CN103992224A - 一种从杜仲叶中提取绿原酸的方法 - Google Patents

一种从杜仲叶中提取绿原酸的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种从杜仲叶中提取绿原酸的方法,它包括如下步骤:a、称取杜仲叶;b、水提取;c、预处理;d、过滤;e、上大孔吸附树脂;f、浓缩;g、干燥:喷雾干燥:进风口温度150℃-200℃,出风口温度50℃-90℃,即得绿原酸粗品。本发明采用水提、预处理、上大孔吸附树脂柱、浓缩干燥来制备绿原酸粗品。水提取液不经浓缩而经过预处理后直接上大孔吸附树脂进行纯化处理,解决绿原酸因浓缩在水中长时间受热不稳定导致分解的问题,同时省去浓缩工序环节缩短生产周期。此外,可通过控制不同洗脱液的浓度参数来生产20-60%各种规格的粗品。

Description

一种从杜仲叶中提取绿原酸的方法
技术领域
本发明涉及一种从杜仲叶中提取绿原酸的方法。
背景技术
绿原酸(Chlorogenic acid)是由咖啡酸(Caffeic acid)与奎尼酸(Quinic acid)组成的缩酚酸,异名咖啡单宁酸,化学名:3-O-咖啡酰奎尼酸(3-O-Caffeoylquinic acid),分子式:C16H18O9,分子量:354.30,是植物体在有氧呼吸过程中经莽草酸途径产生的一种苯丙素类化合物。绿原酸是一种重要的生物活性物质,具有抗菌、抗病毒、增高白血球、保肝利胆、抗肿瘤、降血压、降血脂、清除自由基和兴奋中枢神经系统等作用。它是许多中药材的有效成分之一,又是某些成药的质量指标。绿原酸应用非常广泛,主要为医药、日用化工和食品等行业。绿原酸在各类植物中的存在相当普遍,但含量较高的植物并不多见。近年的研究表明,杜仲叶绿原酸含量丰富,可达1%~5%。我国杜仲林种植广泛,每年可产杜仲叶几百万吨,这为提取绿原酸提供了充足的原料基础。
目前从杜仲叶中提取绿原酸的报道较多,绿原酸的提取方法主要有有机溶剂提取法、物理强化提取法、超高压提取法、匀浆提取法等。如:钱骅,等,杜仲叶绿原酸的提取分离,中国野生植物资源,第20卷第4期,它是将杜仲叶干粉用70%乙醇(pH=2.5),90℃提取3次,每次提取半小时,料液比分别为1:12,1:10,1:8。提取液浓缩至一定体积,预处理后上样。同时比较了17种大孔吸附树脂对杜仲叶绿原酸的吸附、洗脱性能和吸附动力学特性;筛选试验表明NKA-9是一种性能优良的吸附剂。王茜,等,杜仲叶中绿原酸提取分离工艺条件的研究,离子交换与吸附,2008,24(1):73~80,对杜仲叶绿原酸的提取分离进行研究。探讨了水以及不同浓度乙醇﹑甲醇和丙酮水溶液作为提取溶剂对绿原酸得率的影响,采用正交实验方法对影响绿原酸提取率的主要因素进行分析,并采用大孔树脂对其分离。结果表明,50℃水提绿原酸得率比较高,其得率为1.06%,从而确定水作为绿原酸提取溶剂;水提杜仲叶绿原酸的最佳工艺条件为:温度60℃,料液比1:16,pH4,提取时间3h,所筛选的GC-I树脂是吸附分离绿原酸的最佳吸附剂,吸附最佳pH值为3,吸附流速为3BV/h;本实验条件下得到粗产品纯度为30.88%,收率为76.51%。苗磊,杜仲叶中绿原酸的提取和纯化,北京化工大学,2011年6月6日,公开了首先用水对杜仲叶粉末进行绿原酸的提取,将提取液通过NKA-9大孔树脂进行纯化,蒸去溶剂得绿原酸产品;提取残渣烘干后用碱液浸提分解细胞壁,然后烘干用石油醚热回流提取杜仲胶,提取液采用冻胶法得粗胶,丙酮清洗得乳白色精胶,即为杜仲胶产品。