CN107556277A

CN107556277A - 从红旱莲中提取槲皮素、异槲皮苷的方法

Info

Publication number: CN107556277A
Application number: CN201711046644.4A
Authority: CN
Inventors: 谢冬养
Original assignee: Guilin Newtel Biological Technology Co Ltd
Current assignee: Guilin Newtel Biological Technology Co Ltd
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2017-10-31
Publication date: 2018-01-09

Abstract

本发明公开了从红旱莲中提取槲皮素、异槲皮苷的方法，包括下述步骤:包括如下步骤：1)将红旱莲清洗干净，晾干，用粉碎机粉碎，过筛；2)亚临界水萃取：将处理好的原料置于萃取釜中，加入相当于原料0.001重量份的羟乙基纤维素，将脱氧去离子水注入釜中，萃取温度170‑200℃，压力8‑10Mpa，萃取时间0.5‑1.0h，对红旱莲进行萃取，萃取结束，泄压，在8‑10Mpa下分别在170‑185℃、185‑200℃收集得到两部分萃取液，取液流入收集罐中冷却至室温；3)纯化：将步骤2)得到的萃取液分别浓缩，分别通过大孔树脂进行柱层析，用50％v/v的乙醇洗脱，得到洗脱液，浓缩，干燥，得到成品。

Description

从红旱莲中提取槲皮素、异槲皮苷的方法

技术领域

本发明涉及生物技术领域的提取方法，具体涉及从红旱莲中提取槲皮素、异槲皮苷的方法。

背景技术

槲皮素(Quercetin)，又名：栎精、槲皮黄素，分子式C₁₅H₁₀O₇，分子量302.23，理化性质：黄色针状结晶,，溶于冰醋酸，碱性水溶液呈黄色，几乎不溶于水，乙醇溶液味很苦。槲皮素属黄酮类化合物，多以甙的形式存在，经酸水解可得到槲皮素。槲皮黄素可作为药品，具有较好的祛痰、止咳作用，并有一定的平喘作用。此外还有降低血压、增强毛细血管抵抗力、减少毛细血管脆性、降血脂、扩张冠状动脉，增加冠脉血流量等作用。用于治疗慢性支气管炎。对冠心病及高血压患者也有辅助治疗作用。

异槲皮苷(Isoquercitrin)，别名：槲皮素-3-O-葡萄糖苷、异槲皮素，罗布麻甲素。分子式：C₂₁H₂₀O₁₂，分子量：464.38。黄色针状结晶(水)，熔点225-227℃，几乎不溶于冷水，微溶于沸水，溶于碱溶液显深黄色。黄色结晶(乙醇)，熔点206-208℃和232-236℃。淡黄色针晶，熔点220-222℃(分解)。结晶(热水)，熔点230℃。动物实验具有降血压作用。毛细血管渗透性等试验表明具有抗炎作用。对棉蛉芽虫的幼虫有毒杀作用。具有降酶作用，为田基黄治疗肝炎的有效成分之一。

红旱莲，又名长柱金丝桃、湖南连翘、鸡心菜等，系藤黄科金丝桃属植物黄海棠(Hypericumascyron L.)的全草，具有凉血止血、平肝消肿、清热解毒之功效，可用于抗抑郁症、抗病毒、抗癌等。研究表明黄酮类化合物是红旱莲发挥药效的主要物质基础，该类物质具有抗衰老、抗抑郁、降血压、降血脂等多重生理作用。

现有技术对黄酮的提取，主要采用超声波法提取黄酮类物质，它的原理是超声的空化作用对细胞膜的破坏，有助于黄酮类化合物的释放与溶出，超声波使提取液不断震荡，促进溶质扩散，超声波产生的震荡作用还可促进细胞内物质的释放、扩散及溶解，有利于提高提取物的提取率。同时超声波的热效应使水温基本在57℃，对原料有水浴作用。因此，超声波法相对于加热提取，缩短了提取时间，提高了有效成分的提出率，原料的利用率。有大量文献报道了从葛根、水芹、苦荞麦、银杏叶等中提取黄酮类物质。

