CN104398542A

CN104398542A - 一种从含有黄酮的植物中提取与纯化黄酮的方法

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Publication number: CN104398542A
Application number: CN201410598729.3A
Authority: CN
Inventors: 刘运权; 胡桂萍; 张彬彬
Original assignee: Xiamen University
Current assignee: Xiamen University
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2015-03-11
Anticipated expiration: 2034-10-30
Also published as: CN104398542B

Abstract

一种从含有黄酮的植物中提取与纯化黄酮的方法，涉及生物黄酮的提取。提供可有效地从含有黄酮的植物中提取与纯化黄酮，具有提取和纯化工艺简单、耗能低、时间短、黄酮提取率高、生产过程清洁无污染、并且产品纯度高的一种从含有黄酮的植物中提取与纯化黄酮的方法。1)将含有黄酮的植物粉碎，然后将植物粉末加入混有表面活性剂的乙醇水溶液中浸泡，得混合物；2)将步骤1)得到的混合物放入微波装置内微波处理，将微波处理后的混合物取出冷却至室温，然后减压抽滤，获得含有黄酮的滤液；3)将步骤2)得到的含有黄酮的滤液蒸发浓缩，经过大孔树脂吸附，洗脱后得到洗脱液；4)将洗脱液再蒸发浓缩，得到浓缩液，再将浓缩液冷冻干燥后得到黄酮。

Description

一种从含有黄酮的植物中提取与纯化黄酮的方法

技术领域

本发明涉及生物黄酮的提取，尤其是涉及一种从含有黄酮的植物中提取与纯化黄酮的方法。

技术背景

黄酮具有多方面的功效，它是一种很强的抗氧剂，可有效清除体内的氧自由基，如花青素可以抑制油脂性过氧化物的全阶段溢出，这种阻止氧化的能力是维生素E的10倍以上，这种抗氧化作用可以阻止细胞的退化、衰老，也可阻止癌症的发生。

黄酮可以改善血液循环，降低胆固醇，向天果中的黄酮还含有一种PAF抗凝因子，这些作用大大降低了心脑血管疾病的发病率，也可改善心脑血管疾病的症状。来自南太平洋岛国的向天果，富含33种类黄酮，可以帮助人体改善血液循环，提高免疫力，是糖尿病、高血脂、高血压患者的福音。蜂胶是蜂蜜从植物新生枝芽或树皮上采集的树胶，混以自身分泌加工而成的芳香胶状体。4～5万只蜜蜂，一年仅能采到40～60g左右的蜂胶，被誉为“紫色黄金”。蜂胶皇是蜂胶中的极品，其总黄酮含量高达9300mg以上，且其余成份黄金配比，协同作用。科学家们给予蜂胶皇许多美称：血管清道夫、血糖守护神、抗癌勇士、天然免疫增强剂。

