便可行，有利于亚麻籽的深度开发，尤其为制剂研发和应用奠定原料基础。本发明涉及一种快速规模化提取和纯化亚麻木酚素的方法，主要内容包括：

1)将亚麻饼粉碎，过10-120目筛，按料液比1∶5-1∶50(W/V)加入10-90％脂肪醇溶液和5-50％(w/w)碱液，进行超声提取和碱解，提取液中碱浓度为1-50％(w/w)，提取温度20-80℃，提取时间10-30分钟，将提取混悬液进行液-固分离，取上清液浓缩至一定体积，搅拌10-60分钟；

2)将步骤1)得到的碱解液加酸调pH至6.5-7.5，用有机溶剂萃取1-4次，取水相得亚麻木酚素粗提液；

3)将步骤2)得到的粗提液蒸发浓缩、干燥后得亚麻木酚素粗品；

4)将步骤3)得到的亚麻木酚素粗品用10-90％(w/w)脂肪醇溶液溶解后，加入大孔吸附树脂搅拌吸附1-5小时，过滤或离心分离树脂，用10-95％(w/w)的脂肪醇溶液洗脱树脂，收集洗脱液、蒸发浓缩、烘干得高纯度亚麻木酚素。

实施例1

1)干燥亚麻饼粉碎，经过120目筛，亚麻饼粉末加4.9倍量的10％乙醇溶液和1倍量的5％NaOH，20℃超声提取30分钟，功率50W/cm²，频率20kHz，提取液4000rpm离心分离5分钟，取上清液浓缩至原始提取液体积的1/3，400rpm搅拌20分钟；

2)将步骤1)得到的碱解液用2M的盐酸调pH值至7.0，用乙酸乙酯萃取1次，取水相得亚麻木酚素粗提液；

3)步骤2)粗提液经蒸发浓缩、干燥后得亚麻木酚素粗品；

4)用20倍50％乙醇溶液溶解亚麻木酚素粗提物后，将ADS-7大孔树脂加入，搅拌2小时，用10％-50％的乙醇溶液洗脱，浓缩洗脱液，蒸发浓缩、烘干得亚麻木酚素纯度≥80％。

实施例2

1)干燥亚麻饼粉碎，经过10目筛，亚麻饼粉末加49倍量的30％乙醇溶液和1/5倍量的10％NaOH，40℃超声提取30分钟，功率100W/cm²，频率20kHz，过滤分离残渣，取上清液浓缩至原始提取液体积的1/3，400rpm搅拌60分钟；

2)将步骤1)得到的碱解液用2M的硫酸调pH值7.0，用三氯甲烷萃取2次，取水相得亚麻木酚素粗提液；

3)步骤2)粗提液经蒸发浓缩、干燥后得亚麻木酚素粗品；

4)用50％乙醇溶液溶解亚麻木酚素粗提物；加到ADS-8大孔树脂柱，柱径高比为1∶15，加样量与柱床体积比1∶1；用水及10％乙醇溶液各4倍柱床体积量洗脱，收集洗脱液，浓缩可得亚麻木酚素粗品；再用40％及50％乙醇洗脱，各5倍柱床体积量，洗脱液浓缩、烘干得亚麻木酚素纯度≥80％；

实施例3

1)干燥亚麻饼粉碎，经过60目筛，亚麻饼粉末加25倍量的50％乙醇溶液和1/10倍量的20％NaOH，80℃超声提取20分钟，功率10W/cm²，频率80kHz，提取液4000rpm离心分离5分钟，取上清液蒸发浓缩至原始提取液体积的1/3，500rpm搅拌40分钟；

2)将步骤1)得到的碱解液用2M的磷酸调pH值至7.0，用二氯甲烷萃取2次，取水相得亚麻木酚素粗提液；

3)步骤2)粗提液经蒸发浓缩、干燥后得亚麻木酚素粗品；

4)将X-5大孔树脂加入20倍50％乙醇溶液溶解的亚麻木酚素粗提物中，搅拌2小时，用10％-50％的乙醇溶液洗脱，浓缩洗脱，蒸发浓缩、烘干得亚麻木酚素纯度≥80％；