现有的萃取方法，在挥发油方面的应用水蒸气蒸馏法和有机溶剂萃取法是目前应用最广泛的传统植物挥发油或有效成分的萃取方法，但操作时间长、能耗高、选择性差、有机溶剂易残留等缺陷使得这两种传统方法的工业化、规模化应用受到了很大限制。SFE技术以其无毒、残留量低、有效成分不易被破坏等优点备受称赞。但由于常用溶剂C0₂具有非极性和相对分子质量小的特点，使得对某些物质的溶解度较低、选择性不高而使提取效果并不理想，实际操作中往往要通过添加夹带剂来提高萃取率，萃取结束后，必须设法除去挥发油中的夹带剂，这势必导致工艺的复杂及易挥发成分的损失及氧化；另外由于水不溶于C0₂，因而超临界C0₂萃取过程常需将原料预先干燥，额外增加了成本，也使芳香性化合物油有所损失。此外，从植物中提取挥发油时，由于超临界C0₂不仅对挥发油而且对低极性的化合物如角质层中的蜡质、脂肪酸、有色物质及树脂也有相似的溶解性，提取过程中这些物质也会被提取出来，虽然采用复杂的体系也可以得到较纯的挥发油，但操作繁琐且对设备的要求也更为苛刻。

水的临界压力及临界温度分别为22.1MPa和374℃，在f>374℃，p>22.1MPa条件下，水的介电常数为5-15。在比374.2℃和22.1MPa稍微低一些的低温压下成液体状态的水称为“亚临界水”。将水加热至沸点以上，临界点以下，并控制系统压力使水保持为液态，这种状态的水被称为亚临界水，在文献中也有称它为超热水和高温水。通常条件下，水是极性化合物。在505kPa压力下，随温度升高(50-300℃)，其介电常数由70减小至1，也就是说其性质由强极性渐变为非极性，可将溶质按极性由高到低萃取出来。在温度和压力都较高的条件下、水的极性降低，可以萃取非极性化合物；温度和压力都较低的条件下，水的极性提高，可以萃取极性化合物。在实际萃取过程中，由于压力对介电常数的影响不如温度的影响大，所以主要通过调节温度来控制水的介电常数。由于是不使用酸、碱和催化剂的水在高热高压下的处理技术，因此亚临界水的提取方法被称之为“绿色的处理法”。此外，提取可以在数秒钟到数分钟的短时间内完成，故而具有可以进行连续处理的优点。亚临界水萃取技术在天然产物领域的活性成分的提取上很有前景。

发明内容

本发明的目的是提供从红旱莲中提取槲皮素、异槲皮苷的方法，具有工艺简单，适合生产，时间短等优点。

本发明通过以下技术方案实现。

从红旱莲中提取槲皮素、异槲皮苷的方法，具体包括如下步骤：

1)将红旱莲清洗干净，晾干，用粉碎机粉碎，过筛；

2)亚临界水萃取：将处理好的原料置于萃取釜中，加入相当于原料0.001重量份的羟乙基纤维素，将脱氧去离子水注入釜中，萃取温度170-200℃，压力8-10Mpa，萃取时间0.5-1.0h，对红旱莲进行萃取，萃取结束，泄压，在8-10Mpa下分别在170-185℃、185-200℃收集得到两部分萃取液，取液流入收集罐中冷却至室温；

3)纯化：将步骤2)得到的萃取液分别浓缩，分别通过大孔树脂进行柱层析，用50％(v/v)的乙醇洗脱，得到洗脱液，浓缩，干燥，得到成品。

本发明步骤1)所述的过筛，优选过20-80目筛。

步骤2)所述的将脱氧去离子水注入釜中，优选将脱氧去离子水以小于10mL/min的流速注入釜中，料液比为1:2-3。

步骤3)所述的浓缩，优选温度控制≤50℃，真空控制在-0.08±0.01MPa，浓缩至0.95-1.05g/ml。

步骤3)所述的大孔树脂，树脂型号优选D101、DM130和AB-8。

步骤3)所述的通过大孔树脂进行柱层析，优选湿法装柱，上样浓度8.0mg/mL，上样量为3BV，洗脱时，先用水洗至流出液近无色，随后用6BV的50％(v/v)乙醇洗脱，收集洗脱液。

