CN107311912A - 一种从蚕沙中提取1‑脱氧野尻霉素的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种从蚕沙中提取1‑脱氧野尻霉素的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将干净的蚕沙进行连续逆流提取得到蚕沙提取液和糊状混合物；(2)将所述提取液进行絮凝沉淀得到澄清液；(3)将所述澄清液进行超滤除杂得到超滤透过液；(4)将所述超滤透过液进行纳滤浓缩得到纳滤浓缩液；(5)将所述纳滤浓缩液进行萃取分离得到萃取液；(6)将所述萃取液进行浓缩干燥得到含有1‑脱氧野尻霉素的成品，成品中所述1‑脱氧野尻霉素的质量分数为20～30％。该方法操作简便、成本低、节能环保、并且能进行工业化生产。

Description

一种从蚕沙中提取1-脱氧野尻霉素的方法
技术领域
本发明涉及一种从天然产物中提取药理活性成份的技术，具体涉及一种从蚕沙中提取1-脱氧野尻霉素的方法。
背景技术
1-脱氧野尻霉素(DNJ)，是一种存在于桑叶、蚕沙中的多羟基天然生物碱，含量约为0.1％，在已知植物中含量较高，其分子式为C6H13NO4，分子量为163.17，是目前预防治疗糖尿病市场上唯一获得国际公认的零伤害生物制剂，在医药、保健品、功能性食品等领域有着广泛的应用前景。
目前国内提取1-脱氧野尻霉素主要有以下几种方法：1、将桑叶粉碎后进行提取、无机酸进行酸化，然后过阳离子交换树脂，氨水洗脱，经浓缩干燥，得到DNJ 产品，其工艺虽简单，但过阳离子交换树脂，损失较大。2、将桑叶进行提取、浓缩、微孔过滤、经有机超滤膜过滤，然后过大孔吸附树脂以及阳离子交换树脂，最后浓缩、干燥得产品，产品纯度可达50％以上，但是工艺繁琐、过程复杂、设备投入大、不利工业生产。3、以桑叶为原料，经过前处理、酶解、过滤、连续组合提取(罐组间歇式)、浓缩、醇沉、离心、膜滤、浓缩、干燥，该方法存在工艺繁琐、过程复杂、成本高等缺陷。
综上所述，目前的提取方法存在以下问题，一是以桑叶为原料，与家蚕争食，资源利用率低，原料成本高，二是工艺繁琐、过程复杂、设备投入大、成本高，费工费时、污染环境，不利于工业化生产。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种用蚕沙提取1-脱氧野尻霉素的方法，该方法利于资源节约、操作简便、成本低、节能环保、并且能进行工业化生产。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种从蚕沙中提取1-脱氧野尻霉素的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将干净的蚕沙进行连续逆流提取得到蚕沙提取液和糊状混合物；(2)将所述提取液进行絮凝沉淀得到澄清液； (3)将所述澄清液进行超滤除杂得到超滤透过液；(4)将所述超滤透过液进行纳滤浓缩得到纳滤浓缩液；(5)将所述纳滤浓缩液进行萃取分离得到萃取液；(6) 将所述萃取液进行浓缩干燥得到含有1-脱氧野尻霉素的成品，成品中所述1-脱氧野尻霉素的质量分数为20～30％。
优选的，所述步骤(1)具体为将干净的蚕沙加水润湿均匀，用乙醇进行连续逆流提取1～3小时，得到第一提取液，将所述第一提取液减压浓缩回收乙醇得到第二提取液，将所述第二提取液冷却分离得到蚕沙提取液与糊状混合物。
优选的，所述干净的蚕沙是将蚕沙进行干法处理，除去铁钉、石子、玻璃、粉尘、泥土等杂质后得到的。
