CN102031116B - 一种迷迭香天然抗氧化剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种迷迭香天然抗氧化剂的制备新方法，首先将迷迭香干草粉碎过80-100目筛，室温下于水中浸润6-10小时，蒸馏法回收迷迭香精油，然后对蒸馏后的残渣和水溶液用pH4-5的丙酮溶液于50-70℃动态提取1-2小时，丙酮的体积百分浓度≥50％，分离得到提取液，提取液中和后脱溶、浓缩得到含水的浸膏提取物，最后对浸膏提取物用超临界CO₂萃取分离，压力15-24MPa，温度45-60℃，卸压后自分离釜中得到纯度80％以上的高纯的迷迭香抗氧化剂。

Description

一种迷迭香天然抗氧化剂的制备方法

一、技术领域

本发明涉及一种中药有效成分提取分离方法，确切地说是一种迷迭香酚酸类天然抗氧化剂新的提取分离方法。 

二、背景技术

迷迭香(Rosmarinus officinalis L)，别名艾菊，系唇形科迷迭香属植物。原产于地中海地区，主产国为法国、西班牙、南斯拉夫、突尼斯、和意大利等，现在全世界都有广泛种植。在我国广西、云南、新疆、贵州、海南等地均有大面积种植。迷迭香作为绿色蔬菜，被广泛的应用于食品工业中，而没有添加量的限制。在国外，对于迷迭香的研究与应用主要集中于食品工业、化妆品工业和医药卫生方面。在我国，《中药大词典》中记载有：迷迭香性温味辛，有芳香；其药理作用为催经活血、利胆降压、抗菌安神等，常用于治疗各种头痛、神经衰弱等。迷迭香具有很强的抗氧化能力，在大豆油、猪油中，其抗氧化能力是人工合成抗氧化剂BHA的2～4倍，在猪油中添加，比茶多酚具有明显的优势(1-2倍)。在医学上，迷迭香抗氧化性能还可避免DNA受氧化破坏，降低癌症的发生。 

迷迭香中含有单萜、倍半萜、二萜、三萜、黄酮、脂肪酸、多支链烷烃及氨基酸等化学成分。目前，对于迷迭香的研究主要集中于迷迭香精油以及迷迭香抗氧化剂。二萜类成分主要是二萜酚类和二萜醌类化合物，其中二萜酚酸类是迷迭香中主要的抗氧化活性成分，而鼠尾草酚、迷迭香酚、迷迭香酸、鼠尾草酸为主要抗氧化活性物质，例如鼠尾草酚和迷迭香酚的抗氧化活性均大于常用抗氧化剂BHA和BHT。迷迭香酚对单重态氧的淬灭能力约为BHT的5倍，抑制光敏氧化反应的能力也远大于BHT。 

考虑到迷迭香中酚酸类化合物具有上述特殊功效，有必要进行提取分离。而国内对迷迭香抗氧化研究具有一定报道。主要以有机溶剂提取、超临界流体萃取为主(例①凌敏，翟婷，李利明.超声波微波辅助萃取法提取迷迭香酸的工艺研究.《食品工业科技》，2008，29(4)：194-195；例②黄纪念，屠鹏飞，蔡同一.超临界CO₂流体萃取迷迭香中抗氧化活性成分的工艺研究.《中草药》，2004，35(2)：150-153)；也有采用大孔树脂柱层析法进行分离纯化(例①袁干军，龙丽娜.大孔吸附树脂分离纯化迷迭香中迷迭香酸的研究.《时珍国医国药》，2010，21(1)：234-236；例②张春艳.迷迭香酸的提取与分离纯化工艺研究.《中国酿造》，2009，208(7)：75-77)。国内外对迷迭香抗氧化剂的提取分离研究的报道较少。 

