CN104086467A - 一种利用溶剂萃取法和分子蒸馏法联合制备莱菔素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及莱菔素的分离纯化领域,具体公开了一种利用溶剂萃取法和分子蒸馏法联合分离纯化莱菔素的制备方法。该方法利用有机溶剂从莱菔素水解液中萃取并减压蒸馏得到莱菔素粗提物,再利用分子蒸馏分离纯化技术离纯化得到高纯度的莱菔素产品。采用的分子蒸馏装置中一级分子蒸馏装置用于脱除莱菔素粗提物中残留的有机溶剂、水分和低沸点杂质成分,二级分子蒸馏装置用于从莱菔素粗提物中分离纯化莱菔素,从而得到高纯度的莱菔素产品。所制备产品无溶剂残留,纯度高,黏度低,颜色淡,可广泛用于防癌抗癌的保健食品和药品。本发明操作简便,原料充足、生产成本低、分离纯化效果好、产品含量高、保持了原料的天然性,适合于工业化生产。
Description
技术领域:
本发明属于生物化工技术领域,也属于天然药物化学领域,涉及溶剂萃取法和分子蒸馏法联合分离纯化莱菔素的制备工艺,更具体地,涉及一种以萝卜籽和萝卜籽芽苗为原料,分离纯化莱菔素的制备工艺方法。
背景技术:
据世界卫生组织(WHO)相关专业机构的统计数据显示,2012年全球新增癌症患者为1410万人,癌症相关死亡病例达到了820万例,均呈现出快速的增加趋势。随着全球人口的不断增长和老龄化程度的不断加重,预计到2025年,全球每年新增癌症病例将达到1930万人。近几年来,我国癌症患者的数目也在大幅度的增加,我国每年新增癌症患者占到全球新增病例的20%以上。因此,癌症已经成为人类不容忽视的一种疾病。
相关研究表明,十字花科蔬菜具有很好的抗癌、防癌效果,长期大量食用十字花科蔬菜的人群的癌症发病率明显低于不食用或少量食用的人群,原因在于这些十字花科蔬菜中富含硫代葡萄糖苷类化合物(Glucosinolates)。其能被十字花科蔬菜自身的黑芥子酶催化水解,再经过分子内重排,最终形成具有良好抗癌、防癌效果的异硫氰酸酯类化合物(Isothiocyanates)。硫代葡萄糖苷类化合物广泛存在于人们日常食用的十字花科蔬菜中,特别是萝卜籽和萝卜籽芽苗。萝卜籽和萝卜籽芽苗中富含有的硫代葡萄糖苷为Glucoraphenin,其经过萝卜籽和萝卜籽芽苗中黑芥子酶的催化水解,再经过分子内重排反应,最终转化生成莱菔素(Sulforaphene,也称莱菔子素,分子式为C6H9NOS2)。莱菔素的化学结构式如下:
据相关研究报道,莱菔素具有很好的抗癌、防癌效果,其抗癌与防癌的作用机制为(1)诱导二相解毒酶的大量表达,将人体内大量的致癌物质快速的从人体内代谢排出;(2)诱导癌细胞的快速凋亡。另外,莱菔素还具有很好的抗氧化,抑制并快速杀死幽门螺杆菌以及高效的抗突变药理活性。
近几年以来,随着国内外对于莱菔素抗癌防癌及其它药理活性研究的不断深入,莱菔素产品越来越受到研究和生产人员的关注,高纯度莱菔素产品的需求也在不断的增加,现有的莱菔素生产制备工艺已经难以满足市场的需求。
