CN103923050A - 利用芦丁制备槲皮素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于黄酮类化合物提取领域，具体地说是一种利用芦丁制备槲皮素的方法。该制备方法将采集到的槐花蕾蒸汽蒸、晾干、粉碎、渗漉，在经过絮凝澄清处理除去胶质、绿叶素杂质，再利用抗氧剂、络合剂保护络合处理，加入混合酸调节至酸性，加热加压水解得到槲皮素。本发明首先在槐米提取芦丁的过程中后工序，直接对提取的芦丁中间体进行除杂处理，去除了芦丁中的胶质及叶绿素等杂质，不经过压滤干燥处理工序及芦丁粗品的再精制工序，缩短了工艺流程，降低了生产成本，且生产的成品经一步水解含量即达到了国际标准，槲皮素用高效液相色谱法（HPLC）检测含量可达95%以上。
Description
技术领域
本发明属于黄酮类化合物提取领域，具体地说是一种利用芦丁制备槲皮素的方法。
背景技术
芦丁是一种黄酮类化合物，在自然界植物中的分布十分广泛，在很多植物 的根、茎、叶、花、果实、种子中都存在。一些常用中药，如槐米、芸香、养 麦、沙棘、银杏、枸杞、益母草、柴胡、夏枯草、芦荟、桉树叶和烟叶等多种 植物中都含有芦丁，芦丁是我国医药工业的重要原料之一。
槲皮素属于黄酮类化合物，存在于许多植物的花、叶子、果实中，多以甙的形式存在，如芦丁（芸香甙），槲皮甙，金丝桃甙等，经酸水解可得到槲皮素。具有较好的祛痰、止咳等药理作用，且有一定平喘作用。此外还有降低血压、增强毛细管抵抗力、减少毛细血管脆性、降低血脂、扩张冠状动脉、增加冠脉血流量等作用。用于治疗慢性支气管炎，对冠心病及高血压患者也有辅助治疗作用。
目前，槲皮素的制备方法有：1、从天然植物中分离提取，如“从生物类黄酮中回收异槲皮素”(CN1355797)等方法，但这类方法要使用大量的有机溶剂，不利于清洁生产，并且产率低，成本高，很难实现产业化生产。2、用酶法水解芦丁制备异槲皮苷和槲皮素，比如“酶法水解制备异槲皮素和槲皮素的方法”(CN03133636.1)，“从植物生物质提取、纯化和转化类黄酮化合物”(CN1685053A)，该类方法需要使用昂贵的生物酶制剂，工艺设备也较复杂，生产成本较高。3、槲皮素的工业化生产一般采用强酸水解芦丁的工艺(参见：刘亚萍，槲皮素制备方法的研究，时珍国医国药，2004，15(10)：657-658；何勤，徐雄良等，正交试验法优选槐米中槲皮素的提取工艺，中草药，2003，34(5)：409-412)，对生产设备的防腐要求较高，且产生三废，不利于环境保护。4、用芦丁制备槲皮素及异槲皮苷的方法（CN200610065217.6）, 该方法利用高压反应釜中加入适量水，加热至沸；称取芦丁，加入到2～3倍芦丁重量份数的蒸馏水中搅拌均匀成浆液，将浆液置于前述高压反应釜内沸水上方的隔板上；继续加热反应釜，利用水蒸汽排尽釜内空气后密闭高压釜，控制釜内饱和水蒸气压为 0.2～0.8Mpa，水解10分钟～5小时，可制得混合水解物；停止加热，降温排汽，取出混合水解物冷却至5～20℃之间，用 3～5倍重量10～20℃之间的蒸馏水离心洗涤2～4次，所得沉淀物再真空干燥；用常规方法从沉淀物中分离提纯异槲皮苷和槲皮素。
发明内容
本发明的目的是克服现有制备槲皮素的方法存在工艺复杂繁琐、反应时间长，产品纯度低达不到国际标准、存在污染、资源得不到综合利用等问题，提供一种利用芦丁制备槲皮素的方法。
本发明的方案是通过这样实现的：一种利用芦丁制备槲皮素的方法，该方法包括如下步骤。
步骤a：将采集到的槐花蕾在100~120℃水蒸气的中蒸10~15min消除降解酶，取出蒸好的花蕾依次进行晾干、粉碎、渗漉，对渗漉后得到的溶液过滤除渣，得到粗提液。
步骤b：在步骤a得到的粗提液中加入絮凝澄清剂，絮凝澄清剂和粗提液的比例为1~5g：100L，加入絮凝澄清剂后轻轻搅拌使絮凝澄清剂在粗提液中均匀分布，再静置20~40min，使杂质析出并除去析出物，在溶液中加入抗氧剂、络合剂后，加入混合酸溶液调整pH至3.0~5.0，得到酸解液。
步骤c：将步骤b得到的酸解液在温度为150~200℃、压力为0.05～0.75Mpa的条件下水解0.5~2.5小时，得到混合水解液，使其温度冷却至20~30℃后，按照混合水解液：水=1L：20~30L的比例冲入水，使槲皮素沉淀析出，分离得到槲皮素产品。
作为本发明的进一步改进，所述的步骤a中的渗漉用到的浸取溶液为碳酸钠、亚硫酸氢钠、氯化钙的混合溶液，碳酸钠、亚硫酸氢钠、氯化钙在浸取溶液中的含量分别为15~30%、15~30%、10~40%。
