CN107890506A - 一种大蒜中黄酮类化合物的提取工艺 - Google Patents

一种大蒜中黄酮类化合物的提取工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种大蒜中黄酮类化合物的提取工艺，大蒜原料不需干燥直接使用，提取过程中采用闪式提取器进行破壁、复合酶酶解、超声辅助乙醇溶液提取法，采用闪式提取器进行破壁和复合酶酶解结合的技术大大提高了提取效率。

Description

一种大蒜中黄酮类化合物的提取工艺
技术领域
本发明涉及一种提取工艺，特别涉及一种大蒜中黄酮类化合物的提取工艺。
背景技术
大蒜(英文名称Garlic；拉丁名称AlliumSativum)，为百合科(Liliaceous)葱属(Allium)植物的地下鱗茎，大蒜内有7～11个蒜瓣，每个蒜瓣内窄外宽，呈白色，肥厚多汁，包于薄膜中，围绕花茎周围生长，从而形成扁球体。
大蒜具有独特的保健功能，对身体有许多好处，之所有这样的药效是来源于它丰富的化学成分，不同产地的火蒜具有同样的药效和化学成分，但是由于地理差异，化学成分的含量有所不同，人蒜中起到保健作用的蛋白质、氨基酸、维生素、硫化物等含量也就略有差异。1844年来自德国著名化学家特奥多尔对大蒜进行研究，随后来自化界各地的化学家纷纷对大蒜具有的化学成分及降解产物进行研究。
大蒜的非挥发性化合物主要包括类固醇皂苷、皂昔配基、类黄酮类、酚类、血凝素、果聚糖以及各种氨基酸等。大蒜中的黄醜类化合物主要有：山奈酚、木犀草素、芹菜素、杨梅苷等。
黄酮类化合物是植物在长期自然选择过程中产生的一些次级代谢产物，广泛存在于蔬菜、水果和药用植物中，是经光合作用产生的一类活性物质，具有调节毛细血管的脆性与渗透性、保护心血管系统、抗氧化、消除自由基、降低血糖、延缓衰老、增强免疫和抗肿瘤作用、抗感染、抗菌、抗病毒及抗过敏等多种生理活性和药理作用。
黄酮的提取方法有多种，常用的方法有热回流提取、碱式提取、索氏提取等。比如，何春雷等(何春雷,罗学平,李丽霞,等.竹叶黄酮提取工艺的研究[J].四川农业大学学报,2007,24(4):409-412.)用热回流法提取竹叶黄酮，通过实验确定最佳提取工艺条件为：固液比1：20，温度80℃，提取时间30min。此时提取率较高，含量可达13.7mg/g。最近10年，又产生了超声波法、微波法和超临界CO2法提取竹叶黄酮。如曲芬霞等研究了微波法提取竹叶黄酮，探究乙醇浓度、叶片采集时间、料液比和微波提取时间这几个因素对黄酮提取量的影响，得到最佳提取条件为：6月采集叶片、料液比1∶30、60％乙醇浓度、微波提取时间6min。
中国专利公开号为CN102805798A公开了一种提取大蒜一种提取大蒜鳞茎中总黄酮的方法。该方法步骤为：以蒜鳞茎为材料，以蒸馏水为提取剂，选取液料比，老化时间和老化温度三个因素为自变量，分别设计不同的水平，以总黄酮含量为因变量，根据Box-Benhnken模型，得到响应面试验设计，通过对大蒜鳞茎进行老化处理，可大大提高大蒜鳞茎中总黄酮的提取效率，有效提取出大蒜鳞茎中的黄酮类物质。
现有技术中关于黄酮的提取纯化报道已有很多，但是至今仍没有发现一种能耗低、时间短、过程清洁、工艺简单且分离效果好的方法，故开发一种新型高效的黄酮提取与纯化技术非常有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大蒜中黄酮类化合物的提取工艺，从大蒜中提取总黄酮，利用细胞破壁和酶解相结合的技术，具有操作简单，污染少试剂回收利用率高等优点。
一种大蒜中黄酮类化合物的提取工艺，其步骤如下：
1)新鲜大蒜粉碎，加入含有表面活性剂的醇溶液中老化1～5小时，得到老化混合物；
2)在所述老化混合物中加入其重量0.3％的果胶酶、1.0％的角质酶组成的复合酶，在碱性条件下酶5～6h后，经灭酶处理后得到酶解液；