现有的莱菔素分离纯化方法有溶剂萃取法、硅胶柱层析法、大孔吸附树脂法和制备型高效液相色谱法,新型的分离纯化方法有溶剂萃取法和制备型高速逆流色谱法联合分离纯化技术等,这些方法制备得到的莱菔素产品,有机溶剂残留量都较高,很难满足保健食品和药品对于有机溶剂限量的较高要求。有机溶剂萃取法的工艺操作简便,分离纯化快速,产品收率高,但是产品的纯度不高,莱菔素含量基本在45%-55%范围内;硅胶柱层析法可以得到较高纯度的莱菔素产品,莱菔素含量基本在75-85%范围内,但是该分离纯化方法消耗有机溶剂量大且不易回收,硅胶不能再生利用,生产成本高,不适合工业化生产;大孔吸附树脂法可以得到较高纯度的莱菔素产品,莱菔素含量基本在65%-75%范围内,且莱菔素的收率高,但是使用的大孔吸附树脂均为进口树脂,价格昂贵,生产成本高;制备型高效液相色谱法和制备型高速逆流色谱法均可以得到高纯度的莱菔素产品,莱菔素含量均可大于95%,但是该两种分离纯化方法均需要消耗大量的有机溶剂,且莱菔素收率偏低,生产成本高,设备要求高,难以实现大规模的工业化生产。另外,由于莱菔素对热非常敏感,很容易在产品的干燥过程中发生降解,从而进一步增加了高纯度莱菔素产品的生产制备难度。
分子蒸馏(Molecular Distillation)技术又称短程蒸馏技术,属于一种特殊的高真空液-液分离纯化技术。分子蒸馏装置设备主要有降膜式分子蒸馏器、刮膜式分子蒸馏器和离心式分子蒸馏器三种,其中刮膜式分子蒸馏器在工业上应用最为广泛。不同于传统的蒸馏技术依靠待分离物质沸点差异的分离纯化原理,分子蒸馏技术是依靠不同待分离物质分子运动平均自由程的差别,利用蒸发面与冷凝面的距离小于轻组分物质的分子运动平均自由程而大于重组分物质的分子运动平均自由程来实现分离纯化轻组分和重组分的目的。在高真空条件下,分子蒸馏技术能在远低于化合物沸点的温度下进行分离,同时分离操作过程时间很短,极大的缩短了化合物在高温环境下的停留时间,因此,特别适合于热敏性物质的分离纯化。与传统的蒸馏分离纯化技术相比,分子蒸馏技术能耗低,物料加热温度低,物料高温加热时间短,蒸发强度高,物料的分离程度及产品的收率高,产品中没有有机溶剂残留,最大限度的保持了产品的天然性,特别适合于高沸点、热敏性、易氧化物质的分离纯化。
有机溶剂萃取法和分子蒸馏法的联合运用,不仅可以快速高收率利用有机溶剂萃取法从莱菔素水解液中萃取得到莱菔素粗提物,而且可以进一步利用分子蒸馏法高效脱除有机溶剂及超低温蒸馏莱菔素产品,从而可以很好地提高莱菔素产品的总体制备工艺收率,极大的降低高纯度莱菔素产品的生产成本,而且可以有效的脱除有机溶剂的残留和避免莱菔素的高温降解反应。
发明内容:
本发明的目的是针对现有莱菔素生产制备工艺技术的不足而提出的一种采用有机溶剂萃取法和分子蒸馏法联合分离纯化制备莱菔素的方法。采用有机溶剂萃取法,快速高收率的从莱菔素水解液中获取得到莱菔素粗提物,再采用两级分子蒸馏技术从莱菔素粗提物中分离纯化得到了高纯度的莱菔素产品,解决了莱菔素分离纯化制备过程中产率低,产品品质下降、产品颜色加深等问题,能耗低、产品在高温条件下的停留时间短,分子蒸馏强度高,高纯产品分离纯化速度快,最大限度地保持了高纯度莱菔素产品的天然性,对环境无污染,本发明减少了莱菔素产品的损失,简化了生产工艺步骤,极大的降低了莱菔素产品的生产成本,实现了高纯度莱菔素产品的大规模工业化生产,所得到的高纯度莱菔素产品黏度低,颜色淡,适用于抗癌防癌药品,保健品和功能性食品。
萝卜籽和萝卜籽芽苗原料经过粉碎或匀浆后,利用原料自身组织细胞中的黑芥子酶在自来水、去离子水或pH值为5.0-8.0的缓冲溶液中水解得到莱菔素,过滤或离心得到莱菔素水解液,利用氯仿、乙酸乙酯或二氯甲烷等有机溶剂从得到的莱菔素水解液中萃取,并通过减压蒸馏回收有机溶剂和得到干燥的莱菔素粗提物,再采用一级分子蒸馏技术脱除得到的莱菔素粗提物中残留的大量有机溶剂、水分和低沸点杂质成分,得到无溶剂残留的较高纯度的莱菔素粗提物,最后利用二级分子蒸馏技术从一级分子蒸馏法得到的莱菔素粗提物中分离纯化得到高纯度的莱菔素产品。从而高效率的提高了莱菔素产品的纯度和收率,莱菔素产品的纯度大于95%,总体莱菔素制备工艺收率大于80%,极大的降低了高纯度莱菔素产品的生产成本,与现有的工艺技术相比,高纯度莱菔素产品的生产成本降低了80%左右,实现了高纯度莱菔素产品的工业化生产。
