一种从迷迭香中提取分离迷迭香酸和熊果酸的方法
所属技术领域:
本发明属于天然产物化学领域,具体涉及了一种从迷迭香中提取分离抗氧化物,其主要活性成分迷迭香酸和熊果酸的方法。
背景技术
抗氧化剂是用于阻止或延缓动植物油脂、含油食品、方便面、肉类制品和饮料等产品的氧化,延长产品储存期,或达到保鲜目的而加入食品中的添加剂抗氧化剂主要分为天然抗氧化剂和合成抗氧化剂两类研究者曾对人工合成抗氧化剂和天然抗氧化剂进行高剂量动物试验,结果表明合成抗氧化剂不仅会明显引起肝肿大,还会增加肝和肺微粒体酶的活性,从而使人体摄取的其他物质转变成有毒物质或致癌物美国已从普遍公认安全(GRAs)的产品中取消对合成抗氧化剂的使用,日本已经禁止合成抗氧化剂的使用,许多国家也相继对合成抗氧化剂的使用进行了限制因此.从自然界中寻求天然抗氧化剂的研究引起了各国科学家的高度重视。
建明工业集团(Kemin Industriesr INC)于1961年创立于美国爱荷华州,自成立至今一直致力于为饲料、宠物食品、食品和制药行业提供健康和营养解决万案。建明食品科技是建明工业集团的重要业务模块之一,其垂直统一管理体系能够有效确保产品的可靠性和一致性;他拥有一支专业的技术和科研团队,能够为客户提供完善的买验室服务与合作,能够利用最好的和最有效的天然或合成食品添加剂,帮助客户生产出色泽自然、美味可口、新鲜长久、安全营养的食品为满足不同领域的需求,建明食品科技研制了不同剂型和规格的迷迭香提取物产品(液体和粉末,水溶性配万和油溶性配万),并开发了迷迭香提取物与绿茶提取物的复合型产品迷迭香别名艾菊,属唇形科亚灌木或多年生草本香料植物,原产于地中海地区作为香辛料.迷迭香已经被厂泛应用于食品工业研究显示,迷迭香提取物是一种高效、理想的天然抗氧化剂,有效成分为双酚类二菇(鼠尾草酸和鼠尾草酚是主要的活性成分),可用于油类制品、肉禽制品、海产品、休闲食品以及香辛料等产品中,欧美许多国家对其没有限量要求。
迷迭香(Rosmarinus officinalis)味辛辣、微苦,常被使用在烹饪上,也可用来泡花草茶喝。常绿灌木,古代认为迷迭香能增强记忆,目前公认的最具备有抗氧化作用的植物迷迭香中的抗氧化成分主要为鼠尾草酸、鼠尾草酚、迷迭香酚、熊果酸、迷迭香酸等成分。
迷迭香提取物具有安全、高效、耐热、广谱的抗氧化性能,己成为近年来食品抗氧化剂研究开发的重点之一。除此之外,迷迭香精油成分在医药保健方面的功能,如消炎、抗肿瘤、抗癌、治疗心血管疾病、保肝降酶等方面也受到了国内外广大科研工作者的极大关注。国内文献资料表明,迷迭香抗氧化成分主要为萜类、酚类和酸类物质。从迷迭香中分离出的迷迭香精油是欧洲传统香料。此外,迷迭香精油还具有杀菌、杀虫等功效,广泛用于香水、浴液、化妆品、洗发水、空气清新剂、驱蚁剂等日用化工品。作为香料,迷迭香己经广泛地应用于食品工业,国内外对其提取物在食品保鲜、护色、稳定油脂以及稳定肉制品风味等方面做了大量的较为深入的研究,结果均显示了迷迭香抗氧化剂无可比拟的优越性能。
公开号为CN1441030的中国专利介绍了一种提取迷迭香天然抗氧化剂的方法: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。