黄酮的提取方法有多种，以竹叶黄酮的提取为例。常用的方法有热回流提取、碱式提取、索氏提取等。比如，何春雷等(何春雷,罗学平,李丽霞,等.竹叶黄酮提取工艺的研究[J].四川农业大学学报,2007,24(4):409-412.)用热回流法提取竹叶黄酮，通过实验确定最佳提取工艺条件为：固液比1∶20，温度80℃，提取时间30min。此时提取率较高，含量可达13.7mg/g。最近10年，又产生了超声波法、微波法和超临界CO₂法提取竹叶黄酮。如曲芬霞等(曲芬霞,陈存及.闽楠组培快繁技术研究[J].林业实用技术,2010,11:004.)研究了微波法提取竹叶黄酮，探究乙醇浓度、叶片采集时间、料液比和微波提取时间这几个因素对黄酮提取量的影响，得到最佳提取条件为：6月采集叶片、料液比1∶30、60％乙醇浓度、微波提取时间6min。林娜等(林娜,尹礼国,陈云珠.超声波提取硬头黄竹叶黄酮工艺优化[J].安徽农业科学,2011,39(18):10816-10817.)利用超声波法进行竹叶黄酮的提取竹叶黄酮的最佳提取条件为：乙醇浓度85％，提取温度75℃，提取时间90min，料液比1∶30，该条件下黄酮提取率为11.78mg/g，陶清等(陶清,吕鉴泉.CO2超临界流体萃取法提取竹叶黄酮的研究[J].湖北师范学院学报:自然科学版,2010,30(1):96-99.)利用超临界CO₂对竹叶黄酮进行提取，确定了最佳萃取工艺条件为：萃取压力40MPa、萃取温度60℃、萃取时间60min、夹带剂用量1ml/g。但是随着研究的深入，又衍生出一些更有效的提取方法，如Jie Xie等(Jie Xie,Yin-Shuang Lin,Xiang-Jun Shi,Xing-Yi Zhu,Wei-Ke Su,Ping Wang.Mechanochemical-assisted extraction offlavonoids from bamboo(Phyllostachys edulis)leaves.Industrial Crops and Products,Vol.43(May2013),pp.276-282.)提到利用机械化学法辅助提取竹叶黄酮。同样，竹叶黄酮的纯化方法也有一些报道。如冯涛等(冯涛，曹东旭，高辉，吕晓玲.大孔树脂对竹叶黄酮的吸附分离特性研究[J].广州食品工业科技，Vol.19No.1)采用大孔树脂对黄酮进行吸附分离，得到含量为28.04％的竹叶黄酮产品。张英等(张英.从竹叶中提取黄酮类化合物浸膏或粉剂的生产方法.中国发明专利ZL98104564.2)提出的利用溶液萃取的方法对竹叶黄酮进行分离，最终得到纯度为28％的竹叶黄酮产品。Yu Zhang等(Yu Zhang,Jingjing Jiao,Chengmei Liu,Xiaoqin Wu,Ying Zhang.Isolation and purification of four flavone C-glycosides from antioxidant of bambooleaves by macroporous resin column chromatography and preparative high-performance liquidchromatography.Food Chemistry 107(2008)1326-1336)提出利用大孔树脂和HPLC来纯化竹叶黄酮的方法，虽然此法效果好，但是难以在工业中得到应用。

总之，关于黄酮的提取纯化报道已有很多，但是至今仍没有发现一种能耗低、时间短、过程清洁、工艺简单且分离效果好的方法，故开发一种新型高效的黄酮提取与纯化技术非常有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供可有效地从含有黄酮的植物中提取与纯化黄酮，具有提取和纯化工艺简单、耗能低、时间短、黄酮提取率高、生产过程清洁无污染、并且产品纯度高的一种从含有黄酮的植物中提取与纯化黄酮的方法。

本发明包括以下步骤：

1)将含有黄酮的植物粉碎，然后将植物粉末加入混有表面活性剂的乙醇水溶液中浸泡，得混合物；

2)将步骤1)得到的混合物放入微波装置内微波处理，将微波处理后的混合物取出冷却至室温，然后减压抽滤，获得含有黄酮的滤液；

3)将步骤2)得到的含有黄酮的滤液蒸发浓缩，经过大孔树脂吸附，洗脱后得到洗脱液；

4)将洗脱液再蒸发浓缩，得到浓缩液，再将浓缩液冷冻干燥后得到黄酮。

在步骤1)中，所述含有黄酮的植物可选自竹叶、荷叶、杨梅、银杏、菊花、柚子、苦荞、刺玫叶等中的一种，优选竹叶；所述粉碎可粉碎至45～90目；所述表面活性剂可选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、吐温60、吐温80等中的至少一种；所述表面活性剂与乙醇水溶液的质量百分比可为0.5％～1.2％，所述植物粉末与乙醇水溶液的质量比为1∶(20～60)。

在步骤2)中，所述微波处理的条件可为：功率150～450W，时间0.5～10min。

在步骤3)中，所述蒸发浓缩后的溶液中黄酮的质量浓度可为0.8～1.2mg/ml；所述大孔树脂吸附的吸附速率可为2～3ml/min；所述洗脱的条件可为：洗脱速率为1～2ml/min，洗脱液为乙醇溶液；所述大孔树脂可选自AB-8、ADS-17、H103等中的一种，优选AB-8。

在步骤4)中，所述浓缩液中黄酮的质量浓度可为0.8～1.2mg/ml。

本发明采用微波辅助提取黄酮。微波辅助提取的优点为：微波(常用的是2450MHz的连续波)具有反射、穿透、吸收的特性，极性分子接受微波辐射以后，通过分子偶极以每秒24.5亿次高频旋转碰撞而产生热效应加热细胞液导致细胞热膨胀。同时，由于细胞壁被微波射线击穿，在热膨胀时加速破裂，使细胞液很快溶入溶剂形成提取液。本发明还采用表面活性剂辅助提取黄酮，表面活性剂具有降低固液相界面张力的作用，因此以溶解少量表面活性剂的乙醇水溶液替代现有技术中高浓度的醇或其他有机溶剂实现黄酮等活性成分的提取,可大大降低提取成本,提高萃取率。本发明还采用大孔树脂提纯黄酮，大孔树脂可以不断再生，重复使用，且具有提纯效率高的优点。

