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从蓝莓叶中富集纯化α-熊果苷的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于天然有机化学领域，涉及来源于蓝莓叶的α-熊果苷提取、分离方法。本方法先采用高压脉冲电场提取设备对α-熊果苷进行提取，再利用膜设备和大孔吸附树脂进行α-熊果苷的初次纯化，然后用模拟移动床色谱分离技术的方法对α-熊果苷进行分离纯化，得到高纯度的α-熊果苷产品。本发明的优点：1、高压脉冲电场技术可使提取溶剂更好的进入植物细胞内部，实现α-熊果苷的高效率提取；2、采用模拟移动床色谱分离技术进行α-熊果苷的分离和纯化，得到的α-熊果苷产品纯度高。本发明制备的α-熊果苷可广泛应用于保健食品和化妆品等领域。

Description

从蓝莓叶中富集纯化α-熊果苷的方法
技术领域
本发明属于天然有机化学领域，涉及一种以大兴安岭野生蓝莓叶为原料制备α-熊果苷的方法。
背景技术
α-熊果苷(α-arbutin)是一种天然活性物质，能有效地抑制皮肤中的生物酪氨酸酶活性，阻断黑色素的形成，加速黑色素的分解与排泄，从而减少皮肤色素沉积，祛除色斑和雀斑，是目前国内外美白化妆品中的主要活性物质。近年来，随着国内化妆品业的发展，为顺应护肤化妆品“回归自然”的潮流，天然活性物质的“绿色美白”也日益盛行，而熊果苷作为无毒无害、美白效果明显的天然活性物质，市场需求量日益扩大。
目前国内外生产α-熊果苷的主要方法是合成法，通过以α糖苷酶为催化剂，催化合成对苯二酚与葡萄糖为α-熊果苷，由于α糖苷酶价格昂贵，所以生产的α-熊果苷成本很高，且采用上述方法制备的α-熊果苷产率不高，给实际推广带来了很大的困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从蓝莓叶中富集纯化α-熊果苷的方法。本发明先采用高压脉冲电场提取设备对α-熊果苷进行提取，再利用膜设备和大孔吸附树脂进行α-熊果苷的初次纯化，然后用模拟移动床色谱分离技术的方法对α-熊果苷进行分离纯化，得到高纯度的α-熊果苷产品。
本发明的技术方案是这样实现的，它包括以下步骤：
(1)将蓝莓叶粉碎成蓝莓叶粉，目数在20-40目；
(2)将蓝莓叶粉与溶剂混合均匀后用高压脉冲电场提取器进行提取，收集提取液；
(3)将步骤(2)收集到的提取液浓缩，回收溶剂，得到浓缩物；
(4)向步骤(3)得到的浓缩物中加入去离子水稀释，然后用微滤膜进行预处理后再用超滤膜进行处理，收集过滤液；
(5)将过滤液用大孔吸附树脂进行处理，得到含有α-熊果苷的洗脱液；
(6)将步骤(5)得到的洗脱液进行浓缩，回收溶剂，得到浸膏；
(7)将步骤(6)得到的浸膏用甲醇溶解后过滤，收集过滤液；
(8)采用模拟移动床色谱分离技术从步骤(7)的过滤液中分离纯化α-熊果苷。
本发明较好的技术方案是：所述的步骤(2)中，提取料液比为1∶5～10(w/v)，提取溶剂为40～70％的酒精，提取温度为40～44℃，提取时间为60～90min，提取2～3遍，电场强度为11～15kv/cm，脉冲数为13～20；
本发明较好的技术方案是：所述的步骤(3)中，采用真空浓缩，真空度为-0.05～-0.08Mpa，浓缩温度在50～60℃；
本发明较好的技术方案是：所述的步骤(4)中，去离子水的加入量为原料重量的30～50％，微滤膜和超滤膜的材质都选用偏氟乙烯(PVDF)，微滤膜孔径为0.1～0.2um，操作压力为0.15MPa，料液温度为20～30℃，超滤膜的孔径为30000～100000Dal，料液温度为25～35℃、超滤压力为0.1～0.30MPa、超滤时间为40～60min；
本发明较好的技术方案是：所述的步骤(5)中，大孔吸附树脂选用D101，过滤液上柱流速为1.5BV/h，水洗液流速为2BV/h，洗脱溶剂为70％的酒精溶液，洗脱流速为2BV/h，洗脱剂用量为6BV；
