CN108033893B - 连续逆流超声技术从猫豆中提取左旋多巴的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于中药提取技术领域，具体涉及一种连续逆流超声技术从猫豆中提取左旋多巴的方法，该方法包括：采用连续逆流超声法对猫豆药材进行提取，所得提取液经耐酸性膜过滤、重结晶得到左旋多巴晶体，经检测，采用上述方法得到的左旋多巴产品纯度在99％以上，收率在5.0％以上；同时用碱液提取猫豆渣中的蛋白质。本发明方法可以大规模快速、高效地从猫豆中提取左旋多巴，且在透过膜之后透过液直接回流，作为提取液进行循环利用；该产品的生产周期短，能耗低，环境污染小。

Description

连续逆流超声技术从猫豆中提取左旋多巴的方法
技术领域
本发明属于药物制备领域，涉及药材的提取制备方法，具体涉及利用连续逆流超声提取设备从猫豆中提取左旋多巴的方法。
背景技术
猫豆是我国传统的中草药植物资源，又名狗爪豆、猫豆、爪豆、狗踭豆、白黎豆、龙爪豆，是豆科藜豆属植物龙爪黎豆(Mucuna pruriens Var，Utilis)的种子，主要分布于我国广西、贵州等地。猫豆豆壳、豆叶、豆藤蔓和豆籽都含有丰富的粗脂肪和粗蛋白，又富含淀粉、各种维生素等营养元素，可做家畜饲料，又可以作为食品工业的优良添加剂。药用价值上，猫豆是目前提取左旋多巴的重要原料之一。
左旋多巴(英文名Levodopa，简称L-DOPA)是生物体内一种重要的生物活性物质，从L-酪氨酸到儿茶酚或黑色素的生化代谢途径过程中的重要中间产物，它依然是目前治疗帕金森的一线用药。左旋多巴具有邻二酚结构，性质不稳定，极易被空气中的氧气氧化变质。其水溶液久置后，可变黄、红、紫，直至黑色，高温、水、光、碱、重金属可加速其变化。左旋多巴微溶于水，可溶于稀酸中，不溶于乙醇等有机溶剂。
目前左旋多巴有三种生产方式：
1.即化学合成法，自1911年以来化学合成法合成左旋多巴的途径有很多，但是合成的产品D-型和L-型，分离纯化困难，效果不好。
2.微生物酶转化，70年代初，日本学者Yamada等对微生物酶法合成L-DOPA进行了深入的研究，通过菌种选育及发酵条件的优化于1993年在味之素公司投入工业化生产。目前国外L-DOPA的产率超过100mg/mL。国内也开展了微生物法合成L-DOPA的研究，但至今国内尚未有工业化的报道。
3.天然产物提取法：现在国内有多家制药厂生产L-DOPA及其药剂，但大都是从植物中提取的。传统提取工艺多用酸水醇法，左旋多巴收率仅为1.5％左右，此工艺最大的缺点是需要蒸发大量的提取剂，能耗大，收率低，设备投资多，成本高。将阳离子交换、逆流浸提、高浓冼脱以及稀液循环等技术应用于猫豆提取左旋多巴的工艺，取得了较好的效果，收率可在2-3％，离子交换树脂法存在的主要问题是，需要时间长，处理原料量低下、产品纯度低。一根离子交换柱，每次处理的浸膏样品量仅为吸附填料的5％，而浸膏中目标物质的含量为0.1～10％，甚至更低，经过分离后得到的粗产品产量很少，一根装填一吨填料的离子交换柱，一个流程仅能生产数公斤的粗产品。
①公告号为CN102267919A，该方法以猫豆为原料，以酸水溶液为提取溶剂，提取后用水溶性有机溶剂与盐溶液和高分子水溶性聚合物按比例组成双水相体系，溶液中平均浓度达到20～40％的分配平衡，再用与两水相不相溶的萃取剂进行萃取，分别除去杂质，余下部分通过脱色、结晶和干燥得到质量分数为99.9％的左旋多巴产品；此方法中需要乙醇量巨大，给后续的处理，纯化，回收再利用带来不便。
②公告号为授权公告号CN202124582U涉及一种从猫豆中提取左旋多巴的膜处理系统。本系统包括用于将粉碎后的猫豆进行浸提以得到浸提液的醋酸池，醋酸池的出水端通过浸提液管道与微滤膜子系统的进水端相连通，微滤膜子系统的出水端通过管道与超滤膜子系统的进水端相连通；所述超滤膜子系统的出水端设有渗透液管道与纳滤膜子系统的进水端相连通，纳滤膜子系统的出水端设有浓缩液管道通向制取左旋多巴的低温处理装置；本发明采用浸提加热的方式提取左旋多巴，其中的提到的方法需要加热，而且提取时间短，提取不完全，浪费资源。