实验表明，本发明采用的表面活性剂与乙醇水溶液的质量百分比为0.5％～1.2％时效果较佳，表面活性剂含量若超过1.2％，则将会在提取过程中抑制黄酮的溶出；表面活性剂含量若较低，则不能有效降低固液相的界面张力。

本发明采用的大孔树脂用于黄酮的纯化，可选用AB-8、ADS-17、H103中的一种。其中AB-8为非极性树脂，吸附黄酮的效果更佳且黄酮更易被洗脱出。

本发明可用于提取和纯化包括竹叶、荷叶、杨梅、银杏、菊花、柚子、苦荞、刺玫叶等含有黄酮的植物。本发明所述的方法采用的原料可以是含有黄酮的各种植物，也可以是含有黄酮的植物的边角料或废弃物，只需将该植物原料粉碎至45～90目植物粉末即可，适用范围十分广泛，总之，本发明为植物的综合利用，特别是变废为宝提供了一条新的途径。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合具体实施例加以说明。

实施例1

将新鲜竹叶采集洗净干燥后，粉碎至60目待用。将竹叶粉末放入锥形瓶，加入60％乙醇水溶液，比例为1∶20(g/g)，质量分数为0.9％的表面活性剂——十二烷基磺酸钠，浸泡0.5h。将锥形瓶放入微波炉内，设定微波功率为450W和提取时间为1min。微波提取结束后，取出锥形瓶冷却至室温，然后减压抽滤得滤液待用。将滤液中的乙醇和水蒸发回收，得浓缩液1，浓缩液1的黄酮浓度在1mg/ml左右，浓缩液1经冷冻干燥后得粗黄酮颗粒。将所得的浓缩液1经大孔树脂AB-8吸附、用2倍床体积的95％的乙醇解析后所得溶液再浓缩，得浓缩液2，浓缩液2经冷冻干燥后即得产品竹叶黄酮。

实施例2

与案例1类似，但不加入表面活性剂。将新鲜竹叶采集洗净干燥后，粉碎至45目待用。将竹叶粉末放入锥形瓶，加入60％乙醇水溶液，比例为1∶50(g/g)，浸泡0.5h。将锥形瓶放入微波炉内，设定微波功率为225W和提取时间为2min。微波提取结束后，取出锥形瓶冷却至室温，然后减压抽滤得滤液待用。将滤液中的乙醇和水蒸发回收，得浓缩液1，浓缩液1的黄酮浓度在1mg/ml左右，浓缩液1经冷冻干燥后得粗黄酮颗粒。将所得的浓缩液1经大孔树脂AB-8吸附、用2.5倍床体积的95％乙醇溶液解析后所得溶液再浓缩，得浓缩液2，浓缩液2经冷冻干燥后即得产品竹叶黄酮。

实施例3

将新鲜竹叶采集洗净干燥后，粉碎至45目待用。将竹叶粉末放入锥形瓶，加入60％乙醇水溶液，比例为1∶20(g/g)，质量分数为0.5％的表面活性剂——十二烷基苯磺酸钠，浸泡0.5h。将锥形瓶放入微波炉内，设定微波功率为150W和提取时间为1min。微波提取结束后，取出锥形瓶冷却至室温，然后减压抽滤得滤液待用。将滤液中的乙醇和水蒸发回收，得浓缩液1，浓缩液1的黄酮浓度在1mg/ml左右，浓缩液1经冷冻干燥后得粗黄酮颗粒。将所得的浓缩液1经大孔树脂AB-8吸附、用2倍床体积的95％的乙醇解析后所得溶液再浓缩，得浓缩液2，浓缩液2经冷冻干燥后即得产品竹叶黄酮。

实施例4

将新鲜竹叶采集洗净干燥后，粉碎至90目待用。将竹叶粉末放入锥形瓶，加入60％乙醇水溶液，比例为1∶60(g/g)，质量分数为1.2％的表面活性剂——十二烷基磺酸钠，浸泡0.5h。将锥形瓶放入微波炉内，设定微波功率为450W和提取时间为2min。微波提取结束后，取出锥形瓶冷却至室温，然后减压抽滤得滤液待用。将滤液中的乙醇和水蒸发回收，得浓缩液1，浓缩液1的黄酮浓度在1mg/ml左右，浓缩液1经冷冻干燥后得粗黄酮颗粒。将所得的浓缩液1经大孔树脂ADS-17吸附、用2倍床体积的95％的乙醇解析后所得溶液再浓缩，得浓缩液2，浓缩液2经冷冻干燥后即得产品竹叶黄酮。