与现有技术相比，本发明的优点：

1、现有技术中，无论是超声波法提取、加热提取、酶解提取等，灰分比较高，一般在3-5％左右，而现在很多欧美客户在要求高含量的同时，还要求灰分在3％以下，而现有的工艺、传统的工艺无法直接生产出这样规格的产品。而本发明的方法得到的槲皮素、异槲皮苷，含量在99.5％以上、灰分在1.5％以下。

2、本发明在亚临界水萃取时，在物料中加入一定量的羟乙基纤维素是关键。在前期的实验中发现，如果没有添加羟乙基纤维素，直接采用亚临界水萃取，得到的最终产品灰分(3％左右)和现有技术相比没有差异性，而加入了羟乙基纤维素，则可以显著降低最终产品灰分(1.5％以下)，分析是因为，亚临界水萃取过程中萃取量是随着萃取温度和萃取时间的增加而增加，萃取产物的溶出，在活性成分溶出的同时，其他成分的溶出也会有所增加，而随着羟乙基纤维素的加入，对萃取的物料形成了一定程度的包裹，可以在活性成分的溶出和防止其他杂质的溶出之间达到一个平衡。

3、现有提取方法后的纯化，树脂的重复使用，一般在3-4次，异槲皮苷的回收率会下降，导致含量下降，需要再生，而使用本发明的方法，树脂可以重复使用8次以上，才需再生，节约了大量工时和成本。

具体实施方式

下面以实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。

实施例1：

1)将红旱莲清洗干净，晾干，用粉碎机粉碎，过20目筛；

2)亚临界水萃取：将处理好的原料置于萃取釜中，加入相当于原料0.001重量份的羟乙基纤维素，将脱氧去离子水以小于10mL/min的流速注入釜中，萃取温度185-200℃，压力8-10Mpa，萃取时间0.5h，对红旱莲进行萃取，萃取结束，泄压，萃取液流入收集罐中冷却至室温，得到萃取液；

3)纯化：将步骤2)得到的萃取液分别浓缩，温度控制≤50℃，真空控制在-0.08±0.01MPa，浓缩至0.95-1.05g/ml，分别通过DM130大孔树脂进行柱层析，上样浓度8.0mg/mL，上样量为3BV，洗脱时，先用水洗至流出液近无色，随后用6BV的50％(v/v)乙醇洗脱，收集洗脱液，浓缩，干燥，得到成品。

实施例2：

1)将红旱莲清洗干净，晾干，用粉碎机粉碎，过40目筛；

2)亚临界水萃取：将处理好的原料置于萃取釜中，加入相当于原料0.001重量份的羟乙基纤维素，将脱氧去离子水以小于10mL/min的流速注入釜中，萃取温度170-200℃，压力8-10Mpa，萃取时间0.5-1.0h，对红旱莲进行萃取，萃取结束，泄压，在8-10Mpa下分别在170-185℃、185-200℃收集得到两部分萃取液，取液流入收集罐中冷却至室温；

3)纯化：将步骤2)得到的萃取液分别浓缩，温度控制≤50℃，真空控制在-0.08±0.01MPa，浓缩至0.95-1.05g/ml，分别通过AB-8大孔树脂进行柱层析，上样浓度8.0mg/mL，上样量为3BV，洗脱时，先用水洗至流出液近无色，随后用6BV的50％(v/v)乙醇洗脱，收集洗脱液，浓缩，干燥，得到成品。

实施例3：

1)将红旱莲清洗干净，晾干，用粉碎机粉碎，过80目筛；

3)纯化：将步骤2)得到的萃取液分别浓缩，温度控制≤50℃，真空控制在-0.08±0.01MPa，浓缩至0.95-1.05g/ml，分别通过D101大孔树脂进行柱层析，上样浓度8.0mg/mL，上样量为3BV，洗脱时，先用水洗至流出液近无色，随后用6BV的50％(v/v)乙醇洗脱，收集洗脱液，浓缩，干燥，得到成品。

在前期，通过对比实验，对不同提取方法进行了效果比较(后续纯化步骤同实施例3)：

对比例1：

水提法提取液的制备：称取干燥红旱莲粗粉(过20目筛)10g，水10mL，浸泡30min，煮沸后文火慢煎40min，趁热用4层纱布滤过，药渣加水100mL，煮沸后再慢煎30min，趁热滤过，合并两次煎液，浓缩到20mL，50％甲醇溶解并定容至50mL。