作为本发明的进一步改进，所述的步骤b中用到的混合酸为盐酸HCl、硫酸H2SO4、冰醋酸中任两种或是三种的混合。
作为本发明的进一步改进，所述的抗氧剂柠檬酸、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双硫醚（3,5-三级丁基-4-羟基苯基）、四季戊四醇酯〔β-(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕、维生素C、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠中的任一种。
作为本发明的进一步改进，所述的络合剂为酒石酸、庚糖酸盐、葡萄糖酸钠、海藻酸钠、乙二胺四乙酸（EDTA）中的任一种或是他们的混合物。
本发明实现的技术原理是：以国槐提取物芦丁为起始原料，在酸性条件下加热加压水解去除葡萄糖及鼠李糖基，所得到的槲皮素用高效液相色谱法（HPLC）检测含量可达95%以上，各项杂质要求达到了国际标准要求。
本发明具备以下良好效果：
（1）本发明首先在槐米提取芦丁的过程中后工序，直接对提取的芦丁中间体进行除杂处理，去除了芦丁中的胶质及叶绿素等杂质，不经过压滤干燥处理工序及芦丁粗品的再精制工序，缩短了工艺流程，降低了生产成本，且生产的成品经一步水解含量即达到了国际标准，槲皮素用高效液相色谱法（HPLC）检测含量可达95%以上。而传统工艺为先从槐米中提出芦丁粗品，芦丁粗品经干燥粉碎后再生产水解先得槲皮素粗品，槲皮素粗品再经溶解过滤后才能达到国际标准。
（2）本发明采用高温高压状态下用混合酸进行水解，减少了酸的用量，使水解反应彻底完全。大大缩短了生产周期，水解时间从传统的12小时以上缩短为2小时左右，传统工艺为采用单一酸，高温高压进行水解，酸的用量是本发明的用量的10倍，水解时间是本发明水解时间的6倍以上，且水解质量难以控制。
（3）本发明通过工艺技术的改进后，产品工艺趋于简单、生产周期缩短，产品成本降低、原料转化率提高、减少污染，最大限度的节约了能源，符合国家环保节能要求。
附图说明
图1.本发明槲皮素制备方法流程图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图描述本发明一种利用芦丁制备槲皮素的方法，这些描述并不是对本发明内容作进一步的限定。以下实施例中用到的试剂如无特别说明，均可以通过商业手段购买到。以下实施例中的操作如无特别说明，均可以通过生产常规手段实现。
实施例1
步骤a：采集槐花蕾10kg（湿重），将采集到的槐花蕾在100℃水蒸气的中蒸12min消除降解酶，取出蒸好的花蕾依次进行晾干、粉碎、渗漉，渗漉用到含有18%碳酸钠、20%亚硫酸氢钠、氯化钙30%的浸取溶液，浸取溶液与槐花蕾（湿重）的比例为2.5L：1kg,对渗漉后得到的溶液过滤除渣，得到粗提液。
步骤b：在步骤a得到的粗提液中加入天然中药澄清剂KBT-ZTC，絮凝澄清剂和粗提液的比例为3.0g：100L，加入絮凝澄清剂后轻轻搅拌使絮凝澄清剂在粗提液中均匀分布，再静置25min，使杂质析出并除去析出物，在溶液中加入抗氧剂、络合剂使其浓度分别为0.5g/L、0.6g/L，抗氧剂为柠檬酸和亚硫酸钠按照重量1:1混合，络合剂为酒石酸和EDTA按照重量1:1混合，加入混合酸溶液调整pH至3.0，混合酸为20%盐酸HCl、20%硫酸H2SO4按照体积1:1混合，得到酸解液。
步骤c：将步骤b得到的酸解液在温度为150℃、压力为0.75Mpa的条件下水解2.0小时，得到混合水解液，使其温度冷却至25℃后，按照混合水解液：水=1L：20L的比例冲入水，使槲皮素沉淀析出，分离得到槲皮素产品。
本实施例得到槲皮素用高效液相色谱法（HPLC）检测含量可达95.8%。
实施例2
步骤a：采集槐花蕾10kg（湿重），将采集到的槐花蕾在120℃水蒸气的中蒸10min消除降解酶，取出蒸好的花蕾依次进行晾干、粉碎、渗漉，渗漉用到含有15%碳酸钠、30%亚硫酸氢钠、氯化钙40%的浸取溶液，浸取溶液与槐花蕾（湿重）的比例为3.0L：1kg,对渗漉后得到的溶液过滤除渣，得到粗提液。