3)将酶解液匀浆加入醇溶剂超声提取两次得到总黄酮提取液；
4)浓缩提取液至膏状，上大孔树脂，依次用水、5～10％的乙醇洗至水澄清，最后用80-85％乙醇洗脱，洗脱液除去乙醇得浓缩液A；
5)将浓缩液A用乙醇溶剂后过滤，滤液用聚酰胺拌样，上聚酰胺层析柱，采用二氯己烷：甲醇为10:1～1:1的比例进行梯度洗脱，根据TLC点版收集含总黄酮的洗脱液，洗脱液浓缩得浓缩液B，再将浓缩液B冷冻干燥后得到黄酮。
步骤1)采用表面活性剂辅助提取黄酮，表面活性剂具有降低固液相界面张力的作用，因此以溶解少量表面活性剂的乙醇水溶液替代现有技术中高浓度的醇或其他有机溶剂实现黄酮等活性成分的提取,可大大降低提取成本,提高萃取率。实验表明，采用的表面活性剂与乙醇水溶液的质量百分比为1.8％～3％时效果较佳，表面活性剂含量过高不利于提取过程中抑制黄酮的溶出。表面活性剂含量若较低，则不能有效降低固液相的界面张力。
所述表面活性剂选自如下种类中的至少一种：阴离子表面活性剂，如硬脂酸，十二烷基苯磺酸钠；阳离子表面活性剂：季铵化物；两性离子表面活性剂：卵磷脂，氨基酸型，甜菜碱型；非离子表面活性剂：烷基葡糖苷(APG)，脂肪酸甘油酯，脂肪酸山梨坦(司盘)，聚山梨酯(吐温)等。
步骤1)中醇溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇中的一种或多种。所述闪式提取电压为220V，提取时间1～3分钟。
步骤2)中碱性条件为pH值为10～12。所述的角质酶可以是任何来源，包括哺乳动物、植物或微生物来源，但优选微生物来源。具体而言所述的角质酶源自丝状真菌或酵母的角质酶。
步骤3)中匀浆的具体操作为3000～6000r/min条件下匀浆3～10min。
步骤4)中大孔树脂为DiaionHP-10型、SPD100、D-101型或AB-8型。
本发明的优点是：
(1)采用闪式提取器破壁处理与复合酶处相结合的技术，有效破坏了细胞的细胞壁，增大了后续提取过程中黄酮类物质向乙醇扩散的传质面积，显著提高了黄酮类化合物的提取率；
(2)经复合酶解处理后的黄酮类物质与乙醇混合后进行匀浆处理，确保了黄酮与乙醇溶液的充分混合，且在匀浆高速剪切力的作用下，细胞发生进一步破碎，促进了有效成分黄酮的提取。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
【实施例1】
1)取1kg新鲜大蒜粉碎，加入质量百分数为1.9％的十二烷基苯磺酸钠的乙醇溶液中老化3小时，得到老化混合物。
2)0.3％的果胶酶、1.0％的角质酶组成的复合酶，并调节pH为11，酶解5小时后，高温灭酶处理得到酶解液。
3)将酶解液匀浆加入醇溶剂超声提取两次得到总黄酮提取液；
4)浓缩提取液至膏状，上大孔树脂，依次用水、5～10％的乙醇洗至水澄清，最后用80-85％乙醇洗脱，洗脱液除去乙醇得浓缩液A；
5)将浓缩液A用乙醇溶剂后过滤，滤液用聚酰胺拌样，上聚酰胺层析柱，采用二氯己烷：甲醇为10:1～1:1的比例进行梯度洗脱，根据TLC点版收集含总黄酮的洗脱液，洗脱液浓缩得浓缩液B，再将浓缩液B冷冻干燥后得到黄酮0.85g，经HPLC检测，产品纯度为黄酮含量95.6％。
【实施例2】
1)取1kg新鲜大蒜粉碎，加入质量百分数为2.5％的卵磷脂的乙醇溶液中老化3小时，得到老化混合物。
2)0.3％的果胶酶、1.0％的角质酶组成的复合酶，并调节pH为11，酶解5小时后，高温灭酶处理得到酶解液。
3)将酶解液匀浆加入醇溶剂超声提取3)将酶解液匀浆加入醇溶剂超声提取两次得到总黄酮提取液；
4)浓缩提取液至膏状，上大孔树脂，依次用水、5～10％的乙醇洗至水澄清，最后用80-85％乙醇洗脱，洗脱液除去乙醇得浓缩液A；
