CN104774139A - 一种超声辅助原位萃取天然羟基酪醇的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以橄榄叶为原料，超声辅助原位萃取制备天然羟基酪醇的方法，属于天然产物有效成分提取分离技术领域，其包括如下步骤：(1)原料预处理；(2)有机溶剂A与碱性溶液组成的双相系统，对橄榄叶中的羟基酪醇进行超声提取同步萃取；(3)有机溶剂萃取相经活性炭脱色后，经加压浓缩，采用有机溶剂B进行除杂；(4)除杂后的浸膏用有机溶剂C热溶，趁热过滤后减压浓缩，干燥，得羟基酪醇精品。此工艺应用超声波产生的空化效应和机械振动作用以及原位萃取工艺，提取与萃取同步进行，且经简易的分离纯化工艺，制备高含量的天然羟基酪醇。其生产周期缩短，产品收率高，分离纯化条件温和，毒性小，生产成本低廉，可适用于产业化生产。

Description

一种超声辅助原位萃取天然羟基酪醇的方法

技术领域

本发明涉及一种提取制备高纯度天然羟基酪醇的方法，具体涉及一种超声辅助原位萃取天然羟基酪醇的方法。

背景技术

羟基酪醇，又名3，4-二羟基苯乙醇，最早是从橄榄油中提取得到的酚类化合物，天然羟基酪醇主要产自于橄榄树，尤其是其叶子和果实，其主要是以橄榄苦苷的形式存在，在干燥的橄榄树叶子中占6％～9％(质量分数)，也是橄榄果实具有强烈苦味的原因。在橄榄油加工过程中，为除去橄榄油中的酸涩味道，水解橄榄苦苷后得到多酚类化合物，羟基酪醇是这些酚类混合物的主要成分。

橄榄苦苷的性质不稳定，在酸、碱和酶的作用下易降解为羟基酪醇和榄香酸。羟基酪醇分子量为154.1632，CAS号：10597-60-1。

羟基酪醇的抗氧化性和对自由基的清除能力比其它一些合成和天然的化合物都高，能够有效清除内源性和外源性自由基和氧化物，从而具有抑制低密度蛋白(LDL)被氧化的作用。羟基酪醇能有效减弱铁(II)离子和NO离子产生的细胞毒性，具有保护脑细胞的作用，降低心脑疾病和癌症的发生。羟基酪醇的抑菌性要明显优于橄榄苦苷，这可能因为橄榄苦苷具有糖苷结构，使其不容易穿透细菌黏膜。橄榄油作为人们日常食用摄入的植物脂肪，不存在使用的安全隐患，其中羟基酪醇对哺乳动物细胞无毒害作用，这正是羟基酪醇可作为食品抗菌剂使用的一个突出优点。羟基酪醇能抑制血小板聚集和血栓素的产生，从而降低动脉粥样硬化疾病的发生。羟基酪醇还能够抑制白血细胞的增殖，并诱导其凋亡，从而达到抗炎的效果。羟基酪醇对5-脂氧酶具有抑制作用，能够有效减少心血管疾病的发生。

在食品工业中，可作为天然的防腐剂，防止食品的氧化变质；在营养保健领域，可作为营养补充剂、抗菌剂，添加到各种食品中；还可以添加到化妆品中，利用其捕捉自由基的能力，减少紫外线对皮肤的损伤作用，延缓皮肤老化。

目前羟基酪醇主要是从橄榄果、叶，以及在制备橄榄油过程中产生的残渣和废水中萃取后分离出来的，大多采用醇-水提取橄榄苦苷，以酸碱化学法水解高纯度橄榄叶提取物，或以橄榄油的加工废水为原料，通过离子交换树脂、大孔吸附树脂、硅胶层析色谱制备高纯度羟基酪醇，但羟基酪醇的回收率仅为1.0％-2.0％，且大量树脂的使用，耗能大，耗材多，耗时长，工业污染大，不宜实现工业化生产。因此，传统的提取方法或多或少存在一定的弊端。

