CN104119229A - 一种制取纯品绿原酸的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制取纯品绿原酸的工艺，以杜仲叶粉和水为原料制备绿原酸水提浓缩液，将绿原酸水提浓缩液纯化后解吸浓缩得到绿原酸粗品浸膏；解得到绿原酸水溶液，调节pH进行萃取处理，得到绿原酸萃取粗品，进行上柱处理使用有机溶剂进行洗脱，合并洗脱液至析出重结晶最终得到绿原酸纯品。由于提取溶剂是水，绿色环保，无污染，利于工业化生产。由于选择用树脂纯化后的绿原酸粗品进行萃取试验，显著减少了酸的用量，从而减小了酸性废液的排放量和后续处理成本，符合节能减排、绿色生产的要求，利于工业化生产。本发明工艺简单，操作方便，大孔吸附树脂和有机溶剂可以反复使用，综合成本低，同时可得到较高纯度的绿原酸纯品，利于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种制取绿原酸的工艺，具体涉及一种制取纯品绿原酸的工艺。
背景技术
杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.)属于杜仲科杜仲属植物，为我国特有传统名贵木本药用植物，具有强筋骨、补肝肾、降血压、安胎等功效。传统以皮入药，但树皮生长缓慢且剥皮易导致树木死亡，不能满足市场需求，而杜仲叶易收且资源丰富，化学成分及药效与皮相似而代皮入药，从而可解决杜仲药源匮乏的问题，而且杜仲叶中绿原酸的含量比杜仲皮中高出很多。绿原酸是许多中成药的有效成分，在我国170多种抗菌消炎、解毒利胆的中成药中均含有其成分，它具有抗菌利胆、抗病毒、降压等多种药理作用，对消化系统、血液系统和生殖系统疾病均有显著疗效，它是保健品、药品、化妆品、食品等工业的重要原料，被视为“植物黄金”。
绿原酸在植物中存在比较普遍，但含量高且适于提取的植物并不多见。目前我国多以金银花为原料提取绿原酸，提取成本较高，远远不能满足市场需求。然而研究表明，杜仲叶中绿原酸含量在1％～5.5％，且杜仲叶价格只是金银花的2.5％～5％。我国杜仲林种植面积占世界90％以上，但杜仲叶的利用率非常低，大部分杜仲叶资源被浪费掉，鉴于此种情况，从价格低廉的杜仲叶中提取分离绿原酸不但可以充分利用药用植物资源，而且具有巨大的经济效益和社会意义。
目前报道的关于绿原酸提取纯化的工艺方法有以下几种：
①水提醇沉法，利用绿原酸易溶于热水的特性，用水作溶剂加热提取，然后用高浓度醇沉淀蛋白质、多糖等杂质，该法简单、经济，但醇沉过程会吸附夹带部分绿原酸，从而造成损失。②石硫醇法，将石灰乳加入水提液中，其与绿原酸形成不溶性钙盐，然后过滤，将沉淀悬浮在醇中加入硫酸分解。该法操作简单，但得到的绿原酸纯度不高，且收率低。③铅盐沉淀法，在醇提液中加入乙酸铅溶液，使得绿原酸以铅盐的形式沉淀下来。马希汉等运用此法提取得到绿原酸，但得率较低，且使用有毒金属铅，会给环境带来严重污染。④超声波法，利用超声波能击碎细胞壁，使细胞内组分迅速渗透到溶液中，从而达到分离的目的。齐惠利等对此作了研究，该法综合成本低，污染小，但目前仅限于实验室规模提取。