③公开号为CN103467328的专利提出酸性条件下的亚临界提取，将猫豆破碎后，用质量分数为1‰～3‰的盐酸进行亚临界提取，提取液浓缩后，静置，过夜，析晶，得到粗提取物；粗提取物用稀盐酸溶解后，加入活性炭回流，然后过滤去除活性炭，用碱剂调节滤液pH至3.0～4.0，静置，过夜，析晶，干燥后得到成品；最终产品的收率为2.8％～3.0％，含量可达到98％；提取过程虽然不加入大量的无机盐等物质，避免了重金属等超标，但是产品收率低，纯度不高。而且浸提的时间比较长，且长时间保持较高压力，非连续生产，不利于提高工业化生产周期。
目前，以猫豆为原料生产左旋多巴的企业，多是只有左旋多巴和饲料两个产品。产左旋多巴之后的废渣仅作饲料利用，未能挖掘其综合利用的潜力，当以废渣为原料制备猫豆蛋白时，提高产品的利用率，让企业增加市场产品，从而提高企业的经济效益。据研究报道，提取左旋多巴后的猫豆废渣，其粗蛋白的含量与原豆相比没有降低反而升高0.3-0.7％，利用猫豆渣来提取蛋白既可以充分利用猫豆资源，又提高猫豆的经济附加值，因此，提供综合利用猫豆的方法成为一种必需。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用连续逆流超声提取技术提取左旋多巴的方法，采用耐酸性膜的三级过滤，达到纯化的目的，其制备的左旋多巴含量达到99％以上，收率在5.0％以上，质量稳定，方法合理，可以大规模快速、高效地提取左旋多巴的方法，且生产该产品的生产周期短，以避免左旋多巴被氧化，能耗低，环境污染小。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种从猫豆中提取左旋多巴的方法，包括如下步骤：
(1)采用逆流超声提取法对猫豆或猫豆粉末进行提取，得到提取液和滤渣；
(2)将所得提取液采用耐酸性膜过滤，即依次经过微滤膜、超滤膜、纳滤膜过滤，得滤过液；
(3)调节所得滤过液的pH值，静置结晶得到粗晶，再对粗晶进行重结晶，得到左旋多巴；或者，进一步地，上述从猫豆中提取左旋多巴的方法还包括如下步骤：
(4)将步骤(1)中所得滤渣用软水浸泡，脱水后以碱性水为溶剂进行超声逆流提取，得到提取液；
(5)调节步骤(4)所得提取液的pH值，再加入絮凝剂，静置，得到固体沉淀，即为猫豆蛋白。
本发明所得左旋多巴含量在99％以上，收率5％以上。
其中，猫豆可直接用于提取，也可经粉碎后再进行提取。本发明优选将猫豆粉碎后进行逆流超声提取，以确保最大程度地从其中提取活性成分。进一步优选地，将猫豆粉碎成10-40目的粉末用于后续提取。此粉碎颗粒大小有利于左旋多巴的溶解，同时也避免蛋白质、淀粉等过多的溶解在溶液中。
优选地，步骤(1)中，所述的超声逆流提取是以水、乙醇、盐酸的混合物为提取溶剂，进一步优选水、乙醇、盐酸三者的体积比例是(5-30):(95-70):(0.1-1)；
研究发现，此浓度的盐酸不仅可以提供酸性，而且可以让蛋白质变性，而且此提取液通过纳滤膜之后回流，直接作为步骤(1)中的提取液，循环重复利用，节省原材料成本。
优选地，步骤(1)中，所述逆流超声提取的参数为：超声频率20-30KHz，超声功率30-40KW，和/或提取温度15-30℃，和/或提取时间10-40min。此种提取条件可最大程度迫使细胞间的成分溶解在溶液中，避免蛋白质的析出，确保提取效果。
优选地，逆流超声提取时，所述猫豆或猫豆粉末以80-120kg/h，提取溶剂以600-1200L/h的速度输入用于逆流超声提取的逆流超声提取装置中。该流速有助于猫豆与溶剂的充分接触。
其中，步骤(2)中，将超声逆流提取中的渣液分离装置出水端与微滤膜子系统的进水端相连通，微滤膜子系统的出水端通过管道与超滤膜子系统的进水端相连通；所述超滤膜子系统的出水端设有渗透液管道与纳滤膜子系统的进水端相连通，纳滤膜子系统的出水端设有浓缩液管道通向制取左旋多巴的处理装置。膜过滤系统使用的耐酸性膜优选聚偏氟乙烯的材质膜材料。
进一步优选的采用微滤膜过滤，其中所用的微滤膜孔径在0.2-1μm，有助于去除将悬浮微粒，淀粉等固体颗粒等分子量大的杂质。一般地，操作压力是10-20bar，操作温度15-30℃。
进一步优选的采用超滤膜过滤，其中所用的膜材料为孔径在0.02-0.1μm，有助于去除色素颗粒等杂质。一般地，操作压力是25-35bar，操作温度15-30℃。
