CN108178775A

CN108178775A - 栀子提取栀子甙和熊果酸的方法

Info

Publication number: CN108178775A
Application number: CN201711455912.8A
Authority: CN
Inventors: 向华
Original assignee: CHANGSHA XIANGZI BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CHANGSHA XIANGZI BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2017-12-28
Publication date: 2018-06-19

Abstract

本发明提供栀子提取栀子甙和熊果酸的方法，栀子经粉碎、乙酸乙酯或石油醚萃取得栀子油，残渣醇提、过滤得滤液Ⅱ和滤渣Ⅱ，滤液Ⅱ浓缩上NKA‐9大孔树脂柱、洗脱、真空或减压浓缩至干，分别获得干燥物A、干燥物B，滤渣Ⅱ经黑曲霉转化，丙酮浸提、过滤、浓缩至干得干燥物，干燥物B加入水进行溶解、过滤、浓缩得栀子黄色素，干燥物A加入乙醇、过滤、结晶重结晶得栀子甙，干燥物C加入丙酮、过滤、结晶重结晶得熊果酸纯品。本发明获得多种栀子功能性产品，有效降低其生产成本，充分利用了栀子中主要活性成份；通过碱水提取工艺获得了大量高纯度的水溶性栀子黄色素，有效提高了栀子黄色素提取率。

Description

栀子提取栀子甙和熊果酸的方法

技术领域

本发明属于天然产物开发技术领域，具体涉及一种栀子提取栀子甙和熊果酸的方法。

背景技术

栀子又叫山栀子，灌木，高0.3～3米；嫩枝常被短毛，枝圆柱形，灰色。叶对生，革质，稀为纸质，少为3枚轮生，叶形多样，通常为长圆状披针形、倒卵状长圆形、倒卵形或椭圆形，长3-25厘米，宽1.5-8厘米，顶端渐尖、骤然长渐尖或短尖而钝，基部楔形或短尖，两面常无毛，上面亮绿，下面色较暗；生长于海拔10～1 500米处的旷野、丘陵、山谷、山坡、溪边的灌丛或林中，产于中国长江流域以南，果实味苦寒，用于清热、泻火、凉血；含有黄色素，可提炼天然色素，用作食品添加剂。属卫生部颁布的第l批药食两用资源，具有护肝、利胆、降压、镇静、止血、消肿等作用，在中医临床常用于治疗黄疸型肝炎、扭挫伤、高血压、糖尿病等症。

栀子果实中的含油量与油料作物大豆的含油量相近。所含脂肪酸主要是软脂酸和亚油酸，占脂肪酸含量的91.4％，是一般食用油脂的常见成分，但其中亚油酸的含量比一般食用油脂高。精炼后的栀子油可与橄榄油相媲美，其酸价、过氧化值都比较低。栀子油的黏度较低，取少量的栀子油涂于手背上，很快就被皮肤吸收，可应用于各类化妆品的生产

公开号为CN102295988A的中国专利公开了一种栀子全果油的超临界CO₂萃取方法，所述提取方法包括以下步骤：优选栀子全果为原料，经常温纯物理破壁技术进行破壁粉碎；将粉碎后的栀子干果粉填入萃取釜中，通入超临界CO₂气体，在特定的条件下进行萃取；带有栀子油的CO₂气体从萃取釜中流入分离釜进行分离；所述分离釜包括一级分离釜和二级分离釜；带有栀子油的CO₂气体依次通过一级分离釜和二级分离釜最后经过净化装置流回萃取釜，所述一级分离釜内的压力和温度低于萃取釜内的压力和温度，二级分离釜内的压力和温度低于一级分离釜内的压力和温度。

公开号为CN103060077A的中国专利公开了一种同步反应制备栀子油、栀子绿和栀子蓝的方法，其特征在于该方法将栀子的果实，经破碎，酶解，离心分离，大孔吸附树脂精制四个步骤制备栀子油、栀子绿和栀子蓝：A、原料破碎：采集栀子果实，干燥，粉碎过16目筛；B、酶解：将栀子果粉与去离子水混合，加入栀子果粉质量0.5～5.0％的蛋白酶，在pH＝9.5，45℃水浴中酶解1～4h，调节pH＝5.0，再加入栀子果粉质量0.5～5.0％的组合酶，于45℃水浴中酶解1～4h；所述的组合酶由果胶酶和纤维素酶组成。C、离心分离：酶解液直接离心，分离得到游离油、乳状液、水解液和渣，取游离油和乳状液部分合并后制备栀子油，取水解液部分，过滤后直接上大孔吸附树脂精制栀子绿和栀子蓝；D、大孔吸附树脂精制：过滤后的栀子水解液加入到由D101大孔吸附树脂填充的玻璃或不锈钢柱中，首先用去离子水洗除酶解液中的缓冲盐，然后用乙醇水溶液洗脱；10～30％乙醇水溶液脱洗脱，收集洗脱液后，得到栀子蓝，50％乙醇水溶液脱洗脱，收集洗脱液后，得到栀子绿。