⑤酶法，纤维素是植物细胞壁的组成部分，利用纤维素酶酶解作用，可以破坏植物细胞壁，从而有利于胞内物质绿原酸溶出。宋宏新等用该法对杜仲叶中绿原酸的提取作了研究，该法反应条件温和，绿原酸得率高，但增加了生产成本。⑥萃取分离法，该法选用乙酸乙酯做萃取剂，利用绿原酸与杂质在其中溶解度不同达到分离杂质的目的。杨海燕等对乙酸乙酯萃取绿原酸得工艺进行了研究，该法操作简单、成本低，但产量较低。⑦大孔树脂吸附法，该法适合水溶性化合物纯化分离，刘军海等利用该法对杜仲叶中绿原酸的分离做了大量研究。大孔吸附树脂具有吸附容量大、选择性好、易于解吸、机械强度高、再生处理简单、得率稳定、生产成本低等优点，但耗时较长，清理较为困难。⑧聚酰胺柱层析法，该法适合酚类、醌类、黄酮类化合物的分离，徐涛等用此法分离纯化了金银花中的绿原酸，绿原酸的纯度达到60％。该法纯化度高，但操作麻烦、得率低、耗时长。⑨超滤膜分离法，采用此法可除去水提液中多糖、蛋白质等大分子，而绿原酸等小分子可透过膜的提取分离方法。杨祖金等研究表明，超滤膜可对绿原酸进行有效分离。该法污染相对较小，绿原酸得率较高，但该法对提取液预处理要求较高，且膜清洗较为困难。
因此，在以上研究基础上，取长补短，依托我国巨大的杜仲叶资源优势，从廉价的杜仲叶中提取纯化绿原酸，建立一种易于产业化生产、清洁环保的绿色工艺是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的缺点，提供一种制取纯品绿原酸的工艺，具有操作简便、成本低廉、绿色环保且利于工业化生产的优点。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：包括以下步骤：
(1)以杜仲叶粉和水为原料制备浓度为0.8-1.2mg/mL的绿原酸水提浓缩液备用；
(2)将步骤(1)制得的绿原酸水提浓缩液先进行大孔吸附树脂纯化后水洗去水溶性杂质，后进行解吸得到解吸液，后将解吸液进行减压浓缩至膏状，得到绿原酸粗品浸膏；
(3)将步骤(2)得到的绿原酸粗品浸膏溶解得到绿原酸水溶液，调节绿原酸水溶液的pH至3-4进行萃取处理，后合并萃取液并将其减压浓缩至膏状，得到绿原酸萃取粗品，同时回收有机溶剂循环利用；
(4)将步骤(3)得到的绿原酸粗品用硅胶拌样后，进行硅胶上柱后使用有机溶剂进行洗脱，洗脱时伴随薄层层析法进行跟踪检测，洗脱结束后收集合并含有绿原酸的洗脱液，并将洗脱液减压浓缩静置待晶体析出，得到柱层析绿原酸粗品；
(5)将步骤(4)得到的柱层析绿原酸粗品使用有机溶剂进行重结晶，最终得到绿原酸纯品。
所述的步骤1)中制备绿原酸水提浓缩液的方法为：以水为提取溶剂，将干燥的杜仲叶粗粉与水以料液比1g:10mL-1g:14mL，在水浴中60-80℃下提取40-60min，提取的次数为二或三次，合并提取液并过滤，然后再将得到的滤液减压浓缩再过滤，得到浓度为0.8-1.2mg/mL的绿原酸水提浓缩液。
所述的步骤(2)中大孔吸附树脂纯化过程中所使用的大孔吸附树脂为NKAⅡ树脂。
所述的步骤(2)中：大孔吸附树脂纯化过程中吸附时的水提浓缩液与树脂体积比为(6:1)-(8:1)，清洗水溶性杂质用的水与树脂体积之比为(4:1)-(6:1)，解吸时的乙醇水溶液与树脂体积之比为(9:1)-(11:1)。