进一步优选的采用纳滤膜过滤，其中所用的纳滤膜孔径在0.001-0.003μm，将左旋多巴提取液进行浓缩。将滤过液的体积浓缩到原来的1/6-1/10。一般地，操作压力是40-55bar，操作温度15-30℃。
其中，步骤(3)中，是将步骤(2)所得滤过液pH值调节至3.2-3.7之间而后静置，得到粗晶，再次将粗晶溶解在热水(40℃左右)中，直到最后一个晶粒溶解，将其降温进行第二次重结晶。
进一步地，将步骤(2)所得滤过液的pH值调节至3.2-3.7之间时，先在0℃条件下静置4-12h，再在-20℃下静置12-24h析晶，过滤得到粗晶；将粗晶慢慢加入热水(40℃左右)中，直到最后一个晶粒溶解在热水中，将所得溶液先置于室温下静置4-8h，再依次在0℃条件下静置4-12h，在-20℃下静置12-24h析晶，过滤得到左旋多巴晶体。
其中步骤(4)中，将所得猫豆滤渣与其重量10-30倍的水加入容器，浸泡4-6h后取出，脱水，检测溶液中无左旋多巴后，方可进入下一步骤；
其中步骤(4)中，超声逆流提取是以pH为8-10的软水为提取剂进行逆流超声提取，进一步优选提取溶剂的用量为所述滤渣重量的5-12倍。优选地，步骤(4)中，所述逆流超声提取的参数为：超声频率20-30KHz，超声功率20-35KW，和/或提取温度35-60℃，和/或提取时间10-40min。此种提取条件可最大程度使蛋白质溶解在溶液中，确保提取效果。
优选地，步骤(4)中逆流超声提取时，所述猫豆滤渣以80-120kg/h，提取溶剂以300-800L/h的速度输入用于逆流超声提取的逆流超声提取装置中。该流速有助于猫豆滤渣与提取溶剂的充分接触。
其中步骤(5)中是将所得提取液的pH值调节至5.2-5.8之间(优选使用盐酸)，然后在搅拌的条件下慢慢的加入絮凝剂(优选硫酸铵和壳聚糖)，得到猫豆蛋白质。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件可以相互组合，即得本发明各较佳实施例。
较佳地，上述从猫豆中提取左旋多巴的方法，包括如下步骤：
(1)将猫豆粉碎成10-40目，以猫豆粉末的进料速度为80-120kg/h、提取溶剂的进料速度为600-1200L/h进行超声逆流提取，提取温度15-30℃，提取时间10-40min，得含左旋多巴的提取液；将该提取液分离滤渣，得猫豆提取液，备用；所述提取溶剂为水、乙醇、盐酸的混合物；其中水、乙醇、盐酸三者的体积比例是(5-30):(95-70):(0.1-1)；
(2)将所得猫豆提取液输入到耐酸性膜分离系统中，依次进行微滤膜、超滤膜、纳滤膜过滤，得滤过液；
其中，所述微滤膜孔径在0.2-1μm，操作压力是10bar，操作温度15℃；
所述超滤膜孔径在0.02-0.1μm，操作压力是25Bar，操作温度15℃；
所述纳滤膜孔径在0.001-0.003μm，操作压力是40Bar，操作温度15℃；
(3)将步骤(2)所得滤过液调节pH值为3.2-3.7，先在0℃条件下静置4-12h，再在-20℃下静置12-24h析晶，过滤得到粗晶；将粗晶慢慢加入热水中，直到最后一个晶粒溶解在热水中，将所得溶液先置于室温下静置4-8h，再依次在0℃条件下静置4-12h，在-20℃下静置12-24h析晶，过滤得到左旋多巴晶体；
或者，进一步地，还包括如下步骤：
(4)将步骤(1)中所得滤渣和其重量10-30倍的水加入容器，浸泡4-6h后取出，脱水，检测溶液中无左旋多巴后，将脱水后猫豆渣以pH为8-10的软水为提取溶剂进行逆流超声提取，所述提取溶剂的用量为所述滤渣重量的5-12倍；所述逆流超声提取的参数为：超声频率20-30KHz，超声功率20-35KW，提取温度35-60℃，提取时间10-40min；所述猫豆滤渣的进料速度为80-120kg/h，所述提取溶剂的进料速度为300-800L/h；分离渣料，得蛋白质提取液；
(5)步骤(4)中所得蛋白质提取液用盐酸调节到5.2-5.8之间，在搅拌的条件下慢慢的加入硫酸铵和壳聚糖，得到猫豆蛋白。
本发明涉及到的原料或试剂均可市购获得。
本发明取得了如下技术效果：
(1)本发明采用连续逆流超声提取法对猫豆进行提取，提取温度低，时间短，充分保护了左旋多巴物质在温度高的情况下加速催化被氧化的过程，提高了左旋多巴的含量；