本发明所采用的技术方案:
一种利用溶剂萃取法和分子蒸馏法联合制备莱菔素的方法,其特征在于包括如下具体步骤和工艺条件:
(1)以萝卜籽和萝卜籽芽苗为原料,粉碎或匀浆后,加入质量为5-15倍的pH值为5.0-8.0的缓冲溶液、去离子水或自来水,在5℃-50℃条件下进行搅拌水解反应10-300分钟。
(2)加入盐酸,调整水解混合液的pH值至1.0-3.0,终止莱菔素的水解反应及其降解反应,使莱菔素在水解混合物中得到很好的稳定,并且沉淀除去大量的蛋白质成分。
(3)将(2)中得到的水解混合物,通过过滤或离心操作进行固液分离,收集得到澄清的莱菔素水解液。
(4)利用有机溶剂:正己烷、环己烷、乙醚、正丁醇、氯仿、二氯甲烷或乙酸乙酯萃取步骤(3)得到的莱菔素水解液,有机溶剂加入量为莱菔素水解液体积的0.5-5倍,萃取2-5次,回收水解液中的莱菔素,收集有机溶剂萃取层,减压蒸馏得到干燥的莱菔素粗提物,并同时回收有机溶剂。
(5)将步骤(4)得到的莱菔素粗提物进行一级分子蒸馏,脱除莱菔素粗提物中残留的有机溶剂、水分和低沸点杂质成分,收集从一级分子蒸馏设备蒸馏壁流出的重组分,弃去从冷凝面和冷井中得到的有机溶剂、水分和低沸点杂质成分。一级分子蒸馏条件为:原料保温温度30-60℃,真空度100-2000Pa,蒸馏温度50-100℃,进料流速2-20mL/min,冷凝面温度0-30℃,刮膜器转速200-400rpm。
(6)将步骤(5)得到的一级分子蒸馏重组分进行二级分子蒸馏,脱除一级分子蒸馏重组分中的高沸点杂质成分,收集从二级分子蒸馏冷凝面流出的轻组分,即高纯度莱菔素产品。二级分子蒸馏条件为:原料保温温度30-70℃,真空度0.1-10Pa,蒸馏温度80-200℃,进料流速1-10mL/min,冷凝面温度0-20℃,刮膜器转速200-500rpm。
上述高纯度莱菔素分离纯化制备工艺方法中,步骤(1)中,加入萝卜籽和萝卜籽芽苗原料重量的5-20倍体积的自来水、去离子水或pH值为5.0-8.0的缓冲溶液水解,优选自来水且加入量为萝卜籽和萝卜籽芽苗原料重量的10-15倍体积;在5-50℃条件下搅拌水解10-300分钟后,优选水解反应温度为10-25℃,水解反应时间为15-35分钟;步骤(2)中,盐酸加入量以调节莱菔素水解液的pH值变为1.0-3.0时为基准,优选调节莱菔素水解液的pH值变为1.5-2.5时的盐酸加入量。
上述高纯度莱菔素分离纯化制备工艺方法中,步骤(4)所采用的有机溶剂优选为氯仿、乙酸乙酯或二氯甲烷;有机溶剂加入量为莱菔素水解液体积的0.5-5倍,萃取2-5次,优选的有机溶剂加入量为莱菔素水解液体积的1-3倍,萃取2-3次。
上述高纯度莱菔素分离纯化制备工艺方法中,步骤(5)所说的一级分子蒸馏脱除残留的有机溶剂、水分和低沸点杂质成分,得到含有莱菔素的一级分子蒸馏重组分时,优选的一级分子蒸馏条件为:原料保温温度50-60℃,真空度100-1000Pa,蒸馏温度75-95℃,进料流速5-15mL/min,冷凝面温度5-25℃,刮膜器转速250-400rpm。