步骤b：在步骤a得到的粗提液中加入天然中药澄清剂KBT-ZTC，絮凝澄清剂和粗提液的比例为2.5g：100L，加入絮凝澄清剂后轻轻搅拌使絮凝澄清剂在粗提液中均匀分布，再静置30min，使杂质析出并除去析出物，在溶液中加入抗氧剂、EDTA络合剂使其浓度分别为0.4g/L、0.3g/L，抗氧剂为亚硫酸氢钠和亚硫酸钠按照重量1:1混合，加入混合酸溶液调整pH至4.0，混合酸为30%盐酸HCl、30%硫酸H2SO4按照体积1:1混合，得到酸解液。
步骤c：将步骤b得到的酸解液在温度为200℃、压力为0.65Mpa的条件下水解2.5小时，得到混合水解液，使其温度冷却至30℃后，按照混合水解液：水=1L：30L的比例冲入水，使槲皮素沉淀析出，分离得到槲皮素产品。本实施例得到槲皮素用高效液相色谱法（HPLC）检测含量可达96.5%。
实施例3
步骤a：采集槐花蕾10kg（湿重），将采集到的槐花蕾在115℃水蒸气的中蒸13min消除降解酶，取出蒸好的花蕾依次进行晾干、粉碎、渗漉，渗漉用到含有30%碳酸钠、15%亚硫酸氢钠、氯化钙30%的浸取溶液，浸取溶液与槐花蕾（湿重）的比例为2.0L：1kg,对渗漉后得到的溶液过滤除渣，得到粗提液。
步骤b：在步骤a得到的粗提液中加入天然中药澄清剂KBT-ZTC，絮凝澄清剂和粗提液的比例为5.0g：100L，加入絮凝澄清剂后轻轻搅拌使絮凝澄清剂在粗提液中均匀分布，再静置20min，使杂质析出并除去析出物，在溶液中加入柠檬酸抗氧剂、络合剂使其浓度分别为0.7g/L、0.8g/L，络合剂为葡萄糖酸钠和酒石酸按照重量1:1混合，加入混合酸溶液调整pH至3.5，混合酸为20%盐酸HCl、20%硫酸H2SO4、冰醋酸按照体积1:1:1混合，得到酸解液。
步骤c：将步骤b得到的酸解液在温度为180℃、压力为0.5Mpa的条件下水解0.5小时，得到混合水解液，使其温度冷却至20℃后，按照混合水解液：水=1L：25L的比例冲入水，使槲皮素沉淀析出，分离得到槲皮素产品。本实施例得到槲皮素用高效液相色谱法（HPLC）检测含量可达95.5%。
实施例4
步骤a：采集槐花蕾10kg（湿重），将采集到的槐花蕾在105℃水蒸气的中蒸15min消除降解酶，取出蒸好的花蕾依次进行晾干、粉碎、渗漉，渗漉用到含有20%碳酸钠、30%亚硫酸氢钠、氯化钙10%的浸取溶液，浸取溶液与槐花蕾（湿重）的比例为3.0L：1kg,对渗漉后得到的溶液过滤除渣，得到粗提液。
步骤b：在步骤a得到的粗提液中加入天然中药澄清剂KBT-ZTC，絮凝澄清剂和粗提液的比例为4.0g：100L，加入絮凝澄清剂后轻轻搅拌使絮凝澄清剂在粗提液中均匀分布，再静置40min，使杂质析出并除去析出物，在溶液中加入抗氧剂、络合剂使其浓度分别为0.8g/L、0.5g/L，抗氧剂为维生素C和亚硫酸钠按照重量1:1混合，络合剂为庚糖酸盐和海藻酸钠按照重量1:1混合，加入混合酸溶液调整pH至5.0，混合酸为25%盐酸HCl、25%硫酸H2SO4按照体积1:1混合，得到酸解液。
步骤c：将步骤b得到的酸解液在温度为160℃、压力为0.4Mpa的条件下水解1.5小时，得到混合水解液，使其温度冷却至25℃后，按照混合水解液：水=1L：22L的比例冲入水，使槲皮素沉淀析出，分离得到槲皮素产品。本实施例得到槲皮素用高效液相色谱法（HPLC）检测含量可达97.8%。
实施例5
步骤a：采集槐花蕾10kg（湿重），将采集到的槐花蕾在110℃水蒸气的中蒸10min消除降解酶，取出蒸好的花蕾依次进行晾干、粉碎、渗漉，渗漉用到含有20%碳酸钠、25%亚硫酸氢钠、氯化钙35%的浸取溶液，浸取溶液与槐花蕾（湿重）的比例为2.0L：1kg,对渗漉后得到的溶液过滤除渣，得到粗提液。
步骤b：在步骤a得到的粗提液中加入天然中药澄清剂KBT-ZTC，絮凝澄清剂和粗提液的比例为1.0g：100L，加入絮凝澄清剂后轻轻搅拌使絮凝澄清剂在粗提液中均匀分布，再静置35min，使杂质析出并除去析出物，在溶液中加入亚硫酸氢钠抗氧剂、络合剂使其浓度分别为0.7 g/L、0.8g/L，络合剂为葡萄糖酸钠和EDTA按照重量1:1混合按照重量1:1混合，加入混合酸溶液调整pH至4.0，混合酸为25%盐酸HCl、25%硫酸H2SO4按照体积1:1混合，得到酸解液。
步骤c：将步骤b得到的酸解液在温度为190℃、压力为0.05Mpa的条件下水解2.0小时，得到混合水解液，使其温度冷却至30℃后，按照混合水解液：水=1L：30L的比例冲入水，使槲皮素沉淀析出，分离得到槲皮素产品。本实施例得到槲皮素用高效液相色谱法（HPLC）检测含量可达97.5%。