优选的，所述加水润湿后的蚕沙含水率为30～50％，所述连续逆流提取的温度为30～50℃。
更优选的，所述加水润湿后的蚕沙的含水率为35～45％，所述连续逆流提取的温度为35～45℃。
优选的，所述糊状混合物用于制备叶绿素衍生物。
更优选的，所述连续逆流提取得到的尾渣可以用于生产牛羊饲料和有机肥。
优选的，所述步骤(2)具体为将所述提取液加入质量分数为5％的聚合氯化铝，搅拌1～2小时，然后加入质量分数为0.3％聚丙烯酰胺后搅拌20～40分钟，静置分层得到澄清液和固态混合物。
更优选的，所述步骤(2)具体为将所述提取液加入质量分数为5％的聚合氯化铝，搅拌1小时，然后加入质量分数为0.3％聚丙烯酰胺后搅拌30分钟，静置分层得到澄清液和固态混合物。
更优选的，所述固态混合物还可以进行压滤得到滤液和滤饼，所述滤饼用作有机肥，所述滤液可以再次进行絮凝沉淀。
优选的，所述提取液、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺加入的体积份数的比例为50: (1～2)：(2～3)。
更优选的，所述提取液、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺加入的体积份数的比例为50:1：2.5。
优选的，所述步骤(3)将所述澄清液进行超滤除杂主要除去澄清液中的胶体和大分子杂质。
优选的，所述步骤(4)具体为将所述超滤透过液经纳滤1:5浓缩，去除盐、灰份、水及小分子杂质，再经刮板薄膜减压1:(2～4)倍浓缩，得到纳滤浓缩液。
优选的，所述(5)具体为将所述纳滤浓缩液加入碱溶液调节PH至9～11，使 DNJ呈游离状，加入与所述纳滤浓缩液等体积的亲脂性溶剂，常温下搅拌萃取1～2 小时，静置4小时分层得到萃取液。
更优选的，所述碱溶液为氢氧化钠溶液。
优选的，所述步骤(6)具体为将萃取液在30～60℃减压浓缩至所述萃取液呈膏状，在所述膏状萃取液中加入麦芽糊精和纯水，搅拌溶解，经过喷雾干燥得到1-脱氧野尻霉素成品。
更优选的，所述步骤(6)具体为将萃取液在40～50℃减压浓缩至所述萃取液呈膏状，在所述膏状萃取液中加入麦芽糊精和纯水，搅拌溶解，经过喷雾干燥得到1- 脱氧野尻霉素成品，所述成品中1-脱氧野尻霉素的质量分数为20～30％。
优选的，所述麦芽糊精的重量为所述膏状萃取液的30％～40％，所述纯水的重量为所述膏状萃取液的5～7倍。
本申请与现有技术相比，其详细说明如下：
1、桑叶本是家蚕的食物，家蚕食用大量桑叶，主要吸收蛋白用于自身成长和吐丝，而其它有益成分通过排泄物形成蚕沙，其中也包括脱氧野尻霉素。经检测，蚕沙与桑叶中的脱氧野尻霉素含量相差不大。本发明采用蚕沙作为原料，蚕沙为其他产业链的废弃物，具有不与家蚕争食桑叶，充分利用废弃物、成本低、节能环保等优点；2、本发明采用连续逆流提取工艺对蚕沙进行提取，连续逆流提取工艺具有溶耗低、提取时间短、提取率高的特点，且脂溶性提取物用于生产叶绿素衍生物，水溶性提取物用于生产脱氧野尻霉素，提取残渣用于生产牛羊饲料和有机肥，充分合理利用资源，不产生浪费并且不会污染环境；3、本发明采用超滤和纳滤的膜分离工艺，该工艺既有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保的优点，并且是分子级过滤，过滤过程简单、易于控制；4、采用萃取工艺进行分离，简单易操作，避免了柱层析分离的繁琐与高成本，有利于工业化大生产。
附图说明
图1为本发明提供的一种蚕沙工业化生产1-脱氧野尻霉素的方法的工艺流程图