上述高纯度莱菔素分离纯化制备工艺方法中,步骤(6)所说的二级分子蒸馏脱除高沸点杂质成分,得到含有莱菔素的二级分子蒸馏轻组分,即高纯度莱菔素产品时,优选的二级分子蒸馏条件为:原料保温温度45-55℃,真空度0.15-5.0Pa,蒸馏温度100-150℃,进料流速3.0-15mL/min,冷凝面温度5-15℃,刮膜器转速300-450rpm。
上述高纯度莱菔素产品的制备工艺方法中,步骤(4)所采用的减压蒸馏的真空度为-0.09至-0.80MPa,温度为30-60℃,优选真空度为-0.09MPa,温度为35-45℃。
附图说明:
图1是本发明的工艺流程图;
图2是本发明制得的莱菔素粗提物液相色谱图;
图3是本发明制得的高纯度莱菔素液相色谱图。
发明效果:
本发明将萝卜籽和萝卜籽芽苗粉碎或匀浆后,利用萝卜籽和萝卜籽芽苗组织细胞中特有的黑芥子酶水解制备得到莱菔素水解液,利用有机溶剂萃取法萃取得到富含莱菔素的有机溶剂溶液,利用减压蒸馏技术回收有机溶剂并得到干燥的莱菔素粗提物,再利用一级分子蒸馏技术脱除有机溶剂萃取法得到的莱菔素粗提物中残留的大量有机溶剂、水分和低沸点杂质成分,彻底除去莱菔素粗提物中的有机溶剂及低沸点臭气成分;最终利用二级分子蒸馏技术从一级分子蒸馏得到的莱菔素粗提物中分离纯化回收莱菔素产品,彻底除去高沸点杂质成分,得到高纯度的莱菔素产品。本发明工艺方法采用的原料易得,适用范围广,有机溶剂萃取法和分子蒸馏法联合运用于分离纯化制备莱菔素具有较多的优点,首先分子蒸馏法可以高效的脱除有机溶剂萃取法得到的莱菔素粗提物中残留的有机溶剂,以满足保健食品及药品对于莱菔素产品中有机溶剂限量的较高要求;其次,分子蒸馏法可以高效的分离纯化回收莱菔素粗提物中的莱菔素产品,得到高纯度的莱菔素产品,莱菔素的整体工艺收率高;最后,分子蒸馏法可以很好的避免莱菔素的高温降解反应,很好的保护了高纯度莱菔素产品,所得到的莱菔素产品黏度低,颜色淡,可以很好的用于抗癌防癌药品,保健品和功能性食品。
本发明的莱菔素产品分离纯化制备工艺方法,采用有机溶剂萃取法,从莱菔素水解液中萃取得到莱菔素粗提物的工艺收率大于90%,莱菔素粗提物中莱菔素含量大于45%,采用两级分子蒸馏法,最大限度的除去了有机溶剂,避免了蒸馏过程中莱菔素产品的降解,莱菔素产品的两级分子蒸馏工艺收率大于90%,莱菔素产品纯度大于95%,与现有最佳工艺对比,莱菔素产品制备工艺总体收率提高了60%左右,高纯度莱菔素产品生产效率得到了极大的提高,较现有生产工艺,高纯度莱菔素产品的生产成本降低了80%左右,简化了制备工艺过程,易于工业化生产。
具体实施方式:
以下结合具体实施例,对本发明的工艺技术方案作进一步的描述,但,这些实施例并不构成对本发明要求保护范围的限制。
实施例1:
(1)称取20kg的萝卜籽,粉碎机粉碎,加入200L的自来水,在室温条件下搅拌水解20分钟后,加入盐酸调整溶液pH值至2.0。静置过夜使蛋白质絮凝沉降。
(2)将水解混合液在减压条件下用滤布过滤,收集澄清的莱菔素水解液。
(3)将莱菔素水解液用氯仿进行液液萃取,萃取过程体积比例为1:1,液液萃取2次,每次搅拌混合30分钟,静置30分钟,收集氯仿层溶液。
(4)在温度为35℃,真空度为-0.085MPa条件下,将收集得到的富含莱菔素的氯仿层溶液减压蒸馏回收氯仿后,得到干燥的莱菔素粗提物,莱菔素含量为48.5%,产品回收率为92.7%,产品黏度高,颜色为棕色。