公开号为CN1144835的中国专利介绍了一种从迷迭香植物中提取抗氧化剂的方法:在用溶剂提取抗氧化成分之前,先用水蒸汽蒸馏或超临界二氧化碳萃取法将植物中所含的精油提取出来后,再使用溶剂提取其中的抗氧化成分,提取的精油可用于香料工业,对抗氧化剂而言,精油被提取,去除了异味,两全其美,植物原料得以充分利用,该方法去掉已有技术中的真空蒸馏,适用于工业化生产。
公开号为CN1333326的中国专利介绍了一种迷迭香精油、抗氧化剂及其制备方法:将迷迭香新鲜的幼枝荫干,然后粉碎,把粉碎后的物料放到二氧化碳超临界萃取设备的萃取釜,萃取压力为10~50MPa,温度为20~80℃,萃取的时间为2~4个小时;通过三级分离器进行萃取物的分离,分别得到迷迭香精油;冷冻干燥后,得到的淡黄色粉末即为迷迭香抗氧化剂。
公开号为CN1640986的中国专利介绍了一种从迷迭香中提取天然抗氧化剂的方法:迷迭香鲜叶经除杂后用蒸气真空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烘干除杂后装入浸提器中,加入高浓度乙醇进行萃取,对萃取溶液进行脱色、脱味、过滤、浓缩、干燥得油溶性抗氧化剂。
公开号为CN1466971的中国专利介绍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:用水蒸汽蒸馏法将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。
公开号为CN101638580的中国专利介绍了一种迷迭香天然抗氧化剂的制备方法:将迷迭香叶片及嫩茎粉碎后,加入纤维素酶液进行处理;过滤,滤渣干燥后与乙醇混合,转入包装袋中并密封,放入超高压容器中的液体压力介质内,进行超高压提取;取出提取液,过滤除去原料残渣,回收乙醇,干燥得迷迭香天然抗氧化剂产品。
公开号为CN102031116A的中国专利介绍了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。
公开号为CN101831302A的中国专利介绍了一种液体油速溶、稳定的迷迭香抗氧化剂及其制备方法:使用迷迭香材料为原料,使用食用油作载体助溶剂协同超临界二氧化碳对迷迭香材料中抗氧化活性成分进行强化和选择性萃取,一步法得到液体油速溶、稳定的迷迭香抗氧化剂及迷迭香精油。
公开号为CN1654616的中国专利介绍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,获得沉淀物迷迭香抗氧化剂,提取液经20~100℃下蒸去溶剂,得到迷迭香精油产品。
公开号为CN101040901的中国专利介绍了一种迷迭香提取物及其制备方法和应用:在于该提取物活性成分主要由含量为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。
公开号为CN101402864的中国专利介绍了一种从迷迭香中制备抗氧化产品的方法: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分的迷迭香粗提物;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分鼠尾草酸和鼠尾草酚含量高,含量之和大于50wt%。
