CN107033045A - 一种高纯度天然大蒜阿霍烯的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高纯度天然大蒜阿霍烯的制备方法，包括如下步骤：(1)将大蒜粉碎，加入第一溶剂后，自然发酵，得到产物A；(2)产物A与第二溶剂混合，超声提取，得到产物B；(3)产物B经过超临界CO2装置萃取分离，得到产物C；(4)产物C通过工业色谱分离纯化，收集到富含阿霍烯的洗脱液为产物D；(5)产物D减压浓缩除去溶剂，得到纯度大于98％的天然大蒜阿霍烯产品。本发明提供的方法，利用大蒜本身含有的蒜酶进行发酵，通过超声波提取阿霍烯，再利用超临界CO2萃取技术纯化阿霍烯，最后采用工业色谱技术制备高纯度的阿霍烯产品。该工艺简单、稳定，阿霍烯纯度高，为制备阿霍烯标准物质、研发新药提供基础。

Description

一种高纯度天然大蒜阿霍烯的制备方法
技术领域
本发明涉及中药提取分离技术领域，尤其涉及一种高浓度天然大蒜阿霍烯的制备方法。
背景技术
大蒜作为草药和食品使用已近两千多年。大蒜具有许多药理作用，如杀菌、防治心血管疾病、防治肿瘤和癌症等，在民间作为药食两用已经有上千年。
大蒜中含有丰富的蒜氨酸(Alliin)，其主要以稳定、无臭的形式存在于大蒜细胞质中。蒜氨酸为大蒜中主要功效成分的前体物质，在切割、捣碎、咀嚼等情况下，蒜氨酸酶(Alliinase)会迅速将蒜氨酸分解为硫代亚磺酸酯，其中的主要化合物为蒜素(Allicin)。蒜素及其他硫代亚磺酸酯在室温下很不稳定，数小时即可分解为硫化物形式、乙烯基二硫杂苯(二噻烯Dithiins)、阿霍烯类(Ajoene)。阿霍烯是蒜辣素的第二降解产物，在油浸大蒜中可稳定存在[1]。
阿霍烯是一种高生物活性的硫化物，具有预防心血管疾病、抗氧化、抗血栓、降血压、以及降低老年痴呆症和癌症的发生率、抗致病菌(包括耐药菌)、抗病毒、提高免疫力等生理、药理活性。
现在的阿霍烯制备技术虽然多种多样，相比以前产品获得率有所提高，工序难度有所下降，但是依然存在制备原料用量大，成本高，纯度提高技术难以突破瓶颈的问题。
到目前为止还未见报道有制备阿霍烯纯度超过90％的方法，市场上未出现高含量的阿霍烯产品。因此，研究如何将大蒜中蒜氨酸尽可能转化为阿霍烯并将阿霍烯提取分离，制备高纯度的阿霍烯具有重要的意义，。
[1]Yu T H，Wu C M.Stability of allicin in garlic juice[J].J Food Sci，1989，54(4):977-981.
发明内容
本发明目的在于提出一种如何高效的从大蒜中提取分离、制备高含量的阿霍烯的方法，该工艺合理、过程简单，阿霍烯纯度高，适合产业化制备阿霍烯标准物质、一类新药原料。
为达到此目的，本发明的技术方案如下：
(1)将大蒜粉碎，加入第一溶剂后，自然发酵2天，得到产物A；
(2)产物A与第二溶剂混合，超声提取，得到产物B；
(3)产物B经过超临界CO2装置萃取分离，得到产物C；
(4)产物C通过工业色谱分离纯化，收集到富含阿霍烯的洗脱液为产物D；
(5)产物D减压浓缩除去洗脱液，得到纯度大于98％的天然大蒜阿霍烯产品。
进一步地，步骤(1)中所述大蒜粉碎成0.5mm～10mm的蒜粒。
进一步地，步骤(1)中所述大蒜粉碎成为2mm的蒜粒。
进一步地，步骤(1)中所述加入的第一溶剂为乙醇，乙醇含量为60％～95％，优选地，第一溶剂的乙醇含量为80％；第一溶剂的加入量为大蒜重量的5％～30％，优选地，第一溶剂的加入量为20％。
进一步地，步骤(2)中所述超声提取所用的第二溶剂为60％～95％的乙醇，优选地，第二溶剂为85％乙醇；第二溶剂的加入量为大蒜重量的1～4倍，优选地，第二溶剂的加入量为蒜重量的2.5倍；提取1～3次，优选为1次；每次提取0.5～2h，优选为1h。
进一步地，步骤(3)中所述超临界CO2流体萃取压力为15～30MPa，优选为20MPa；萃取温度为40～70℃，优选为50℃；分离釜I压力为9～18MPa，优选为15MPa；分离釜I温度为45～70℃，优选为60℃；萃取0.5～2.5h，优选为1.5h。