5)将浓缩液A用乙醇溶剂后过滤，滤液用聚酰胺拌样，上聚酰胺层析柱，采用二氯己烷：甲醇为10:1～1:1的比例进行梯度洗脱，根据TLC点版收集含总黄酮的洗脱液，洗脱液浓缩得浓缩液B，再将浓缩液B冷冻干燥后得到黄酮0.88g，经HPLC检测，产品纯度为黄酮含量95.3％。
【对比例1】
1)取1kg新鲜大蒜粉碎，加入质量百分数为2.5％的卵磷脂的乙醇溶液中老化3小时。
2)将破壁浆液匀浆加入醇溶剂超声提取两次得到总黄酮提取液；
3)浓缩提取液至膏状，上大孔树脂，依次用水、5～10％的乙醇洗至水澄清，最后用80-85％乙醇洗脱，洗脱液除去乙醇得浓缩液A；
4)将浓缩液A用乙醇溶剂后过滤，滤液用聚酰胺拌样，上聚酰胺层析柱，采用二氯己烷：甲醇为10:1～1:1的比例进行梯度洗脱，根据TLC点版收集含总黄酮的洗脱液，洗脱液浓缩得浓缩液B，再将浓缩液B冷冻干燥后得到黄酮0.52g，经HPLC检测，产品纯度为黄酮含量94.6％。
本发明的一种大蒜中黄酮类化合物的提取工艺，具有如下优点：
(1)采用闪式提取器破壁处理与复合酶处相结合的技术，有效破坏了细胞的细胞壁，增大了后续提取过程中黄酮类物质向乙醇扩散的传质面积，显著提高了黄酮类化合物的提取率；
(2)经复合酶解处理后的黄酮类物质与乙醇混合后进行匀浆处理，确保了黄酮与乙醇溶液的充分混合，且在匀浆高速剪切力的作用下，细胞发生进一步破碎，促进了有效成分黄酮的提取。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (7)

1.一种大蒜中黄酮类化合物的提取工艺，其步骤如下：
1)新鲜大蒜粉碎，加入含有表面活性剂的醇溶液中老化1～5小时，得到老化混合物；
2)在所述老化混合物中加入其重量0.3％的果胶酶、1.0％的角质酶组成的复合酶，在碱性条件下酶5～6h后，经灭酶处理后得到酶解液；
3)将酶解液匀浆加入醇溶剂超声提取两次得到总黄酮提取液；
4)浓缩提取液至膏状，上大孔树脂，依次用水、5～10％的乙醇洗至水澄清，最后用80-85％乙醇洗脱，洗脱液除去乙醇得浓缩液A；
5)将浓缩液A用乙醇溶剂后过滤，滤液用聚酰胺拌样，上聚酰胺层析柱，采用二氯己烷：甲醇为10:1～1:1的比例进行梯度洗脱，根据TLC点版收集含总黄酮的洗脱液，洗脱液浓缩得浓缩液B，再将浓缩液B冷冻干燥后得到黄酮。
2.根据权利要求1所述的大蒜中黄酮类化合物的提取工艺，其特征在于，步骤1)中醇溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇中的一种或多种，优选为乙醇。
3.根据权利要求1所述的大蒜中黄酮类化合物的提取工艺，其特征在于，步骤1)所述表面活性剂选自：阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，两性离子表面活性剂，非离子表面活性剂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的大蒜中黄酮类化合物的提取工艺，其特征在于，步骤2)中碱性条件为pH值为10～12。
5.根据权利要求1所述的大蒜中黄酮类化合物的提取工艺，其特征在于，步骤2)中所述的角质酶可以是任何来源，包括哺乳动物、植物或微生物来源，但优选微生物来源。具体而言所述的角质酶源自丝状真菌或酵母的角质酶。
6.根据权利要求1所述的大蒜中黄酮类化合物的提取工艺，其特征在于，步骤3)中匀浆的具体操作为3000～6000r/min条件下匀浆3～10min。
7.根据权利要求1所述的大蒜中黄酮类化合物的提取工艺，其特征在于，步骤4)中大孔树脂为DiaionHP-10型、SPD100、D-101型或AB-8型。
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