CN103524322B - 一种从牡丹根中提取牡丹酚的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于植物生物技术领域，具体涉及一种从牡丹根中提取牡丹酚的方法。包括采摘、制备复合酶液、超声波处理、离心处理和减压蒸馏。本发明先在温度为30℃的条件下对牡丹根皮酶处理20min，可以使牡丹根皮细胞壁及其间质结构产生局部的疏松、膨胀、崩溃等变化；之后对牡丹根皮施加短时间的超声波处理，超声波在液体的内部产生强的冲击波和微射流，这种强大的冲击流能够有效的减小、消除溶剂与水相之间的阻滞层，从而加大了传质速率，此外，冲击流对细胞组织产生一种物理剪切力，使之变形、破裂，并释放出内含物，在细胞壁及其间质结构产生局部的疏松、膨胀、加速了细胞内牡丹酚的萃取过程，起到了事半功倍的效果。
Description
技术领域
本发明属于植物生物技术领域，具体涉及一种从牡丹根中提取牡丹酚的方法。
背景技术
牡丹属毛茛科芍药属灌木，又有洛阳花、富贵花和“花中之王”之美称。其根皮是一种重要的中药具有重要的药用价值，而牡丹酚是根皮的重要活性成分。牡丹酚无色针状结晶， 熔点49℃-51℃，稍溶于水，在热水中溶解，不溶于冷水，能随水蒸气挥发，溶于乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、苯和二硫化碳。气味特殊，味微辣储藏条件：阴凉、干燥、避光。牡丹酚具有镇痛、抗炎、解热和抑制变态反应的作用。对压尾、醋酸等物理或化学因素所致的疼痛，具有明显的镇痛作用。对由角叉菜胶、蛋清、甲醛、组胺、5－羟色胺、缓激肽、二甲苯及内毒素等所致的炎症反应，具有明显的抑制作用。对伤寒菌苗、三联疫苗等引起的体温升高，具有明显的解热作用。具有极大的应用价值和市场潜力。因此研究一种快速、高效的从牡丹根皮中提取牡丹酚的方法具有重要意义。
目前常用的从牡丹根中提取牡丹酚的方法有三种。一、醇提法以无水乙醇为溶剂，40℃温度下回流提取，即可将牡丹酚提取出来。醇提法提取工艺简单，有效成分提取多，似应为牡丹皮提取的最佳方法，但问题在于牡丹酚熔点低、挥发性强，而醇提法提取过程中受热温度高、时间长,大大降低了牡丹酚的提取率。二、蒸馏－煎煮法蒸馏-煎煮法是指先蒸馏提取挥发性成分，药渣再加水提取的方法，适用于含挥发性成分药材的提取。牡丹酚随蒸气馏出后，在冷藏状态下大量析出，滤过干燥即可用于成型，保存方便且转移率较高，但其提取率远低于醇提法。三、CO2 超临界流体萃取法：应用超临界萃取法是当前中草药有效成分提取一个发展方向，具有提取温度低、时间短等优点。在15 MPa ，52 ℃的提取条件下，2.5 h后其牡丹酚提取液为淡红棕色液体，冷藏后自动分层，上层为淡黄色液体，下层为淡红棕色固体，但是CO2 超临界流体萃取法提取的牡丹酚量少。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点，提供一种从牡丹根中提取牡丹酚的方法，能够快速、高效的从牡丹根中提取牡丹酚。
本发明所采取的技术方案是，一种从牡丹根中提取牡丹酚的方法，包括以下步骤：
步骤一、选取无病害、栽培4～5年的牡丹，洗净泥土，刮取根皮，将牡丹根皮置于温度为50℃的烘箱中鼓风干燥，之后取出牡丹根皮并粉碎至40目，备用；
步骤二、将质量浓度为0.2mg/mL的纤维素酶水溶液和质量浓度为0.1mg/mL的果胶酶水溶液等体积混合，向混合液中加入质量百分比浓度为2%的醋酸溶液，直至混合液pH值达到5.0，将混合液搅拌均匀后静置10～15min，得到复合酶液；
步骤三、将步骤一得到的牡丹根皮放入三角瓶中，在三角瓶中加入步骤二制备的复合酶液，复合酶液与牡丹根皮加入量的比例为45:1，其中复合酶液以毫升计，牡丹根皮以克计，之后先将带有牡丹根皮的三角瓶放置到温度为30℃的条件下静置20min，然后保持该温度，并对三角瓶施加频率为22 kHz的超声波处理5min，最后将三角瓶转移到温度为35℃的条件下静置30min，备用；
步骤四、向静置后的三角瓶中加入无水乙醇回流提取1h，乙醇加入量为三角瓶中溶液的6倍，将溶液转移到转速为10000r/min的离心机中离心15min，得到上清液Ⅰ，向离心后的残渣中加入质量百分比浓度为60%的乙醇回流提取0.5h，之后将溶液转移到转速为12000r/min的离心机中离心，得到上清液Ⅱ；
步骤五、合并上清液Ⅰ和上清液Ⅱ后，转入温度为40~45℃的旋转蒸发仪中减压浓缩，浓缩至温度为40℃的条件下相对密度为1.10g/mL。
本发明的有益效果有以下几个方面：
