CN103012384B - 一种从水飞蓟中提取水飞蓟素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种从水飞蓟中提取水飞蓟素的方法，提供了一条方便、快捷、稳定的工艺路线，优化了提取步骤，降低了生产成本，提升了可操作性。本发明的技术思想主要体现在下述环节：原料粉碎，混合加入油类吸附剂，采用有机溶剂提取，提取液不需浓缩，直接上柱色谱吸附，采用石油醚和乙酸乙酯、以及乙酸乙酯和乙醇混合溶剂梯度洗脱，薄层色谱检测，分段收集，将相同的流出液及主要成分洗脱液合并，将流出液浓缩结晶，重结晶。该方法所得的水飞蓟异宾、水飞蓟宾、水飞蓟宁、水飞蓟亭含量均能够达到95%左右，有效成分回收率均大于90%。
Description
技术领域
本发明涉及了一种提取水飞蓟素的方法，具体涉及一种从水飞蓟种子中分离提取水飞蓟素（水飞蓟异宾、水飞蓟宾、水飞蓟宁、水飞蓟亭四种产品）的方法。
背景技术
水飞蓟〔Silybum marin（L.）Gaertn.〕又名圣母蓟、水飞、乳蓟，为菊科属草本植物。原产于西欧和北非，中国在陕西、甘肃、黑龙江和河北等省栽培。全草含有黄酮类物质及延胡索酸；种子含水飞蓟宾、异水飞蓟宾、脱氢水飞蓟宾、水飞蓟宁、水飞蓟亭、水飞蓟宾聚合物及肉桂酸、肉豆蔻酸、棕榈烯酸、花生酸等。
水飞蓟主打产品为水飞蓟素，水飞蓟素是从水飞蓟果实及种子中提取所得的一类二氢黄酮醇与苯丙素衍生物缩合而成的黄酮木脂素类成分，水飞蓟素作为其主要的活性成分可以防止化学毒素、食物毒素和药物对肝脏做成的损伤，促进肝细胞的再生和修复，被称为“天然的保肝药”，除此之外，水飞蓟素还有清除活性氧、抗肿瘤和抗心血管疾病的作用。
对于水飞蓟的提取，目前报道有采用常温超高压法、超声波法、微波辅助提取法提取水飞蓟素
水飞蓟油主要提炼方式包括：二氧化碳超临界萃取、溶剂回流法、机械压榨法等。其中机械压榨法提取率低、劳动强度大，而且得到的油品颜色不够澄亮，杂质较多；而溶剂法提取会因为少量的溶剂残留而影响油的品质和安全性；CO2超临界萃取方法因其安全性，溶剂的零损耗而渐渐成为植提行业提取的新方法之一，但因其使用设备较为昂贵，所以普及程度不高。近年还新兴了一种新技术——微波辅助萃取法，将微波和溶剂提取法相结合，选用石油醚做溶剂，用微波进行辐射，然后除去有机溶剂得到油。该方法虽然耗时短，但依然会存在溶剂残留问题，而且设备普及率不高，不宜进行加工。
水飞蓟所采用原料为水飞蓟种子，含油量较高，影响终产品颜色和含量，所以传统工艺为先去除原料中的油，然后采用溶剂法提取或先采用溶剂法提取，再采用小极性溶剂脱脂，例如专利CN1463970A原料采用二氧化碳超临界萃取提取油后，再采用有机溶剂提取水飞蓟素；专利CN1686295A原料榨油，采用乙醇或丙酮提取有效成分；CN1317486A采用丙酮法提取水飞蓟素，再采用石油醚脱脂；专利CN1560046A采用乙醇提取，再采用乙醇和水加热除油；专利CN 101759687A采用超临界加夹带剂萃取水飞蓟原料，粗品采用丙酮溶解，高效逆流萃取，再将产品重结晶；专利CN102558162A原料采用丙酮提取，浸膏加水搅拌，加热除油，反复干燥；专利CN102219781A水飞蓟原料剥壳，采用有机溶剂提取。采用二氧化碳去除油类成分，该方案设备成本太高，不易于工业化生产；水飞蓟产品的一个重要指标就是溶剂残留，采用溶剂法萃取水飞蓟油，产品中会残留有机溶剂，不符合国外市场要求；采用榨油方式除油，由于会有部分有效成分随油一起浸出，所以影响产品收率；采用水加热除油，高温对产品的颜色有很大影响，色泽偏暗。