目前公开羟基酪醇的提取分离纯化技术较多，其中，专利CN 101973853 A公开的生产周期较短的羟基酪醇的提取方法，是通过在橄榄叶提取液中加入浓盐酸使其pH值为0-2，煮沸2-4h水解，水解液进大孔吸附树脂柱层析，用pH为1-2的酸液洗脱，合并流出液及酸洗液，调pH至中性，浓缩，过滤；滤液再进大孔吸附树脂柱层析，用体积浓度10-30％乙醇洗脱，收集洗脱液，浓缩，干燥，得到羟基酪醇。该方法虽然生产周期短，且产品的转化率较高，一般为85％以上，但一次性加酸水解会使产品在水解过程中出现结团从而造成橄榄苦甙水解转化为羟基酪醇不完全，通常的转化率在90％左右；此工艺还需进行两次树脂柱层析，工艺较为繁琐，后期处理量大。专利CN 101973854 A采用超声波、微波人提取技术对筛选的新鲜油橄榄干叶低温提取，通过有机溶剂萃取、树脂梯度洗脱，中压柱分离等集成技术，制备90％羟基酪醇提取物。该工艺虽提高了产品的收率，可其分离纯化过程中需运用树脂梯度洗脱以及中压柱分离等，耗能、耗材较大，且不易实现产业化。专利CN 103113195 A公开了“一种快速制备羟基酪醇的新方法”，其中包括：以含有橄榄苦甙的橄榄叶提取物为原料，与碱溶液混合，在一定的温度和时间下反应，冷却至室温，再加入少量酸中和至pH为7，离心，收集上清液，加入适量的乙酸乙酯萃取，旋蒸回收乙酸乙酯，获得的浓缩液再依次通过大孔树脂柱和葡聚糖凝胶树脂，最后通过喷雾冷冻干燥或者真空冷冻干燥获得高纯度的羟基酪醇。该方法制备得羟基酪醇纯度可达90％以上，但其收率不高，且纯化所需的大孔树脂柱和葡聚糖凝胶树脂，增加了生产成本以及生产周期。专利CN 102701914 A公开的“从橄榄叶中提取羟基酪醇的方法”，以橄榄叶为原料，用pH11-14的碱液于80-100℃条件下保温提取，所得提取液浓缩，过大孔吸附树脂柱，用甲醇或乙醇洗柱，薄层层析跟踪检测，收集醇洗脱液；将醇洗脱液浓缩，用萃取剂萃取，收集萃取相，浓缩，干燥，得到羟基酪醇。此工艺羟基酪醇的收率较低。

本发明是针对上述生产工艺的缺陷，着重解决了羟基酪醇提取率偏低且分离纯化周期较长的难题，再结合简易且有效地分离纯化工艺，开发了快速高效制备高含量羟基酪醇的新工艺，提取与萃取同步进行，生产周期短，提取效率高，分离纯化工艺简便，可实现绿色、环保，降低生产成本，提高产品的收率，易于工业化生产。

发明内容

本发明首次提出了应用超声波的空化作用和次级效应(机械振动、乳化、扩散等)，并结合双相原位萃取系统，通过简易高效的分离纯化工艺，制备高纯度羟基酪醇。该技术提取与萃取同步进行，提高产品收率的同时，大大缩短了生产周期，具有操作简单、高效环保、成本低廉、易于扩大化生产等特点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

1)原料预处理：将橄榄叶洗净、晒干、粉碎，过80目筛，得到橄榄叶粉末，备用；

2)超声辅助原位萃取：将步骤1)所得到的橄榄叶粉末与碱性溶液按质量体积比1g∶8-10mL浸泡12-24小时，并按照有机溶剂A与碱性溶液体积比1.5-2∶1组成双相体系，在功率200-240W，温度80-100℃的条件下，超声辅助原位萃取4-6小时，静止分层，取出上层有机溶剂萃取相；

3)脱色-除杂：向步骤2)所得到的有机溶剂萃取相中加入适量活性炭进行加热回流脱色处理，将得到的脱色后溶液进行减压浓缩至波美度在2-5之间，采用低极性有机溶剂B进行2-3次除杂，得羟基酪醇粗品；

4)将步骤3)所得到的羟基酪醇粗品用有机溶剂C热溶，趁热过滤，得到的澄清溶液进行减压浓缩，进行真空冷冻干燥或喷雾冷冻干燥，得羟基酪醇精品。

具体地，步骤2)中所述碱性溶液为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙中的一种，且其溶液pH值控制在10-12之间。

具体地，步骤2)中所述有机溶剂A为乙酸乙酯或正丁醇中的一种。

具体地，步骤3)中所述加热回流脱色处理的条件为：活性炭的添加了量为其重量的2-3‰，温度为45-50℃。

具体地，步骤3)中所述减压浓缩的条件为：真空度0.07-0.09MPa，温度为40-50℃。

具体地，步骤3)中所述低极性有机溶剂B为：石油醚、乙醚或二氯甲烷中的一种。

具体地，步骤3)中所述低极性浸膏与有机溶剂B的质量体积比为1∶5-10。

具体地，步骤4)中所述有机溶剂C为：丙酮、20％-50％乙醇或20％-50％甲醇中的一种。

具体地，步骤4)中所述羟基酪醇粗品与有机溶剂C的质量体积比为：1∶8-10，热溶温度为45-50℃。

具体地，步骤4)中所述减压浓缩的条件为：真空度0.07-0.09MPa，温度为45-55℃。

具体地，步骤4)中所述真空冷冻干燥的条件为：真空度0.03-0.08MPa，温度为-10至-20℃。

具体实施方法

【实施例1】

取橄榄叶1kg，洗净、晾干，粉碎过80目筛，氢氧化钠溶液8L，浸泡12h。使用超声提取设备，加入12L乙酸乙酯组成双相系统，在真空度0.08MPa，功率200W，温度80℃的条件下，超声提取4小时。静置分层，取上层萃取相，加入2.5g活性炭进行加热回流脱色处理。脱色后溶液在真空度0.07MPa，温度为40℃的条件下减压浓缩滤液至波美度为3，向其 中加入0.2L乙醚分两次进行除杂，得到羟基酪醇粗品。用0.05L 30％乙醇进行热溶，趁热过滤，得到的澄清溶液，在真空度0.09MPa，温度为55℃条件下进行减压浓缩，得到的浸膏在真空度0.05MPa，温度为-15℃下进行真空冷冻干燥，得到羟基酪醇精品(油状物)，其纯度可达90.06％，得率为0.61％。