所述的步骤(2)中进行解吸时使用的解析液体为浓度40-60％的乙醇水溶液。
所述的步骤(3)中调节pH值时使用的物质为盐酸，萃取处理时使用的溶剂为乙酸乙酯，且乙酸乙酯与绿原酸水溶液体积比为1:3-1:2，萃取次数为10-15次。
所述的步骤(4)中拌样硅胶与绿原酸粗品的质量比为1:1，上柱硅胶与绿原酸粗品的质量比为10:1，且进行上柱处理的硅胶规格为200～300目。
所述的步骤(4)中用于洗脱的有机溶剂为乙酸乙酯。
所述的步骤(5)中重结晶时使用的有机溶剂为乙酸乙酯或甲醇。
本发明具有以下的有益效果：相比较现有技术，本发明由于提取溶剂是水，绿色环保，无污染，利于工业化生产。由于选择用树脂纯化后的绿原酸粗品进行萃取试验，显著减少了酸的用量，从而减小了酸性废液的排放量和后续处理成本，符合节能减排、绿色生产的要求，利于工业化生产。本发明工艺简单，操作方便，大孔吸附树脂和有机溶剂可以反复使用，综合成本低，同时可得到较高纯度的绿原酸纯品，利于工业化生产。
进一步的由于选用纯乙酸乙酯为洗脱剂，减压浓缩后可以回收循环使用，不但提高了洗脱剂的利用率，而且没有了洗脱废液处理的后顾之忧，既符合绿色无污染的条件，又节省了一部分实验成本，这些都利于以后工业化生产。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步详细说明。
参见图1，一种制取纯品绿原酸的工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)以杜仲叶粉和水为原料制备浓度为0.8-1.2mg/mL的绿原酸水提浓缩液备用；以水为提取溶剂，将干燥的杜仲叶粗粉与水以料液比1g:10mL-1g:14mL，在水浴加60-80℃下提取40-60min，提取的次数为二或三次，合并提取液并过滤，然后再将得到的滤液减压浓缩再过滤，得到绿原酸水提浓缩液
(2)将步骤(1)制得的绿原酸水提浓缩液先使用NKAⅡ树脂进行大孔吸附树脂纯化后水洗去水溶性杂质，后进行解吸得到解吸液，解析液为浓度40-60％的乙醇水溶液，后将解吸液进行减压浓缩至膏状，得到绿原酸粗品浸膏；大孔吸附树脂纯化过程中吸附时的水提浓缩液与树脂体积比为(6:1)-(8:1)，清洗水溶性杂质用的水与树脂体积之比为(4:1)-(6:1)，解吸时的乙醇水溶液与树脂体积之比为(9:1)-(11:1)；
(3)将步骤(2)得到的绿原酸粗品浸膏溶解得到绿原酸水溶液，使用盐酸溶液调节绿原酸水溶液的pH至3-4进行萃取处理，萃取处理时使用的溶剂为乙酸乙酯，且乙酸乙酯与绿原酸水溶液体积比为1:3-1:2，萃取次数为10-15次，后合并萃取液并将其减压浓缩至膏状，得到绿原酸萃取粗品，同时回收有机溶剂循环利用；
(4)将步骤(3)得到的绿原酸粗品用硅胶拌样后，且拌样硅胶与绿原酸粗品的质量比为1:1，进行硅胶上柱后使用有机溶剂进行洗脱，上柱硅胶与绿原酸粗品的质量比为10:1，进行上柱处理的硅胶规格为200～300目，洗脱时伴随薄层层析法进行跟踪检测，洗脱结束后收集合并含有绿原酸的洗脱液，并将洗脱液减压浓缩静置待晶体析出，得到柱层析绿原酸粗品；且用于洗脱的有机溶剂为乙酸乙酯；