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
一种蚕沙工业化生产1-脱氧野尻霉素的方法，包括以下步骤：
a、连续逆流提取：取一定质量的蚕沙，经过干法清理，除去铁钉、石子、玻璃、粉尘、泥土等杂质，加水润湿均匀，使蚕沙的含水率为35％，进入连续逆流提取器，温度控制在35-45℃，乙醇连续逆流提取1小时，得到第一提取液，将所述第一提取液减压浓缩回收乙醇得到第二提取液，将所述第二提取液冷却分离得到蚕沙提取液与糊状混合物，所述糊状混合物用于制备叶绿素衍生物，所述蚕沙提取液用于制备1-脱氧野尻霉素。
b、絮凝沉淀：取蚕沙提取液50立方，加入1立方质量分数为5％的聚合氯化铝，搅拌1小时，加入2.5立方质量分数为0.3％的聚丙烯酰胺搅拌20分钟，静置分层得到澄清液和固态混合物，将所述固态混合物压滤，滤饼用作有机肥，滤液返再次进行絮凝沉淀。
c、超滤除杂：将所述澄清液经超滤去除胶体、大分子杂质得到超滤透过液。
d、纳滤浓缩：将所述超滤透过液经纳滤1:5浓缩，去除盐、灰份、水及小分子杂质，得纳滤浓缩液约10立方，再经刮板薄膜减压1:3浓缩，得最终纳滤浓缩液约 3.3立方。
e、萃取分离：将所述纳滤浓缩液加入NaOH溶液，调pH＝10，加入3.3立方亲脂性溶剂常温搅拌萃取1小时，静置4小时分层得到萃取液。
f、浓缩干燥：取萃取液约3.3立方在45℃温度下减压浓缩至所述萃取液呈膏状，在所述膏状萃取液中加入麦芽糊精20kg、纯水300L，搅拌溶解1小时，喷雾干燥得含量约25％的1-脱氧野尻霉素成品约70kg。
实施例2
一种蚕沙工业化生产1-脱氧野尻霉素的方法，包括以下步骤：
a、连续逆流提取：取一定质量的蚕沙，经过干法清理，除去铁钉、石子、玻璃、粉尘、泥土等杂质，加水润湿均匀，使蚕沙的含水率为45％，进入连续逆流提取器，温度控制在35-45℃，乙醇连续逆流提取2小时，得到第一提取液，将所述第一提取液减压浓缩回收乙醇得到第二提取液，将所述第二提取液冷却分离得到蚕沙提取液与糊状混合物，所述糊状混合物用于制备叶绿素衍生物，所述蚕沙提取液用于制备1-脱氧野尻霉素。
b、絮凝沉淀：取蚕沙提取液50立方，加入2立方质量分数为5％的聚合氯化铝，搅拌2小时，加入3立方质量分数为0.3％的聚丙烯酰胺搅拌40分钟，静置分层得到澄清液和固态混合物，将所述固态混合物压滤，滤饼用作有机肥，滤液返再次进行絮凝沉淀。
c、超滤除杂：将所述澄清液经超滤去除胶体、大分子杂质得到超滤透过液。
d、纳滤浓缩：将所述超滤透过液经纳滤1:5浓缩，去除盐、灰份、水及小分子杂质，得纳滤浓缩液约10立方，再经刮板薄膜减压1:2浓缩，得最终纳滤浓缩液约5立方。
e、萃取分离：将所述纳滤浓缩液加入NaOH溶液，调pH＝9，加入5立方亲脂性溶剂常温搅拌萃取1小时，静置4小时分层得到萃取液。
f、浓缩干燥：取萃取液约5立方在50℃温度下减压浓缩至所述萃取液呈膏状，在所述膏状萃取液中加入麦芽糊精15kg、纯水300L，搅拌溶解1小时，喷雾干燥得含量约30％的1-脱氧野尻霉素成品约75kg。
实施例3
一种蚕沙工业化生产1-脱氧野尻霉素的方法，包括以下步骤：
a、连续逆流提取：取一定质量的蚕沙，经过干法清理，除去铁钉、石子、玻璃、粉尘、泥土等杂质，加水润湿均匀，使蚕沙的含水率为30％，进入连续逆流提取器，温度控制在35-45℃，乙醇连续逆流提取1.5小时，得到第一提取液，将所述第一提取液减压浓缩回收乙醇得到第二提取液，将所述第二提取液冷却分离得到蚕沙提取液与糊状混合物，所述糊状混合物用于制备叶绿素衍生物，所述蚕沙提取液用于制备1-脱氧野尻霉素。