(2)连续逆流超声提取提高了生产效率，减少了溶剂用量，降低了提取温度，降低了能耗，酸性提取溶液通过耐酸性膜，经过膜分离后的透过液直接回流进一步循环提取生产，提高了产业的投入效能；
(3)本发明结晶步骤采用阶梯降温的方式进行重结晶的方法可以使结晶颗粒更加均匀，颗粒度细小，不仅保证产品的质量也保证的产品的收率。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。
本发明涉及到的左旋多巴的检测方法，参考中国药典2015版第一部中的内容进行。以下耐酸性膜分离系统均以聚偏氟乙烯为膜材料。
实施例1
一种从猫豆中提取左旋多巴的方法，包括如下步骤：
(1)将猫豆粉碎成10目，以80Kg/h的猫豆粉末，600L/h的提取溶剂进行超声逆流提取，保持超声提取管温度15℃，提取10min，得含左旋多巴的提取液；将该提取液输入液渣挤干分离装置，分离滤渣，得猫豆提取液，备用；滤渣备用；
所述提取溶剂是水、乙醇、盐酸的混合物，其中水、乙醇、盐酸三者的体积比例是5:95:0.1；
(2)将所得猫豆提取液输入到耐酸性膜分离系统中，依次进行微滤膜、超滤膜、纳滤膜过滤，得滤过液；
其中，采用微滤膜过滤，其中所用的微滤膜孔径在0.2μm，有助于去除将悬浮微粒，淀粉等固体颗粒等分子量大的杂质。一般地，操作压力是10bar，操作温度15℃。
采用超滤膜过滤，其中所用的膜材料为孔径在0.02μm，有助于去除色素颗粒等杂质。一般地，操作压力是25Bar，操作温度15℃。
采用纳滤膜过滤，其中所用的纳滤膜孔径在0.001μm，将左旋多巴提取液进行浓缩。将滤过液的体积浓缩到原来的1/6。一般地，操作压力是40Bar，操作温度15℃。
(3)将步骤(2)所得滤过液调节pH值为3.2，置于0℃的冰箱中静置4h，再将上述水相置于-20℃的冰箱中静置12h过滤得到粗晶，将粗晶慢慢溶解加在40℃的热水中，直到最后一个晶粒溶解，将其置于室温下静置2h，再次转移至0℃的冰箱中静置4h，再次转移至-20℃的冰箱中静置8h，析晶过滤，得到左旋多巴；收率是5.1％，纯度是99.1％。
(4)将步骤(1)中所得滤渣和其重量10倍的水加入容器，浸泡4h后取出，脱水，检测溶液中无左旋多巴后，方可进入下一步骤；脱水后猫豆渣以80kg/h，用pH为8的软水以600L/h的速度输入超声逆流提取装置中，超声频率20KHz，保持超声提取管温度35℃，提取10min，得蛋白质的提取液；将蛋白质提取液输入液渣挤干分离装置，分离渣料，得蛋白质提取液。
(5)步骤(4)中所得蛋白质提取液用盐酸调节到5.2-5.8之间，在搅拌的条件下慢慢的加入硫酸铵和壳聚糖，得到固体，即为猫豆蛋白。
实施例2
一种从猫豆中提取左旋多巴的方法，包括如下步骤：
(1)将猫豆粉碎成20目，以90Kg/h的猫豆粉末，800L/h的提取溶剂进行超声逆流提取，保持超声提取管温度20℃，提取20min，得含左旋多巴的提取液；将该提取液输入液渣挤干分离装置，分离滤渣，得猫豆提取液，备用；滤渣备用；
所述提取溶剂是水、乙醇、盐酸的混合物，其中水、乙醇、盐酸三者的体积比例是10:90:0.2；(2)将所得猫豆提取液输入到耐酸性膜分离系统中，依次进行微滤膜、超滤膜、纳滤膜过滤，得滤过液；
采用微滤膜过滤，其中所用的微滤膜孔径在0.4μm，有助于去除将悬浮微粒，淀粉等固体颗粒等分子量大的杂质。一般地，操作压力是12bar，操作温度20℃。
采用超滤膜过滤，其中所用的膜材料为孔径在0.06μm，有助于去除色素颗粒等杂质。一般地，操作压力是27bar，操作温度25℃。
采用纳滤膜过滤，其中所用的纳滤膜孔径在0.002μm，将左旋多巴提取液进行浓缩。将滤过液的体积浓缩到原来的1/7。一般地，操作压力是45bar，操作温度20℃。
(3)将步骤(2)所得滤过液调节pH值为3.3，置于0℃的冰箱中静置8h，再将上述水相置于-20℃的冰箱中静置16h过滤得到粗晶，将粗晶慢慢溶解加在40℃的热水中，直到最后一个晶粒溶解，将其置于室温下静置2h，再次转移至0℃的冰箱中静置5h，再次转移至-20℃的冰箱中静置9h，析晶过滤，得到左旋多巴；收率是5.4％，纯度是99.2％。