李光锋,杜仲叶中绿原酸的提取、纯化研究,湖南农业大学,2006年10月,2.对绿原酸的稳定性进行了研究,结果表明绿原酸在60℃以内,4-6h较稳定。在碱性条件下易分解,在pH=3的酸性条件下最稳定,绿原酸在强光照射下不稳定,因此在绿原酸的提取分离中应尽量保持在酸性、避光条件下进行。绿原酸的提取溶剂和提取方法,结果发现提取溶剂水和加热提取较好。之后采用正交试验考察了温度、时间、固液比和颗粒度4因素,对加热提取工艺进行了优化,结果表明:温度65℃,提取时间60min,固液比1:25,颗粒度为40目时较好。绿原酸的柱层析优化条件的研究。通过对吸附剂、洗脱剂等进行比较研究,结果表明以KLFC-150,树脂为吸附剂、以乙醇为洗脱剂为最优条件,以此方法分离绿原酸,纯度和收率都较高,纯度达到56.67%,收率为78.37%。
发明内容
本发明提供了一种从杜仲叶中提取绿原酸的方法。
本发明提供了一种从杜仲叶中提取绿原酸的方法,它包括如下步骤:
a、称取杜仲叶;
b、水提取:加水提取,提取温度40℃-80℃,提取时间0.5h-4.0h,提取次数1-3次,每次水用量为药材质量比的6-14倍,pH值为2-7,浸提或动态提取;
c、预处理:加入澄清剂,添加量为药材质量的0.2%-1.0%,沉降温度40℃-80℃,沉降时间0.5h-24h;
d、过滤:c步骤的预处理液通过孔径为50μm-200μm的滤膜或滤芯过滤;
e、上大孔吸附树脂:d步骤的过滤液通过非极性或弱极大孔吸附树脂,树脂柱径高比1:4-1:10;上样流速2.0-8.0BV/H,吸附量为药材质量与柱体积比1:1-1:5;水洗用量为0.5-2.0BV,水洗流速为2.0-8.0BV/H;洗脱溶剂种类为甲醇或乙醇,其浓度为10-80%,洗脱用量为1.0-6.0BV,洗脱流速2.0-8.0BV/H;
f、浓缩:浓缩温度40℃-80℃,真空度为-0.04MP--0.09MP,相对密度为1.02-1.10;
g、干燥:喷雾干燥:进风口温度150℃-200℃,出风口温度50℃-90℃,即得绿原酸粗品。
得到绿原酸粗品经过进一步精制、纯化,即得绿原酸纯品。
进一步优选地,它包括如下步骤:
a、称取杜仲叶;
b、水提取:加水提取,提取温度60℃-80℃,提取时间0.5h-1.5h,提取次数1-3次,每次水用量为药材质量比的10-14倍,pH值为6-7,浸提或动态提取;
c、预处理:加入澄清剂,添加量为药材质量的0.4%-0.8%,沉降温度50℃-70℃,沉降时间1.0h-2.0h;
d、过滤:c步骤的预处理液通过孔径为50μm-100μm的滤膜或滤芯过滤;
e、上大孔吸附树脂:d步骤的过滤液通过非极性或弱极大孔吸附树脂,树脂柱径高比1:4-1:8;上样流速3.0-5.0BV/H,吸附量为药材质量与柱体积比1:1-1:4;水洗用量为1.0-2.0BV,水洗流速为3.0-5.0BV/H;洗脱溶剂种类为甲醇或乙醇,其浓度为10%-30%,洗脱用量为4.0BV-6.0BV,洗脱流速2.0-4.0BV/H;
f、浓缩:浓缩温度50℃-70℃,真空度为-0.07MP--0.09MP,相对密度为1.03-1.05;
g、干燥:喷雾干燥:进风口温度150℃-170℃,出风口温度60℃-80℃,即得绿原酸粗品。
