CN106084252A - 一种杜仲叶皮中提取杜仲胶的方法 - Google Patents

一种杜仲叶皮中提取杜仲胶的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种从杜仲叶皮中提取杜仲胶的方法，该方法对杜仲叶皮进行清洗，烘干及机械破碎，利用碱溶液常温浸泡过滤，将滤渣高温灭菌，加入表面活性剂水溶液调节滤渣含水率，后接种放线菌菌种，并添加碳源和氮源，发酵破坏杜仲叶皮中的纤维素，进而利用常规溶剂法提取杜仲胶。本发明通过对杜仲胶的碱溶液预处理，利用放线菌在碱环境下对杜仲皮叶发酵降解木质素，同时添加表面活性剂溶液提高放线菌对杜仲皮叶中纤维素的降解效率，本方法不仅提高了杜仲胶收率，同时提高生物降解法提取杜仲胶的效率。

Description

一种杜仲叶皮中提取杜仲胶的方法
【技术领域】
本发明属于天然产物提取领域，涉及一种杜仲叶皮中提取杜仲胶的方法。
【背景技术】
杜仲(学名Eucommia ulmoides Oliver)，又名胶木，为杜仲科植物。目前，全国杜仲栽培面积约36万hm2，占世界杜仲种植总面积的99％以上，具有独特的资源优势用。研究表明，杜仲的主要有效成分有木质素类、苯丙素类、环稀醚蔽类、黄酮类、多糖类、氨基酸类、杜仲胶以及多种微量元素和维生素。杜仲是中国特有的经济作物，也是名贵的中药材，同时是世界上开发潜力最大的优质胶源树种。杜仲胶是除三叶橡胶外唯一具有巨大开发前景的优质天然胶资源。
杜仲胶是除三叶橡胶外唯一具有巨大开发前景的优质天然胶资源，是天然橡胶的同分异构体，二者的差别仅在于亚甲基位于双键的位置不同，天然橡胶的亚甲基位于双键同侧，杜仲胶的亚甲基位于双键的两侧，杜仲胶具有橡胶和塑料的双重性质，可开发出具有热塑性、热弹性和橡胶弹性的功能材料。杜仲胶品质优良，具有良好的热绝缘性和耐酸碱性，不易腐烛。杜仲胶品质优良，是良好的绝缘材料，制造海底电缆、高尔夫球、高压输电设备、输油管的上等材料。杜仲橡胶硫化制品，质量与天然硬橡胶一样，可以制作热记忆性材料、轮胎、多芯电缆接头、汽车缓冲器、温控开关机电雷达天线、密封材料。杜仲胶制成黏合剂，用以黏合金属、木材、岩石、皮革等。杜仲胶可以制成骨科医用夹板和假肢材料，由于这种材料强度高、透气性能好、成型容易，而成为目前较理想的医用材料其中用做骨科医用夹板，与国际上新出现的合成聚反式异戊二烯材料相比，杜仲胶具有强度高、价格低的优点。杜仲胶主要存在于杜仲叶、皮和翅果中，其中杜仲叶胶含量为2-4％，杜仲皮胶含量为8-10％。
目前杜仲胶的提取方法主要有化学溶剂法、微生物发酵或酶解法。例如陆志科等人采用甜酒曲对杜仲叶进行发酵后采5％NaOH溶液在90～100℃浸提发酵后的杜仲叶制得杜仲胶，但是发酵时间长，提取的胶的纯度低；溶剂法(即甲苯法)是用2％NaOH溶液在90～100℃浸提杜仲叶后，接着用甲苯回流提取杜仲叶，然后将甲苯回流提取物用5％NaOH溶液浸提即得杜仲胶，该方法虽然胶丝流失量小、纯度高，但是需要反复多次蒸馏才能将溶剂去除，不利于杜仲胶的精制。应用较为清洁的微生物法(中国专利：CN101914211A)提取杜仲胶，缺点是周期长，成本高。
【发明内容】
是针对以上现有技术的问题而提供一种杜仲叶皮中提取杜仲胶的方法，本发明利用碱溶液常温浸泡过滤预处理，利用放线菌菌种在碱环境下活性对杜仲叶皮进行发酵，通过加入表面活性剂水溶液提高提取效率，进而利用溶剂进行精制提取。
本发明提供的一种杜仲叶皮中提取杜仲胶的方法，包括如下步骤：
(1)对杜仲叶皮进行清洗，烘干及机械破碎，备用。
(2)将步骤(1)中得到破碎的杜仲叶皮，利用碱溶液常温浸泡12-24h，用清水冲洗过滤，过滤所得滤渣，滤液，备用。
(3)所述将滤渣高温灭菌，加入表面活性剂水溶液调节滤渣含水率至60％-70％，后接种放线菌菌种，并添加碳源和氮源，控制温度和pH发酵8d。
(4)将发酵后的杜仲叶皮中加入石油醚提取，蒸馏得到粗杜仲胶，再利用丙酮提纯得到精杜仲胶。
进一步的，所述步骤(2)中所述碱溶液采用0.1％-1％的NaOH水溶液。
进一步的，所述步骤(2)中经清水冲洗的后的滤液pH值控制为8-9。
进一步的，所述步骤(3)中高温灭菌采用100-200℃的高温蒸汽。
进一步的，所述步骤(3)中表面活性剂水溶液浓度为0.05％-0.15％。
进一步的，所述表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚，脱水山梨醇单硬脂酸脂，脱水山梨醇单油酸脂，聚氧乙烯脱水单月桂酸酯，聚氧乙烯脱水山梨醇单硬脂酸脂，聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸脂的一种或几种。
进一步的，所述步骤(3)中所述放线菌菌种质量为杜仲皮叶烘干质量的3％-5％，所述放线菌菌种为链霉菌菌种。
进一步的，所述步骤(3)中所述碳源采用0.5％的玉米粉，所述的氮源采用1％的尿素。
进一步的，所述步骤(3)中放线菌菌种的初始pH控制为8-9，温度控制为35-40℃。