(4)将步骤(1)中所得滤渣和其重量20倍的水加入容器，浸泡5h后取出，脱水，检测溶液中无左旋多巴后，方可进入下一步骤；脱水后猫豆渣以90kg/h，用pH为9的软水以700L/h的速度输入超声逆流提取装置中，超声频率23KHz，保持超声提取管温度40℃，提取20min，得蛋白质的提取液；将蛋白质提取液输入液渣挤干分离装置，分离渣料，得蛋白质提取液。
(5)步骤(4)中所得蛋白质提取液用盐酸调节到5.2-5.8之间，在搅拌的条件下慢慢的加入硫酸铵和壳聚糖，得到固体，即为猫豆蛋白。
实施例3
一种从猫豆中提取左旋多巴的方法，包括如下步骤：
(1)将猫豆粉碎成30目，以100Kg/h的猫豆粉末，800L/h的提取溶剂进行超声逆流提取，保持超声提取管温度25℃，提取30min，得含左旋多巴的提取液；将该猫豆提取液输入液渣挤干分离装置，分离滤渣，得猫豆提取液，备用；滤渣备用；
所述提取溶剂是水、乙醇、盐酸的混合物，其中水、乙醇、盐酸三者的体积比例是20:80:0.5；
(2)将所得猫豆提取液输入到耐酸性膜分离系统中，依次进行微滤膜、超滤膜、纳滤膜过滤，得滤过液；
采用微滤膜过滤，其中所用的微滤膜孔径在0.8μm，有助于去除将悬浮微粒，淀粉等固体颗粒等分子量大的杂质。一般地，操作压力是15bar，操作温度25℃。
采用超滤膜过滤，其中所用的膜材料为孔径在0.08μm，有助于去除色素颗粒等杂质。一般地，操作压力是30bar，操作温度25℃。
采用纳滤膜过滤，其中所用的纳滤膜孔径在0.002μm，将左旋多巴提取液进行浓缩。将滤过液的体积浓缩到原来的1/9。一般地，操作压力是50bar，操作温度25℃。
(3)将步骤(2)所得滤过液调节pH值为3.5，置于0℃的冰箱中静置10h，再将上述水相置于-20℃的冰箱中静置20h过滤得到粗晶，将粗晶慢慢溶解加在40℃的热水中，直到最后一个晶粒溶解，将其置于室温下静置3h，再次转移至0℃的冰箱中静置6h，再次转移至-20℃的冰箱中静置10h，析晶过滤，得到左旋多巴；收率是5.3％，纯度是99.3％。
(4)将步骤(1)中所得滤渣和其重量20倍的水加入容器，浸泡5h后取出，脱水，检测溶液中无左旋多巴后，方可进入下一步骤；脱水后猫豆渣以100kg/h，用pH为9的软水以800L/h的速度输入超声逆流提取装置中，超声频率27KHz，保持超声提取管温度50℃，提取30min，得蛋白质的提取液；将蛋白质提取液输入液渣挤干分离装置，分离渣料，得蛋白质提取液。
(5)步骤(4)中所得蛋白质提取液用盐酸调节到5.2-5.8之间，在搅拌的条件下慢慢的加入硫酸铵和壳聚糖，得到固体，即为猫豆蛋白。
实施例4
一种从猫豆中提取左旋多巴的方法，包括如下步骤：
(1)将猫豆粉碎成40目，以120Kg/h的猫豆粉末，1200L/h的提取溶剂水进行超声逆流提取，保持超声提取管温度30℃，提取40min，得含左旋多巴的提取液；将该猫豆提取液输入液渣挤干分离装置，分离滤渣，得猫豆提取液，备用；滤渣备用；所述提取溶剂是水、乙醇、盐酸的混合物，其中水、乙醇、盐酸三者的体积比例是3:70:1；
(2)将所得猫豆提取液输入到耐酸性膜分离系统中，依次进行微滤膜、超滤膜、纳滤膜过滤，得滤过液；
采用微滤膜过滤，其中所用的微滤膜孔径在1μm，有助于去除将悬浮微粒，淀粉等固体颗粒等分子量大的杂质。一般地，操作压力是20bar，操作温度30℃。
采用超滤膜过滤，其中所用的膜材料为孔径在0.1μm，有助于去除色素颗粒等杂质。一般地，操作压力是35bar，操作温度30℃。
采用纳滤膜过滤，其中所用的纳滤膜孔径在0.003μm，将左旋多巴提取液进行浓缩。将滤过液的体积浓缩到原来的1/10。一般地，操作压力是55bar，操作温度30℃。
(3)将步骤(2)所得滤过液调节pH值为3.7，置于0℃的冰箱中静置12h，再将上述水相置于-20℃的冰箱中静置24h过滤得到粗晶，将粗晶慢慢溶解加在40℃的热水中，直到最后一个晶粒溶解，将其置于室温下静置4h，再次转移至0℃的冰箱中静置8h，再次转移至-20℃的冰箱中静置12h，析晶过滤，得到左旋多巴；收率是5.2％，纯度是99.0％。