一、本发明先在温度为30℃的条件下对牡丹根皮酶处理20min，可以使牡丹根皮细胞壁及其间质结构产生局部的疏松、膨胀、崩溃等变化；之后对牡丹根皮施加短时间的超声波处理，超声波在液体的内部产生强的冲击波和微射流，这种强大的冲击流能够有效的减小、消除溶剂与水相之间的阻滞层，从而加大了传质速率，此外，冲击流对细胞组织产生一种物理剪切力，使之变形、破裂，并释放出内含物，在细胞壁及其间质结构产生局部的疏松、膨胀、加速了细胞内牡丹酚的萃取过程，起到了事半功倍的效果；超声波处理后，将牡丹根皮转移到温度为35℃的条件下继续酶解30min，可以使细胞壁及其间质彻底崩溃，大大提高了牡丹根皮细胞内牡丹酚的提取率。
二、本发明的提取时间短、温度低，有效的克服了牡丹酚熔点低、挥发性强的缺点，解决了牡丹酚在提取过程中大量挥发浪费的问题。
三、本发明中的超声波频率仅为22kHz，可以使纤维素酶和果胶酶的活性中心发生移动，使疏水性增强，促进酶解反应时与底物更好的结合，促进牡丹根皮细胞壁及其间质结构更快的崩溃，使细胞内的牡丹酚更快的进入溶剂中。
四、本发明通过采取以酶提取为主、超声波提取为辅的方法，避免了使用超声波提取样品量大时，到达样品内部的超声波能量衰减严重，提取效果差的问题。
五、本发明提取条件温和，所用试剂均无毒，提取的牡丹酚可用于食用等用途。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
一种从牡丹根中提取牡丹酚的方法，包括以下步骤：
步骤一、选取无病害、栽培4年的牡丹，洗净泥土，刮取根皮，将牡丹根皮置于温度为50℃的烘箱中鼓风干燥，之后取出牡丹根皮并粉碎至40目，备用；
步骤二、将质量浓度为0.2mg/mL的纤维素酶水溶液和质量浓度为0.1mg/mL的果胶酶水溶液等体积混合，向混合液中加入质量百分比浓度为2%的醋酸溶液，直至混合液pH值达到5.0，将混合液搅拌均匀后静置10～15min，得到复合酶液；
步骤三、将步骤一得到的牡丹根皮放入三角瓶中，在三角瓶中加入步骤二制备的复合酶液，复合酶液与牡丹根皮加入量的比例为45:1，其中复合酶液以毫升计，牡丹根皮以克计，之后先将带有牡丹根皮的三角瓶放置到温度为30℃的条件下静置20min，然后保持该温度，并对三角瓶施加频率为22 kHz的超声波处理5min，最后将三角瓶转移到温度为35℃的条件下静置30min，备用；
步骤四、向静置后的三角瓶中加入无水乙醇回流提取1h，乙醇加入量为三角瓶中溶液的6倍，将溶液转移到转速为10000r/min的离心机中离心15min，得到上清液Ⅰ，向离心后的残渣中加入质量百分比浓度为60%的乙醇回流提取0.5h，之后将溶液转移到转速为12000r/min的离心机中离心，得到上清液Ⅱ；
步骤五、合并上清液Ⅰ和上清液Ⅱ后，转入温度为42℃的旋转蒸发仪中减压浓缩，浓缩至温度为42℃的条件下相对密度为1.10g/mL。
Claims (1)
1. 一种从牡丹根中提取牡丹酚的方法，其特征在于，包括以下步骤 ：
步骤一、选取无病害、栽培 4年的牡丹，洗净泥土，刮取根皮，将牡丹根皮置于温度为 50℃的烘箱中鼓风干燥，之后取出牡丹根皮并粉碎至 40 目，备用 ；
步骤二、将质量浓度为 0.2mg/mL 的纤维素酶水溶液和质量浓度为 0.1mg/mL 的果胶酶水溶液等体积混合，向混合液中加入质量百分比浓度为2%的醋酸溶液，直至混合液pH值达到 5.0，将混合液搅拌均匀后静置 10 ～15min，得到复合酶液 ；
步骤三、将步骤一得到的牡丹根皮放入三角瓶中，在三角瓶中加入步骤二制备的复合酶液，复合酶液与牡丹根皮加入量的比例为 45:1，其中复合酶液以毫升计，牡丹根皮以克计，之后先将带有牡丹根皮的三角瓶放置到温度为 30℃的条件下静置 20min，然后保持该温度，并对三角瓶施加频率为22 kHz的超声波处理5min，最后将三角瓶转移到温度为35℃的条件下静置 30min，备用 ；
步骤四、向静置后的三角瓶中加入无水乙醇回流提取 1h，乙醇加入量为三角瓶中溶液的 6 倍，将溶液转移到转速为 10000r/min 的离心机中离心 15min，得到上清液Ⅰ，向离心后的残渣中加入质量百分比浓度为 60% 的乙醇回流提取 0.5h，之后将溶液转移到转速为12000r/min 的离心机中离心，得到上清液Ⅱ ；
步骤五、合并上清液Ⅰ和上清液Ⅱ后，转入温度为 40~45℃的旋转蒸发仪中减压浓缩，浓缩至温度为 40℃的条件下相对密度为 1.10g/mL。
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