其中,a步骤所述的杜仲叶中含绿原酸1.0-5.0%,水分含量≤20%。
其中,c步骤所述的澄清剂种类为壳聚糖。
其中,e步骤所述的大孔吸附树脂型号为非极性或弱极性HPD-100、HPD-450、HPD-700、NKA-Ⅱ、NKA-9或LS-46;优选地,所述的大孔吸附树脂为HPD-100、HPD-450、或LS-46。
本发明采用水提、预处理、上大孔吸附树脂柱、浓缩干燥来制备绿原酸粗品。水提取液不经浓缩而经过预处理后直接上大孔吸附树脂进行纯化处理,解决绿原酸因浓缩在水中长时间受热不稳定导致分解的问题,同时省去浓缩工序环节缩短生产周期。此外,可通过控制不同洗脱液的浓度参数来生产20-60%各种规格的粗品。
具体实施方式
实施例1本发明提取绿原酸的方法
1、提取
取杜仲叶10kg(绿原酸含量=1.0%),用水于,40℃条件下提取3次,每次4.0h,每次水用量为60L,pH为2.0,合并两次提取液。
2、预处理
取壳聚糖100g,用1%乙酸水液配制成2%壳聚糖水液,于40℃条件下加入提取液,搅拌均匀后放置24.0h。
3、过滤
将预处理所得的料液用50μm滤膜过滤,收集滤液。
4、上大孔吸附树脂柱
(1)上样:取大孔吸附树脂HPD-100湿法装柱成径高比=1:4树脂柱,柱体积为50L,预处理液以2.0BV/H的流速上样;
(2)水洗:用0.5BV的水以2.0BV/H的流速进行洗涤;
(3)洗脱:用1.0BV的80%甲醇溶液以2.0BV/H的流速进行洗脱,收集洗脱液;
5、浓缩
将洗脱液于温度40℃、真空度为-0.04MP条件下进行回收甲醇,并浓缩至浓缩液相对密度为1.02(25℃);
6、喷雾干燥
将浓缩液喷雾干燥,进风口温度200℃,出风口温度90℃,即得绿原酸粗品。
7、产品特征
所得绿原酸粗品纯度为24.3%,产品得率3.2%,绿原酸转移率77.8%。
实施例2本发明提取绿原酸的方法
1、提取
取杜仲叶10kg(绿原酸含量=3.6%),用水于80℃条件下提取1次,提取时间0.5h,水用量为140L,pH为7.0,合并两次提取液。
2、预处理
取壳聚糖20g,用1%乙酸水液配制成2%壳聚糖水液,于80℃条件下加入提取液,搅拌均匀后放置0.5h。
3、过滤
将预处理所得的料液用200μm滤膜过滤,收集滤液。
4、上大孔吸附树脂柱
(1)上样:取大孔吸附树脂HPD-450湿法装柱成径高比=1:10树脂柱,柱体积为10L,预处理液以,2.0BV/H的流速上样;
(2)水洗:用2.0BV的水以2.0BV/H的流速进行洗涤;
(3)洗脱:用6.0BV的10%乙醇溶液以2.0BV/H的流速进行洗脱,收集洗脱液;
5、浓缩
将洗脱液于温度80℃、真空度为-0.09MP条件下进行回收乙醇,并浓缩至浓缩液相对密度为1.10(25℃);
6、喷雾干燥
将浓缩液喷雾干燥,进风口温度150℃,出风口温度50℃,即得绿原酸粗品。
7、产品特征
所得绿原酸粗品纯度为58.4%,产品得率4.8%,绿原酸转移率77.9%
实施例3本发明提取绿原酸的方法
1、提取
取杜仲叶10kg(绿原酸含量=5.0%),用水于60℃条件下提取2次,每次1.5h,每次水用量为80L,pH值为3.0,合并两次提取液。
2、预处理
取壳聚糖40g,用1%乙酸水液配制成2%壳聚糖水液,于60℃条件下加入提取液,搅拌均匀后放置12.0h。
3、过滤
将预处理所得的料液用200μm滤膜过滤,收集滤液。
4、上大孔吸附树脂柱