国外专利CA1177088A1和US 4368195A水飞蓟原料均采用榨油方式，该方法影响产品色泽和收率；专利GB2084569A乙酸乙酯提取原料，采用石油醚脱脂；US630967881和US2006159785A1采用正己烷萃取除油，该方法会使终产品产生溶剂残留，不符合标准。
专利CN101381363A介绍了一种碱水提取水飞蓟素的方法，原料压榨去油，碱水超声提取原料，大孔树脂纯化，酸洗脱，乙醇洗脱干燥。专利CN102079745A水飞蓟去壳，乙醇平转浸出，浓缩，碱水搅拌，沉淀。碱性试剂对水飞蓟素有一定的破坏作用，所以利用碱水溶解水飞蓟素，对含量有所破坏。
专利CN101817816A制备水飞蓟宾的方法，采用苯和乙酸乙酯洗脱，因为苯毒性较大，对人体存在较大危害，而且国外对产品中苯的残留量要求较为严格，所以苯不适宜工业化生产。
发明内容
为克服背景技术存在的上述缺陷，本发明提供一种新的从水飞蓟中提取水飞蓟素的方法，并优化了提取步骤，降低了生产成本，提升了可操作性。
为实现以上目的，本发明方案的技术思想主要体现在下述环节：
1.原料粉碎，混合加入油类吸附剂，采用有机溶剂提取，在提取有效成分的同时，可一步将水飞蓟原料中的油去除，便于后续操作，而且该种除油方法操作便捷、不影响终产品颜色、含量与收率。
2.提取液不需浓缩，直接上柱色谱吸附。
3.采用石油醚和乙酸乙酯、以及乙酸乙酯和乙醇混合溶剂梯度洗脱，薄层色谱检测，分段收集，将相同的流出液及主要成分洗脱液合并。
4.将流出液浓缩结晶，重结晶（以乙醇为最佳）。
本发明的基本方案具体包括以下步骤：
（1）提取
对水飞蓟原料进行粉碎得粉碎物，于粉碎物中加入水飞蓟原料质量的10%-100%的吸附剂混合，用水飞蓟原料质量的3-10倍量的有机溶剂对混合物进行提取，提取温度为50℃-100℃，得到提取液；所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯中的一种或任意混合；所述吸附剂为氧化铝、硅藻土、活性白土或活性炭；
（2）柱层析
将所得提取液上柱色谱，填料为水飞蓟原料质量的0.5倍-5倍量，有机溶剂混合梯度洗脱，TLC检测；所述混合梯度洗脱是针对四种水飞蓟素极性的不同，依次采用以下混合有机溶剂：
石油醚：乙酸乙酯=50:1-20:1（体积比）洗脱水飞蓟异宾；
石油醚：乙酸乙酯=20:1-5:1（体积比）洗脱水飞蓟宾；
乙酸乙酯：乙醇=20:1-5:1（体积比）洗脱水飞蓟宁；
乙酸乙酯：乙醇-5:1-1:1（体积比）洗脱水飞蓟亭；
所述柱色谱填料为硅胶、聚酰胺、氧化铝、氧化镁、C18中的一种或任意混合；
经TLC检测有效成分洗脱完全后，将各段洗脱液分别浓缩，放置结晶，抽滤，分别得水飞蓟异宾、水飞蓟宾、水飞蓟宁、水飞蓟亭的粗结晶；
（3）重结晶
将所得四种粗结晶分别用其3-20倍质量的有机溶剂溶解，然后加入粗结晶质量5%-50%的脱色剂，加热至50℃-100℃，搅拌半个小时，过滤；过滤液浓缩至粗结晶质量的5倍，放置，抽滤，真空干燥，即得水飞蓟素系列产品。
基于上述方案，本发明还进行了以下优化改进和限定：
上述步骤（1）中有机溶剂优选乙酸乙酯，所述吸附剂优选硅藻土。
上述步骤（2）中柱色谱填料以氧化铝为最佳，且填料为原料质量的1.5倍。
上述步骤（2）中洗脱体系的最佳方案是：
石油醚：乙酸乙酯=28:1洗脱水飞蓟异宾；
石油醚：乙酸乙酯=10:1洗脱水飞蓟宾；
乙酸乙酯：乙醇=12:1洗脱水飞蓟宁；
乙酸乙酯：乙醇-3:1洗脱水飞蓟亭。