(4)将步骤(1)中所得滤渣和其重量30倍的水加入容器，浸泡6h后取出，脱水，检测溶液中无左旋多巴后，方可进入下一步骤；脱水后猫豆渣以120kg/h，用pH为10的软水以1000L/h的速度输入超声逆流提取装置中，超声频率30KHz，保持超声提取管温度60℃，提取40min，得蛋白质的提取液；将蛋白质提取液输入液渣挤干分离装置，分离渣料，得蛋白质提取液。
(5)步骤(4)中所得蛋白质提取液用盐酸调节到5.2-5.8之间，在搅拌的条件下慢慢的加入硫酸铵，壳聚糖和得到固体，即为猫豆蛋白。
对比例1热回流提取与逆流超声提取的对比
该对比例的操作同实施例1，区别仅在于步骤(1)的操作不同，该对比例的提取操作为：称取80Kg猫豆药材粉粹过10目筛子，用10倍重量的提取溶剂水/醇/酸的比例是5/95/0.1的提取液进行在40℃热提取三次，每次30min，过滤，合并三次提取液。所述提取溶剂是水、乙醇、盐酸的混合物，其中水、乙醇、盐酸三者的体积比例是5:95:0.1。
将对比例1与实施例1的数据进行对比，结果如表1：
表1：对比例1与实施例1的数据对比
Figure BDA0001523666060000111
从表1可以看出：动态逆流超声提取具有提取温度低，提取时间短，溶剂用量少，左旋多巴提取量大，且左旋多巴的有效成分含量高的优势。因此，本发明的方法可显著提高生产效率，降低能耗，提高产业的投入效能。
对比例2
该对比例的操作同实施例2，区别仅在于步骤(2)的操作不同，该对比例的步骤(2)操作为：采用非耐酸性膜，将步骤(1)中得到的左旋多巴提取液调至pH至5-6然后进行实施例2中步骤(2)的膜过滤操作步骤。
实施例2，对比例2的数据对比如表2所示。
表2：实施例2与对比例2的数据对比
Figure BDA0001523666060000112
从表2可以看出：采用了本发明的耐酸性膜的过滤方法，过程中省去pH的调节，节省了原料碱的消耗，以及在调节pH的过程中需要仪器搅拌所带来的能源的消耗，同时，经过膜过滤之后的透过液要重新的调节加入一定量的酸才能回流到提取液中继续循环使用，增加酸的耗量，而且酸性条件降低了左旋多巴被氧化的几率，即提高了左旋多巴产品的纯度、提升产品品质，又增加了左旋多巴的收率。
对比例3
该对比例的操作同实施例2，区别仅在于步骤(3)的操作不同，该对比例的步骤(3)操作为：将步骤(2)所得的水相调节pH值为3.7，直接置于-20℃的冰箱中静置36h，将粗晶慢慢溶解加在40℃的热水中，直到最后一个晶粒溶解，直接转移至-20℃的冰箱中静置12h，析晶过滤，得到左旋多巴。
表3：实施例2与对比例3的数据对比
HPLC峰面积比(％) 含量(％) 左旋多巴收率(％)
对比例3 98.3 98.1 4.0
实施例2 100 99.2 5.4
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种从猫豆中提取左旋多巴的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将猫豆粉碎成10-40目，以猫豆粉末的进料速度为80-120kg/h、提取溶剂的进料速度为600-1200L/h进行超声逆流提取，提取温度15-30℃，提取时间10-40min，得含左旋多巴的提取液；将该提取液分离滤渣，得猫豆提取液，备用；所述提取溶剂为水、乙醇、盐酸的混合物；其中水、乙醇、盐酸三者的体积比例是(5-30):(95-70):(0.1-1)；所述逆流超声提取的参数为：超声频率20-30KHz，超声功率30-40KW；
(2)将所得猫豆提取液输入到耐酸性膜分离系统中，依次进行微滤膜、超滤膜、纳滤膜过滤，得滤过液；
其中，所述微滤膜孔径在0.2-1μm，操作压力是10bar，操作温度15℃；
所述超滤膜孔径在0.02-0.1μm，操作压力是25Bar，操作温度15℃；
所述纳滤膜孔径在0.001-0.003μm，操作压力是40Bar，操作温度15℃；
(3)将步骤(2)所得滤过液调节pH值为3.2-3.7，先在0℃条件下静置4-12h，再在-20℃下静置12-24h析晶，过滤得到粗晶；将粗晶慢慢加入热水中，直到最后一个晶粒溶解在热水中，将所得溶液先置于室温下静置4-8h，再依次在0℃条件下静置4-12h，在-20℃下静置12-24h析晶，过滤得到左旋多巴晶体；