进一步地，步骤(4)中所述工业色谱所用填料为碳十八键合硅胶C18、UniSil 10-100、UniPS10-300、AB-8、UniPSN10-300、氧化铝中的一种或多种，优选为UniSil 10-100。
进一步地，步骤(4)中所述工业色谱流动相为乙醇，乙醇含量为50％～90％，优选为70％乙醇；流速为10～50ml/min，优选为30ml/min。
本技术方案中，若无特别说明，乙醇的含量均以体积分数表示。
本发明的积极效果为：本发明通过将大蒜粉碎后，加入适量乙醇浸泡发酵后，利用超声波快速提取阿霍烯，再利用超临界CO2萃取技术富集纯化阿霍烯，最后通过工业色谱分离制备纯度大于98％的阿霍烯产品。大蒜粉碎后加乙醇浸泡发酵使蒜氨酸转化产生的阿霍烯溶于乙醇中，利于超声波提取，且减少超声提取乙醇的用量，节约原料；蒜粒的研磨粒度适当利于超声波快速提取同时不会因粒度过细而增加杂质；超声提取效率高，避免大蒜乙醇搅拌提取时，多糖等物质太黏而无法搅拌，降低提取效果；采用超临界CO2萃取，通过CO2流体“相似相容”的原理，将大蒜超声提取物中的阿霍烯富集纯化出来。通过控制分离釜I压力和温度，使极性较大的杂质及水分保留在分离釜I中，而阿霍烯则富集在分离釜II中。
附图说明
图1是本实施例1中步骤3中超临界CO2萃取物的高效液相色谱图；
图2是本实施例1中步骤4中工业色谱分离纯化超临界CO2萃取物的色谱图；
图3是本实施例1中步骤6中工业色谱分离纯化制备的样品高效液相色谱图。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例来详细说明本发明，在此以本发明的示意性实施例及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
1、取产自山东的大蒜10Kg，去皮，粉碎至粒度2mm，加入80％乙醇2Kg搅拌均匀，静置发酵2天。
2、上述发酵物加入85％乙醇25Kg，超声提取1h，过滤，滤液在温度55～75℃的条件下，减压浓缩除去滤液中的乙醇，得到超声提取物。
3、将上述超声提取物置于超临界CO2萃取装置的萃取釜中，调节萃取压力至20Mpa，萃取温度50℃，分离釜I压力15Mpa，分离釜I温度60℃。当萃取分离条件达到设置所需时，开始循环萃取，萃取1.5h，从分离釜II收集样品。如图1所示是超临界CO2萃取物的高效液相色谱图。
4、将超临界CO2萃取纯化的样品用适量70％乙醇溶解，过滤备用。
5、取填料UniSil 10-100 500g加无水乙醇500ml，搅拌均匀，以50bar的压力填充工业色谱DAC色谱柱，以70％乙醇平衡后分离超临界CO2萃取纯化的样品，以70％乙醇为洗脱剂、流速30ml/min，收集阿霍烯色谱峰，得阿霍烯色谱峰洗脱液。如图2所示，是工业色谱分离纯化超临界CO2萃取物的色谱图；
6、将阿霍烯色谱峰洗脱液在温度55～75℃的条件下，减压浓缩除去洗脱液中的乙醇，得到阿霍烯样品。经高效液相色谱检测，阿霍烯纯度为99.3％。如图3所示，是工业色谱分离纯化制备的样品高效液相色谱图。
实施例2
1、取产自吉林的大蒜10Kg，去皮，粉碎至粒度10mm，加入95％乙醇0.5Kg搅拌均匀，静置发酵2天。
2、上述发酵物每次加入40Kg 60％乙醇，超声提取3次，每次2h，过滤，滤液在温度55～75℃的条件下，减压浓缩除去滤液中的乙醇，得到超声提取物。
3、将上述超声提取物置于超临界CO2萃取装置的萃取釜中，调节萃取压力至30Mpa，萃取温度40℃，分离釜I压力18Mpa，分离釜I温度70℃。当萃取分离条件达到设置所需时，开始循环萃取，萃取2.5h，从分离釜II收集样品。
4、将超临界CO2萃取纯化的样品用适量50％乙醇溶解，过滤备用。
5、取填料AB-8 500g加无水乙醇500ml，搅拌均匀，以40bar的压力填充工业色谱DAC色谱柱，以50％乙醇平衡后分离超临界CO2萃取纯化的样品，以50％乙醇为洗脱剂、流速50ml/min，收集阿霍烯色谱峰，得阿霍烯色谱峰洗脱液。