(5)在莱菔素粗提物保温温度为45℃,分子蒸馏系统真空度为500Pa,蒸馏温度为80℃,进料速率为10mL/min,冷凝面温度为20℃和刮膜器转速为350rpm的条件下,进行一级分子蒸馏操作,脱除莱菔素粗提物中残留的有机溶剂、水分和低沸点杂质成分,收集从蒸馏壁面上流出的重组分产品,并弃去从冷凝面和冷井中得到的有机溶剂、水分和低沸点杂质成分。经检测,收集得到的莱菔素粗提物中无有机溶剂残留,莱菔素含量增加至56.3%,产品回收率为98.5%,产品黏度进一步增加,颜色变为深棕色。
(6)在莱菔素粗提物保温温度为55℃,分子蒸馏系统真空度为0.5Pa,蒸馏温度为100℃,进料速率为5mL/min,冷凝面温度为20℃和刮膜器转速为400rpm的条件下,进行二级分子蒸馏操作,脱除莱菔素粗提物中残留的重组分杂质成分,收集从冷凝壁面上流出的轻组分产品,并弃去从蒸馏壁面上得到的重组分杂质成分。经检测,收集得到的莱菔素产品中无有机溶剂残留,莱菔素含量增加至96.8%,产品回收率为92.2%,产品黏度大幅度降低,颜色变淡为微黄色。
实施例2:
(1)称取20kg的萝卜籽,粉碎机粉碎,加入200L的去离子水,在室温条件下搅拌水解30分钟后,加入盐酸调整溶液pH值至3.0。静置过夜使蛋白质絮凝沉降。
(2)将水解混合液在减压条件下用滤布过滤,收集澄清的莱菔素水解液。
(3)将莱菔素水解液用二氯甲烷进行液液萃取,萃取过程体积比例为1:1,液液萃取3次,每次搅拌混合30分钟,静置30分钟,收集二氯甲烷层溶液。
(4)在温度为35℃,真空度为-0.09MPa条件下,将收集得到的富含莱菔素的二氯甲烷层溶液减压蒸馏回收二氯甲烷后,得到干燥的莱菔素粗提物,莱菔素含量为52.6%,产品回收率为95.5%,产品黏度高,颜色为棕色。
(5)在莱菔素粗提物保温温度为35℃,分子蒸馏系统真空度为100Pa,蒸馏温度为70℃,进料速率为15mL/min,冷凝面温度为20℃和刮膜器转速为300rpm的条件下,进行一级分子蒸馏操作,脱除莱菔素粗提物中残留的有机溶剂、水分和低沸点杂质成分,收集从蒸馏壁面上流出的重组分产品,并弃去从冷凝面和冷井中得到的有机溶剂、水分和低沸点杂质成分。经检测,收集得到的莱菔素粗提物中无有机溶剂残留,莱菔素含量增加至63.2%,产品回收率为97.8%,产品黏度进一步增加,颜色变为深棕色。
(6)在莱菔素粗提物保温温度为60℃,分子蒸馏系统真空度为0.85Pa,蒸馏温度为110℃,进料速率为5mL/min,冷凝面温度为15℃和刮膜器转速为400rpm的条件下,进行二级分子蒸馏操作,脱除莱菔素粗提物中残留的重组分杂质成分,收集从冷凝壁面上流出的轻组分产品,并弃去从蒸馏壁面上得到的重组分杂质成分。经检测,收集得到的莱菔素产品中无有机溶剂残留,莱菔素含量增加至96.0%,产品回收率为92.5%,产品黏度大幅度降低,颜色变淡为微黄色。
实施例3:
(1)称取20kg的萝卜籽,粉碎机粉碎,加入200L的pH值为7.0的磷酸盐缓冲溶液,在室温条件下搅拌水解20分钟后,加入盐酸调整溶液pH值至2.5。静置过夜使蛋白质絮凝沉降。
(2)将水解混合液在减压条件下用滤布过滤,收集澄清的莱菔素水解液。
(3)将莱菔素水解液用乙酸乙酯进行液液萃取,萃取过程体积比例为1:1,液液萃取2次,每次搅拌混合30分钟,静置30分钟,收集乙酸乙酯层溶液。
(4)在温度为42℃,真空度为-0.09MPa条件下,将收集得到的富含莱菔素的乙酸乙酯层溶液减压蒸馏回收乙酸乙酯后,得到干燥的莱菔素粗提物,莱菔素含量为46.5%,产品回收率为91.5%,产品黏度高,颜色为棕色。