(4)将步骤(1)中所得滤渣和其重量10-30倍的水加入容器，浸泡4-6h后取出，脱水，检测溶液中无左旋多巴后，将脱水后猫豆渣以pH为8-10的软水为提取溶剂进行逆流超声提取，所述提取溶剂的用量为所述滤渣重量的5-12倍；所述逆流超声提取的参数为：超声频率20-30KHz，超声功率20-35KW，提取温度35-60℃，提取时间10-40min；所述猫豆滤渣的进料速度为80-120kg/h，所述提取溶剂的进料速度为300-800L/h；分离渣料，得蛋白质提取液；
(5)步骤(4)中所得蛋白质提取液用盐酸调节到5.2-5.8之间，在搅拌的条件下慢慢的加入硫酸铵和壳聚糖，得到猫豆蛋白。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述提取溶剂中水、乙醇、盐酸的体积比例是5:95:0.1或10:90:0.2或20:80:0.5或3:70:1。
3.一种从猫豆中提取左旋多巴的方法，包括如下步骤：(1)将猫豆粉碎成10目，以80Kg/h的猫豆粉末，600L/h的提取溶剂进行超声逆流提取，保持超声提取管温度15℃，提取10min，得含左旋多巴的提取液；将该提取液输入液渣挤干分离装置，分离滤渣，得猫豆提取液，备用；滤渣备用；
所述提取溶剂是水、乙醇、盐酸的混合物，其中水、乙醇、盐酸三者的体积比例是5:95:0.1；
(2)将所得猫豆提取液输入到耐酸性膜分离系统中，依次进行微滤膜、超滤膜、纳滤膜过滤，得滤过液；
其中，采用微滤膜过滤，其中所用的微滤膜孔径在0.2μm，操作压力是10bar，操作温度15℃；
采用超滤膜过滤，其中所用的膜材料为孔径在0.02μm，操作压力是25Bar，操作温度15℃；
采用纳滤膜过滤，其中所用的纳滤膜孔径在0.001μm，将左旋多巴提取液进行浓缩；将滤过液的体积浓缩到原来的1/6；操作压力是40Bar，操作温度15℃；
(3)将步骤(2)所得滤过液调节pH值为3.2，置于0℃的冰箱中静置4h，再将上述水相置于-20℃的冰箱中静置12h过滤得到粗晶，将粗晶慢慢溶解加在40℃的热水中，直到最后一个晶粒溶解，将其置于室温下静置2h，再次转移至0℃的冰箱中静置4h，再次转移至-20℃的冰箱中静置8h，析晶过滤，得到左旋多巴；
(4)将步骤(1)中所得滤渣和其重量10倍的水加入容器，浸泡4h后取出，脱水，检测溶液中无左旋多巴后，方可进入下一步骤；脱水后猫豆渣以80kg/h，用pH为8的软水以600L/h的速度输入超声逆流提取装置中，超声频率20KHz，保持超声提取管温度35℃，提取10min，得蛋白质的提取液；将蛋白质提取液输入液渣挤干分离装置，分离渣料，得蛋白质提取液；
(5)步骤(4)中所得蛋白质提取液用盐酸调节到5.2-5.8之间，在搅拌的条件下慢慢的加入硫酸铵和壳聚糖，得到固体，即为猫豆蛋白。
4.一种从猫豆中提取左旋多巴的方法，包括如下步骤：
(1)将猫豆粉碎成20目，以90Kg/h的猫豆粉末，800L/h的提取溶剂进行超声逆流提取，保持超声提取管温度20℃，提取20min，得含左旋多巴的提取液；将该提取液输入液渣挤干分离装置，分离滤渣，得猫豆提取液，备用；滤渣备用；
所述提取溶剂是水、乙醇、盐酸的混合物，其中水、乙醇、盐酸三者的体积比例是10:90:0.2；(2)将所得猫豆提取液输入到耐酸性膜分离系统中，依次进行微滤膜、超滤膜、纳滤膜过滤，得滤过液；
采用微滤膜过滤，其中所用的微滤膜孔径在0.4μm，操作压力是12bar，操作温度20℃；
采用超滤膜过滤，其中所用的膜材料为孔径在0.06μm，操作压力是27bar，操作温度25℃；
采用纳滤膜过滤，其中所用的纳滤膜孔径在0.002μm，将左旋多巴提取液进行浓缩；将滤过液的体积浓缩到原来的1/7；操作压力是45bar，操作温度20℃；
(3)将步骤(2)所得滤过液调节pH值为3.3，置于0℃的冰箱中静置8h，再将上述水相置于-20℃的冰箱中静置16h过滤得到粗晶，将粗晶慢慢溶解加在40℃的热水中，直到最后一个晶粒溶解，将其置于室温下静置2h，再次转移至0℃的冰箱中静置5h，再次转移至-20℃的冰箱中静置9h，析晶过滤，得到左旋多巴；