6、将阿霍烯色谱峰洗脱液在温度55～75℃的条件下，减压浓缩除去洗脱液中的乙醇，得到阿霍烯样品。经高效液相色谱检测，阿霍烯纯度为98.7％。
实施例3
1、取产自宁夏的大蒜10Kg，去皮，粉碎至粒度0.5mm，加入60％乙醇3Kg搅拌均匀，静置发酵2天。
2、上述发酵物每次加入10Kg 95％乙醇，超声提取2次，每次0.5h，过滤，滤液在温度55～75℃的条件下，减压浓缩除去滤液中的乙醇，得到超声提取物。
3、将上述超声提取物置于超临界CO2萃取装置的萃取釜中，调节萃取压力至15Mpa，萃取温度70℃，分离釜I压力9Mpa，分离釜I温度45℃。当萃取分离条件达到设置所需时，开始循环萃取，萃取0.5h，从分离釜II收集样品。
4、将超临界CO2萃取纯化的样品用适量90％乙醇溶解，过滤备用。
5、取填料AB-8 500g加无水乙醇500ml，搅拌均匀，以40bar的压力填充工业色谱DAC色谱柱，以90％乙醇平衡后分离超临界CO2萃取纯化的样品，以90％乙醇为洗脱剂、流速10ml/min，收集阿霍烯色谱峰，得阿霍烯色谱峰洗脱液。
6、将阿霍烯色谱峰洗脱液在温度55～75℃的条件下，减压浓缩除去萃取液中的乙醇，得到阿霍烯样品。经高效液相色谱检测，阿霍烯纯度为98.2％。如图3所示，是工业色谱分离纯化制备的样品高效液相色谱图。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种高纯度天然大蒜阿霍烯的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
(1)将大蒜粉碎，加入第一溶剂后，自然发酵2天，得到产物A；
(2)产物A与第二溶剂混合，超声提取，得到产物B；
(3)产物B经过超临界CO2装置萃取分离，得到产物C；
(4)产物C通过工业色谱分离纯化，收集到富含阿霍烯的洗脱液为产物D；
(5)产物D减压浓缩除去洗脱液，得到纯度大于98％的天然大蒜阿霍烯产品。
2.根据权利要求1所述的一种高纯度天然大蒜阿霍烯的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，大蒜粉碎成0.5mm～10mm的蒜粒。
3.根据权利要求1所述的一种高纯度天然大蒜阿霍烯的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，加入的第一溶剂为乙醇，乙醇含量为60％～95％，加入量为大蒜重量的5％～30％。
4.根据权利要求1所述的一种高纯度天然大蒜阿霍烯的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，超声提取所用的第二溶剂为60％～95％的乙醇，加入量为大蒜重量的1～4倍，提取1～3次，每次提取0.5～2h。
5.根据权利要求1所述的一种高纯度天然大蒜阿霍烯的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，超临界CO2流体萃取压力为15～30MPa，萃取温度为40～70℃，分离釜I压力为9～18MPa，分离釜I温度为45～70℃，萃取0.5～2.5h。
6.根据权利要求1所述的一种高纯度天然大蒜阿霍烯的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，工业色谱所用填料为碳十八键合硅胶C18、UniSil10-100、UniPS10-300、AB-8、UniPSN10-300、氧化铝中的一种或两种以上。
7.根据权利要求1所述的一种高纯度天然大蒜阿霍烯的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，工业色谱流动相为乙醇，乙醇含量为50％～90％，流速为10～50ml/min。
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