进一步的，所述步骤(4)中中所述石油醚的体积与杜仲皮叶烘干质量之比为13-15：1。
与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下：
本发明先碱溶液常温浸泡过滤预处理，利用放线菌菌种在碱环境下活性发酵产生的酶对杜仲叶皮的纤维素进行降解，使杜仲胶充分暴露；此外，本发明通过加入表面活性剂，降低表面和界面张力，同时增加疏水或不可溶有机物的可溶性和移动性，促进纤维素降解；表面活性剂还可以改变细胞膜的通透性，从而加速酶的释放，提高降解效率，降低时间成本。
本方法具有所耗费化学试剂量少，工艺简单，具有生产周期短，污染小，生产成本低等优点。
【附图说明】
图1为本发明一种从杜仲胶叶皮中提取杜仲胶的方法的流程图。
【具体实施方式】
下面结合具体实施例对本发明技术方案作进一步的阐述和说明。
实施例1：
实施例1提供的一种杜仲叶皮中提取杜仲胶的方法，包括如下步骤：
对杜仲叶皮进行清洗，烘干及机械破碎，利用0.1％NaOH常温浸泡24h，用清水冲洗过滤，过滤所得滤渣，冲洗滤液的pH值为8将滤渣采用200℃高温蒸汽灭菌，加入0.05％聚乙二醇辛基苯基醚水溶液调节滤渣含水率60％，后接种链霉菌菌种，菌种质量为杜仲皮叶烘干质量的3％，并添加0.5％的玉米粉和1％的尿素，初始pH控制为8，温度控制为40℃，发酵8d；将发酵后的杜仲叶皮中加入石油醚提取，石油醚的体积与杜仲皮叶烘干质量之比为13：1，蒸馏得到粗杜仲胶，再利用丙酮提纯得到精杜仲胶，杜仲胶的收率为8.23％。
实施例2：
实施例2提供的一种杜仲叶皮中提取杜仲胶的方法，包括如下步骤：
对杜仲叶皮进行清洗，烘干及机械破碎，利用1％NaOH常温浸泡12h，用清水冲洗过滤，过滤所得滤渣，冲洗滤液的pH值为9将滤渣采用100℃高温蒸汽灭菌，加入0.15％脱水山梨醇单硬脂酸脂水溶液调节滤渣含水率65％，后接种链霉菌菌种，菌种质量为杜仲皮叶烘干质量的5％，并添加0.5％的玉米粉和1％的尿素，初始pH控制为9，温度控制为35℃，发酵8d；将发酵后的杜仲叶皮中加入石油醚提取，石油醚的体积与杜仲皮叶烘干质量之比为15：1，蒸馏得到粗杜仲胶，再利用丙酮提纯得到精杜仲胶，杜仲胶的收率为7.88％。
实施例3：
实施例3提供的一种杜仲叶皮中提取杜仲胶的方法，包括如下步骤：
对杜仲叶皮进行清洗，烘干及机械破碎，利用0.5％NaOH常温浸泡18h，用清水冲洗过滤，过滤所得滤渣，冲洗滤液的pH值为8.5，将滤渣采用120℃高温蒸汽灭菌，加入0.1％聚氧乙烯脱水单月桂酸酯水溶液调节滤渣含水率70％，后接种链霉菌菌种，菌种质量为杜仲皮叶烘干质量的4％，并添加0.5％的玉米粉和1％的尿素，初始pH控制为8.5，温度控制为38℃，发酵8d；将发酵后的杜仲叶皮中加入石油醚提取，石油醚的体积与杜仲皮叶烘干质量之比为14：1，蒸馏得到粗杜仲胶，再利用丙酮提纯得到精杜仲胶，杜仲胶的收率为8.02％。
实施例4：
实施例4提供的一种杜仲叶皮中提取杜仲胶的方法，包括如下步骤：
对杜仲叶皮进行清洗，烘干及机械破碎，利用1％NaOH常温浸泡24h，用清水冲洗过滤，过滤所得滤渣，冲洗滤液的pH值为8，将滤渣采用120℃高温蒸汽灭菌，加入0.1％聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸脂水溶液调节滤渣含水率68％，后接种链霉菌菌种，菌种质量为杜仲皮叶烘干质量的5％，并添加0.5％的玉米粉和1％的尿素，初始pH控制为8，温度控制为39℃，发酵8d；将发酵后的杜仲叶皮中加入石油醚提取，石油醚的体积与杜仲皮叶烘干质量之比为13：1，蒸馏得到粗杜仲胶，再利用丙酮提纯得到精杜仲胶，杜仲胶的收率为8.23％。
实施例5：
实施例5提供的一种杜仲叶皮中提取杜仲胶的方法，包括如下步骤：
对杜仲叶皮进行清洗，烘干及机械破碎，利用0.8％NaOH常温浸泡16h，用清水冲洗过滤，过滤所得滤渣，冲洗滤液的pH值为8，将滤渣采用120℃高温蒸汽灭菌，加入0.05％脱水山梨醇单油酸脂水溶液调节滤渣含水率66％，后接种链霉菌菌种，菌种质量为杜仲皮叶烘干质量的3.5％，并添加0.5％的玉米粉和1％的尿素，初始pH控制为8，温度控制为40℃，发酵8d；将发酵后的杜仲叶皮中加入石油醚提取，石油醚的体积与杜仲皮叶烘干质量之比为14：1，蒸馏得到粗杜仲胶，再利用丙酮提纯得到精杜仲胶，杜仲胶的收率为7.18％。
实施例6：
实施例6提供的一种杜仲叶皮中提取杜仲胶的方法，包括如下步骤：
对杜仲叶皮进行清洗，烘干及机械破碎，利用1％NaOH常温浸泡24h，用清水冲洗过滤，过滤所得滤渣，冲洗滤液的pH值为9，将滤渣采用120℃高温蒸汽灭菌，加入0.15％聚氧乙烯脱水山梨醇单硬脂酸酸脂水溶液调节滤渣含水率68％，后接种链霉菌菌种，菌种质量为杜仲皮叶烘干质量的5％，并添加0.5％的玉米粉和1％的尿素，初始pH控制为9，温度控制为39℃，发酵8d；将发酵后的杜仲叶皮中加入石油醚提取，石油醚的体积与杜仲皮叶烘干质量之比为13：1，蒸馏得到粗杜仲胶，再利用丙酮提纯得到精杜仲胶，杜仲胶的收率为7.89％。