公开号为CN101139291的中国专利介绍了一种大孔吸附树脂分离纯化迷迭香酸的制备工艺:以含有迷迭香酸的植物作为原料,提取液用大孔吸附树脂吸附、除杂、洗脱,真空干燥的方法获得精制迷迭香酸产品,该产品纯度可以达到90%以上。
公开号为CN102115442A的中国专利介绍了一种从迷迭香叶提取物中分离鼠尾草酸的方法:将柱层析硅胶分散在磷酸-乙醇溶液中,抽真空,再超声浸润,然后回收乙醇,烘干得磷酸-硅胶固定相;磷酸-硅胶固定相装填至已通入高纯氮气保护的层析柱管中,得到磷酸-硅胶层析柱;将迷迭香叶提取物溶于乙酸乙酯中,加入磷酸-硅胶固定相,充分搅拌后回收乙酸乙酯,得到吸附迷迭香叶提取物的固定相,将吸附迷迭香叶提取物的固定相加入到磷酸-硅胶层析柱中,洗脱,收集馏分并真空干燥后得到鼠尾草酸。
公开号为CN102199092A的中国专利介绍了一种从迷迭香获得两种抗氧化剂的生产工艺:采用超声逆流萃取和膜分离(分子筛)技术方法,直接从迷迭香鲜枝叶中,加入30-85%食用酒精,用超声逆流获得1∶10-1∶30倍的提取液,从一次的提取液中分离出两种组分,迷迭香脂溶性(鼠尾草酸为代表)和水溶性(迷迭香酸为代表)抗氧化剂,采用膜分离(分子筛)技术缩短提取液受热时间,从而减少了迷迭香酸向鼠尾草酚的转化,再采用CO2超临界萃取提升迷迭香抗氧化剂的鼠尾草酸的含量;从减压浓缩和固液分离的液体中分离出水溶性(迷迭香酸为代表)抗氧化剂,采用乙醇重结晶提高水溶性抗氧化剂迷迭香酸的含量。
公开号为CN101759756A的中国专利介绍了一种从迷迭香中制备熊果酸的方法:取干燥的迷迭香叶,粉碎成粗粉,加乙醇提取3次,每次提取时间为1~4小时,过滤、合并各次提取液;回收乙醇,过滤得到含熊果酸的沉淀;沉淀干燥后,用氯仿溶解上硅胶柱层析,用氯仿、氯仿-甲醇洗脱,氯仿-甲醇洗脱物浓缩,得熊果酸。
公开号为CN101863767A的中国专利介绍了一种迷迭香酸的制备工艺:涉及一种迷迭香酸的制备工艺,采用水提与醇提结合、离子交换,置于层析分离介质上梯度洗脱,二次脱色、纳滤膜浓缩、重结晶制备迷迭香酸。
因而,对迷迭香进行综合深加工具有重要意义,探索从迷迭香中同时提取水溶性抗氧化物迷迭香酸和熊果酸,又能提高这些水溶性抗氧化物的产率,其意义深远。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从迷迭香中提取分离迷迭香酸和熊果酸的方法,该方法是为了克服现有利用迷迭香提取分离抗氧化物时使用大量有毒试剂且有效成分含量和产率不高等问题,提出了一种以迷迭香为原料及工艺简单,操作方便,成本低,收率高且适合于工业化大规模从迷迭香中提取分离迷迭香酸和熊果酸的方法。
本发明将公开一种工艺简单,操作方便,成本低,收率高且适合于工业化大规模从迷迭香中提取分离迷迭香酸和熊果酸的方法,它以迷迭香为原料,经粉碎提取、浓缩、柱层析分离、萃取、浓缩、结晶重结晶得迷迭香酸和熊果酸。
本发明所述的是一种从迷迭香中提取分离迷迭香酸和熊果酸的方法,其操作步骤如下:
(1)将迷迭香粉碎后,直接置于3倍体积的60%乙醇溶液中,40℃真空保温4h,过滤;滤渣再加入2倍体积的60%乙醇中,40℃真空保温4h,过滤,合并两次滤液;
(2)滤液加入适量抗氧化剂在50℃进行真空浓缩,直至获得干燥物;
(3)用五倍体积20%乙醇将所获得干燥物进行溶解,过滤,滤液上LSA-10大孔树脂柱,进行吸附后,分别用石油醚、乙酸乙酯进行去杂,用pH3.5,45%乙醇溶液进行解吸,收集得到洗脱物A;
