CN104829434A - 一种提高芪族化合物含量的方法及芪族化合物的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高芪族化合物含量的方法及芪族化合物的制备方法，该方法先通过胁迫处理提高剪枝葡萄藤茎及根中芪族化合物的含量，然后从该原料中提取制备芪族化合物。原料经过前处理、胁迫处理、粉碎、提取、纯化等步骤，生物合成制备天然芪族化合物。处理后的原料中白藜芦醇、葡萄素等芪族化合物大幅度提高。本发明工艺简单。且以葡萄藤茎或根为原料，是对葡萄种植业副产物的废物利用。

Description

一种提高芪族化合物含量的方法及芪族化合物的制备方法

技术领域

本发明涉及芪族化合物的制备方法，特别是一种提高芪族化合物含量的方法及芪族化合物的制备方法。

背景技术

芪族化合物是具有3，4’，5-三羟基芪基本结构的多酚类化合物，也称芪多酚。白藜芦醇、葡萄素及其他3，4’，5-三羟基芪的三聚体或四聚体都是该族化合物的成员。

芪族化合物具有多种生物学活性，例如抗氧化、抑制肿瘤的形成和发展、改善微循环以及对休克的治疗作用等，具有防止血栓形成、保护肝脏和清除自由基等功效，对老年人的退化疾病如帕金森症、痴呆症、早老性痴呆、风湿性疾病等都有较好的预防和治疗作用；在化妆品方面，它们具有祛除黄褐斑和增白的功效；对脂类代谢和血小板的凝固亦有影响，可以防治冠心病和动脉粥样硬化等疾病。

白藜芦醇(resveratrol)和葡萄素(viniferin)的结构如下：

虎杖中含有较高含量的白藜芦醇。但因其中药身份，从中提取白黎芦醇存在与药争源。且虎杖原料来源较少，大量采挖对生态环境的破坏严重。据报道花生根中也含有白黎芦醇，但含量比虎杖中要低得多，虽然原料来源丰富，提取成本却较高。专利“花生根提取白黎芦醇的生产方法”(CN1709846A)中公开了将花生根经有机溶剂提取浓缩后经高压层析洗脱、精制得白黎芦醇产品的工艺流程。

活体植株的葡萄藤中含有较低含量的白藜芦醇及葡萄素等芪族化合物。剪枝葡萄藤是在葡萄种植生产过程中产生的农业废弃物。粗略估算，我国每年产生的剪枝葡萄藤在80万吨以上且未被合理利用，只能焚烧处理或堆放在畦角路边任其腐败，浪费资源的同时也污染了环境。白藜芦醇、葡萄素等芪族化合物是具有多种生理功能的活性成分，也是植物应激反应的产物。葡萄藤拥有这一生物合成途径相关的基因和酶。激活并强化这一机制，最大量的合成白藜芦醇和葡萄素等芪族化合物，对促进人类健康，综合利用资源及改善生态环境都具有积极的意义，为农业综合开发作出贡献。

蒋元勇等申请的专利“一种从葡萄藤中提取白藜芦醇的方法”(CN103936563A)，记载了一种将废弃葡萄藤发酵以提高原料中白藜芦醇含量的方法。

谢红旗等申请的专利“一种从废葡萄藤枝蔓中制备白藜芦醇和葡萄素的方法”(CN104030895A)，记载了一种废弃葡萄藤阴干以提高原料中白藜芦醇含量的方法，以及一种超声波辅助提取方式。

创伤胁迫和干燥胁迫均属于植物逆境生理范畴。植物在逆境条件下产生应激反应，合成正常条件下并不需要的物质，达到驱逐入侵物种、修复机体的效果。白藜芦醇最初作为葡萄属植物的植物抗毒素而被发现。本发明将逆境生理技术应用到剪枝葡萄藤的处理中，提高其中白藜芦醇及葡萄素等芪族化合物的含量。是对植物逆境生理理论的创新应用，具有较强的新颖性、实用性。拓宽了白藜芦醇等芪族化合物的天然来源，使农业废弃物得到综合利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高芪族化合物含量的方法及芪族化合物的制备方法，该方法通过胁迫处理提高原料中芪族化合物的含量，然后从该原料中提取制备芪族化合物。本发明工艺简单。且以葡萄藤茎或根为原料，是对葡萄种植业副产物的废物利用。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种提高芪族化合物含量的方法，其特征在于：它是以葡萄藤茎或根作为原料实施创伤胁迫：即在原料中切段或制造创伤，刺激原料启动应激反应机制，然后将原料置于15℃-55℃的温度、60％以下的湿度和通风的环境下，待干旱胁迫进行充分，测干燥失重小于20％时收集原料，此时原料中的芪类化合物含量提高至少5倍，从处理前的低于200ppm(折干)，提高至1000ppm(折干)以上。