实施例4

1)干燥亚麻饼粉碎，经过100目筛，亚麻饼粉末加30倍量的70％乙醇溶液和1/15倍量的30％NaOH，60℃超声提取15分钟，功率30W/cm²，频率40kHz，提取液4000rpm离心分离5分钟，取上清液蒸发至原始提取液体积的1/3，500rpm搅拌30分钟；

2)将步骤1)得到的碱解液用2M的醋酸调pH值至7.0，用乙酸乙酯萃取3次，取水相得亚麻木酚素粗提液；

3)步骤2)粗提液经蒸发浓缩、干燥后得亚麻木酚素粗品；

4)将AB-7大孔树脂加入10倍50％乙醇溶液溶解的亚麻木酚素粗提物中，搅拌3小时，用10％-75％的乙醇溶液洗脱，浓缩、烘干得亚麻木酚素纯度≥80％；

实施例5

1)干燥亚麻饼粉碎，经过30目筛，亚麻饼粉末加50倍量的90％乙醇溶液和1/20倍量的50％NaOH，60℃超声提取10分钟，功率80W/cm²，频率60kHz，提取液4000rpm离心分离5分钟，取上清液浓缩至原始提取液体积的1/3，600rpm搅拌10分钟；

2)将步骤1)得到的碱解液用2M的盐酸调pH值至7.0，用乙酸乙酯萃取4次，取水相得亚麻木酚素粗提液；

3)步骤2)粗提液经蒸发浓缩、干燥后得亚麻木酚素粗品；

4)将AB-8大孔树脂加入10倍90％乙醇溶液溶解的亚麻木酚素粗提物中，搅拌5小时，用50％-75％的乙醇溶液洗脱，浓缩、烘干得亚麻木酚素纯度≥80％；

Claims (10)

1.一种从亚麻饼中快速提取、纯化亚麻木酚素的方法，其特征在于以下步骤：

1)将亚麻饼粉碎，过10-120目筛，按料液比1∶5-1∶50(W/V)加入10-90％脂肪醇溶液和5-50％(w/w)碱液，进行超声提取和碱解，提取液中碱浓度为1-50％(w/w)，将提取悬浊液进行液—固分离，取上清液浓缩至一定体积，搅拌10-60分钟；

2)将步骤1)得到的碱解液加酸调pH至6.5-7.5，用有机溶剂萃取1-4次，取水相得亚麻木酚素粗提液；

3)将步骤2)得到的粗提液蒸发浓缩、干燥后得亚麻木酚素粗品；

4)将步骤3)得到的亚麻木酚素粗品用10-90％(w/w)脂肪醇溶液溶解后，加入大孔吸附树脂搅拌吸附1-5小时，过滤或离心分离树脂，用10-95％(w/w)的脂肪醇溶液洗脱树脂，收集洗脱液、蒸发浓缩、烘干得高纯度亚麻木酚素。

2.根据权利要求1所述制备亚麻木酚素的方法，其特征在于：所述的脂肪醇为甲醇和乙醇。

3.根据权利要求1所述的制备亚麻木酚素的方法，其特征在于：所述步骤1)采用的亚麻饼为亚麻籽除去油脂后的残余物。

4.根据权利要求1所述的制备亚麻木酚素的方法，其特征在于：所述步骤1)超声提取和碱解的条件为超声功率为1-100W/cm²，超声频率20-80kHz，提取温度为20-80℃，提取时间为5-60分钟，提取次数为1-4次。

5.根据权利要求1所述的制备亚麻木酚素的方法，其特征在于：所述步骤1)浓缩方法包括蒸发浓缩、膜过滤浓缩。

6.根据权利要求1所述的制备亚麻木酚素的方法，其特征在于：所述步骤1)液—固分离方法包括离心分离和过滤。

7.根据权利要求1所述的制备亚麻木酚素的方法，其特征在于：所述步骤1)使用的碱溶液为三乙胺溶液、氢氧化钠和氢氧化钾。

8.根据权利要求1所述的制备亚麻木酚素的方法，其特征在于：所述步骤2)使用的酸溶液为盐酸、醋酸、磷酸、硫酸溶液。

9.根据权利要求1所述的制备亚麻木酚素的方法，其特征在于：所述步骤2)使用的有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯。

10.根据权利要求1所述的制备亚麻木酚素的方法，其特征在于，所述步骤4)使用的大孔树脂为ADS-7、ADS-8、X-5、AB-7、AB-8。