(4)滤渣用2倍体积的丙酮进行溶解,过滤,滤液上LSA-10大孔树脂柱,进行吸附后,分别用石油醚、乙酸乙酯进行去杂,用pH6.5,60%甲醇溶液进行解吸,收集得到洗脱物B;
(5)将洗脱物A、洗脱物B在50℃经真空浓缩至获得干燥物;
(6)加入乙醇溶液溶解洗脱物A在45℃下加热30min,趁热过滤,滤液放置冰箱中过夜,结晶得到迷迭香酸粗品再重结晶一次;
(7)加入乙醇溶液溶解洗脱物B在45℃下加热20min,趁热过滤,滤液放置冰箱中过夜,结晶得到熊果酸粗品再重结晶一次。
在一个实施方案中,步骤2中所述加入适量抗氧化剂是抗坏血酸,滤液体积与加入抗坏血酸的重量比(V/g)为25-50∶8。
在另一个实施方案中,步骤3、5、6中过滤过程是采用陶瓷膜过滤一次。
在另一个实施方案中,步骤3中石油醚和乙酸乙酯进行去杂时冲洗溶液为三倍柱体积,用三倍柱体积的45%乙醇溶液进行解吸迷迭香酸。
在另一个实施方案中,步骤4中石油醚和乙酸乙酯进行去杂时冲洗溶液为三倍柱体积,用两倍柱体积的60%甲醇溶液进行解吸熊果酸。
在另一个实施方案中,步骤6中所述乙醇溶液是指50%乙醇溶液,所用体积与所得滤渣的重量比(V/kg)为2-3∶1。
在另一个实施方案中,步骤7中所述乙醇溶液是指85%乙醇溶液,所用体积与所得滤渣的重量比(V/kg)为1-2∶1。
技术效果:
1、该方法采用了封闭的柱层析技术、结晶与重结晶技术,使操作简单,极大的提高了有效成分产率。
2、同时提取分离出高含量的熊果酸和迷迭香酸,大大地降低生产成本低,提高了其经济效益。
附图说明
图1、含量为98.11%的迷迭香酸标准品HPLC图谱,其中纵坐标表示峰面积,横坐标表示分离时间。
图2、含量为98.72%的迷迭香酸样品HPLC图谱,其中纵坐标表示峰面积,横坐标表示分离时间。
图3、含量为98.45%的熊果酸标准品HPLC图谱,其中纵坐标表示峰面积,横坐标表示分离时间。
图4、含量为98.91%的熊果酸样品HPLC图谱,其中纵坐标表示峰面积,横坐标表示分离时间。
具体实施方式
下面结合附图,用本发明的实施实例来进一步说明本发明的实质性内容,但并不以此限制本发明。
实施例1
称取100Kg的迷迭香,粉碎,置于300L(V/V)于60%乙醇中40℃真空保温4h,陶瓷膜过滤一次;滤渣再加入200L 60%乙醇中,40℃真空保温4h,陶瓷膜再过滤一次,合并两次滤液;滤液加入适量抗氧化剂150g在50℃进行真空浓缩,直至获得干燥物12kg;用60L的30%乙醇将所获得干燥物进行溶解,陶瓷膜过滤一次,滤液上LSA-10大孔树脂柱,进行吸附后,分别用60L石油醚、60L乙酸乙酯进行去杂,用60L的pH3.5,45%乙醇溶液进行解吸,收集得到洗脱物A;滤渣8kg用16L的丙酮进行溶解,过滤,滤液上LSA-10大孔树脂柱,进行吸附后,分别用石油醚、乙酸乙酯进行去杂,用40L的pH6.5,60%甲醇溶液进行解吸,收集得到洗脱物B;将洗脱物A、洗脱物B在50℃经真空浓缩分别获得干燥物680g、450g;加入1.4L乙醇溶液溶解洗脱物A在45℃下加热30min,趁热陶瓷膜过滤一次,滤液放置冰箱中过夜,结晶得到迷迭香酸粗品再重结晶一次得432g;加入0.9L乙醇溶液溶解洗脱物B在45℃下加热20min,趁热陶瓷膜过滤一次,滤液放置冰箱中过夜,结晶得到熊果酸粗品再重结晶一次得245g。