实施例5

将新鲜竹叶采集洗净干燥后，粉碎至60目待用。将竹叶粉末放入锥形瓶，加入60％乙醇水溶液，比例为1∶20(g/g)，质量分数为1.2％的表面活性剂——吐温60，浸泡0.5h。将锥形瓶放入微波炉内，设定微波功率为150W和提取时间为3min。微波提取结束后，取出锥形瓶冷却至室温，然后减压抽滤得滤液待用。将滤液中的乙醇和水蒸发回收，得浓缩液1，浓缩液1的黄酮浓度在1mg/ml左右，浓缩液1经冷冻干燥后得粗黄酮颗粒。将所得的浓缩液1经大孔树脂H103吸附、用2倍床体积的95％的乙醇解析后所得溶液再浓缩，得浓缩液2，浓缩液2经冷冻干燥后即得产品竹叶黄酮。

实施例6

将新鲜竹叶采集洗净干燥后，粉碎至60目待用。将竹叶粉末放入锥形瓶，加入60％乙醇水溶液，比例为1∶40(g/g)，质量分数为1.0％的表面活性剂——十二烷基硫酸钠，浸泡0.5h。将锥形瓶放入微波炉内，设定微波功率为300W和提取时间为2min。微波提取结束后，取出锥形瓶冷却至室温，然后减压抽滤得滤液待用。将滤液中的乙醇和水蒸发回收，得浓缩液1，浓缩液1的黄酮浓度在1mg/ml左右，浓缩液1经冷冻干燥后得粗黄酮颗粒。将所得的浓缩液1经大孔树脂AB-8吸附、用2倍床体积的95％的乙醇解析后所得溶液再浓缩，得浓缩液2，浓缩液2经冷冻干燥后即得产品竹叶黄酮。

实施例7

与案例1不同，将新鲜竹叶采集洗净干燥后，粉碎至60目待用。将竹叶粉末放入圆底烧瓶，加入60％乙醇水溶液，比例为1∶50(g/g)，浸泡0.5h热回流4次，分别为2.5h、1.5h、1h、1h。合并四次提取液即得竹叶总黄酮含量。将所得的浓缩液1经大孔树脂AB-8吸附、用3倍床体积的95％乙醇溶液解析后所得溶液再浓缩，得浓缩液2，浓缩液2经冷冻干燥后即得产品竹叶黄酮。

实施例8

将新鲜荷叶采集洗净干燥后，粉碎至将45～90目待用。将荷叶粉末放入锥形瓶，加入60％乙醇水溶液，比例为1∶40(g/g)，质量分数为0.5％的表面活性剂——十二烷基苯磺酸钠，浸泡0.5h。将锥形瓶放入微波炉内，设定微波功率为450W和提取时间为0.5min。微波提取结束后，取出锥形瓶冷却至室温，然后减压抽滤得滤液待用。将滤液中的乙醇和水蒸发回收，得浓缩液1，浓缩液1的黄酮浓度在1mg/ml左右，浓缩液1经冷冻干燥后得粗黄酮颗粒。将所得的浓缩液1经大孔树脂AB-8吸附、用2倍床体积的95％的乙醇解析后所得溶液再浓缩，得浓缩液2，浓缩液2经冷冻干燥后即得产品荷叶黄酮。

实施例9

将新鲜苦荞采集洗净干燥后，粉碎至将45～90目待用。将苦荞粉末放入锥形瓶，加入60％乙醇水溶液，比例为1∶60(g/g)，质量分数为1.2％的表面活性剂——十二烷基硫酸钠，浸泡1小时。将锥形瓶放入微波炉内，设定微波功率为50W和提取时间为6min。微波提取结束后，取出锥形瓶冷却至室温，然后减压抽滤得滤液待用。将滤液中的乙醇和水蒸发回收，得浓缩液1，浓缩液1的黄酮浓度在1mg/ml左右，浓缩液1经冷冻干燥后得粗黄酮颗粒。将所得的浓缩液1经大孔树脂AB-8吸附、用2倍床体积的95％的乙醇解析后所得溶液再浓缩，得浓缩液2，浓缩液2经冷冻干燥后即得产品苦荞黄酮。