(4)将步骤(1)中所得滤渣和其重量20倍的水加入容器，浸泡5h后取出，脱水，检测溶液中无左旋多巴后，方可进入下一步骤；脱水后猫豆渣以90kg/h，用pH为9的软水以700L/h的速度输入超声逆流提取装置中，超声频率23KHz，保持超声提取管温度40℃，提取20min，得蛋白质的提取液；将蛋白质提取液输入液渣挤干分离装置，分离渣料，得蛋白质提取液；
(5)步骤(4)中所得蛋白质提取液用盐酸调节到5.2-5.8之间，在搅拌的条件下慢慢的加入硫酸铵和壳聚糖，得到固体，即为猫豆蛋白。
5.一种从猫豆中提取左旋多巴的方法，包括如下步骤：
(1)将猫豆粉碎成30目，以100Kg/h的猫豆粉末，800L/h的提取溶剂进行超声逆流提取，保持超声提取管温度25℃，提取30min，得含左旋多巴的提取液；将该猫豆提取液输入液渣挤干分离装置，分离滤渣，得猫豆提取液，备用；滤渣备用；
所述提取溶剂是水、乙醇、盐酸的混合物，其中水、乙醇、盐酸三者的体积比例是20:80:0.5；
(2)将所得猫豆提取液输入到耐酸性膜分离系统中，依次进行微滤膜、超滤膜、纳滤膜过滤，得滤过液；
采用微滤膜过滤，其中所用的微滤膜孔径在0.8μm，操作压力是15bar，操作温度25℃；
采用超滤膜过滤，其中所用的膜材料为孔径在0.08μm，操作压力是30bar，操作温度25℃；
采用纳滤膜过滤，其中所用的纳滤膜孔径在0.002μm，将左旋多巴提取液进行浓缩；将滤过液的体积浓缩到原来的1/9；操作压力是50bar，操作温度25℃；
(3)将步骤(2)所得滤过液调节pH值为3.5，置于0℃的冰箱中静置10h，再将上述水相置于-20℃的冰箱中静置20h过滤得到粗晶，将粗晶慢慢溶解加在40℃的热水中，直到最后一个晶粒溶解，将其置于室温下静置3h，再次转移至0℃的冰箱中静置6h，再次转移至-20℃的冰箱中静置10h，析晶过滤，得到左旋多巴；
(4)将步骤(1)中所得滤渣和其重量20倍的水加入容器，浸泡5h后取出，脱水，检测溶液中无左旋多巴后，方可进入下一步骤；脱水后猫豆渣以100kg/h，用pH为9的软水以800L/h的速度输入超声逆流提取装置中，超声频率27KHz，保持超声提取管温度50℃，提取30min，得蛋白质的提取液；将蛋白质提取液输入液渣挤干分离装置，分离渣料，得蛋白质提取液；
(5)步骤(4)中所得蛋白质提取液用盐酸调节到5.2-5.8之间，在搅拌的条件下慢慢的加入硫酸铵和壳聚糖，得到固体，即为猫豆蛋白。
6.一种从猫豆中提取左旋多巴的方法，包括如下步骤：
(1)将猫豆粉碎成40目，以120Kg/h的猫豆粉末，1200L/h的提取溶剂水进行超声逆流提取，保持超声提取管温度30℃，提取40min，得含左旋多巴的提取液；将该猫豆提取液输入液渣挤干分离装置，分离滤渣，得猫豆提取液，备用；滤渣备用；所述提取溶剂是水、乙醇、盐酸的混合物，其中水、乙醇、盐酸三者的体积比例是3:70:1；
(2)将所得猫豆提取液输入到耐酸性膜分离系统中，依次进行微滤膜、超滤膜、纳滤膜过滤，得滤过液；
采用微滤膜过滤，其中所用的微滤膜孔径在1μm，操作压力是20bar，操作温度30℃；
采用超滤膜过滤，其中所用的膜材料为孔径在0.1μm，操作压力是35bar，操作温度30℃；
采用纳滤膜过滤，其中所用的纳滤膜孔径在0.003μm，将左旋多巴提取液进行浓缩；将滤过液的体积浓缩到原来的1/10；操作压力是55bar，操作温度30℃；
(3)将步骤(2)所得滤过液调节pH值为3.7，置于0℃的冰箱中静置12h，再将上述水相置于-20℃的冰箱中静置24h过滤得到粗晶，将粗晶慢慢溶解加在40℃的热水中，直到最后一个晶粒溶解，将其置于室温下静置4h，再次转移至0℃的冰箱中静置8h，再次转移至-20℃的冰箱中静置12h，析晶过滤，得到左旋多巴；
(4)将步骤(1)中所得滤渣和其重量30倍的水加入容器，浸泡6h后取出，脱水，检测溶液中无左旋多巴后，方可进入下一步骤；脱水后猫豆渣以120kg/h，用pH为10的软水以1000L/h的速度输入超声逆流提取装置中，超声频率30KHz，保持超声提取管温度60℃，提取40min，得蛋白质的提取液；将蛋白质提取液输入液渣挤干分离装置，分离渣料，得蛋白质提取液；
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