经由国家知识产权局网站检索，截至2010年10月10日，与迷迭香抗氧化剂提取分离方法直接相关的授权发明专利或申请主要有： 

(1)ZL01120509.1(《超临界CO₂反向萃取法提取迷迭香抗氧化剂的方法》)：本发明公开了一种超临界CO₂反向提取迷迭香抗氧化剂的工艺。首先采用热水制取迷迭香粗提物，然后将粉碎的粗提物装到多层料筒、放入萃取釜中，在40-60℃，CO₂压力10-20MPa下萃取迷迭香精油；然后升高压力到25-35MPa，并加人10-20％乙醇或乙酸乙酯改性剂，提取迷迭香抗氧化剂。最后再用超临界CO₂脱除残留溶剂，得迷迭香抗氧化剂产品，纯度95.9％。 

(2)ZL00112834.5(《从迷迭香中获取抗氧化剂和香料的生产方法》)：本发明公开了一种从迷迭香中获取抗氧化剂和香料的生产方法，它将迷迭香原植物在新鲜状态下用细胞粉碎法得细胞级组织物，用无机碱浸渍该组织物并经分离得溶液和残渣，去除溶液中杂质后其剩余溶液为粗提物A，将残渣中和干燥并用有机溶剂提取浓缩后得粗提物B；将粗提物A进行膜过滤和浓缩干操处理后即得精制抗氧化剂产品；用添加夹带剂的超临界提取法对粗提物B进行处理，再浓缩干燥处理后即得抗氧化剂和迷迭香香料产品。 

(3)ZL02133449.8(《从迷迭香中提取脂溶性和水溶性抗氧化剂的生产工艺》)：本发明公开了一种从迷迭香中提取脂溶性和水溶性抗氧化剂的生产工艺，该生产工艺是先用水蒸气蒸馏法经迷迭香植物中所含的精油提取出来以后，再使用含水乙醇提取抗氧化成分，提取液脱色回收溶剂后，加水煮沸，离心分离，沉淀真空干燥得脂溶性成分，离心液浓缩后得水溶性成分，本工艺设备简单，投资少，适合工业化生产，所得产品成本低，得率高，脂溶性和水溶性好，用途广泛。 

(4)ZL95101043.3(《来自于迷迭香的高效天然抗氧化剂和其制备方法》)：本发明公开了一种由迷迭香制备抗氧化剂的方法和由其制备的抗氧化剂。该方法主要包括如下步骤：用丙酮等低沸点有机溶剂与迷迭香混合，热回流浸提，得到迷迭香浸提液；浓缩浸提液，得到浸膏；水蒸气蒸馏该浸膏，得到迷迭香精油和蒸馏残余物；用乙醇等有机溶剂溶解该残余物，然后进行冷冻分离、过滤，得到上清液和沉淀物；然后分别对该上清液和沉淀物浓缩和脱色，作为抗氧化剂。 

(5)ZL03111866.6(《一种提取迷迭香天然抗氧化剂的方法》)：本发明公开了一种从迷迭香植物中提取迷迭香天然抗氧化剂的方法。其特点是：直接采用迷迭香鲜草在新鲜状态下经水蒸气蒸馏得到迷迭香精油及含抗氧化剂的原料；将含抗氧化剂的原料粗粉粉碎后加入食用级有机溶剂，并以1∶5至1∶3的比例混合于浸提器中，提取迷迭香浸提液，并经浓缩后得浸膏，再进行超临界萃取，高压分离得萃取液，将萃取液回收溶剂，喷雾或冷冻干燥得淡黄色抗氧化剂成品。 

(6)ZL200510038215.3(《迷迭香精油和迷迭香抗氧化剂的综合提取方法》)：本发明公开了一种迷迭香精油和迷迭香抗氧化剂的综合提取方法，用相当于迷迭香叶料的3-20倍重量 的极性溶剂有机溶剂在20-100℃下直接循环提取迷迭香叶料0.08-6h，获得溶解于极性有机溶剂的迷迭香精油和迷迭香抗氧化剂的溶液，用相当于迷迭香精油和迷迭香抗氧化剂的混合物3-200倍重量的非极性或弱极性有机溶剂在20-100℃下直接循环提取迷迭香精油和迷迭香抗氧化剂0.08-6h并冷却至5-30℃，获得溶解于非极性或弱极性有机溶剂的迷迭香精油和沉淀状的迷迭香抗氧化剂，过滤，获得沉淀状迷迭香抗氧化剂，提取液经20-100℃下蒸去溶剂，得到迷迭香精油产品。提取周期短、效率高、、成本低。 