(5)将步骤(4)得到的柱层析绿原酸粗品使用有机溶剂乙酸乙酯或甲醇进行重结晶，最终得到绿原酸纯品。
具体实施例：
实施例一：
(1)以杜仲叶粉和水为原料制备浓度为0.8mg/mL的绿原酸水提浓缩液备用；以水为提取溶剂，将干燥的杜仲叶粗粉与水以料液比1g:10mL，在水浴加60℃下提取60min，提取的次数为三次，合并提取液并过滤，然后再将得到的滤液减压浓缩再过滤，得到绿原酸水提浓缩液
(2)将步骤(1)制得的绿原酸水提浓缩液先使用NKAⅡ树脂进行大孔吸附树脂纯化后水洗去水溶性杂质，后进行解吸得到解吸液，解析液为浓度40％的乙醇水溶液，后将解吸液进行减压浓缩至膏状，得到绿原酸粗品浸膏；大孔吸附树脂纯化过程中吸附时的水提浓缩液与树脂体积比为6:1，清洗水溶性杂质用的水与树脂体积之比为4:1，解吸时的乙醇水溶液与树脂体积之比为9:1；
(3)将步骤(2)得到的绿原酸粗品浸膏溶解得到绿原酸水溶液，使用盐酸溶液调节绿原酸水溶液的pH至3进行萃取处理，萃取处理时使用的溶剂为乙酸乙酯，且乙酸乙酯与绿原酸水溶液体积比为1:3，萃取次数为10次，后合并萃取液并将其减压浓缩至膏状，得到绿原酸萃取粗品，同时回收有机溶剂循环利用；
(4)将步骤(3)得到的绿原酸粗品用硅胶拌样后，且拌样硅胶与绿原酸粗品的质量比为1:1，进行硅胶上柱后使用有机溶剂进行洗脱，上柱硅胶与绿原酸粗品的质量比为10:1，进行上柱处理的硅胶规格为200～300目，洗脱时伴随薄层层析法进行跟踪检测，洗脱结束后收集合并含有绿原酸的洗脱液，并将洗脱液减压浓缩静置待晶体析出，得到柱层析绿原酸粗品；且用于洗脱的有机溶剂为乙酸乙酯；
(5)将步骤(4)得到的柱层析绿原酸粗品使用有机溶剂乙酸乙酯或甲醇进行重结晶，最终得到绿原酸纯品。
实施例二：
(1)以杜仲叶粉和水为原料制备浓度为1.2mg/mL的绿原酸水提浓缩液备用；以水为提取溶剂，将干燥的杜仲叶粗粉与水以料液比1g:14mL，在水浴加80℃下提取40min，提取的次数为二次，合并提取液并过滤，然后再将得到的滤液减压浓缩再过滤，得到绿原酸水提浓缩液
(2)将步骤(1)制得的绿原酸水提浓缩液先使用NKAⅡ树脂进行大孔吸附树脂纯化后水洗去水溶性杂质，后进行解吸得到解吸液，解析液为浓度60％的乙醇水溶液，后将解吸液进行减压浓缩至膏状，得到绿原酸粗品浸膏；大孔吸附树脂纯化过程中吸附时的水提浓缩液与树脂体积比为8:1，清洗水溶性杂质用的水与树脂体积之比为6:1，解吸时的乙醇水溶液与树脂体积之比为11:1；
(3)将步骤(2)得到的绿原酸粗品浸膏溶解得到绿原酸水溶液，使用盐酸溶液调节绿原酸水溶液的pH至4进行萃取处理，萃取处理时使用的溶剂为乙酸乙酯，且乙酸乙酯与绿原酸水溶液体积比为1:2，萃取次数为15次，后合并萃取液并将其减压浓缩至膏状，得到绿原酸萃取粗品，同时回收有机溶剂循环利用；