b、絮凝沉淀：取蚕沙提取液50立方，加入1立方质量分数为5％的聚合氯化铝，搅拌1小时，加入2立方质量分数为0.3％的聚丙烯酰胺搅拌30分钟，静置分层得到澄清液和固态混合物，将所述固态混合物压滤，滤饼用作有机肥，滤液返再次进行絮凝沉淀。
c、超滤除杂：将所述澄清液经超滤去除胶体、大分子杂质得到超滤透过液。
d、纳滤浓缩：将所述超滤透过液经纳滤1:5浓缩，去除盐、灰份、水及小分子杂质，得纳滤浓缩液约10立方，再经刮板薄膜减压1:4浓缩，得最终纳滤浓缩液约 2.5立方。
e、萃取分离：将所述纳滤浓缩液加入NaOH溶液，调pH＝11，加入2.5立方亲脂性溶剂常温搅拌萃取1小时，静置4小时分层得到萃取液。
f、浓缩干燥：取萃取液约2.5立方在40℃温度下减压浓缩至所述萃取液呈膏状，在所述膏状萃取液中加入麦芽糊精10kg、纯水250L，搅拌溶解1小时，喷雾干燥得含量约20％的1-脱氧野尻霉素成品约60kg。
实施例4
一种蚕沙工业化生产1-脱氧野尻霉素的方法，包括以下步骤：
a、连续逆流提取：取一定质量的蚕沙，经过干法清理，除去铁钉、石子、玻璃、粉尘、泥土等杂质，加水润湿均匀，使蚕沙的含水率为50％，进入连续逆流提取器，温度控制在35-45℃，乙醇连续逆流提取2小时，得到第一提取液，将所述第一提取液减压浓缩回收乙醇得到第二提取液，将所述第二提取液冷却分离得到蚕沙提取液与糊状混合物，所述糊状混合物用于制备叶绿素衍生物，所述蚕沙提取液用于制备1-脱氧野尻霉素。
b、絮凝沉淀：取蚕沙提取液50立方，加入1立方质量分数为5％的聚合氯化铝，搅拌2小时，加入2.5立方质量分数为0.3％的聚丙烯酰胺搅拌40分钟，静置分层得到澄清液和固态混合物，将所述固态混合物压滤，滤饼用作有机肥，滤液返再次进行絮凝沉淀。
c、超滤除杂：将所述澄清液经超滤去除胶体、大分子杂质得到超滤透过液。
d、纳滤浓缩：将所述超滤透过液经纳滤1:5浓缩，去除盐、灰份、水及小分子杂质，得纳滤浓缩液约10立方，再经刮板薄膜减压1:3浓缩，得最终纳滤浓缩液约 3.3立方。
e、萃取分离：将所述纳滤浓缩液加入NaOH溶液，调pH＝10，加入3.3立方亲脂性溶剂常温搅拌萃取1小时，静置4小时分层得到萃取液。
f、浓缩干燥：取萃取液约3.3立方在30℃温度下减压浓缩至所述萃取液呈膏状，在所述膏状萃取液中加入麦芽糊精15kg、纯水300L，搅拌溶解1小时，喷雾干燥得含量约25％的1-脱氧野尻霉素成品约70kg。
实施例5
一种蚕沙工业化生产1-脱氧野尻霉素的方法，包括以下步骤：
a、连续逆流提取：取一定质量的蚕沙，经过干法清理，除去铁钉、石子、玻璃、粉尘、泥土等杂质，加水润湿均匀，使蚕沙的含水率为45％，进入连续逆流提取器，温度控制在35-45℃，乙醇连续逆流提取1.5小时，得到第一提取液，将所述第一提取液减压浓缩回收乙醇得到第二提取液，将所述第二提取液冷却分离得到蚕沙提取液与糊状混合物，所述糊状混合物用于制备叶绿素衍生物，所述蚕沙提取液用于制备1-脱氧野尻霉素。
b、絮凝沉淀：取蚕沙提取液50立方，加入1立方质量分数为5％的聚合氯化铝，搅拌1小时，加入2立方质量分数为0.3％的聚丙烯酰胺搅拌50分钟，静置分层得到澄清液和固态混合物，将所述固态混合物压滤，滤饼用作有机肥，滤液返再次进行絮凝沉淀。
c、超滤除杂：将所述澄清液经超滤去除胶体、大分子杂质得到超滤透过液。
d、纳滤浓缩：将所述超滤透过液经纳滤1:5浓缩，去除盐、灰份、水及小分子杂质，得纳滤浓缩液约10立方，再经刮板薄膜减压1:3浓缩，得最终纳滤浓缩液约 3.3立方。