检测设备为Agilent1100高效液相色谱仪,色谱柱为Hypersil ODS(150mm×4.6mm,5μ),检测条件:流动相为甲醇-1%醋酸水溶液(88∶12,V/V)、检测波长为210nm、流速0.5mL/min、柱温30℃、进样量为20μL,检测结晶物A的含量为98.82%的熊果酸;检测条件:流动相为80%甲醇-0.1%甲酸水溶液(45∶55,V/V)、检测波长为330nm、流速为0.8ml/min、柱温为30℃、进样量为20μL,检测结晶物B的含量为98.82%的迷迭香酸。
实施例2
称取200Kg的迷迭香,粉碎,置于600L(V/V)于60%乙醇中40℃真空保温4h,陶瓷膜过滤一次;滤渣再加入400L 60%乙醇中,40℃真空保温4h,陶瓷膜再过滤一次,合并两次滤液;滤液加入适量抗氧化剂250g在50℃进行真空浓缩,直至获得干燥物25kg;用125L的30%乙醇将所获得干燥物进行溶解,加入活性碳脱色15min后陶瓷膜过滤一次,滤液上LSA-10大孔树脂柱,进行吸附后,分别用120L石油醚、120L乙酸乙酯进行去杂,用120L的pH3.5,45%乙醇溶液进行解吸,收集得到洗脱物A;滤渣20kg用40L的丙酮进行溶解,过滤,滤液上LSA-10大孔树脂柱,进行吸附后,分别用石油醚、乙酸乙酯进行去杂,用80L的pH6.5,60%甲醇溶液进行解吸,收集得到洗脱物B;将洗脱物A、洗脱物B在50℃经真空浓缩分别获得干燥物1400g、1050g;加入3L乙醇溶液溶解洗脱物A在45℃下加热30min,趁热陶瓷膜过滤一次,滤液放置冰箱中过夜,结晶得到迷迭香酸粗品再重结晶一次得854g;加入1.9L乙醇溶液溶解洗脱物B在45℃下加热20min,趁热陶瓷膜过滤一次,滤液放置冰箱中过夜,结晶得到熊果酸粗品再重结晶一次得456g。按实施例1进行检测,检测结晶物A的含量为99.12%的熊果酸;结晶物B的含量为98.89%的迷迭香酸。
实施例3
称取500Kg的迷迭香,粉碎,置于1500L(V/V)于60%乙醇中40℃真空保温4h,陶瓷膜过滤过滤一次;滤渣再加入1000L 60%乙醇中,40℃真空保温4h,陶瓷膜再过滤一次,合并两次滤液;滤液加入适量抗氧化剂500g在50℃进行真空浓缩,直至获得干燥物70kg;用350L的30%乙醇将所获得干燥物进行溶解,加入活性碳脱色15min后陶瓷膜过滤一次,滤液上LSA-10大孔树脂柱,进行吸附后,分别用300L石油醚、300L乙酸乙酯进行去杂,用300L的pH3.5,45%乙醇溶液进行解吸,收集得到洗脱物A;滤渣45kg用90L的丙酮进行溶解,过滤,滤液上LSA-10大孔树脂柱,进行吸附后,分别用石油醚、乙酸乙酯进行去杂,用200L的pH6.5,60%甲醇溶液进行解吸,收集得到洗脱物B;将洗脱物A、洗脱物B在50℃经真空浓缩分别获得干燥物3.64kg、2.15kg;加入7.5L乙醇溶液溶解洗脱物A在45℃下加热30min,趁热陶瓷膜过滤一次,滤液放置冰箱中过夜,结晶得到迷迭香酸粗品再重结晶一次得2.37kg;加入4L乙醇溶液溶解洗脱物B在45℃下加热20min,趁热陶瓷膜过滤一次,滤液放置冰箱中过夜,结晶得到熊果酸粗品再重结晶一次得1.21kg。按实施例1进行检测,检测结晶物A的含量为99.06%的熊果酸;结晶物B的含量为98.56%的迷迭香酸。