Claims (10)

1.一种杜仲叶皮中提取杜仲胶的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)对杜仲叶皮进行清洗，烘干及机械破碎，备用。
(2)将步骤(1)中得到破碎的杜仲叶皮，利用碱溶液常温浸泡12-24h，用清水冲洗过滤，过滤所得滤渣，滤液，备用。
(3)将滤渣高温灭菌，加入表面活性剂水溶液调节滤渣含水率至60％-70％，后接种放线菌菌种，并添加碳源和氮源，控制温度和pH发酵8d。
(4)将发酵后的杜仲叶皮中加入石油醚提取，蒸馏得到粗杜仲胶，再利用丙酮提纯得到精杜仲胶。
2.根据权利要求1所述的杜仲叶皮中提取杜仲胶的方法，其特征在于：所述步骤(2)中所述碱溶液采用0.1％-1％的NaOH水溶液。
3.根据权利要求1所述的杜仲叶皮中提取杜仲胶的方法，其特征在于：所述步骤(2)中经清水冲洗的后的滤液pH值控制为8-9。
4.根据权利要求1所述的杜仲叶皮中提取杜仲胶的方法，其特征在于：所述步骤(3)中高温灭菌采用100-200℃的高温蒸汽。
5.根据权利要求1所述的杜仲叶皮中提取杜仲胶的方法，其特征在于：所述步骤(3)中表面活性剂水溶液浓度为0.05％-0.15％。
6.根据权利要求5所述的表面活性剂水溶液，其特征在于：所述表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚，脱水山梨醇单硬脂酸脂，脱水山梨醇单油酸脂，聚氧乙烯脱水单月桂酸酯，聚氧乙烯脱水山梨醇单硬脂酸脂，聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸脂的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的杜仲叶皮中提取杜仲胶的方法，其特征在于：所述步骤(3)中所述放线菌菌种质量为杜仲皮叶烘干质量的3％-5％，所述放线菌菌种为链霉菌菌种。
8.根据权利要求1所述的杜仲叶皮中提取杜仲胶的方法，其特征在于：所述步骤(3)中所述碳源采用0.5％的玉米粉，所述的氮源采用1％的尿素。
9.根据权利要求1所述的杜仲叶皮中提取杜仲胶的方法，其特征在于：所述步骤(3)中放线菌菌种的初始pH控制为8-9，温度控制为35-40℃。
10.根据权利要求1所述的杜仲叶皮中提取杜仲胶的方法，其特征在于：所述步骤(4)中所述石油醚的体积与杜仲皮叶烘干质量之比为13-15：1。
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