(4)将步骤(3)得到的绿原酸粗品用硅胶拌样后，且拌样硅胶与绿原酸粗品的质量比为1:1，进行硅胶上柱后使用有机溶剂进行洗脱，上柱硅胶与绿原酸粗品的质量比为10:1，进行上柱处理的硅胶规格为200～300目，洗脱时伴随薄层层析法进行跟踪检测，洗脱结束后收集合并含有绿原酸的洗脱液，并将洗脱液减压浓缩静置待晶体析出，得到柱层析绿原酸粗品；且用于洗脱的有机溶剂为乙酸乙酯；
(5)将步骤(4)得到的柱层析绿原酸粗品使用有机溶剂乙酸乙酯或甲醇进行重结晶，最终得到绿原酸纯品。
实施例三：
(1)以杜仲叶粉和水为原料制备浓度为1.0mg/mL的绿原酸水提浓缩液备用；以水为提取溶剂，将干燥的杜仲叶粗粉与水以料液比1g:12mL，在水浴加70℃下提取50min，提取的次数为三次，合并提取液并过滤，然后再将得到的滤液减压浓缩再过滤，得到绿原酸水提浓缩液
(2)将步骤(1)制得的绿原酸水提浓缩液先使用NKAⅡ树脂进行大孔吸附树脂纯化后水洗去水溶性杂质，后进行解吸得到解吸液，解析液为浓度50％的乙醇水溶液，后将解吸液进行减压浓缩至膏状，得到绿原酸粗品浸膏；大孔吸附树脂纯化过程中吸附时的水提浓缩液与树脂体积比为7:1，清洗水溶性杂质用的水与树脂体积之比为5:1，解吸时的乙醇水溶液与树脂体积之比为10:1；
(3)将步骤(2)得到的绿原酸粗品浸膏溶解得到绿原酸水溶液，使用盐酸溶液调节绿原酸水溶液的pH至2.5进行萃取处理，萃取处理时使用的溶剂为乙酸乙酯，且乙酸乙酯与绿原酸水溶液体积比为1:2.5，萃取次数为13次，后合并萃取液并将其减压浓缩至膏状，得到绿原酸萃取粗品，同时回收有机溶剂循环利用；
(4)将步骤(3)得到的绿原酸粗品用硅胶拌样后，且拌样硅胶与绿原酸粗品的质量比为1:1，进行硅胶上柱后使用有机溶剂进行洗脱，上柱硅胶与绿原酸粗品的质量比为10:1，进行上柱处理的硅胶规格为200～300目，洗脱时伴随薄层层析法进行跟踪检测，洗脱结束后收集合并含有绿原酸的洗脱液，并将洗脱液减压浓缩静置待晶体析出，得到柱层析绿原酸粗品；且用于洗脱的有机溶剂为乙酸乙酯；
(5)将步骤(4)得到的柱层析绿原酸粗品使用有机溶剂乙酸乙酯或甲醇进行重结晶，最终得到绿原酸纯品。
实施例四：
(1)水提取：称取杜仲叶粗粉4.0kg，加入80℃温水48L，在80℃恒温水浴下，提取40min，重复提取3次，合并提取液并过滤，将所得滤液用多级闪蒸器减压浓缩至浓度为1.0mg/mL，静置过滤，得水提浓缩液；
(2)大孔吸附树脂纯化：向处理好的NKAⅡ树脂柱中加入6倍树脂体积的水提浓缩液进行饱和吸附，先用4倍树脂体积的水冲洗，再用9倍树脂体积的50％乙醇解吸液进行解吸，收集解吸液并减压浓缩，回收解吸液循环使用，得到211.4g膏状绿原酸粗品，纯度为10.4％；
(3)有机溶剂萃取：将(2)中所得膏状粗品用6L水充分溶解后，用浓盐酸调节pH至3，然后用2L乙酸乙酯进行萃取，重复萃取10次，合并萃取液并减压浓缩，回收乙酸乙酯循环利用，得到64.8g膏状绿原酸粗品，纯度为31.2％；
(4)硅胶柱层析纯化：将(3)中所得膏状粗品用少量甲醇溶解后加入65.0g硅胶拌样，待样干后上柱进行分离纯化，上柱所用硅胶质量为650.0g，以乙酸乙酯为洗脱剂进行洗脱，以薄层层析法进行跟踪检测，收集含有绿原酸的洗脱液并减压浓缩至刚有固体析出，回收洗脱液循环利用，静置得到淡黄色绿原酸粉末14.4g，纯度90.4％；
