CN104341431A - 一种从石榴皮中提取鞣花酸的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从石榴皮中提取鞣花酸的方法，包括下述步骤:原料处理、高压微射流超微粉碎处理、高压提取、水解、纯化、收集结晶、干燥、得到鞣花酸。具有含量高，工艺简单，适合生产，污染小等优点。

Description

一种从石榴皮中提取鞣花酸的方法
技术领域
本发明涉及生物技术领域的提取方法，具体说是一种从石榴皮中提取鞣花酸的方法。
背景技术
石榴(Punica granatum L)属于石榴科石榴属落叶灌木或小乔木，要分布在亚热带及温带地区，在我国南北各地区均有石榴种植，我国有五个最有影响的石榴产区：即陕西临潼、山东枣庄、安徽怀远、四川会理、云南蒙自。
石榴皮是石榴的干燥果皮，呈不规则的片状或瓢状，大小不一，厚1.5-3mm。外表面红棕色、棕黄色或暗棕色，略有光泽，粗糙，有多数疵状突起。有的有突起的筒状宿萼及粗短果梗或果梗痕。内表面黄色或红棕色，有隆起呈网状的果蒂残痕。质硬而脆，断面黄色，略显颗粒状。无臭，味苦涩。石榴皮有涩肠止遗，止血止带，杀虫敛疮。主治久泻久痢，滑泄漏精，肠风下血，崩漏带下，虫积腹痛，疥癣，疮疡，烫伤等作用。现代医学研究证明石榴皮具有的：抗生殖器疤疹病毒(HSV-2)、抗菌、抗癌、免疫调节、降血糖、改善心血管系统、抑制胃酸分泌及凝集精液和体内抗免生育作用。石榴幼果及果皮中含有大量有机酸、多酚、安石榴甙、鞣花酸等成分。
鞣花酸(2，3，7，8-tet rahydroxy benzopyrano[5,4,3cde]benzopyran-5,10-dione)是没食子酸的二聚衍生物，是一种广泛存在于各种软果、坚果等植物组织中的天然多酚物质。在自然界，它不仅能以游离的形式存在，而且更多的是以易水解的鞣花单宁的形式存在。鞣花酸的分子式是C14H608，微溶于水、醇，溶于碱、吡啶，不溶于醚。纯鞣花酸是一种黄色针状晶体，熔点(吡啶)大于360℃o
鞣花酸的多羟基结构决定了它具有多种生理活性。研究表明，鞣花酸具有良好的抑制肿瘤、抗氧化、凝血、抑制细菌和病毒、镇定、降压等作用。因而，它在食品、医药、化工等领域被广泛应用。但受鞣花酸理化性质的限制，它的提取、纯化一直没有良好的技术突破，限制了植物来源的鞣花酸的生产和应用。
根据文献报道鞣花酸的制备方法主要有以下几种:
一种是从植物组织中利用化学溶剂进行提取，通过这种方法可以利用石榴、草莓等原料生产纯度比较高的产品，目前国际上约有四五家工厂以草莓、石榴为原料可生产出含量约为5％的天然鞣花酸提取物。但一般生产中大量使用化学溶剂会对环境造成不良影响。
一种是通过酸解鞣花单宁得到鞣花酸，将鞣花单宁在酸性条件下加热和葡萄糖反应可以得到鞣花酸，这种方法产率相对较高，但酸解过程需要在高温下进行，且耐酸设备价格昂贵，尚未展开工业化生产。
微生物降解法是利用能够产生单宁酶的微生物主要有黑曲霉、木曲霉、黄青霉、木青霉、白腐菌和假丝酵母等作用于单宁分子中的酯键，将鞣花单宁降解为鞣花酸。但是鞣花酸不溶于水，发酵过程也有大量菌丝体产生，并且这种方法反应时间长，为后续的分离纯化带来了很大困难，不易得到高纯度的鞣花酸。