本发明较好的技术方案是：所述的步骤(6)中，采用真空浓缩，真空度为-0.05～-0.08Mpa，浓缩温度在50～60℃，所得浸膏中水分含量低于5％；
本发明较好的技术方案是：所述的步骤(7)中，滤饼∶甲醇溶液＝1∶5～10(w/v)，溶解温度范围在55～60℃；
本发明较好的技术方案是：所述的步骤(8)中，采用模拟移动床色谱分离技术从甲醇层中分离纯化紫檀芪，所用的模拟移动床为IV带结构，由4～8根C18色谱柱组成，每个带由1～2根色谱柱串联组成，流动相为甲醇∶水＝70∶30，进样液流速为0.1～0.4ml/min，洗脱液流速为1～3ml/min，冲洗液流速为1～3ml/min，切换时间为15～18min，色谱系统操作温度为25～30℃。
具体实施方式
实施例1
将蓝莓叶粉碎成蓝莓叶粉，目数在20-40目；将蓝莓叶粉与溶剂混合均匀后用高压脉冲电场提取器进行提取，提取料液比为1∶5(w/v)，提取溶剂为50％的酒精，提取温度为42℃，提取时间为70min，提取3遍，电场强度为15kv/cm，脉冲数为17，收集提取液；将收集到的提取液采用真空减压浓缩，真空度为-0.08Mpa，浓缩温度在50℃，回收溶剂，得到浓缩物；向浓缩物中加入原料重量50％的去离子水将浓缩物稀释，然后用微滤膜进行预处理后再用超滤膜进行处理，微滤膜和超滤膜的材质都选用偏氟乙烯(PVDF)，微滤膜孔径为0.1um，操作压力为0.15MPa，料液温度为25℃，超滤膜的孔径为30000Dal，料液温度为25℃、超滤压力为0.30MPa、超滤时间为40，收集过滤液；将过滤液用大孔吸附树脂进行处理，大孔吸附树脂选用D101，过滤液上柱流速为1.5BV/h，水洗液流速为2BV/h，洗脱溶剂为70％的酒精溶液，洗脱流速为2BV/h，洗脱剂用量为6BV，得到含有α-熊果苷的洗脱液；将洗脱液采用真空减压法进行浓缩，真空度为-0.08Mpa，浓缩温度在50℃，回收溶剂，所得浸膏中水分含量低于5％；将得到的浸膏用5倍量(v/w)的甲醇溶解，溶解温度为55℃，然后过滤，收集过滤液；采用模拟移动床色谱分离技术从过滤液中分离纯化α-熊果苷，所用的模拟移动床为IV带结构，由8根C18色谱柱组成，每个带由2根色谱柱串联组成，流动相为甲醇∶水＝70∶30，进样液流速为0.2ml/min，洗脱液流速为2ml/min，冲洗液流速为2ml/min，切换时间为16min，色谱系统操作温度为25℃；对得到的含有α-熊果苷的洗脱液进行真空减压浓缩，得到纯度为99.12％的α-熊果苷白色针状结晶。
实施例2
将蓝莓叶粉碎成蓝莓叶粉，目数在20-40目；将蓝莓叶粉与溶剂混合均匀后用高压脉冲电场提取器进行提取，提取料液比为1∶7(w/v)，提取溶剂为60％的酒精，提取温度为44℃，提取时间为80min，提取2遍，电场强度为13kv/cm，脉冲数为19，收集提取液；将收集到的提取液采用真空减压浓缩，真空度为-0.07Mpa，浓缩温度在55℃，回收溶剂，得到浓缩物；向浓缩物中加入原料重量40％的去离子水将浓缩物稀释，然后用微滤膜进行预处理后再用超滤膜进行处理，微滤膜和超滤膜的材质都选用偏氟乙烯(PVDF)，微滤膜孔径为0.2um，操作压力为0.15MPa，料液温度为30℃，超滤膜的孔径为80000Dal，料液温度为35℃、超滤压力为0.20MPa、超滤时间为50，收集过滤液；将过滤液用大孔吸附树脂进行处理，大孔吸附树脂选用D101，过滤液上柱流速为1.5BV/h，水洗液流速为2BV/h，洗脱溶剂为70％的酒精溶液，洗脱流速为2BV/h，洗脱剂用量为6BV，得到含有α-熊果苷的洗脱液；将洗脱液采用真空减压法进行浓缩，真空度为-0.07Mpa，浓缩温度在55℃，回收溶剂，所得浸膏中水分含量低于5％；将得到的浸膏用6倍量(v/w)的甲醇溶解，溶解温度为60℃，然后过滤，收集过滤液；采用模拟移动床色谱分离技术从过滤液中分离纯化α-熊果苷，所用的模拟移动床为IV带结构，由8根C18色谱柱组成，每个带由2根色谱柱串联组成，流动相为甲醇∶水＝70∶30，进样液流速为0.15ml/min，洗脱液流速为3ml/min，冲洗液流速为3ml/min，切换时间为18min，色谱系统操作温度为30℃；对得到的含有α-熊果苷的洗脱液进行真空减压浓缩，得到纯度为99.35％的α-熊果苷白色针状结晶。