上述步骤（3）中采用的有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯中的一种或任意混合；脱色剂为活性炭、活性白土、硅藻土中的一种或任意混合。
上述步骤（3）采用的有机溶剂最佳为粗结晶10倍质量的乙醇；脱色剂最佳为粗结晶质量20%的活性炭，温度为70℃。
本发明具有以下优点：
该方法所得的水飞蓟异宾、水飞蓟宾、水飞蓟宁、水飞蓟亭含量均能够达到95%左右，有效成分回收率均大于90%。
采用该方法，操作便捷、不影响终产品颜色、含量与收率，生产成本低，利用工业化应用。
具体实施方式
实施例一
（1）提取
对水飞蓟原料进行粉碎得粉碎物，于粉碎物中加入水飞蓟原料质量的35%的氧化铝混合，用水飞蓟原料质量的4倍量的乙酸乙酯对混合物进行提取，提取温度为70℃，得到提取液；
（2）柱层析
将所得提取液上柱色谱，柱色谱填料为氧化镁，填料为水飞蓟原料质量的2倍量，依次以石油醚：乙酸乙酯（50:1）、石油醚：乙酸乙酯（20:1）、乙酸乙酯：乙醇（20:1）、乙酸乙酯：乙醇（5:1）进行梯度洗脱；TLC检测；
经TLC检测有效成分洗脱完全后，将各段洗脱液浓缩，放置结晶，抽滤，分别得水飞蓟异宾、水飞蓟宾、水飞蓟宁、水飞蓟亭的粗结晶；
（3）重结晶
将所得粗结晶用其9倍质量的乙酸乙酯溶解，然后加入粗结晶质量25%的活性炭，加热至75℃，搅拌半个小时，过滤；过滤液浓缩至粗结晶质量的5倍，放置，抽滤，真空干燥，即得水飞蓟素系列产品。
所得四种产品，相应的水飞蓟异宾、水飞蓟宾、水飞蓟宁、水飞蓟亭含量分别为93.4%、92.8%、94.3%、94.2%，有效成分回收率均在90%以上。
实施例二
（1）提取
对水飞蓟原料进行粉碎得粉碎物，于粉碎物中加入水飞蓟原料质量的10%的氧化铝混合，用水飞蓟原料质量的3倍量的乙醇对混合物进行提取，提取温度为50℃，得到提取液；
（2）柱层析
将所得提取液上柱色谱，柱色谱填料为硅胶，填料为水飞蓟原料质量的0.5倍量，依次以石油醚：乙酸乙酯（20:1）、石油醚：乙酸乙酯（5:1）、乙酸乙酯：乙醇（5:1）、乙酸乙酯：乙醇（1:1）进行梯度洗脱，TLC检测；
经TLC检测有效成分洗脱完全后，将各段洗脱液浓缩，放置结晶，抽滤，分别得水飞蓟异宾、水飞蓟宾、水飞蓟宁、水飞蓟亭的粗结晶；
（3）重结晶
将所得粗结晶用其3倍质量的甲醇溶解，然后加入粗结晶质量5%的活性白土，加热至50℃，搅拌半个小时，过滤；过滤液浓缩至粗结晶质量的5倍，放置，抽滤，真空干燥，即得水飞蓟素系列产品。
所得四种产品，相应的水飞蓟异宾、水飞蓟宾、水飞蓟宁、水飞蓟亭含量分别为94.2%、93.2%、95.0%、91.3%，有效成分回收率均在90%以上。
实施例三（最佳实施例）
（1）提取
对水飞蓟原料进行粉碎得粉碎物，于粉碎物中加入水飞蓟原料质量的50%的硅藻土混合，用水飞蓟原料质量的6倍量的乙酸乙酯对混合物进行提取，提取温度为70℃，得到提取液；
（2）柱层析
将所得提取液上柱色谱，柱色谱填料为氧化铝，填料为水飞蓟原料质量的1.5倍量，依次以石油醚：乙酸乙酯（28:1）、石油醚：乙酸乙酯（10:1）、乙酸乙酯：乙醇（12:1）、乙酸乙酯：乙醇（3:1）进行梯度洗脱；TLC检测；
经TLC检测有效成分洗脱完全后，将各段洗脱液浓缩，放置结晶，抽滤，分别得水飞蓟异宾、水飞蓟宾、水飞蓟宁、水飞蓟亭的粗结晶；
（3）重结晶
将所得粗结晶用其10倍质量的乙醇溶解，然后加入粗结晶质量20%的活性炭，加热至70℃，搅拌半个小时，过滤；过滤液浓缩至粗结晶质量的5倍，放置，抽滤，真空干燥，即得水飞蓟素系列产品。