(1)上样:取大孔吸附树脂HPD-700湿法装柱成径高比=1:8树脂柱,柱体积为20L,预处理液以3.0BV/H的流速上样;
(2)水洗:用1.0BV的水以3.0BV/H的流速进行洗涤;
(3)洗脱:用5.0BV的20%乙醇溶液以3.0BV/H的流速进行洗脱,收集洗脱液;
5、浓缩
将洗脱液于温度60℃、真空度为-0.08MP条件下进行回收乙醇,并浓缩至浓缩液相对密度为1.050(25℃);
6、喷雾干燥
将浓缩液喷雾干燥,进风口温度150℃,出风口温度70℃,即得绿原酸粗品。
7、产品特征
所得绿原酸粗品纯度为52.4%,产品得率7.1%,绿原酸转移率74.4%。
实施例4本发明提取绿原酸的方法
1、提取
取杜仲叶10kg(绿原酸含量=3.6%),用水于60℃条件下提取2次,每次2.0h,每次水用量为100L,pH值为4.0,合并两次提取液。
2、预处理
取壳聚糖60g,用1%乙酸水液配制成2%壳聚糖水液,于60℃条件下加入提取液,搅拌均匀后放置8.0h。
3、过滤
将预处理所得的料液用50μm滤膜过滤,收集滤液。
4、上大孔吸附树脂柱
(1)上样:取大孔吸附树脂NKA-Ⅱ湿法装柱成径高比=1:8树脂柱,柱体积为40L,预处理液以5.0BV/H的流速上样;
(2)水洗:用2.0BV的水以5.0BV/H的流速进行洗涤;
(3)洗脱:用4.0BV的30%乙醇溶液以4.0BV/H的流速进行洗脱,收集洗脱液;
5、浓缩
将洗脱液于温度70℃、真空度为-0.08MP条件下进行回收乙醇,并浓缩至浓缩液相对密度为1.06(25℃);
6、喷雾干燥
将浓缩液喷雾干燥,进风口温度180℃,出风口温度80℃,即得绿原酸粗品。
7、产品特征
所得绿原酸粗品纯度为47.4%,产品得率5.6%,绿原酸转移率73.7%。
实施例5本发明提取绿原酸的方法
1、提取
取杜仲叶10kg(绿原酸含量=3.6%),用水于40℃条件下提取3次,每次4.0h,每次水用量为80L,pH值为3.0,合并两次提取液。
2、预处理
取壳聚糖100g,用1%乙酸水液配制成2%壳聚糖水液,于40℃条件下加入提取液,搅拌均匀后放置24.0h。
3、过滤
将预处理所得的料液用100μm滤膜过滤,收集滤液。
4、上大孔吸附树脂柱
(1)上样:取大孔吸附树脂NKA-9湿法装柱成径高比=1:10树脂柱,柱体积为50L,预处理液以8.0BV/H的流速上样;
(2)水洗:用2.0BV的水以8.0BV/H的流速进行洗涤;
(3)洗脱:用6.0BV的40%乙醇溶液以8.0BV/H的流速进行洗脱,收集洗脱液;
5、浓缩
将洗脱液于温度50℃、真空度为-0.06MP条件下进行回收乙醇,并浓缩至浓缩液相对密度为1.08(25℃);
6、喷雾干燥
将浓缩液喷雾干燥,进风口温度160℃,出风口温度60℃,即得绿原酸粗品。
7、产品特征
所得绿原酸粗品纯度为45.8%,产品得率5.9%,绿原酸转移率75.1%。
实施例6本发明提取绿原酸的方法
1、提取
取杜仲叶10kg(绿原酸含量=3.6%),用水于60℃条件下提取2次,每次1.5h,每次水用量为120L,pH值为6.5,合并两次提取液。
2、预处理
取壳聚糖80g,用1%乙酸水液配制成2%壳聚糖水液,于60℃条件下加入提取液,搅拌均匀后放置2.0h。
3、过滤
将预处理所得的料液用50μm滤膜过滤,收集滤液。
4、上大孔吸附树脂柱