(5)在莱菔素粗提物保温温度为60℃,分子蒸馏系统真空度为300Pa,蒸馏温度为85℃,进料速率为15mL/min,冷凝面温度为20℃和刮膜器转速为400rpm的条件下,进行一级分子蒸馏操作,脱除莱菔素粗提物中残留的有机溶剂、水分和低沸点杂质成分,收集从蒸馏壁面上流出的重组分产品,并弃去从冷凝面和冷井中得到的有机溶剂、水分和低沸点杂质成分。经检测,收集得到的莱菔素粗提物中无有机溶剂残留,莱菔素含量增加至55.6%,产品回收率为98.7%,产品黏度进一步增加,颜色变为深棕色。
(6)在莱菔素粗提物保温温度为75℃,分子蒸馏系统真空度为1.0Pa,蒸馏温度为120℃,进料速率为5mL/min,冷凝面温度为10℃和刮膜器转速为400rpm的条件下,进行二级分子蒸馏操作,脱除莱菔素粗提物中残留的重组分杂质成分,收集从冷凝壁面上流出的轻组分产品,并弃去从蒸馏壁面上得到的重组分杂质成分。经检测,收集得到的莱菔素产品中无有机溶剂残留,莱菔素含量增加至95.2%,产品回收率为93.5%,产品黏度大幅度降低,颜色变淡为微黄色。
实施例4:
(1)称取20kg萝卜籽,发芽培养生长6天后,收集萝卜籽芽苗,匀浆机匀浆处理,加入200L的去离子水,在室温条件下搅拌水解30分钟后,加入盐酸调整溶液pH值至2.0。静置过夜使蛋白质絮凝沉降。
(2)将水解混合液在减压条件下用滤布过滤,收集澄清的莱菔素水解液。
(3)将莱菔素水解液用氯仿进行液液萃取,萃取过程体积比例为1:1,液液萃取2次,每次搅拌混合30分钟,静置30分钟,收集氯仿层溶液。
(4)在温度为40℃,真空度为-0.08MPa条件下,将收集得到的富含莱菔素的氯仿层溶液减压蒸馏回收氯仿后,得到干燥的莱菔素粗提物,莱菔素含量为47.8%,产品回收率为93.2%,产品黏度高,颜色为棕色。
(5)在莱菔素粗提物保温温度为40℃,分子蒸馏系统真空度为800Pa,蒸馏温度为90℃,进料速率为20mL/min,冷凝面温度为20℃和刮膜器转速为450rpm的条件下,进行一级分子蒸馏操作,脱除莱菔素粗提物中残留的有机溶剂、水分和低沸点杂质成分,收集从蒸馏壁面上流出的重组分产品,并弃去从冷凝面和冷井中得到的有机溶剂、水分和低沸点杂质成分。经检测,收集得到的莱菔素粗提物中无有机溶剂残留,莱菔素含量增加至60.8%,产品回收率为97.6%,产品黏度进一步增加,颜色变为深棕色。
(6)在莱菔素粗提物保温温度为60℃,分子蒸馏系统真空度为0.35Pa,蒸馏温度为120℃,进料速率为10mL/min,冷凝面温度为5℃和刮膜器转速为400rpm的条件下,进行二级分子蒸馏操作,脱除莱菔素粗提物中残留的重组分杂质成分,收集从冷凝壁面上流出的轻组分产品,并弃去从蒸馏壁面上得到的重组分杂质成分。经检测,收集得到的莱菔素产品中无有机溶剂残留,莱菔素含量增加至97.1%,产品回收率为90.5%,产品黏度大幅度降低,颜色变淡为微黄色。
实施例5:
(1)称取20kg的萝卜籽,发芽培养生长3天后,收集萝卜籽芽苗,匀浆机匀浆处理,加入200L的pH值为6.5的磷酸盐缓冲溶液,在室温条件下搅拌水解35分钟后,加入盐酸调整溶液pH值至2.0。静置过夜使蛋白质絮凝沉降。
(2)将水解混合液在减压条件下用滤布过滤,收集澄清的莱菔素水解液。
(3)将莱菔素水解液用二氯甲烷进行液液萃取,萃取过程体积比例为1:1,液液萃取3次,每次搅拌混合30分钟,静置30分钟,收集二氯甲烷层溶液。
