CN105777822B - 一种利用苹果树枝制备根皮苷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用苹果树枝制备高纯度根皮苷的方法，包括原料预处理、超临界CO2‑酶法提取、离心分配色谱纯化等步骤，最终获得高纯度根皮苷，适用于以苹果树枝为原料制备高纯度根皮苷。该方法将超临界CO2萃取技术与酶法辅助提取技术相结合，酶解过程在超临界CO2中进行，使酶解效果及其对根皮苷提取的促进作用大幅提高，而且超临界CO2萃取的选择性好，无需夹带剂，产物分离简单、纯度高，既有效提高了根皮苷的提取率，获得了高纯度根皮苷，又节约了分离纯化时间，而且收率高，简化了制备程序，是一种安全、高效的苹果根皮苷提取工艺，具有较好的应用前景。

Description

一种利用苹果树枝制备根皮苷的方法
技术领域
本发明涉及提取根皮苷的技术领域，具体的说是利用苹果树枝制备高纯度根皮苷的方法。
背景技术
根皮苷是苹果中的一种特征性多酚组分，广泛存在于苹果果皮、果肉、种籽及枝叶等组织中，具有降血糖、美白、抗氧化、增强记忆力、预防骨质疏松、抗肿瘤等多种生物活性，在新型药物和功能性食品中具有重要用途。我国苹果园众多、苹果种植面积大，每年由于树体修剪、果园的树种更新等产生大量的苹果树枝，这些都是提取分离根皮苷的极佳原料。因此，研究开发安全、高效的苹果根皮苷提取纯化技术对于苹果资源的高效利用具有重要意义。
目前关于苹果根皮苷的提取、纯化技术主要包括溶剂萃取法、树脂纯化法、聚酰胺柱层析法等，但这些提取方法都存在着或多或少的缺陷，如用溶剂提取、树脂法纯化、氧化铝柱精制技术可得到高纯度的根皮苷产品，但生产过程繁琐、损耗大，而且树脂生产过程中有毒性制孔剂的应用限制了树脂在食品及食品添加剂生产中的应用，这一缺陷成为大孔吸附树脂法提取食品及医药用根皮苷的障碍：聚酰胺层析柱分离根皮苷主要用于分析用途的样品制备；溶剂萃取法虽然在提取过程中仅仅使用了乙醇、乙酸乙酯等相对来说比较安全的溶剂，但选择性差、提取物纯度低，需要多次提取才可达到效果。而根皮苷的独特功能性价值决定了其将在食品及医药领域中发挥重要作用，因此寻找安全、高效及环境友好的根皮苷提取技术对于根皮苷在医药、食品产业中的广泛应用有着重要意义。
超临界CO2具有较好的有机溶剂特性，具有萃取工艺简单，能耗低，萃取剂便宜、无毒、易回收，目的产物与萃取剂易于分离等优点，作为一种绿色可持续发展技术，广泛应用于食品、香料、医药、化工和环境保护等多个领域之中，成为获得高质量产品的最有效方法之一。离心分配色谱作为一种天然产物分离纯化的方法，不同于一般色谱的分离方式，在分离纯化过程中不使用载体，使其特别适用于制备性分离，可避免不可逆吸附作用发生，因此具有回收率高、分离速度快等优点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种安全、高效的利用苹果树枝制备高纯度根皮苷的方法。
为达上述目的，本发明采用超临界CO2-酶法提取和离心分配色谱纯化制备高纯度根皮苷的方法，具体包括以下步骤：
1)苹果树枝预处理：自然阴干的苹果树枝，用植物粉碎机粉碎，过20～40目筛，加入适量水浸润，并拌入纤维素酶，于30～35℃条件下预处理30～60min。
2)超临界CO2-酶法提取：将步骤1)得到的苹果树枝粉与纤维素酶的混合物装入萃取釜中，开启超临界CO2萃取装置，在设定萃取温度、压力条件下加压静态萃取，达到预定萃取时间后减压分离，收集得到根皮苷提取物。
3)离心分配色谱技术纯化：溶剂体系为正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水，溶剂系统静置分层后，取上相为固定相，下相为流动相，转子转速800～1200rpm。用流动相将步骤2)得到的根皮苷提取物溶解，上样体积为柱体积的5～10％，用紫外检测器在287nm下检测根皮苷峰并收集，将收集液减压浓缩、干燥，得到纯化根皮苷。
步骤1)中所述的加水量为苹果树枝干粉重量的10～20％，纤维素酶为市售商品酶，用量为苹果树枝干粉重量的0.5～1‰。
步骤2)中所述的超临界CO2-酶法提取条件为：萃取压力20～35MPa、萃取温度25～45℃、萃取时间30～120min，优选为萃取压力30MPa、萃取温度40℃、萃取时间45min。
步骤3)中所述的离心分配色谱溶剂体系中正己烷、乙酸乙酯、甲醇、水的体积分数分别为8～10％、40～45％、8～10％、40～45％，优选为正己烷∶乙酸乙酯∶甲醇∶水＝1∶5∶1∶5(v/v)。
本发明将超临界CO2萃取技术与酶法辅助提取技术相结合，酶解过程在超临界CO2中进行，使酶解效果及其对根皮苷提取的促进作用大幅提高，而且超临界CO2萃取的选择性好，无需夹带剂，产物分离简单、纯度高，经一次提取根皮苷得率可较溶剂提取法提高35％以上，产物纯度25％以上，进一步离心分配色谱纯化可得到纯度达90％以上的根皮苷提取物。利用本发明从苹果树枝中提取分离根皮苷，既有效提高了根皮苷的提取率，获得了高纯度根皮苷，又节约了分离纯化时间，而且收率高，简化了制备程序，是一种安全、高效的苹果根皮苷提取工艺，对于苹果资源的高效利用和根皮苷的开发具有重要意义。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的解释说明。
实施例1
一种利用苹果树枝制备高纯度根皮苷的方法，包括以下步骤：
1)自然阴干的苹果树枝，用植物粉碎机粉碎，过40目筛，取20g树枝粉，加入2g水浸润，并拌入0.01g纤维素酶，于35℃条件下预处理60min。
2)将步骤1)得到的苹果树枝粉与纤维素酶的混合物装入300mL萃取釜中，开启超临界CO2萃取装置，在萃取压力30MPa、萃取温度40℃条件下加压静态萃取45min，然后减压分离，收集得到根皮苷提取物，根皮苷得率为3.23％，纯度为29.37％。
3)配制正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水(1∶5∶1∶5，v/v)溶剂体系，静置分层后，取上相为固定相，下相为流动相，转子转速1200rpm。用流动相将步骤2)得到的根皮苷提取物溶解，上样体积为柱体积的10％，用紫外检测器在287nm下检测根皮苷峰并收集，将收集液减压浓缩、干燥，得到纯化根皮苷，回收率为98.86％，纯度为92.57％。
实施例2
一种利用苹果树枝制备高纯度根皮苷的方法，包括以下步骤：
1)自然阴干的苹果树枝，用植物粉碎机粉碎，过40目筛，取20g树枝粉，加入2.5g水浸润，并拌入0.02g纤维素酶，于30℃条件下预处理45min。
2)将步骤1)得到的苹果树枝粉与纤维素酶的混合物装入300mL萃取釜中，开启超临界CO2萃取装置，在萃取压力25MPa、萃取温度45℃条件下加压静态萃取60min，然后减压分离，收集得到根皮苷提取物，根皮苷得率为3.04％，纯度为28.76％。
3)配制正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水(1∶5∶1∶5，v/v)溶剂体系，静置分层后，取上相为固定相，下相为流动相，转子转速1000rpm。用流动相将步骤2)得到的根皮苷提取物溶解，上样体积为柱体积的5％，用紫外检测器在287nm下检测根皮苷峰并收集，将收集液减压浓缩、干燥，得到纯化根皮苷，回收率为99.13％，纯度为91.65％。