对比例2：

醇提法提取液的制备：称取干燥红旱莲粗粉(过20目筛)10g，加60％乙醇100mL，回流两次，第一次2h，第二次1.5h，合并两次提取液，浓缩到20mL，50％甲醇溶解并定容至50mL。

对比例3：

酶解法提取液的制备：称取干燥红旱莲粗粉(过20目筛)10g，加10倍量水混匀，再加入纤维素酶006g，酶解1h(温度50℃、pH为6)，然后用相对于粗粉6倍量的60％乙醇溶液提取1h，冷却滤过，药渣加5倍量60％乙醇回流30min，冷却滤过，弃去药渣，合并提取液，浓缩到20mL，50％甲醇溶解并定容至50mL。

对比例4：

超声法提取液的制备：粉碎成粗粉，称取30.0g，放入到1000mL的烧瓶中，加入60％乙醇，放入超声机中并在50℃温度下超声提取30min后，停止超声，过滤，合并提取液，回收溶剂。

实验例

1、槲皮素含量测定方法(HPLC)

色谱条件C₁₈色谱柱(4.6mm×250mm，5μm)；流动相为乙睛(A)：体积分数0.1％甲酸水溶液(B)，检测波长为254nm，流速1.0ml/min，柱温是30℃；进样量10μL。

异槲皮苷含量测定方法(HPLC)

色谱条件C₁₈色谱柱(4.6mm×250mm，5μm)；流动相为水-乙睛-磷酸(825:175:1，v/v/v)，检测波长为360nm，流速1.0ml/min，柱温是35℃；进样量10μL。

结果：

2、树脂稳定性考察：称取预处理的D101型干树脂lOg，湿法装入层析柱中，以20mg/mL上样10mL，经60mL水洗涤后，用50％乙醇洗脱至无色，收集第8-48mL段洗脱液，再用大量水冲洗柱子至无醇味，此过程为1个周期。重复此过程，收集各次收集的洗脱液，并浓缩，干燥，称重，计算含量。

树脂重复使用多次后测得异槲皮苷含量(％)

树脂重复使用4次时，实施例3的异槲皮苷含量相比第一次，下降了3.7％，树脂重复使用8次时，实施例3的异槲皮苷含量相比第一次，下降了5.3％，远远好于对比例。

3、在前期的实验中，在亚临界水萃取时，申请人还在物料中加入一定量的黄原胶、CMC，但是效果并不明显，和没有添加的工艺相比，效果没有差异性。

Claims

1.从红旱莲中提取槲皮素、异槲皮苷的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将红旱莲清洗干净，晾干，用粉碎机粉碎，过筛；

3)纯化：将步骤2)得到的萃取液分别浓缩，分别通过大孔树脂进行柱层析，用50％v/v的乙醇洗脱，得到洗脱液，浓缩，干燥，得到成品。

2.根据权利要求1所述的从红旱莲中提取槲皮素、异槲皮苷的方法，其特征在于：步骤1)所述的过筛，是过20-80目筛。

3.根据权利要求1所述的从红旱莲中提取槲皮素、异槲皮苷的方法，其特征在于：步骤2)所述的将脱氧去离子水注入釜中，是将脱氧去离子水以小于10mL/min的流速注入釜中。

4.根据权利要求1所述的从红旱莲中提取槲皮素、异槲皮苷的方法，其特征在于：步骤3)所述的浓缩，温度控制≤50℃，真空控制在-0.08±0.01MPa，浓缩至0.95-1.05g/ml。

5.根据权利要求1所述的从红旱莲中提取槲皮素、异槲皮苷的方法，其特征在于：步骤3)所述的大孔树脂，树脂型号选自D101、DM130和AB-8。

6.根据权利要求1所述的从红旱莲中提取槲皮素、异槲皮苷的方法，其特征在于：步骤3)所述的通过大孔树脂进行柱层析，是湿法装柱，上样浓度8.0mg/mL，上样量为3BV，洗脱时，先用水洗至流出液近无色，随后用6BV的50％v/v乙醇洗脱，收集洗脱液。