实施例10

将新鲜银杏叶采集洗净干燥后，粉碎至将45～90目待用。将银杏叶粉末放入锥形瓶，加入60％乙醇水溶液，比例为1∶60(g/g)，质量分数为1.2％的表面活性剂——吐温80，浸泡1小时。将锥形瓶放入微波炉内，设定微波功率为50W和提取时间为60min。微波提取结束后，取出锥形瓶冷却至室温，然后减压抽滤得滤液待用。将滤液中的乙醇和水蒸发回收，得浓缩液1，浓缩液1的黄酮浓度在1mg/ml左右，浓缩液1经冷冻干燥后得粗黄酮颗粒。将所得的浓缩液1经大孔树脂AB-8吸附、用2倍床体积的95％的乙醇解析后所得溶液再浓缩，得浓缩液2，浓缩液2经冷冻干燥后即得产品银杏黄酮。

为了验证本发明的效果，在与实施例相同的工艺条件下，单独进行各实验。将各实施例中提取所得到的提取液(即滤液)和解析后所得溶液，用紫外分光光度法，在510nm波长下，测定黄酮含量，部分结果参见表1。

表1

通过实施例7中可知实验所选择竹叶中所含总黄酮量为17.8mg/g。通过各实施例结果进行正交实验设计得到最佳提取工艺条件。最佳提取工艺条件下，黄酮的提取率可达1.76％(即每克竹叶里面可提取得到17.6mg的竹叶黄酮)，占该种竹叶黄酮总含量的98.88％。由表1可知，AB-8树脂的纯化效果最佳，产品中黄酮的纯度也从7％提高到50.75％。通过以上结果说明本发明可以非常高效地提取与纯化黄酮。

采用上述各实施例中提取和纯化黄酮的方法优点在于：

可以有效利用含有黄酮的植物的废弃物资源为原料，实现变废为宝；采用的溶剂为乙醇水溶液，易回收且清洁无污染；采用表面活性剂协助微波提取黄酮，工艺简单、耗能低、时间短、提取率高、生产过程清洁无污染，且产品纯度高；用于黄酮纯化分离的大孔树脂可以再生，可大大节约成本。

Claims

1.一种从含有黄酮的植物中提取与纯化黄酮的方法，其特征在于包括以下步骤：

2.如权利要求1所述一种从含有黄酮的植物中提取与纯化黄酮的方法，其特征在于在步骤1)中，所述含有黄酮的植物选自竹叶、荷叶、杨梅、银杏、菊花、柚子、苦荞、刺玫叶中的一种，优选竹叶。

3.如权利要求1所述一种从含有黄酮的植物中提取与纯化黄酮的方法，其特征在于在步骤1)中，所述粉碎是粉碎至45～90目。

4.如权利要求1所述一种从含有黄酮的植物中提取与纯化黄酮的方法，其特征在于在步骤1)中，所述表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、吐温60、吐温80中的至少一种。

5.如权利要求1所述一种从含有黄酮的植物中提取与纯化黄酮的方法，其特征在于在步骤1)中，所述表面活性剂与乙醇水溶液的质量百分比为0.5％～1.2％，所述植物粉末与乙醇水溶液的质量比为1∶(20～60)。

6.如权利要求1所述一种从含有黄酮的植物中提取与纯化黄酮的方法，其特征在于在步骤2)中，所述微波处理的条件为：功率150～450W，时间0.5～10min。

7.如权利要求1所述一种从含有黄酮的植物中提取与纯化黄酮的方法，其特征在于在步骤3)中，所述蒸发浓缩后的溶液中黄酮的质量浓度为0.8～1.2mg/ml。

8.如权利要求1所述一种从含有黄酮的植物中提取与纯化黄酮的方法，其特征在于在步骤3)中，所述大孔树脂吸附的吸附速率为2～3ml/min；所述大孔树脂可选自AB-8、ADS-17、H103等中的一种，优选AB-8。

9.如权利要求1所述一种从含有黄酮的植物中提取与纯化黄酮的方法，其特征在于在步骤3)中，所述洗脱的条件为：洗脱速率为1～2ml/min，洗脱液为乙醇溶液。

10.如权利要求1所述一种从含有黄酮的植物中提取与纯化黄酮的方法，其特征在于在步骤4)中，所述浓缩液中黄酮的质量浓度为0.8～1.2mg/ml。