e、萃取分离：将所述纳滤浓缩液加入NaOH溶液，调pH＝10，加入3.3立方亲脂性溶剂常温搅拌萃取1小时，静置4小时分层得到萃取液。
f、浓缩干燥：取萃取液约3.3立方在60℃温度下减压浓缩至所述萃取液呈膏状，在所述膏状萃取液中加入麦芽糊精15kg、纯水300L，搅拌溶解1小时，喷雾干燥得含量约20％的1-脱氧野尻霉素成品约70kg。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种从蚕沙中提取1-脱氧野尻霉素的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将干净的蚕沙进行连续逆流提取得到蚕沙提取液和糊状混合物；(2)将所述提取液进行絮凝沉淀得到澄清液；(3)将所述澄清液进行超滤除杂得到超滤透过液；(4)将所述超滤透过液进行纳滤浓缩得到纳滤浓缩液；(5)将所述纳滤浓缩液进行萃取分离得到萃取液；(6)将所述萃取液进行浓缩干燥得到含有1-脱氧野尻霉素的成品，成品中所述1-脱氧野尻霉素的质量分数为20～30％。
2.根据权利要求1所述的提取1-脱氧野尻霉素的方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为将干净的蚕沙加水润湿均匀，用乙醇进行连续逆流提取1～3小时，得到第一提取液，将所述第一提取液减压浓缩回收乙醇得到第二提取液，将所述第二提取液冷却分离得到蚕沙提取液和糊状混合物。
3.根据权利要求2所述的提取1-脱氧野尻霉素的方法，其特征在于，所述加水润湿后的蚕沙含水率为30～50％，所述连续逆流提取的温度为30～50℃。
4.根据权利要求2所述的提取1-脱氧野尻霉素的方法，其特征在于，所述糊状混合物用于制备叶绿素衍生物。
5.根据权利要求1所述的提取1-脱氧野尻霉素的方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为将所述提取液加入5％聚合氯化铝，搅拌1～2小时，然后加入0.3％聚丙烯酰胺后搅拌20～40分钟，静置分层得到澄清液和固态混合物。
6.根据权利要求5所述的提取1-脱氧野尻霉素的方法，其特征在于，所述提取液、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺加入的体积份数的比例为50:(1～2)：(2～4)。
7.根据权利要求1所述的提取1-脱氧野尻霉素的方法，其特征在于，所述步骤(4)具体为将所述超滤透过液经纳滤1:5浓缩，去除盐、灰份、水及小分子杂质，再经刮板薄膜减压1:(2～4)倍浓缩，得到纳滤浓缩液。
8.根据权利要求1所述的提取1-脱氧野尻霉素的方法，其特征在于，所述(5)具体为将所述纳滤浓缩液加入碱溶液调节PH至9～11，使DNJ呈游离状，加入与所述纳滤浓缩液等体积的亲脂性溶剂，常温下搅拌萃取1～2小时，静置4小时分层得到萃取液。
9.根据权利要求1所述的提取1-脱氧野尻霉素的方法，其特征在于，所述步骤(6)具体为将萃取液在30～60℃减压浓缩至所述萃取液呈膏状，在所述膏状萃取液中加入麦芽糊精和纯水，搅拌溶解，经过喷雾干燥得到1-脱氧野尻霉素成品。
10.根据权利要求9所述的提取1-脱氧野尻霉素的方法，其特征在于，所述麦芽糊精的重量为所述膏状萃取液的30％～40％，所述纯水的重量为所述膏状萃取液的5～7倍。
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