(5)重结晶：将(4)中所得的产品用乙酸乙酯或甲醇进行重结晶可得到纯度大于95％的绿原酸纯品。
Claims (9)
1.一种制取纯品绿原酸的工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)以杜仲叶粉和水为原料制备浓度为0.8-1.2mg/mL的绿原酸水提浓缩液备用；
(2)将步骤(1)制得的绿原酸水提浓缩液先进行大孔吸附树脂纯化后水洗去水溶性杂质，后进行解吸得到解吸液，后将解吸液进行减压浓缩至膏状，得到绿原酸粗品浸膏；
(3)将步骤(2)得到的绿原酸粗品浸膏溶解得到绿原酸水溶液，调节绿原酸水溶液的pH至3-4进行萃取处理，后合并萃取液并将其减压浓缩至膏状，得到绿原酸萃取粗品，同时回收有机溶剂循环利用；
(4)将步骤(3)得到的绿原酸粗品用硅胶拌样后，进行硅胶上柱后使用有机溶剂进行洗脱，洗脱时伴随薄层层析法进行跟踪检测，洗脱结束后收集合并含有绿原酸的洗脱液，并将洗脱液减压浓缩静置待晶体析出，得到柱层析绿原酸粗品；
(5)将步骤(4)得到的柱层析绿原酸粗品使用有机溶剂进行重结晶，最终得到绿原酸纯品。
2.根据权利要求1所述的一种制取纯品绿原酸的工艺，其特征在于：所述的步骤(1)中制备绿原酸水提浓缩液的方法为：以水为提取溶剂，将干燥的杜仲叶粗粉与水以料液比1g:10mL-1g:14mL，在水浴中60-80℃下提取40-60min，提取的次数为二或三次，合并提取液并过滤，然后再将得到的滤液减压浓缩再过滤，得到浓度为0.8-1.2mg/mL的绿原酸水提浓缩液。
3.根据权利要求1所述的一种制取纯品绿原酸的工艺，其特征在于：所述的步骤(2)中大孔吸附树脂纯化过程中所使用的大孔吸附树脂为NKAⅡ树脂。
4.根据权利要求1所述的一种制取纯品绿原酸的工艺，其特征在于：所述的步骤(2)中：大孔吸附树脂纯化过程中吸附时的水提浓缩液与树脂体积比为(6:1)-(8:1),清洗水溶性杂质用的水与树脂质体积之比为(4:1)-(6:1)，解吸时的乙醇水溶液与树脂体积之比为(9:1)-(11:1)。
5.根据权利要求1所述的一种制取纯品绿原酸的工艺，其特征在于：所述的步骤(2)中进行解吸时使用的解析液体为浓度40-60％的乙醇水溶液。
6.根据权利要求1所述的一种制取纯品绿原酸的工艺，其特征在于：所述的步骤(3)中调节pH值时使用的物质为盐酸，萃取处理时使用的溶剂为乙酸乙酯，且乙酸乙酯与绿原酸水溶液体积比为1:3-1:2，萃取次数为10-15次。
7.根据权利要求1所述的一种制取纯品绿原酸的工艺，其特征在于：所述的步骤(4)中拌样硅胶与绿原酸粗品的质量比为1:1，上柱硅胶与绿原酸粗品的质量比为10:1，且进行上柱处理的硅胶规格为200～300目。
8.根据权利要求1所述的一种制取纯品绿原酸的工艺，其特征在于：所述的步骤(4)中用于洗脱的有机溶剂为乙酸乙酯。
9.根据权利要求1所述的一种制取纯品绿原酸的工艺，其特征在于：所述的步骤(5)中重结晶时使用的有机溶剂为乙酸乙酯或甲醇。
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