所述芪族化合物主要组成包括白藜芦醇、葡萄素等。所述芪族化合物具有下列分子结构：

通过上述方法处理后，白藜芦醇含量提高10-200倍，含量达到100ppm以上，优选500ppm以上，更优选1000ppm以上。葡萄素含量提高10-200倍以上，达到100ppm以上，优选500ppm以上，更优选1000ppm以上。

所述的提高芪族化合物含量的方法，其特征在于：所述的创伤包括切段、切口及各种创口。采用刀切、锯或凿孔的方式生成创伤。

所述的提高芪族化合物含量的方法，其特征在于：所述的创口是用斜切或斜凿的方式制造创口，以达到受创面积最大化的目的。

所述的提高芪族化合物含量的方法，其特征在于：所述的切段的长度在1-20厘米之间。

所述的提高芪族化合物含量的方法，其特征在于：所述的切段的优选长度在1-5厘米之间。

所述的提高芪族化合物含量的方法，其特征在于：所述的切口或创口的深度应达到韧皮部以下到达木质部，切口或创口的密度不低于每隔20厘米一个。

所述的提高芪族化合物含量的方法，其特征在于：所述的切口或创口的密度优选为每隔1-5厘米一个。

所述的提高芪族化合物含量的方法，其特征在于：所述的干燥温度优选25℃-35℃，所述的湿度优选40％以下，所述的测干燥失重优选低于15％，所述的芪类化合物总量提高到2000ppm以上。控制空气湿度在一个较低的水平，即空气中的水汽压低于原料的蒸腾分压，保证原料的蒸腾作用能顺利并较快速地进行。联合处理的时间应不短于10天，不长于60天，优选15-45天，更优选25-35天。

所述的提高芪族化合物含量的方法，其特征在于：所述的原料采用废弃葡萄藤茎或根。如：葡萄采收后剪枝得到的废弃葡萄藤茎，或品种换代后挖除的整株葡萄(藤茎及其根)。所采用的原料废弃葡萄藤茎或根，其中的芪族化合物含量很低，白藜芦醇和葡萄素含量均低于100ppm；部分原料中白藜芦醇和葡萄素含量均低于10ppm。

一种芪族化合物的制备方法，其特征在于：它包括如下步骤：

A、前处理：即采用如上所述的提高芪族化合物含量的方法，对葡萄藤茎或根作的原料实施创伤胁迫处理；

B、提取：将前处理后的原料，加入适当提取溶剂，加热回流提取2次，体积配比分别为原料的8-10倍、5-7倍，提取时间比为3:2，提取时间为1个小时或以上，合并提取液，浓缩、离心，提取液中芪多酚的重量含量(折干)为1％以上；所述的提取溶剂选用酒精度大于40％的乙醇-水混合物或甲醇-水混合物或丙酮-水混合物；

C、纯化：①将提取液用大孔吸附树脂进行吸附；②以提取溶剂系统梯度洗脱层析柱；③收集提取溶剂洗脱部分，干燥；经过大孔树脂的纯化后，产物中芪多酚的含量可提高至30％以上；所述的树脂选用中、低极性或非极性树脂。

本发明的优点：

1、提高了剪枝葡萄藤茎或根中芪族化合物的含量，使废弃的农业副产物具备了商业开发的价值。

2、阐明了白藜芦醇等芪族化合物在离体机体中应激生物合成的原理，明确了影响胁迫处理效果的因子并对各参数予以界定，实用性和可操作性更强。

3、工艺简单，适于工业化化生产。

具体实施方式

实施例1

原料前处理：取红提剪枝葡萄藤，用刀或锯将其截成20厘米长左右的小段，切口与横截面呈45度角甚至更大。后放置在25℃空气相对湿度45％的环境中，通入干燥空气，30天后收集。

