CN107903170A - 一种从新鲜八角中提取莽草酸的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从新鲜八角中提取莽草酸的工艺，包括采用新鲜八角作为原料不需干燥直接使用，耗能少，莽草酸得率高，安全隐患低，经酶解处理后用乙醇萃取，然后使用所制备的磁性分子印迹聚合物吸附粗提液中的莽草酸，从而简单高效地实现莽草酸的分离。

Description

一种从新鲜八角中提取莽草酸的工艺

技术领域

本发明涉及一种提取工艺，特别涉及一种从新鲜八角中提取莽草酸的工艺。

背景技术

八角又称八角茴香、大茴香、大料，学名Illiciumverum，是我国南方重要的“药食同源”的经济树种，双子叶植物纲木兰亚纲八角科八角属的一种，主要产于广西、云南、福建南部、广东西部。八角茴香果可做调味料，叶、果可蒸芳香油，称八角茴香油，其含量一般为5％～12％，茴香油可应用于制造甜香酒等食品工业；也是制牙膏、香皂、香水、化妆品的香料；在医学工业上可调制杀菌剂、健肾剂、催乳剂等。此外，其果实中提取到的莽草酸也是目前被国际生组织推荐的惟一一个合成抗H5N1亚型高致病性禽流感的特效药物磷酸奥司米韦(oseltamivirphosphate)(达菲)的关键成分。

莽草酸又称毒八角酸，分子式为C7H10O5，相对分子量为174.15，学名是3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-羧酸(3,4,5-trihydroxy-l-cyclohexene-1-carboxylicacid)，为白色精细粉末，气微，味辛酸，易溶于水，难容于氯仿、苯和石油醚，熔点为185℃，旋光度为-180。莽草酸分子结构中有三个羟基、一个羧基、一个双键，具有手性异构体。它可以成酯，也可以成盐。莽草酸是合成生物体内、新陈代谢化合物的中间体，也是合成许多生物碱、芳香氨基酸与吲哚衍生物、手性药物(如抗病毒药)的原料。莽草酸具有镇痛、抗菌、抗血小板凝集、抗肿瘤、抗血栓形成和抗脑缺血等作用。莽草酸是用于制造药物“达菲”的重要原料，有专家称“达菲”是目前世界上对付禽流感的唯一武器。

目前，提取莽草酸的方法有热回流法、索氏提取、超声波萃取法、微波辅助萃取法等。传统的热回流法提取时间长，能耗大，提取率也较低。超声波萃取时声振强度较低；微波萃取时高温条件下可能造成样品中某些有机结构的改变和破坏，而且在取出提取液之前还需要较长的冷却时间。

总之，关于莽草酸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莽草酸提取与纯化技术非常有必要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种莽草酸得率高，减少氧化的莽草酸的提取方法，利用磁性分子印迹模板提取是一种操作简便、经济实惠、适合于工业化大生产使用的分离技术。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种从新鲜八角中提取莽草酸的工艺，其步骤如下：

1)提取液制备：将新鲜八角进行粉碎，加入一定计量比的蒸馏水，再向其中依次加入复合酶，在25℃～40℃条件下酶解2小时，升温至100℃灭酶20min，然后在输出功率为600W的微波条件下处理1～3分钟得到酶解液，将所述酶解液用乙醇在温度为70～90℃条件下提取2～3次，合并提取液；

2)磁性分子印迹聚合物制备：采用悬浮聚合法，以莽草酸为模板分子，油酸改性的纳米Fe₃O₄粒子为磁性组分，四乙烯基吡啶为功能单体，羧乙基纤维素水溶液为分散剂，二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂制备八角莽草酸磁性分子印迹聚合物；

3)将步骤2)得到的所述磁性分子印迹聚合物与步骤1)得到的提取液按照一定计量比混合，振荡吸附1～3小时；然后通过磁分离将吸附有八角莽草酸的磁性分子印迹聚合物从液相分离出来，向磁性吸附剂中加入体积百分比为50～70％的乙醇混合液，振荡洗脱30～60分钟，磁分离后，收集洗脱液，经浓缩和减压干燥，得到莽草酸。