(4)在温度为40℃,真空度为-0.085MPa条件下,将收集得到的富含莱菔素的二氯甲烷层溶液减压蒸馏回收二氯甲烷后,得到干燥的莱菔素粗提物,莱菔素含量为51.8%,产品回收率为96.5%,产品黏度高,颜色为棕色。
(5)在莱菔素粗提物保温温度为50℃,分子蒸馏系统真空度为200Pa,蒸馏温度为70℃,进料速率为10mL/min,冷凝面温度为10℃和刮膜器转速为300rpm的条件下,进行一级分子蒸馏操作,脱除莱菔素粗提物中残留的有机溶剂、水分和低沸点杂质成分,收集从蒸馏壁面上流出的重组分产品,并弃去从冷凝面和冷井中得到的有机溶剂、水分和低沸点杂质成分。经检测,收集得到的莱菔素粗提物中无有机溶剂残留,莱菔素含量增加至55.8%,产品回收率为97.4%,产品黏度进一步增加,颜色变为深棕色。
(6)在莱菔素粗提物保温温度为50℃,分子蒸馏系统真空度为5.0Pa,蒸馏温度为150℃,进料速率为5mL/min,冷凝面温度为5℃和刮膜器转速为400rpm的条件下,进行二级分子蒸馏操作,脱除莱菔素粗提物中残留的重组分杂质成分,收集从冷凝壁面上流出的轻组分产品,并弃去从蒸馏壁面上得到的重组分杂质成分。经检测,收集得到的莱菔素产品中无有机溶剂残留,莱菔素含量增加至95.6%,产品回收率为90.2%,产品黏度大幅度降低,颜色变淡为微黄色。
实施例6:
(1)称取20kg的萝卜籽,发芽培养生长9天后,收集萝卜籽芽苗,匀浆机匀浆处理,加入200L的自来水,在室温条件下搅拌水解20分钟后,加入盐酸调整溶液pH值至3.0。静置过夜使蛋白质絮凝沉降。
(2)将水解混合液在减压条件下用滤布过滤,收集澄清的莱菔素水解液。
(3)将莱菔素水解液用乙酸乙酯进行液液萃取,萃取过程体积比例为1:1,液液萃取3次,每次搅拌混合30分钟,静置30分钟,收集乙酸乙酯层溶液。
(4)在温度为40℃,真空度为-0.09MPa条件下,将收集得到的富含莱菔素的乙酸乙酯层溶液减压蒸馏回收乙酸乙酯后,得到干燥的莱菔素粗提物,莱菔素含量为45.6%,产品回收率为93.8%,产品黏度高,颜色为棕色。
(5)在莱菔素粗提物保温温度为35℃,分子蒸馏系统真空度为100Pa,蒸馏温度为90℃,进料速率为20mL/min,冷凝面温度为10℃和刮膜器转速为400rpm的条件下,进行一级分子蒸馏操作,脱除莱菔素粗提物中残留的有机溶剂、水分和低沸点杂质成分,收集从蒸馏壁面上流出的重组分产品,并弃去从冷凝面和冷井中得到的有机溶剂、水分和低沸点杂质成分。经检测,收集得到的莱菔素粗提物中无有机溶剂残留,莱菔素含量增加至54.1%,产品回收率为97.6%,产品黏度进一步增加,颜色变为深棕色。
(6)在莱菔素粗提物保温温度为60℃,分子蒸馏系统真空度为1.0Pa,蒸馏温度为160℃,进料速率为10mL/min,冷凝面温度为5℃和刮膜器转速为400rpm的条件下,进行二级分子蒸馏操作,脱除莱菔素粗提物中残留的重组分杂质成分,收集从冷凝壁面上流出的轻组分产品,并弃去从蒸馏壁面上得到的重组分杂质成分。经检测,收集得到的莱菔素产品中无有机溶剂残留,莱菔素含量增加至95.8%,产品回收率为92.5%,产品黏度大幅度降低,颜色变淡为微黄色。
Claims (8)
1.一种利用溶剂萃取法和分子蒸馏法联合制备莱菔素产品的方法,其特征在于,依次包括如下工艺步骤:
(1)将萝卜籽或萝卜籽芽苗粉碎或匀浆后,加入5-20倍体积的自来水、去离子水或pH值为5.0-8.0的缓冲溶液,在5-50℃条件下搅拌水解10-300分钟后,加入盐酸调节水解液pH值为1.0-3.0,静置过夜,减压过滤或离心得到莱菔素水解液;