(1)上样:取大孔吸附树脂NKA-9湿法装柱成径高比=1:10树脂柱,柱体积为40L,预处理液以6.0BV/H的流速上样;
(2)水洗:用1.0BV的水以6.0BV/H的流速进行洗涤;
(3)洗脱:用3.0BV的50%乙醇溶液以3.0BV/H的流速进行洗脱,收集洗脱液;
5、浓缩
将洗脱液于温度60℃、真空度为-0.08MP条件下进行回收乙醇,并浓缩至浓缩液相对密度为1.045(25℃);
6、喷雾干燥
将浓缩液喷雾干燥,进风口温度160℃,出风口温度70℃,即得绿原酸粗品。
7、产品特征
所得绿原酸粗品纯度为41.6%,产品得率6.2%,绿原酸转移率71.6%。
实施例7本发明提取绿原酸的方法
1、提取
取杜仲叶10kg(绿原酸含量=3.6%),用水于70℃条件下提取2次,每次1.0h,每次水用量为100L,pH值为7.0,合并两次提取液。
2、预处理
取壳聚糖60g,用1%乙酸水液配制成2%壳聚糖水液,于70℃条件下加入提取液,搅拌均匀后放置2.0h。
3、过滤
将预处理所得的料液用100μm滤膜过滤,收集滤液。
4、上大孔吸附树脂柱
(1)上样:取大孔吸附树脂LS-46湿法装柱成径高比=1:8树脂柱,柱体积为20L,预处理液以5.0BV/H的流速上样;
(2)水洗:用1.0BV的水以5.0BV/H的流速进行洗涤;
(3)洗脱:用5.0BV的20%乙醇溶液以3.0BV/H的流速进行洗脱,收集洗脱液;
5、浓缩
将洗脱液于温度60℃、真空度为-0.08MP条件下进行回收乙醇,并浓缩至浓缩液相对密度为1.045(25℃);
6、喷雾干燥
将浓缩液喷雾干燥,进风口温度160℃,出风口温度70℃,即得绿原酸粗品。
7、产品特征
所得绿原酸粗品纯度为55.8%,产品得率5.5%,绿原酸转移率85.3%。
对比例1提取绿原酸的方法
1、提取
取杜仲叶10kg(绿原酸含量=3.6%),用水于70℃条件下提取2次,每次1.0h,每次水用量为100L,pH值为7.0,合并两次提取液。
2、浓缩
将提取液于温度60℃、真空度为-0.08MP条件下进行浓缩至原液的一半;3、预处理
取壳聚糖40g,用1%乙酸水液配制成2%壳聚糖水液,于60℃条件下加入提取液,搅拌均匀后放置2.0h。
4、过滤
将预处理所得的料液用100μm滤膜过滤,收集滤液。
5、上大孔吸附树脂柱
(1)上样:取大孔吸附树脂LS-46湿法装柱成径高比=1:8树脂柱,柱体积为20L,预处理液以5.0BV/H的流速上样;
(2)水洗:用1.0BV的水以5.0BV/H的流速进行洗涤;
(3)洗脱:用5.0BV的20%乙醇溶液以3.0BV/H的流速进行洗脱,收集洗脱液;
6、浓缩
将洗脱液于温度60℃、真空度为-0.08MP条件下进行回收乙醇,并浓缩至浓缩液相对密度为1.03(25℃);
7、喷雾干燥
将浓缩液喷雾干燥,进风口温度160℃,出风口温度70℃,即得绿原酸粗品。
8、产品特征
所得绿原酸粗品纯度为44.6%,产品得率4.5%,绿原酸转移率55.8%。
实施例 实施1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 对比例1
纯度(%) 24.3 58.4 52.4 47.4 45.8 41.6 55.8 44.6
得率(%) 3.2 4.8 7.1 5.6 5.9 6.2 5.5 4.5
转移率(%) 77.8 77.9 74.4 73.7 75.1 71.6 85.3 55.75