(7)CN101475807A(申请号200910094031.7，《超声波辅助提取迷迭香抗氧化剂的生产技术》)：本发明公开了一种利用超声波提取迷迭香抗氧化剂的生产技术，迷迭香干原料(枝叶)，用3-10倍量的有机溶剂在开启超声波发生器情况下，室温或微加热提取迷迭香抗氧化剂，回收有机溶剂，母液经大孔树脂柱层析，得到不低于40％含量的迷迭香抗氧化剂。 

(8)CN101040901A(申请号200710065802.0，《迷迭香提取物及其制备方法和应用》)：本发明公开了一种迷迭香提取物及其制备方法和应用。其特征在于该提取物活性成份主要由含量为15-40％的鼠尾草酸、含量为5-12％的鼠尾草酚和含量为14-35％熊果酸。其制备方法为将迷迭香药材阴干后切段；加入溶剂提取；将合并滤液放凉后过滤；用活性炭脱色；干燥、粉碎而得到。 

(9)CN101402864A(申请号200810226774.0，《一种从迷迭香中制备抗氧化产品的方法》)：本发明公开了属于高活性抗氧化产品制备技术领域的一种从迷迭香中制备抗氧化产品的方法。其制备步骤包括：将迷迭香干叶粉碎后过筛，采用水蒸气蒸馏法提取迷迭香精油；将提取精油后得到的残渣过滤除去残存的水分，然后采用同一种有机溶剂反复浸提；将浸提液经过滤、减压蒸发、真空干燥后得到含有抗氧化活性成份的迷迭香粗提物；将该粗提物经大孔树脂吸附和硅胶柱层析，收集馏分并真空干燥后得到迷迭香抗氧化产品。本发明制得的产品，其中主要抗氧化活性成份鼠尾草酸和鼠尾草酚含量高，含量之和大于50wt％。 

三、发明内容

本发明旨在开发天然绿色抗氧化剂-迷迭香中酚酸类物质(主要成分为迷迭香酚、鼠尾草酚、鼠尾草酸、迷迭香酸)，所要解决的技术问题是迷迭香中酚酸的提取和分离。 

本发明的技术方案是以迷迭香干草为原料，粉碎后过80-100目筛子，室温下水浸润6-10小时后采用蒸馏法获得迷迭香精油副产品，蒸馏残渣和水的混合物转入提取罐，采用酸化的丙酮提取，提取液采用弱碱中和后真空浓缩，控制浓缩物料中含水量，再进行超临界CO₂萃取分离一次，在分离釜中可获得80％以上高纯迷迭香抗氧化剂。 

具体的技术方案是： 

以迷迭香干草为原料，包括粉碎、预处理以及提取和分离，首先粉碎迷迭香干草过80-100 目筛，所述的预处理是先将迷迭香草粉室温下于水中浸润6-10小时，然后蒸馏法蒸出迷迭香精油并回收，所述的提取就是对脱去迷迭香精油的迷迭香草粉和水的混合物用酸性丙酮溶液提取至少两次，即向混合物中加入丙酮，使丙酮的体积百分浓度≥50％，调pH值4-5，于50-70℃下搅拌提取1-2小时，分离得到提取液，提取液中和至pH值7，先脱溶回收丙酮，再脱水浓缩得到浸膏提取物，并控制浸膏中液、固的体积与质量比为1-2∶1(V/W)；所述的分离就是对浸膏提取物用超临界CO₂流体进行萃取分离，萃取压力15-24MPa、温度45-60℃。卸压后自分离釜中得到纯度80％以上的高纯迷迭香抗氧化剂。若再萃取分离一次，纯度可提高到90％以上。 

预处理时，水与迷迭香草粉的比为3∶1-6∶1(V∶M，即体积∶质量)。 

具体操作步骤是： 

(1)首先将迷迭香通过粉碎机进行破碎，过80-100目筛子，于3-6倍体积的水中室温浸润6-10小时； 

(2)转移到蒸馏器中，蒸馏获得迷迭香精油副产品； 

(3)将蒸馏后的迷迭香残渣和水的混合物转移到提取罐中，添加丙酮，使丙酮的体积百分浓度≥50％，再采用盐酸调pH＝4-5；提取罐夹套油浴温度控制在60-70℃，动态搅拌，转速60r/min，时间90min左右，提取至少2次； 