所得四种产品，相应的水飞蓟异宾、水飞蓟宾、水飞蓟宁、水飞蓟亭含量分别为96.4%、95.6%、96.2%、97.0%，有效成分回收率均在90%以上。
实施例四
（1）提取
对水飞蓟原料进行粉碎得粉碎物，于粉碎物中加入水飞蓟原料质量的100%的活性白土混合，用水飞蓟原料质量的8倍量的甲醇对混合物进行提取，提取温度为100℃，得到提取液；
（2）柱层析
将所得提取液上柱色谱，柱色谱填料为聚酰胺和氧化铝，填料为水飞蓟原料质量的3倍量，依次以石油醚：乙酸乙酯（30:1）、石油醚：乙酸乙酯（15:1）、乙酸乙酯：乙醇（8:1）、乙酸乙酯：乙醇（2:1）进行梯度洗脱；TLC检测；
经TLC检测有效成分洗脱完全后，将各段洗脱液浓缩，放置结晶，抽滤，分别得水飞蓟异宾、水飞蓟宾、水飞蓟宁、水飞蓟亭的粗结晶；
（3）重结晶
将所得粗结晶用其20倍质量的丙酮溶解，然后加入粗结晶质量50%的活性炭和硅藻土，加热至100℃，搅拌半个小时，过滤；过滤液浓缩至粗结晶质量的5倍，放置，抽滤，真空干燥，即得水飞蓟素系列产品。
所得四种产品，相应的水飞蓟异宾、水飞蓟宾、水飞蓟宁、水飞蓟亭含量分别为94.8%、93.3%、94.5%、95.2%，有效成分回收率均在90%以上。
实施例五
（1）提取
对水飞蓟原料进行粉碎得粉碎物，于粉碎物中加入水飞蓟原料质量的30%的活性炭混合，用水飞蓟原料质量的10倍量的丙酮和乙酸乙酯的混合溶剂对混合物进行提取，提取温度为85℃，得到提取液；
（2）柱层析
将所得提取液上柱色谱，柱色谱填料为氧化镁和C18，填料为水飞蓟原料质量的5倍量，依次以石油醚：乙酸乙酯（25:1）、石油醚：乙酸乙酯（8:1）、乙酸乙酯：乙醇（15:1）、乙酸乙酯：乙醇（4:1）进行梯度洗脱；TLC检测；
经TLC检测有效成分洗脱完全后，将各段洗脱液浓缩，放置结晶，抽滤，分别得水飞蓟异宾、水飞蓟宾、水飞蓟宁、水飞蓟亭的粗结晶；
（3）重结晶
将所得粗结晶用其17倍质量的丙酮和乙酸乙酯溶解，然后加入粗结晶质量40%的活性白土和硅藻土，加热至80℃，搅拌半个小时，过滤；过滤液浓缩至粗结晶质量的5倍，放置，抽滤，真空干燥，即得水飞蓟素系列产品。
所得四种产品，相应的水飞蓟异宾、水飞蓟宾、水飞蓟宁、水飞蓟亭含量分别为93.6%、93.8%、93.7%、95.1%，有效成分回收率均在90%以上。
实施例六
（1）提取
对水飞蓟原料进行粉碎得粉碎物，于粉碎物中加入水飞蓟原料质量的75%的氧化铝混合，用水飞蓟原料质量的7倍量的甲醇和丙酮的混合溶剂对混合物进行提取，提取温度为65℃，得到提取液；
（2）柱层析
将所得提取液上柱色谱，柱色谱填料为氧化镁和氧化铝，填料为水飞蓟原料质量的4.5倍量，依次以石油醚：乙酸乙酯（36:1）、石油醚：乙酸乙酯（18:1）、乙酸乙酯：乙醇（18:1）、乙酸乙酯：乙醇（3:1）进行梯度洗脱；TLC检测；
经TLC检测有效成分洗脱完全后，将各段洗脱液浓缩，放置结晶，抽滤，分别得水飞蓟异宾、水飞蓟宾、水飞蓟宁、水飞蓟亭的粗结晶；
（3）重结晶
将所得粗结晶用其8倍质量的乙醇和乙酸乙酯溶解，然后加入粗结晶质量20%的活性白土和活性炭，加热至90℃，搅拌半个小时，过滤；过滤液浓缩至粗结晶质量的5倍，放置，抽滤，真空干燥，即得水飞蓟素系列产品。
所得四种产品，相应的水飞蓟异宾、水飞蓟宾、水飞蓟宁、水飞蓟亭含量分别为94.6%、94.8%、95.3%、95.2%，有效成分回收率均在90%以上。
实施例七
（1）提取
对水飞蓟原料进行粉碎得粉碎物，于粉碎物中加入水飞蓟原料质量的90%的硅藻土混合，用水飞蓟原料质量的9.5倍量的乙酸乙酯对混合物进行提取，提取温度为90℃，得到提取液；