本发明采用水作为提取溶剂,经壳聚糖澄清处理后直接上大孔吸附树脂柱,洗脱后浓缩干燥,工艺简洁,可操作性强,省去了多数工艺在上柱前的浓缩工序,缩短生产周期。可通过控制不同洗脱液的浓度参数来生产20-60%各种规格的粗品,绿原酸转移率较高,在70-90%,其中以实施例7的条件最佳。

Claims (6)

1.一种从杜仲叶中提取绿原酸的方法,它包括如下步骤:
a、称取杜仲叶;
b、水提取:加水提取,提取温度40℃-80℃,提取时间0.5h-4.0h,提取次数1-3次,每次水用量为药材质量比的6-14倍,pH值为2-7,浸提或动态提取;
c、预处理:加入澄清剂,添加量为药材质量的0.2%-1.0%,沉降温度40℃-80℃,沉降时间0.5h-24h;
d、过滤:c步骤的预处理液通过孔径为50μm-200μm的滤膜或滤芯过滤;
e、上大孔吸附树脂:d步骤的过滤液通过非极性或弱极大孔吸附树脂,树脂柱径高比1:4-1:10;上样流速2.0-8.0BV/H,吸附量为药材质量与柱体积比1:1-1:5;水洗用量为0.5-2.0BV,水洗流速为2.0-8.0BV/H;洗脱溶剂种类为甲醇或乙醇,其浓度为10-80%,洗脱用量为1.0-6.0BV,洗脱流速2.0-8.0BV/H;
f、浓缩;
g、干燥:即得绿原酸粗品。
2.根据权利要求1所述的提取方法,其特征在于:f步骤所述的浓缩条件为:浓缩温度40℃-80℃,真空度为-0.04MP--0.09MP,相对密度为1.02-1.10;g步骤所述的干燥条件为:喷雾干燥:进风口温度150℃-200℃,出风口温度50℃-90℃,即得绿原酸粗品。
3.根据权利要求1所述的提取方法,其特征在于:它包括如下步骤:
a、称取杜仲叶;
b、水提取:加水提取,提取温度60℃-80℃,提取时间0.5h-1.5h,提取次数1-3次,每次水用量为药材质量比的10-14倍,pH值为6-7,浸提或动态提取;
c、预处理:加入澄清剂,添加量为药材质量的0.4%-0.8%,沉降温度50℃-70℃,沉降时间1.0h-2.0h;
d、过滤:c步骤的预处理液通过孔径为50μm-100μm的滤膜或滤芯过滤;
e、上大孔吸附树脂:d步骤的过滤液通过非极性或弱极性大孔吸附树脂,树脂柱径高比1:4-1:8;上样流速3.0-5.0BV/H,吸附量为药材质量与柱体积比1:1-1:4;水洗用量为1.0-2.0BV,水洗流速为3.0-5.0BV/H;洗脱溶剂种类为甲醇或乙醇,其浓度为10%-30%,洗脱用量为4.0BV-6.0BV,洗脱流速2.0-4.0BV/H;
f、浓缩:浓缩温度50℃-70℃,真空度为-0.07MP--0.09MP,相对密度为1.03-1.05;
g、干燥:喷雾干燥:进风口温度150℃-170℃,出风口温度60℃-80℃,即得绿原酸粗品。
4.根据权利要求1或2所述的提取方法,其特征在于:a步骤所述的杜仲叶中含绿原酸1.0-5.0%。
5.根据权利要求1或2所述的提取方法,其特征在于:c步骤所述的澄清剂种类为壳聚糖。
6.根据权利要求1或2所述的提取方法,其特征在于:e步骤所述的大孔吸附树脂型号为HPD-100、HPD-450、HPD-700、NKA-Ⅱ、NKA-9或LS-46;优选地,所述的大孔吸附树脂为HPD-100、HPD-450、或LS-46。
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