Claims (8)

1.一种从蓝莓中分离纯化α-熊果苷的方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
(1)将蓝莓叶粉碎成蓝莓叶粉，目数在20-40目；
(2)将蓝莓叶粉与溶剂混合均匀后用高压脉冲电场提取器进行提取，收集提取液；
(3)将步骤(2)收集到的提取液浓缩，回收溶剂，得到浓缩物；
(4)向步骤(3)得到的浓缩物中加入去离子水稀释，然后用微滤膜进行预处理后再用超滤膜进行处理，收集过滤液；
(5)将过滤液用大孔吸附树脂进行处理，得到含有α-熊果苷的洗脱液；
(6)将步骤(5)得到的洗脱液进行浓缩，回收溶剂，得到浸膏；
(7)将步骤(6)得到的浸膏用甲醇溶解后过滤，收集过滤液：
(8)采用模拟移动床色谱分离技术从步骤(7)的过滤液中分离纯化α-熊果苷。
2.根据权利要求1所述的一种从蓝莓叶中分离纯化α-熊果苷的方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，提取料液比为1∶5～10(w/v)，提取溶剂为40～70％的酒精，提取温度为40～44℃，提取时间为60～90min，提取2～3遍，电场强度为11～15kv/cm，脉冲数为13～20。
3.根据权利要求1所述的一种从蓝莓叶中分离纯化α-熊果苷的方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，采用真空浓缩，真空度为-0.05～-0.08Mpa，浓缩温度在50～60℃。
4.根据权利要求1所述的一种从蓝莓叶中分离纯化α-熊果苷的方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，去离子水的加入量为原料重量的30～50％，微滤膜和超滤膜的材质都选用偏氟乙烯(PVDF)，微滤膜孔径为0.1～0.2um，操作压力为0.15MPa，料液温度为20～30℃，超滤膜的孔径为30000～100000Dal，料液温度为25～35℃、超滤压力为0.1～0.30MPa、超滤时间为40～60min。
5.根据权利要求1所述的一种从蓝莓叶中分离纯化α-熊果苷的方法，其特征在于：所述的步骤(5)中，大孔吸附树脂选用D101，过滤液上柱流速为1.5BV/h，水洗液流速为2BV/h，洗脱溶剂为70％的酒精溶液，洗脱流速为2BV/h，洗脱剂用量为6BV。
6.根据权利要求1所述的一种从蓝莓叶中分离纯化α-熊果苷的方法，其特征在于：所述的步骤(6)中，采用真空浓缩，真空度为-0.05～-0.08Mpa，浓缩温度在50～60℃，所得浸膏中水分含量低于5％。
7.根据权利要求1所述的一种从蓝莓叶中分离纯化α-熊果苷的方法，其特征在于：所述的步骤(7)中，滤饼∶甲醇溶液＝1∶5～10(w/v)，溶解温度范围在55～60℃。
8.根据权利要求1所述的一种从蓝莓叶中分离纯化α-熊果苷的方法，其特征在于：所述的步骤(8)中，采用模拟移动床色谱分离技术从甲醇层中分离纯化紫檀芪，所用的模拟移动床为IV带结构，由4～8根C18色谱柱组成，每个带由1～2根色谱柱串联组成，流动相为甲醇∶水＝70∶30，进样液流速为0.1～0.4ml/min，洗脱液流速为1～3ml/min，冲洗液流速为1～3ml/min，切换时间为15～18min，色谱系统操作温度为25～30℃。
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