（2）柱层析
将所得提取液上柱色谱，柱色谱填料为聚酰胺，填料为水飞蓟原料质量的2倍量，依次以石油醚：乙酸乙酯（45:1）、石油醚：乙酸乙酯（12:1）、乙酸乙酯：乙醇（10:1）、乙酸乙酯：乙醇（2:1）进行梯度洗脱；TLC检测；
经TLC检测有效成分洗脱完全后，将各段洗脱液浓缩，放置结晶，抽滤，分别得水飞蓟异宾、水飞蓟宾、水飞蓟宁、水飞蓟亭的粗结晶；
（3）重结晶
将所得粗结晶用其12倍质量的乙醇溶解，然后加入粗结晶质量35%的硅藻土，加热至65℃，搅拌半个小时，过滤；过滤液浓缩至粗结晶质量的5倍，放置，抽滤，真空干燥，即得水飞蓟素系列产品。
所得四种产品，相应的水飞蓟异宾、水飞蓟宾、水飞蓟宁、水飞蓟亭含量分别为94.5%、95.0%、95.3%、92.5%，有效成分回收率均在90%以上。
以上各具体实施例，选取了具体的工艺参数进行举例说明。基于本发明的技术思想以及基本方案，本领域技术人员应当能够在前述方案中确定的各个工艺参数范围内匹配出其他各种具体操作方案，这些具体操作方案也均能够达到较满意的技术效果。
Claims (5)
1.一种从水飞蓟中提取水飞蓟素的方法，包括以下步骤：
(1)提取
对水飞蓟原料进行粉碎得粉碎物，于粉碎物中加入水飞蓟原料质量的10％-100％的吸附剂混合，用水飞蓟原料质量的3-10倍量的有机溶剂对混合物进行提取，提取温度为50℃-100℃，得到提取液；
所述有机溶剂采用乙酸乙酯，所述吸附剂采用硅藻土；
(2)柱层析
将所得提取液上柱色谱，填料为水飞蓟原料质量的0.5倍-5倍量，有机溶剂混合梯度洗脱，TLC检测；所述混合梯度洗脱是针对四种水飞蓟素极性的不同，依次采用以下混合有机溶剂：
石油醚：乙酸乙酯＝50:1-20:1(体积比)洗脱水飞蓟异宾；
石油醚：乙酸乙酯＝20:1-5:1(体积比)洗脱水飞蓟宾；
乙酸乙酯：乙醇＝20:1-5:1(体积比)洗脱水飞蓟宁；
乙酸乙酯：乙醇-5:1-1:1(体积比)洗脱水飞蓟亭；
所述柱色谱填料为硅胶、聚酰胺、氧化铝、氧化镁、C18中的一种或任意混合；
经TLC检测有效成分洗脱完全后，将各段洗脱液分别浓缩，放置结晶，抽滤，分别得水飞蓟异宾、水飞蓟宾、水飞蓟宁、水飞蓟亭的粗结晶；
(3)重结晶
将所得四种粗结晶分别用其3-20倍质量的有机溶剂溶解，然后加入粗结晶质量5％-50％的脱色剂，加热至50℃-100℃，搅拌半个小时，过滤；过滤液浓缩至粗结晶质量的5倍，放置，抽滤，真空干燥，即得水飞蓟素系列产品。
2.根据权利要求1所述从水飞蓟中提取水飞蓟素的方法，其特征在于：步骤(2)中柱色谱填料采用氧化铝，且填料为原料质量的1.5倍。
3.根据权利要求1所述从水飞蓟中提取水飞蓟素的方法，其特征在于：步骤(2)中洗脱体系为：
石油醚：乙酸乙酯＝28:1洗脱水飞蓟异宾；
石油醚：乙酸乙酯＝10:1洗脱水飞蓟宾；
乙酸乙酯：乙醇＝12:1洗脱水飞蓟宁；
乙酸乙酯：乙醇-3:1洗脱水飞蓟亭。
4.根据权利要求1所述从水飞蓟中提取水飞蓟素的方法，其特征在于：步骤(3)中采用的有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯中的一种或任意混合；脱色剂为活性炭、活性白土、硅藻土中的一种或任意混合。
5.根据权利要求4所述从水飞蓟中提取水飞蓟素的方法，其特征在于：步骤(3)中采用的有机溶剂是粗结晶10倍质量的乙醇；脱色剂为粗结晶质量20％的活性炭，温度为70℃。
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