步骤1)中，蒸馏水的用量为八角粉末重量的1～10倍。所述复合酶为半纤维素酶和果胶酶的复合酶；加入量为相当于八角重量0.1％～1.2％的果胶酶和相当于八角重量0.3％～1.6％的半纤维素酶。所述的半纤维素酶为能将构成植物细胞膜的多糖类(纤维素和果胶物质除外)加水分解的各种酶的总称；果胶酶是从根霉中提取的，能够使细胞间的果胶质降解，把细胞从组织内分离出来。

分子印迹技术(Molecularimprintingtechnology，MIT)又称为分子烙印技术，属于高分子化学、材料科学、生物化学、分析化学等之间的一个交叉学科领域。分子印迹技术是为获得在空间结构和结合点位上与某一分子(通常称为模板分子)完全匹配的聚合物的实验制备技术。分子印迹聚合物(Molecularimprintingpolymer，MIPs)是指以目标分子为模板分子，将具有结构互补的功能化聚合物单体通过共价或非共价的方式与模板分子结合，加入交联剂进行聚合反应，反应完成后将模板分子提取出来后形成的一种有固定空穴大小和形状及有确定排列功能团的交联高聚物。分子印迹技术之所以发展如此迅速，主要是因为它具有预定性(Predetermination)、识别性(Recognition)和实用性(Practicability)。悬浮聚合法是目前制备球型分子印迹聚合物的一种常用方法。近年来，许多学者利用各种新型分散剂制备分子印迹聚合物微球取得了新的进展，其反应体系一般由单体、脂溶性引发剂、分散剂和水组成。合成过程是先用有机溶剂将单体溶解，加到溶有稳定的水或其他强极性的溶剂中，高速搅拌获得悬浊液，然后加入引发剂，引发聚合获得分子印迹聚合物微球。

步骤2)中，模板分子、功能单体与交联剂之间的比例优选为1：4：16；

步骤3)中，所述磁性分子印迹聚合物与提取液得重量比例为0.1～0.3：1～5；所述磁性分子印迹聚合物在洗脱后经干燥后可循环使用。

本发明的优点如下：

本发明中，本发明改变了传统的生产工艺，原料不需干燥直接使用，耗能少，莽草酸得率高，安全隐患低。新鲜八角储备很丰富，原材料成本低。同时，采取磁性模板分子对莽草酸进行选择性吸附，简单高效地实现八角莽草酸的分离。

总之，采用本发明方法从八角中提取八角莽草酸，简单高效、对环境友好、提取率高，产品质量好，生产周期短、操作方便、成本较低、易于产业化，具有良好的推广应用前景。

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)莽草酸提取液制备：将新鲜八角进行粉碎，加入重量比为1:1的蒸馏水，再向其中依次加入八角重量份数为0.3％的果胶酶和0.3％的半纤维素酶，在25℃条件下酶解2小时，升温至100℃灭酶20min，然后在输出功率为600W的微波条件下处理3分钟得到酶解液；将所述的酶解液用乙醇在温度为70℃条件下提取3次，合并提取液；

2)磁性分子印迹聚合物制备：采用悬浮聚合法，以莽草酸为模板分子，油酸改性的纳米Fe₃O₄粒子为磁性组分，四乙烯基吡啶为功能单体，羧乙基纤维素水溶液为分散剂，二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂制备八角莽草酸磁性分子印迹聚合物。

3)将步骤2)得到的所述磁性分子印迹聚合物与步骤1)得到的提取液按照重量比为0.1:1混合，振荡吸附2小时；然后通过磁分离将吸附有八角莽草酸的磁性分子印迹聚合物从液相分离出来，向磁性吸附剂中加入含乙酸体积百分比为50％的乙醇混合液，振荡洗脱30～60分钟，磁分离后，收集洗脱液；经浓缩和减压干燥，得到莽草酸。经HPLC检测，产品纯度为莽草酸含量96.8％。

【实施例2】

1)将新鲜八角进行粉碎，加入重量比为1:2的蒸馏水，再向其中加入重量份数为0.5％的果胶酶和0.7％的半纤维素酶，在25℃～40℃条件下酶解2小时，升温至100℃灭酶20min，然后在输出功率为600W的微波条件下处理2分钟得到酶解液；将所述酶解液用乙醇在温度为70～90℃条件下提取2～3次，合并提取液；

2)磁性分子印迹聚合物：采用悬浮聚合法，以莽草酸为模板分子，酸改性的纳米Fe₂O₃粒子为磁性组分，四乙烯基吡啶为功能单体，羧乙基纤维素水溶液为分散剂，二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂制备八角莽草酸磁性分子印迹聚合物。

3)将步骤2)得到的所述磁性分子印迹聚合物与步骤1)得到的提取液按照重量比为0.3:1混合，振荡吸附2小时；然后通过磁分离将吸附有八角莽草酸的磁性分子印迹聚合物从液相分离出来，向磁性吸附剂中加入含乙酸体积百分比为50～70％的乙醇混合液，振荡洗脱30～60分钟，磁分离后，收集洗脱液；经浓缩和减压干燥，得到莽草酸。经HPLC检测，产品纯度为莽草酸含量97.9％。

本发明具有如下有益效果：

本发明改变了传统的生产工艺，原料不需干燥直接使用，耗能少，莽草酸得率高，安全隐患低。新鲜八角储备很丰富，原材料成本低，运输成本也低。同时，采取磁性模板分子对莽草酸进行选择性吸附，简单高效地实现八角莽草酸的分离。

总之，采用本发明方法从八角中提取八角莽草酸，简单高效、对环境友好、提取率高，产品质量好，生产周期短、操作方便、成本较低、易于产业化，具有良好的推广应用前景。

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 (5)

1.一种从新鲜八角中提取莽草酸的工艺，其步骤如下：

1)提取液制备：将新鲜八角进行粉碎，加入一定计量比的蒸馏水，再向其中依次加入复合酶，在25℃～40℃条件下酶解2小时，升温至100℃灭酶20min，然后在输出功率为600W的微波条件下处理1～3分钟得到酶解液，将所述酶解液用乙醇在温度为70～90℃条件下提取2～3次，合并提取液；

2)磁性分子印迹聚合物制备：采用悬浮聚合法，以莽草酸为模板分子，油酸改性的纳米Fe₃O₄粒子为磁性组分，四乙烯基吡啶为功能单体，羧乙基纤维素水溶液为分散剂，二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂制备八角莽草酸磁性分子印迹聚合物；

3)将步骤2)得到的所述磁性分子印迹聚合物与步骤1)得到提取液按照一定计量比混合，超声分散5～10分钟，振荡吸附1～3小时；然后通过磁分离将吸附有八角莽草酸的磁性分子印迹聚合物从液相分离出来，用质量浓度为5～15％的乙醇水溶液清洗吸附有八角莽草酸的磁性吸附剂，再次磁分离，弃去清洗液，得到吸附有八角莽草酸的磁性吸附剂；向清洗后的磁性吸附剂中加入含乙酸体积百分比为1～3％的乙醇和乙酸混合液，振荡洗脱30～60分钟，磁分离后，收集洗脱液；重复洗脱1～5次，所述乙醇和乙酸混合液的总用量为取用的所述上层液体的体积的2～5倍，合并所有洗脱液，经浓缩和减压干燥，得到莽草酸。

2.根据权利要求1所述的从新鲜八角中提取莽草酸的工艺，其特征在于：步骤1)中，蒸馏水的用量为八角粉末重量的1～10倍。

3.根据权利要求1所述的从新鲜八角中提取莽草酸的工艺，其特征在于：步骤1)中，所述复合酶为半纤维素酶和果胶酶，提取原料与半纤维素酶和果胶酶的质量比为：100:0.3～0.5:0.1～0.3。

4.根据权利要求1所述的从新鲜八角中提取莽草酸的工艺，其特征在于：步骤2)中，模板分子、功能单体与交联剂之间的比例优选为1：4：16。

5.根据权利要求1所述的从新鲜八角中提取莽草酸的工艺，其特征在于：

步骤3)中，所述磁性分子印迹聚合物与提取液得重量比例为0.1～0.3：1～5；所述磁性分子印迹聚合物在洗脱后经干燥后可循环使用。