(4)将提取液合并，采用碳酸氢钠等弱碱调pH至中性，再真空浓缩至液固比1∶1-2∶1(V/W)左右，用于超临界流体萃取； 

(5)进行超临界CO₂萃取分离，萃取压力15-24MPa，温度45-60℃； 

(6)收集超临界流体萃取釜中物质，分析检测。检测方法：采用Folin-Ciocaheu法测定迷选香总酚酸的含量，检测波长765nm。 

本发明为相关企业提供一种集成廉价水浸润-酸化丙酮提取-超临界CO₂萃取分离纯化的方法，制备80％以上高纯迷迭香酚酸类抗氧化剂。蒸馏获得精油副产品；用酸化丙酮提取蒸馏后的残渣以及水溶液中有效成分，可有效提高迷迭香酚酸类抗氧化剂的回收率，此回收率平均值超过75％；浸膏中的水及残留的丙酮起夹带剂的作用协同超临界CO₂萃取，高效、绿色、环保。 

四、具体实施方式

实施例1： 

1、称取5kg迷迭香，通过粉碎机进行破碎，过100目筛子，于4倍体积的水中浸润过夜， 时间控制在6小时； 

2、转移到蒸馏器中，蒸馏获得迷迭香精油副产品，获得迷迭香油213.6g； 

3、将蒸馏后的迷迭香残渣和水溶液转移到提取罐中，添加8倍体积的丙酮，再采用盐酸调pH＝4.5；提取罐夹套油浴温度控制在65℃，动态搅拌，转速60r/min，时间90min左右，提取2次； 

4、将提取液合并，采用碳酸氢钠等弱碱调pH至中性，再真空浓缩至液固比1∶1(V/W)左右，用于超临界流体萃取；

5、进行超临界CO₂萃取分离，萃取压力23MPa，温度50℃； 

6、试验结束后，取出分离釜中物料，真空干燥，称量后取样检测，可得到纯度81.7％迷迭香酚酸抗氧化剂379.5g。 

实施例2： 

1、称取5kg迷迭香，通过粉碎机进行破碎，过80目筛子，于6倍体积的水中浸润过夜，时间控制在8小时； 

2、转移到蒸馏器中，蒸馏获得迷迭香精油副产品，获得迷迭香油225.9g； 

3、将蒸馏后的迷迭香残渣和水溶液转移到提取罐中，添加10倍体积的丙酮，再采用盐酸调pH＝4.5；提取罐夹套油浴温度控制在65℃，动态搅拌，转速60r/min，时间90min左右，提取2次； 

4、将提取液合并，采用碳酸氢钠等弱碱调pH至中性，再真空浓缩至液固比1.5∶1(V/W)左右，用于超临界流体萃取； 

5、进行超临界CO₂萃取分离，萃取压力19MPa，温度60℃； 

6、试验结束后，取出分离釜中物料，真空干燥，称量后取样检测，可得到纯度83.1％迷迭香酚酸抗氧化剂365.2g。 

Claims (2)

1.一种迷迭香天然抗氧化剂的制备方法，以迷迭香干草为起始原料，包括粉碎、预处理以及提取和分离，其特征在于：所述的预处理是先将迷迭香粉室温下于水中浸润6-10小时，然后蒸馏法蒸去迷迭香精油；所述的提取是对预处理后的迷迭香草粉和水的混合物用pH4-5的丙酮溶液于50-70℃动态提取1-2小时，丙酮的体积百分浓度≥50％，分离得到提取液，提取液中和至pH7再脱溶、浓缩得到液、固的体积与质量比为1-2∶1的浸膏提取物，所述的分离是对浸膏提取物用超临界CO₂萃取分离，萃取压力15-24MPa，温度45-60℃。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：预处理时水、迷迭香草粉的体积与质量比3-6∶1。