公开号为CN104277907A的中国专利公开了一种栀子果油及其亚临界流体制备方法，以亚临界丁烷法对脱壳山栀子果仁提取栀子果油，原料的粒度为40目，其中控制压力为0.5Mpa，温度为40℃，提取时间为30min。由于所使用的萃取流体丁烷常温常压下为气体，降压气化后，栀子油与丁烷可直接分离，丁烷回收后经压缩液化，再循环使用。所得到的栀子果油的得率(栀子果油与脱壳山栀子果仁的质量比值)为19.2％，；与索氏提取法油脂测定法为标准，本实施例的提取率(栀子果油与脱壳山栀子果仁中理论含油量的比值)为92.2％，所制备的栀子果油，以酯化-GC/MS方法测定主要脂肪酸，质量含量如下：棕榈酸18.15％，硬脂酸1.06％，油酸23.85％，亚油酸49.75％，亚麻酸1.27％。

公开号为CN104212626A的中国专利公开了一种用亚临界流体萃取栀子油的方法，如下步骤：(1)把栀子果原料依次进行去杂、去石、破碎、软化、压胚预处理，并将预处理后的栀子果原料记量投入萃取罐；(2)检查萃取罐气密性，在确保气密性良好后，按固液质量比为1:4，用输送泵将液态丁烷输入萃取罐进行浸出；(3)每罐进行四级浸出萃取，每级浸出时间是两小时，萃取罐在进行浸出萃取时的压力为0.3—0.7MPA，萃取温度为

30～38℃，第二、三、四级萃取液分别进入上一级萃取用，第一级萃取液分离出来；(4)第一级萃取液进入蒸发器进行减压蒸发脱溶，并制成栀子毛油，同时开启压缩机，回收气态溶剂丁烷，压缩冷凝为液态，返回丁烷溶剂储罐；(5)第四级萃取结束后，开启压缩机、真空泵，并向萃取罐内通入0.05MPa的蒸汽，回收栀子粕中残留溶剂丁烷，压缩冷凝为液体，返回丁烷溶剂储罐；(6)把脱脂栀子粕从萃取罐内卸出，并清洗萃取罐；(7)对栀子毛油进行精炼处理，精炼处理依次是水化碱炼、脱水、脱色、脱臭、结晶过滤，最终成为成品。

公开号为CN105087690A的中国专利公开了一种利用栀子制备共轭亚油酸的方法，包括以下步骤：1)亚油酸的制备，将粗提取的栀子油和pH＝5～9的缓冲液或去离子水混合后，加入脂肪酶进行酶解，接着加入乙醇终止反应；将反应液离心，取上层液体，即得粗提取的亚油酸；所述缓冲液为磷酸盐缓冲液；所述脂肪酶为三酰基甘油酰基水解酶；2)亚油酸的共轭化，将溶媒与碱混合均匀后，加入上述亚油酸，在氮气环境下加热回流1h～4h；所述溶媒为丙二醇；所述碱为氢氧化钠；然后依次用酸酸化、用去离子水洗至中性、用无水硫酸钠干燥，得到共轭亚油酸。

公开号为CN105112155A的中国专利公开了一种富含亚油酸的高品质栀子籽油的制备方法，由以下步骤组成：将鲜栀子籽，脱壳，微波干燥，粉碎，放入萃取釜，将液态溶剂注入萃取釜与栀子籽原料混合，液态溶剂与原料的质量体积比为1∶5～1∶8(g∶mL)，在萃取温度30～50℃，萃取压力0.6～0.8Mpa的条件下提取2～3次，每次0.5～1.0h，萃取结束后，将携带有栀子籽油的液态溶剂输送到分离釜内，然后进行减压蒸发，使液体溶剂充分气化，蒸发过程中控制温度30～50℃，等溶剂回收完全后，从分离釜底部放出所提取的粗栀子籽油，收率为15～20％，颜色为桔黄色。采用硅藻土与活性炭作为混合脱色脱臭剂，两者质量比为1∶1～1∶10，脱色脱臭剂与粗栀子籽油的质量比为1∶10～1∶2，在40℃下搅拌脱色10～30min，叠式过滤器过滤，得到高品质栀子籽油，收率为70～85％，颜色为淡黄色，并采用GC-MS进行脂肪酸组成分析。