另外，还可以通过化学合成的方法获得鞣花酸。鞣花酸是没食子酸的二聚衍生物，以没食子酸为主要原料，选用适当的氧化剂，控制一定的条件进行氧化偶合可以得到蹂花酸，此过程中，鞣花酸的产率约为20-30％。在没食子酸甲酷的甲醇溶液中加入饱和氢氧化钡溶液，通空气2.5h后用稀酸酸化，即可得到鞣花酸。产率约为30％；将没食子酸甲酯溶于10％的氨水中，持续导入空气对其进行氧化，也能得到鞣花酸。但由于使用了有机试剂，对环境会造成不良影响。
所以，研究一种简单可行、对环境污染小的鞣花酸的提取方法具有很好的现实意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种从石榴皮中提取鞣花酸的方法，具有工艺简单，适合生产，生产成本低等优点。
本发明通过以下技术方案实现，包括如下步骤：
1)原料处理：将石榴皮粉碎或打碎；
2)高压微射流超微粉碎处理：将粉碎或打碎后的石榴皮按照1:8-10的重量比加入纯净水，用高速剪切乳化机处理10-20min，转速为8000-12000r/min，然后用高压微射流超微粉碎设备于25℃进行处理，处理压力为80-120MPa，处理次数为2-4次，得到膏状浆液；
3)高压提取：将步骤1)得到的膏状浆液，放入高压罐中，加入相同重量的纯净水，加压至4kgf/cm2，使其压力均匀，并保持10-15min，恢复常压，得到提取液；
4)水解：收集高压提取后得到的提取液，离心，浓缩得浸膏，向浸膏中加入浓硫酸，加入的量相当于浸膏重量的0.5-1倍，充分混匀，静置，固液分离，收集沉淀；
5)纯化：沉淀中加入足量的三乙胺，充分溶解后，调节溶液的pH为1-5，静置，有晶体析出；
6)收集结晶，过滤，干燥，得到淡黄色的粉末。
本发明所述的石榴皮为新鲜和/或干燥后的石榴皮。
通过本发明的方法，得到的鞣花酸为淡黄色粉末，含量98.5％以上。
与现有技术相比，本发明的优点：
1、现有技术在进行鞣花酸、安石榴甙等成分的提取时，前处理一般都是以水或乙醇等为溶剂，通过加热提取来将有效成分溶出，而本发明采用高压微射流超微粉碎来处理石榴皮原料，结合高压提取，相比加热提取，经过高压超微粉碎作用，使得石榴皮中含有的有机酸、多酚、安石榴甙、鞣花酸等成分能充分溶出，利于后续工艺的处理，利于提高活性成分的收率。
2、现有技术得到的鞣花酸含量一般不超过95％，本发明采用高压微射流超微粉碎技术、高压提取和水解技术的结合，随着高压微射流超微粉碎技术的加入，促进石榴皮中可水解鞣质的甙键或酯键断裂，增加在后续水解过程中游离的鞣花酸等成分，相对较大的增加鞣花酸的含量和提取效率，使得本发明的技术结合出现质的提高，相比水提或醇提后柱层析，本发明时间短，鞣花酸含量高。
3、本发明避免了无水乙醇、甲醇等大量有机溶剂的使用，更加环保。
具体实施方式
下面以实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1：
一种从石榴皮中提取鞣花酸的方法，具体包括如下步骤：
1)原料处理：将干燥后的石榴皮100kg粉碎；
2)高压微射流超微粉碎处理：将粉碎后的石榴皮加入800kg纯净水，用高速剪切乳化机处理10min，转速为12000r/min，然后用高压微射流超微粉碎设备于25℃进行处理，处理压力为100MPa，处理次数为3次，得到膏状浆液；
3)高压提取：将步骤1)得到的膏状浆液，放入高压罐中，加入相同重量的纯净水，加压至4kgf/cm2，使其压力均匀，并保持10min，恢复常压，得到提取液；