【实施例2】

取橄榄叶5kg，洗净、晾干，粉碎过80目筛，氢氧化钠溶液50L，浸泡20h。使用超声提取设备，加入100L乙酸乙酯组成双相系统，在真空度0.08MPa，功率220W，温度90℃的条件下，超声提取5小时。静置分层，取上层萃取相，加入13g活性炭进行加热回流脱色处理。脱色后溶液在真空度0.07MPa，温度为40℃的条件下减压浓缩滤液至波美度为3，向其中加入1L乙醚分两次进行除杂，得到羟基酪醇粗品。用0.27L 40％乙醇进行热溶，趁热过滤，得到的澄清溶液，在真空度0.09MPa，温度为55℃条件下进行减压浓缩，得到的浸膏在真空度0.05MPa，温度为-15℃下进行真空冷冻干燥，得到羟基酪醇精品(油状物)，其纯度可达91.06％，得率为0.68％。

【实施例3】

取橄榄叶10kg，洗净、晾干，粉碎过80目筛，氢氧化钠溶液100L，浸泡24h。使用超声提取设备，加入200L乙酸乙酯组成双相系统，在真空度0.08MPa，功率240W，温度100℃的条件下，超声提取6小时。静置分层，取上层萃取相，加入27g活性炭进行加热回流脱色处理。脱色后溶液在真空度0.07MPa，温度为40℃的条件下减压浓缩滤液至波美度为3，向其中加入2.2L乙醚分两次进行除杂，得到羟基酪醇粗品。用0.6L 50％乙醇进行热溶，趁热过滤，得到的澄清溶液，在真空度0.09MPa，温度为55℃条件下进行减压浓缩，得到的浸膏在真空度0.05MPa，温度为-15℃下进行真空冷冻干燥，得到羟基酪醇精品(油状物)，其纯度可达91.43％，得率为0.71％。

【实施例4】

取橄榄叶50kg，洗净、晾干，粉碎过80目筛，氢氧化钠溶液500L，浸泡24h。使用超声提取设备，加入1000L乙酸乙酯组成双相系统，在真空度0.08MPa，功率240W，温度100℃的条件下，超声提取6小时。静置分层，取上层萃取相，加入140g活性炭进行加热回流脱色处理。脱色后溶液在真空度0.07MPa，温度为40℃的条件下减压浓缩滤液至波美度为3，向其中加入12L乙醚分两次进行除杂，得到羟基酪醇粗品。用3L 50％乙醇进行热溶，趁热过滤，得到的澄清溶液，在真空度0.09MPa，温度为55℃条件下进行减压浓缩，得到的浸膏在真空度0.05MPa，温度为-15℃下进行真空冷冻干燥，得到羟基酪醇精品(油状物)，其纯度可达91.42％，得率为0.72％。

Claims (9)

1.一种超声辅助原位萃取天然羟基酪醇的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)药材预处理：将橄榄叶洗净、晒干、粉碎，过80目筛，得到橄榄叶粉末，备用；

2)超声辅助原位萃取：将橄榄叶粉末与碱性溶液按质量体积比1g∶8-10mL浸泡12-24小时，并按照有机溶剂A与碱性溶液体积比1.5-2∶1组成双相体系，在功率200-240W，温度80-100℃的条件下，超声辅助原位萃取4-6小时，静止分层，取出上层有机溶剂萃取相；

3)脱色-除杂：向有机溶剂萃取相中加入适量活性炭进行加热回流脱色处理，将得到的脱色后溶液进行减压浓缩至波美度在2-5之间，采用低极性有机溶剂B进行2-3次除杂，得羟基酪醇粗品；

4)得羟基酪醇粗品用有机溶剂C热溶，趁热过滤，得到的澄清溶液进行减压浓缩，进行真空冷冻干燥或喷雾冷冻干燥，得羟基酪醇精品。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中所述碱性溶液为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙中的一种，且其溶液pH值控制在10-12之间。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中所述有机溶剂A为乙酸乙酯或正丁醇中的一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中所述加热回流脱色处理的条件为：活性炭的添加了量为其重量的2-3‰，温度为45-50℃。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中所述减压浓缩的条件为：真空度0.07-0.09MPa，温度为40-50℃。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中所述低极性有机溶剂B为：石油醚、乙醚或二氯甲烷中的一种。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)中所述有机溶剂C为：丙酮、20％-50％乙醇或20％-50％甲醇中的一种。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)中所述减压浓缩的条件为：真空度0.07-0.09MPa，温度为45-55℃。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)中所述真空冷冻干燥的条件为：真空度0.03-0.08MPa，温度为-10至-20℃。