(2)利用有机溶剂:正己烷、环己烷、乙醚、正丁醇、氯仿、二氯甲烷或乙酸乙酯萃取步骤(1)得到的莱菔素水解液,有机溶剂加入量为莱菔素水解液体积的0.5-5倍,萃取2-5次,回收水解液中的莱菔素,收集有机溶剂萃取层,减压蒸馏得到莱菔素粗提物,并同时回收有机溶剂;
(3)将步骤(2)得到的莱菔素粗提物加入到分子蒸馏装置中进行一级分子蒸馏,脱除莱菔素粗提物中残留的有机溶剂、水分和低沸点杂质成分,收集从一级分子蒸馏装置蒸馏壁流出的重组分,得到一级分子蒸馏重组分;一级分子蒸馏条件为:原料保温温度30-60℃,真空度100-2000Pa,蒸馏温度50-100℃,进料流速2-20mL/min,冷凝面温度0-30℃,刮膜器转速200-400rpm;
(4)将步骤(3)得到的一级分子蒸馏重组分加入到分子蒸馏装置中进行二级分子蒸馏,脱除一级分子蒸馏重组分中的高沸点杂质成分,收集从二级分子蒸馏装置冷凝面流出的轻组分,得到高纯度莱菔素产品;二级分子蒸馏条件为:原料保温温度30-70℃,真空度0.1-10Pa,蒸馏温度80-200℃,进料流速1-10mL/min,冷凝面温度0-20℃,刮膜器转速200-450rpm。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征是:步骤(1)中所说的萝卜籽为萝卜的成熟种子,萝卜籽芽苗为萝卜籽发芽及芽体生长至15天过程中的芽苗,包括萝卜籽发芽及芽体生长各个阶段的萝卜籽芽苗。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征是:当利用萝卜籽或萝卜籽芽苗水解得到莱菔素水解液时,加入萝卜籽或萝卜籽芽苗原料重量的10-15倍体积的自来水;水解反应温度为10-30℃,水解反应时间为15-60分钟;盐酸加入量以调节莱菔素水解液的pH值变1.5-2.5时的盐酸加入量。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征是:有机溶剂为氯仿、乙酸乙酯或二氯甲烷。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征是:步骤(3)所说的一级分子蒸馏条件为:原料保温温度50-60℃,真空度200-500Pa,蒸馏温度75-95℃,进料流速5-15mL/min,冷凝面温度5-25℃,刮膜器转速250-350rpm。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征是:步骤(4)所说的二级分子蒸馏条件为:原料保温温度45-55℃,真空度0.15-5.0Pa,蒸馏温度100-150℃,进料流速3.0-15mL/min,冷凝面温度5-15℃,刮膜器转速300-450rpm。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征是:有机溶剂加入量为莱菔素水解液体积的1-3倍,萃取2-3次。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征是:减压蒸馏温度为35-50℃,减压蒸馏真空度为0.10至0.08MPa。
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