本发明上述实施例方案仅是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求中指出了本发明产品组成成分、成分比例、制备方法参数的范围，而上述的说明并未指出本发明参数的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应当认为是包括在权利要求书的范围内。
本发明是经过多位用芦丁制备槲皮素工艺的研究人员长期工作经验积累，并通过创造性劳动创作而出。本发明缩短了生产周期，水解时间从传统的12小时以上缩短为2小时左右，传统工艺为采用单一酸，高温高压进行水解，酸的用量是本发明的用量的10倍，水解时间是本发明水解时间的6倍以上，且水解质量难以控制。
Claims (5)
1.一种利用芦丁制备槲皮素的方法，其特征在于，该方法步骤包括：
步骤a：将采集到的槐花蕾在100~120℃水蒸气的中蒸10~15min消除降解酶，取出蒸好的花蕾依次进行晾干、粉碎、渗漉，对渗漉后得到的溶液过滤除渣，得到粗提液；
步骤b：在步骤a得到的粗提液中加入絮凝澄清剂，絮凝澄清剂和粗提液的比例为1~5g：100L，加入絮凝澄清剂后轻轻搅拌使絮凝澄清剂在粗提液中均匀分布，再静置20~40min，使杂质析出并除去析出物，在溶液中加入抗氧剂、络合剂后，加入混合酸溶液调整pH至3.0~5.0，得到酸解液；
步骤c：将步骤b得到的酸解液在温度为150~200℃、压力为0.05～0.75Mpa的条件下水解0.5~2.5小时，得到混合水解液，使其温度冷却至20~30℃后，按照混合水解液：水=1L：20~30L的比例冲入水，使槲皮素沉淀析出，分离得到槲皮素产品。
2.根据权利要求1所述的利用芦丁制备槲皮素的方法，其特征在于，所述的步骤a中的渗漉用到的浸取溶液为碳酸钠、亚硫酸氢钠、氯化钙的混合溶液，碳酸钠、亚硫酸氢钠、氯化钙在浸取溶液中的含量分别为15~30%、15~30%、10~40%。
3.根据权利1~2任一项所述的利用芦丁制备槲皮素的方法，其特征在于，所述的步骤b中用到的混合酸为盐酸HCl、硫酸H2SO4、冰醋酸中任两种或是三种的混合。
4.根据权利要求3所述的利用芦丁制备槲皮素的方法，其特征在于，所述的抗氧剂为柠檬酸、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双硫醚、四季戊四醇酯、维生素C、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠中的任一种。
5.根据权利要求4所述的利用芦丁制备槲皮素和鼠李糖的方法，其特征在于，所述的络合剂为酒石酸、庚糖酸盐、葡萄糖酸钠、海藻酸钠、乙二胺四乙酸中的任一种或是他们的混合物。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Luo Jun Inventor before: Xu Dapeng |
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| COR | Change of bibliographic data | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20160408 Address after: Rudong County town of Jiangsu province Nantong 226000 bencha Zhenxing Road No. 76 Applicant after: Luo Jun Address before: 535008, the Guangxi Zhuang Autonomous Region Qinzhou Qinzhou Port Economic Development Zone Eagle Avenue Applicant before: Xu Dapeng |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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Granted publication date: 20160504 Termination date: 20170508 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |