CN107954883A - 一种从成熟脐橙果皮中提取辛弗林的方法 - Google Patents

一种从成熟脐橙果皮中提取辛弗林的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种从成熟脐橙果皮中提取辛弗林的方法，包括以下步骤：(1)将干燥后的脐橙果皮粉碎后与蒸馏水混合，加入复合酶进行酶解，得到酶解混合物；(2)将酶解混合物进行超高压灭酶处理，调节pH至5.0～6.0后，再在氮气保护下进行亚临界萃取，萃取后离心，收集上清液；(3)采用分子截留量为5000u～10000u的超滤膜对步骤(2)所得上清液进行超滤分离，收集浓缩液；(4)在步骤(3)所得的浓缩液与乙醇混合搅拌，所得混合液经减压抽滤，冷冻干燥得到辛弗林。该方法具有提取率和提取效率高、处理条件温和、且对环境友好等优点。

Description

一种从成熟脐橙果皮中提取辛弗林的方法
技术领域
本发明属于天然植物提取技术领域，尤其涉及一种从成熟脐橙果皮中提取辛弗林的方法。
背景技术
广西贺州市富川县脐橙产量丰富，其果皮是食用、加工过程中的主要副产物。据调查，该地区目前对贡柑、脐橙果皮的综合利用较少，目前，除少量柑橘皮用于陈皮等加工外，基本上没有其他方面的利用，大部分作为废弃物被丢弃，不但浪费了宝贵的资源，还严重污染了环境。事实上，柑橘类果皮中含有辛弗林、橙皮苷等多种有效成分，因而是具有潜在工业化生产价值的原料。辛弗林是一种生物碱，具有收缩血管、升高血压和较强的扩张气管和支气管的作用，还能够提供新陈代谢、增加热量消耗、提高能量水平、氧化脂肪，是一种天然的兴奋剂，无副作用，能够缓解肥胖引起的轻度和中度抑郁症，改善心情。然而国内供应和生成辛弗林及其制品的公司很少，随着需求量的不断提高，每年需进口大量辛弗林及其制品。因此，将脐橙果皮变废为宝，进行精加工和深度开发，不仅可大大提高脐橙果皮的经济价值，延伸我国的柑橘产业链，还可推动柑橘果皮药用价值的开发利用及发展。同时，也为辛弗林的开发提供了新思路。
目前，有关辛弗林研究较多的主要是从枳实中提取，从成熟果皮中提取的报道较少。目前，已报道的柑橘果皮中辛弗林的提取方法有煎煮法、醇提法、酸提法、回流提取法、超声辅助提取法、微波辅助提取法等。但这些单一提取法主要针对辛弗林含量比较高的枳实果，因此，需要确定一种提取率和提取效率高的从成熟柑橘类果皮尤其是脐橙果皮中提取辛弗林的方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种提取率和提取效率高、处理条件温和、且对环境友好的从成熟脐橙果皮中提取辛弗林的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种从成熟脐橙果皮中提取辛弗林的方法，包括以下步骤：
(1)将干燥后的脐橙果皮粉碎后与蒸馏水混合，加入由果胶酶和纤维素酶组成的复合酶进行酶解，得到酶解混合物；
(2)将步骤(1)所得的酶解混合物进行超高压灭酶处理，调节pH至5.0～6.0后，再在氮气保护下进行亚临界萃取，萃取压力为5MPa～10MPa，萃取温度为60℃～70℃，萃取后离心，收集上清液；
(3)采用分子截留量为5000u～10000u的超滤膜对步骤(2)所得上清液进行超滤分离，超滤的压力控制在0.25MPa～0.35MPa，收集浓缩液；
(4)在步骤(3)所得的浓缩液与乙醇混合搅拌，所得混合液经减压抽滤，冷冻干燥得到辛弗林。
优选的，所述步骤(1)中，亚临界水与脐橙果皮的用量之比为10mL～15mL∶1g。
优选的，所述果胶酶与纤维素酶的质量比为5～7∶1；所述复合酶的质量为脐橙果皮质量的0.6wt％～0.8wt％。
优选的，所述酶解的温度为50℃～60℃；酶解时间为1h～2h。
优选的，所述步骤(2)中，所述超高压灭酶处理压力为200～300MPa，灭酶处理的时间为15min～25min。
优选的，用磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液调节所述灭酶混合液的pH至5.0～6.0。
优选的，所述亚临界萃取时的搅拌转速为150rpm～200rpm，萃取时间为5min～10min。
优选的，所述混合液中乙醇的体积浓度为80％～90％；所述冷冻干燥的温度为-25℃～-35℃；冷冻干燥时间为15～20小时。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
申请人的前期研究经验表明，由于成熟脐橙果皮中辛弗林含量偏低，采用单一方法提取的辛弗林十分有限，达不到产业化要求。另外，具有药效作用的左旋辛弗林在高温(超过80℃)、强酸、强碱及有机溶剂的影响下，容易造成左旋辛弗林的消旋化。包含上述提取环境的提取方法得到的左旋辛弗林含量极低。因此，要提高成熟脐橙果皮中辛弗林的提取率，又要保证提取的辛弗林有最大的生理药理活性，是本申请需要解决的技术难题。在经过大量创造性劳动后，申请人提出了酶解-亚临界水提-超滤-醇提-抽滤联用法从成熟脐橙果皮中高效提取辛弗林的方法，先以以最生态化的水酶结合的方式，选择纤维素酶降解脐橙果皮的细胞壁结构，让果皮纤维包裹的果胶物质更多的暴露出来，再通过果胶酶与果胶结合降解果胶物质，降低果胶的粘度，从而有利于辛弗林的高效溶出；再在弱酸、氮气保护环境下采用亚临界水提法将果胶中的辛弗林溶出，实践表明，在pH＝5.0～6.0的酸性环境中进行亚临界水提，可以使辛弗林的提取达到事倍功半的效果，萃取过程在氮气环境下进行，可防止提取出来的辛弗林发生消旋化，并且，整个提取过程中的温度均未超过80℃，能最大保证取出来的辛弗林不会发生消旋化。最后，经过超滤分离、醇沉和减压抽滤，可将提取液中的辛弗林分离出来。
具体实施方式
以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
实施例1：
一种从成熟脐橙果皮中提取辛弗林的方法，包括以下步骤：
(1)粉碎：取烘干的脐橙果皮，粉碎成粒径为0.03mm～0.3mm的颗粒，得到脐橙果皮粉末。
(2)将脐橙果皮粉末和蒸馏水按照重量体积比为1g∶10mL的比例混合，再加入脐橙果皮粉末重量的0.6wt％的果胶-纤维素复合酶，在55℃水浴锅中酶解1h，得到酶解混合物。其中，果胶-纤维素复合酶中，果胶和纤维素酶的质量比为6∶1，果胶酶的酶活为50000U/g，纤维素酶的酶活为60000U/g。
(3)将酶解混合物置于高压釜中进行超高压灭酶处理，压力为300MPa，灭酶处理的时间为15min，再采用磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液调节pH值至5，接着置于不锈钢提取釜中，充入氮气，进行动态亚临界提取，提取时间为8min，不锈钢提取釜的亚临界压力为10MPa，温度为60℃，搅拌速度为150rpm，萃取后冷却，最后在常温下以4500×g的条件离心15min，收集上清液。
(4)用分子截留量为10000u的内压式中空纤维超滤膜对步骤(3)中的上清液进行超滤分离浓缩，维持超滤压力在0.30MPa左右，收集浓缩液。
(5)向步骤(4)所得浓缩液中加入乙醇并搅拌，使混合液的乙醇终体积浓度为80％，于5℃静止沉淀24h，减压抽滤收集沉淀物，于﹣30℃冷冻干燥18h，得到辛弗林粉末。采用HPLC法测得本实施例中成熟脐橙果皮中辛弗林提取率为2.52％。
实施例2：
一种从成熟脐橙果皮中提取辛弗林的方法，包括以下步骤：
(1)粉碎：取烘干的脐橙果皮，粉碎成粒径为0.03mm～0.3mm的颗粒，得到脐橙果皮粉末。
(2)将脐橙果皮粉末和蒸馏水按照重量体积比为1g∶15mL的比例混合，再加入脐橙果皮粉末重量的0.8wt％的果胶-纤维素复合酶，在50℃水浴锅中酶解2h，得到酶解混合物。其中，果胶-纤维素复合酶中，果胶和纤维素酶的质量比为5∶1，果胶酶的酶活为50000U/g，纤维素酶的酶活为60000U/g。
(3)将酶解混合物置于高压釜中进行超高压灭酶处理，压力为200MPa，灭酶处理的时间为25min，再采用磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液调节pH值至5.5，接着置于不锈钢提取釜中，充入氮气，进行动态亚临界提取，提取时间为6min，不锈钢提取釜的亚临界压力为8MPa，温度为65℃，搅拌速度为160rpm，萃取后冷却，最后在常温下以5000×g的条件离心15min，收集上清液。
(4)用分子截留量为10000u的内压式中空纤维超滤膜对步骤(3)中的上清液进行超滤分离浓缩，维持超滤压力在0.25MPa左右，收集浓缩液。
(5)向步骤(4)所得浓缩液中加入乙醇并搅拌，使混合液的乙醇终体积浓度为90％，于5℃静止沉淀20h，减压抽滤收集沉淀物，于﹣30℃冷冻干燥20h，得到辛弗林粉末。采用HPLC法测得本实施例中成熟脐橙果皮中辛弗林提取率为2.74％。
实施例3：
一种从成熟脐橙果皮中提取辛弗林的方法，包括以下步骤：
(1)粉碎：取烘干的脐橙果皮，粉碎成粒径为0.03mm～0.3mm的颗粒，得到脐橙果皮粉末。
(2)将脐橙果皮粉末和蒸馏水按照重量体积比为1g∶12mL的比例混合，再加入脐橙果皮粉末重量的0.7wt％的果胶-纤维素复合酶，在60℃水浴锅中酶解1h，得到酶解混合物。其中，果胶-纤维素复合酶中，果胶和纤维素酶的质量比为7∶1，果胶酶的酶活为50000U/g，纤维素酶的酶活为60000U/g。
(3)将酶解混合物置于高压釜中进行超高压灭酶处理，压力为250MPa，灭酶处理的时间为20min，再采用磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液调节pH值至6.0，接着置于不锈钢提取釜中，充入氮气，进行动态亚临界提取，提取时间为10min，不锈钢提取釜的亚临界压力为10MPa，温度为60℃，搅拌速度为180rpm，萃取后冷却，最后在常温下以4500×g的条件离心15min，收集上清液。
(4)用分子截留量为10000u的内压式中空纤维超滤膜对步骤(3)中的上清液进行超滤分离浓缩，维持超滤压力在0.35MPa左右，收集浓缩液。
(5)向步骤(4)所得浓缩液中加入乙醇并搅拌，使混合液的乙醇终体积浓度为85％，于5℃静止沉淀18h，减压抽滤收集沉淀物，于﹣30℃冷冻干燥20h，得到辛弗林粉末。采用HPLC法测得本实施例中成熟脐橙果皮中辛弗林提取率为2.68％。
以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (8)

1.一种从成熟脐橙果皮中提取辛弗林的方法，包括以下步骤：
(1)将干燥后的脐橙果皮粉碎后与蒸馏水混合，加入由果胶酶和纤维素酶组成的复合酶进行酶解，得到酶解混合物；
(2)将步骤(1)所得的酶解混合物进行超高压灭酶处理，调节pH至5.0～6.0后，再在氮气保护下进行亚临界萃取，萃取压力为5MPa～10MPa，萃取温度为60℃～70℃，萃取后离心，收集上清液；
(3)采用分子截留量为5000u～10000u的超滤膜对步骤(2)所得上清液进行超滤分离，超滤的压力控制在0.25MPa～0.35MPa，收集浓缩液；
(4)在步骤(3)所得的浓缩液与乙醇混合搅拌，所得混合液经减压抽滤，冷冻干燥得到辛弗林。
2.根据权利要求1所述的从成熟脐橙果皮中提取辛弗林的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，亚临界水与脐橙果皮的用量之比为10mL～15mL∶1g。
3.根据权利要求2所述的从成熟脐橙果皮中提取辛弗林的方法，其特征在于，所述果胶酶与纤维素酶的质量比为5～7∶1；所述复合酶的质量为脐橙果皮质量的0.6wt％～0.8wt％。
4.根据权利要求3所述的从成熟脐橙果皮中提取辛弗林的方法，其特征在于，所述酶解的温度为50℃～60℃；酶解时间为1h～2h。
5.根据权利要求4所述的从成熟脐橙果皮中提取辛弗林的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述超高压灭酶处理压力为200～300MPa，灭酶处理的时间为15min～25min。
6.根据权利要求5所述的从成熟脐橙果皮中提取辛弗林的方法，其特征在于，用磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液调节所述灭酶混合液的pH至5.0～6.0。
7.根据权利要求6所述的从成熟脐橙果皮中提取辛弗林的方法，其特征在于，所述亚临界萃取时的搅拌转速为150rpm～200rpm，萃取时间为5min～10min。
8.根据权利要求1～7任一项所述的从成熟脐橙果皮中提取辛弗林的方法，其特征在于，所述混合液中乙醇的体积浓度为80％～90％；所述冷冻干燥的温度为-25℃～-35℃；冷冻干燥时间为15～20小时。
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