Claims (3)

1.一种利用苹果树枝制备根皮苷的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)苹果树枝预处理：自然阴干的苹果树枝，用植物粉碎机粉碎，过20～40目筛，加入适量水浸润，并拌入纤维素酶，于30～35℃条件下预处理30～60min；
2)超临界CO2-酶法提取：将步骤1)得到的苹果树枝粉与纤维素酶的混合物装入萃取釜中，开启超临界CO2萃取装置，在设定萃取温度、压力条件下加压静态萃取，达到预定萃取时间后减压分离，收集得到根皮苷提取物；
3)离心分配色谱技术纯化：溶剂体系为正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水，溶剂系统静置分层后，取上相为固定相，下相为流动相，转子转速800～1200rpm；用流动相将步骤2)得到的根皮苷提取物溶解，上样体积为柱体积的5～10％，用紫外检测器在287nm下检测根皮苷峰并收集，将收集液减压浓缩、干燥，得到纯化根皮苷；
其中，步骤1)中所述的加水量为苹果树枝干粉重量的10～20％，纤维素酶为市售商品酶，用量为苹果树枝干粉重量的0.5～1‰；步骤2)中所述的超临界CO2-酶法提取条件为：萃取压力20～35MPa、萃取温度25～45℃、萃取时间30～120min。
2.根据权利要求1所述的一种利用苹果树枝制备根皮苷的方法，其特征在于：步骤2)中所述的超临界CO2-酶法提取条件为：萃取压力30MPa、萃取温度40℃、萃取时间45min。
3.根据权利要求1所述的一种利用苹果树枝制备根皮苷的方法，其特征在于：步骤3)中所述的离心分配色谱溶剂体系中正己烷、乙酸乙酯、甲醇、水的体积分数分别为8～10％、40～45％、8～10％、40～45％。
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