4)水解：收集高压提取后得到的提取液，离心，浓缩得浸膏，向浸膏中加入浓硫酸，加入的量相当于浸膏重量的0.5倍，充分混匀，静置，固液分离，收集沉淀；
5)纯化：沉淀中加入足量的三乙胺，充分溶解后，调节溶液的pH为1-5，静置，有晶体析出；
6)收集结晶，过滤，干燥，得到淡黄色的粉末。
实施例2：
一种从石榴皮中提取鞣花酸的方法，具体包括如下步骤：
1)原料处理：将新鲜石榴皮100kg打碎；
2)高压微射流超微粉碎处理：将打碎后的石榴皮加入纯净水1000kg，用高速剪切乳化机处理15min，转速为10000r/min，然后用高压微射流超微粉碎设备于25℃进行处理，处理压力为80MPa，处理次数为4次，得到膏状浆液；
3)高压提取：将步骤1)得到的膏状浆液，放入高压罐中，加入相同重量的纯净水，加压至4kgf/cm2，使其压力均匀，并保持12min，恢复常压，得到提取液；
4)水解：收集高压提取后得到的提取液，离心，浓缩得浸膏，向浸膏中加入浓硫酸，加入的量相当于浸膏重量的1倍，充分混匀，静置，固液分离，收集沉淀；
5)纯化：沉淀中加入足量的三乙胺，充分溶解后，调节溶液的pH为1-5，静置，有晶体析出；
6)收集结晶，过滤，干燥，得到淡黄色的粉末。
实施例3：
1)原料处理：将新鲜和干燥的石榴皮100kg打碎；
2)高压微射流超微粉碎处理：将打碎后的石榴皮加入纯净水900kg，用高速剪切乳化机处理20min，转速为8000r/min，然后用高压微射流超微粉碎设备于25℃进行处理，处理压力为120MPa，处理次数为2次，得到膏状浆液；
3)高压提取：将步骤1)得到的膏状浆液，放入高压罐中，加入相同重量的纯净水，加压至4kgf/cm2，使其压力均匀，并保持15min，恢复常压，得到提取液；
4)水解：收集高压提取后得到的提取液，离心，浓缩得浸膏，向浸膏中加入浓硫酸，加入的量相当于浸膏重量的0.8倍，充分混匀，静置，固液分离，收集沉淀；
5)纯化：沉淀中加入足量的三乙胺，充分溶解后，调节溶液的pH为1-5，静置，有晶体析出；
6)收集结晶，过滤，干燥，得到淡黄色的粉末。
结果：

Claims (2)

1.一种从石榴皮中提取鞣花酸的方法，其特征在于：
包括如下步骤：
1)原料处理：将石榴皮粉碎或打碎；
2)高压微射流超微粉碎处理：将粉碎或打碎后的石榴皮按照1:8-10的重量比加入纯净水，用高速剪切乳化机处理10-20min，转速为8000-12000r/min，然后用高压微射流超微粉碎设备于25℃进行处理，处理压力为80-120MPa，处理次数为2-4次，得到膏状浆液；
3)高压提取：将步骤1)得到的膏状浆液，放入高压罐中，加入相同重量的纯净水，加压至4kgf/cm2，使其压力均匀，并保持10-15min，恢复常压，得到提取液；
4)水解：收集高压提取后得到的提取液，离心，浓缩得浸膏，向浸膏中加入浓硫酸，加入的量相当于浸膏重量的0.5-1倍，充分混匀，静置，固液分离，收集沉淀；
5)纯化：沉淀中加入足量的三乙胺，充分溶解后，调节溶液的pH为1-5，静置，有晶体析出；
6)收集结晶，过滤，干燥，得到淡黄色的粉末。
2.根据权利要求1所述的一种从石榴皮中提取鞣花酸的方法，其特征在于：所述的石榴皮为新鲜和/或干燥后的石榴皮。
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