芪族化合物提取：1)将胁迫处理后的原料粉碎。2)提取：将处理后的原料用60％乙醇回流提取2次，液料比分别为8：1、5：1，提取时间2小时，合并提取液，浓缩、离心；3)纯化：①将提取浓缩液用D101树脂进行吸附；②用乙醇-水系统作为流动相梯度洗脱大孔树脂柱；③收集60％乙醇的洗脱部分；④干燥，产物中芪族化合物含量为31.7％(其中白藜芦醇含量为19.6％，葡萄素的重量含量为12.1％)。

实施例2

原料前处理：取巨峰葡萄剪枝葡萄藤，用刀或锯每隔10厘米长左右切口的小段，切口与横截面呈45度角甚至更大。然后将葡萄藤放置在55℃空气相对湿度45％的环境中，通入干燥空气，15天后收集。

芪族化合物提取部分：1)将胁迫处理后的原料粉碎。2)提取：将处理后的原料用60％乙醇回流提取2次，液料比分别为8：1、5：1，提取时间2小时，合并提取液，浓缩、离心；3)纯化：①将提取浓缩液用AB-8树脂进行吸附；②用乙醇-水系统作为流动相梯度洗脱大孔树脂柱；③收集60％乙醇的洗脱部分；④干燥，产物中芪族化合物含量为36.9％(其中白藜芦醇含量为24.6％，葡萄素的重量含量为12.3％)。

作为本发明实施例的变化例，所述的提取溶剂可选用酒精度大于40％的乙醇-水混合物或甲醇-水混合物或丙酮-水混合物。加热回流提取2次，体积配比分别为原料的8-10倍、5-7倍，提取时间比为3:2，提取时间为1个小时或以上。

作为本发明实施例的变化例，所述的树脂选用中、低极性或非极性树脂。

综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (10)

1.一种提高芪族化合物含量的方法，其特征在于：它是以葡萄藤茎或根作为原料实施创伤胁迫：即在原料中切段或制造创伤，刺激原料启动应激反应机制，然后将原料置于15℃-55℃的温度、60％以下的湿度和通风的环境下，待干旱胁迫进行充分，测干燥失重小于20％时收集原料，此时原料中的芪类化合物含量提高至少5倍，从处理前的低于200ppm(折干)，提高至1000ppm(折干)以上。

2.根据权利要求1所述的提高芪族化合物含量的方法，其特征在于：所述的创伤包括切段、切口及各种创口。

3.根据权利要求2所述的提高芪族化合物含量的方法，其特征在于：所述的创口是用斜切或斜凿的方式制造创口，以达到受创面积最大化的目的。

4.根据权利要求2所述的提高芪族化合物含量的方法，其特征在于：所述的切段的长度在1-20厘米之间。

5.根据权利要求4所述的提高芪族化合物含量的方法，其特征在于：所述的切段的优选长度在1-5厘米之间。

6.根据权利要求2所述的提高芪族化合物含量的方法，其特征在于：所述的切口或创口的深度应达到韧皮部以下到达木质部，切口或创口的密度不低于每隔20厘米一个。

7.根据权利要求6所述的提高芪族化合物含量的方法，其特征在于：所述的切口或创口的密度优选为每隔1-5厘米一个。

8.根据权利要求1所述的提高芪族化合物含量的方法，其特征在于：所述的干燥温度优选25℃-35℃，所述的湿度优选40％以下，所述的测干燥失重优选低于15％，所述的芪类化合物总量提高到2000ppm以上。

9.根据权利要求1所述的提高芪族化合物含量的方法，其特征在于：所述的原料采用废弃葡萄藤茎或根。

10.一种芪族化合物的制备方法，其特征在于：它包括如下步骤：

A、前处理：即采用如权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述的提高芪族化合物含量的方法，对葡萄藤茎或根作的原料实施创伤胁迫处理；

B、提取：将前处理后的原料，加入适当提取溶剂，加热回流提取2次，体积配比分别为原料的8-10倍、5-7倍，提取时间比为3:2，提取时间为1个小时或以上，合并提取液，浓缩、离心，提取液中芪多酚的重量含量(折干)为1％以上；所述的提取溶剂选用酒精度大于40％的乙醇-水混合物或甲醇-水混合物或丙酮-水混合物；

C、纯化：①将提取液用大孔吸附树脂进行吸附；②以提取溶剂系统梯度洗脱层析柱；③收集提取溶剂洗脱部分，干燥；经过大孔树脂的纯化后，产物中芪多酚的含量可提高至30％以上；所述的树脂选用中、低极性或非极性树脂。