公开号为CN105176137A的中国专利公开了一种栀子油、水溶性栀子色素和栀子苷的分离制备方法，由以下步骤组成：第一步预处理，将鲜栀子籽，脱壳，微波干燥，粉碎，过20-60目筛，得到栀子籽原料；第二步栀子油的提取，将栀子籽原料，放入萃取釜，将丁烷注入萃取釜与栀子籽原料混合，丁烷与原料的质量体积比为1∶5～1∶8(g∶mL)，在萃取温度30～50℃，萃取压力0.6～0.8Mpa的条件下提取2～3次，每次0.5～1.0h，萃取结束后，将携带有栀子籽油的丁烷输送到分离釜内，然后进行减压蒸发，使丁烷充分气化，蒸发过程中控制温度30～50℃，等丁烷回收完全后，从分离釜底部放出所提取的粗栀子籽油，收率为15～20％，从萃取釜内取出栀子籽渣；第三步栀子粗提物提取，将栀子籽渣，按质量体积比为1∶5～1∶30(g∶mL)，加入质量分数为40～80％的乙醇水溶液，加热回流提取、或减压回流提取、或超声波辅助提取或微波辅助提取1～3次，每次10min～8h，过滤，滤液合并，配制成浓度为2％-5％的料液；第四步膜分离，将上述料液用0.025μm～0.2μm孔径的陶瓷膜过滤，压力0.1～0.4Mpa，将透过液，进行减压回收，得到粗提物料液；第五步大孔树脂纯化，将粗提物料液，用大孔吸附树脂柱吸附分离，母液与大孔吸附树脂体积比(v∶v)为1∶20～1∶50；先用质量分数为5～15％的乙醇水溶液进行洗脱，洗脱剂量为3～5倍柱体积，得到洗脱液I组份，再用质量分数为20～40％的乙醇水溶液进行洗脱，洗脱剂用量为2～5倍柱体积，收集洗脱液II组份，最后用质量分数为50～80％的乙醇水溶液进行洗脱，洗脱剂用量为4～7倍柱体积，收集洗脱液III组份；洗脱液I在温度40～60℃下减压浓缩除去乙醇，经过真空干燥或冷冻干燥即为栀子苷；洗脱液II在温度40～60℃下减压浓缩除去乙醇，经过真空干燥或冷冻干燥即为栀子黄色素。

公开号为CN103060078A的中国专利公开了一种水酶法提取栀子油的方法，其特征在于该方法原料为栀子果实，经粉碎，酶解，离心三个步骤制备栀子油：A、原料粉碎：采集栀子果实，经干燥，粉碎过筛，栀子果粉粒度控制在1.24mm以内；B、酶解：将栀子果粉与去离子水混合，加入栀子果粉质量0.5～5.0％的果胶酶或纤维素酶或组合酶，酶解使用酸性缓冲液，调节pH＝5.0，40～55℃水浴中酶解2～4h；组合酶由果胶酶和纤维素酶组成；C、离心：①酶解液直接离心，离心机转速控制在2000～5000r/min范围内，离心时间为5～20min，分离得到游离油、乳状液、水解液和渣，乳状液再次离心分离得到游离油，合并所得的游离油即为栀子油；②或向离心液中加入0.1～1倍体积的正己烷或石油醚萃取后，减压回收溶剂即得栀子油。

从现有技术中公开的几种常用的从植物中提取、制备较高纯度熊果酸或同类三萜酸类化合物的方法，主要有溶剂萃取法、大孔吸附树脂法、或通过水解将三萜酸苷类除去糖后再制备的方式。但是，采用栀子进行提取熊果酸，造成生产成本过高。栀子中含有大量的栀子甙和栀子黄色素，上述方法都采用回流提取，造成栀子中黄色素大量破坏，没有得到充分利用，还容易造成环境污染风险。

发明内容

本发明针对栀子提取熊果酸和栀子甙过程中栀子黄色素易破坏等问题，提供一种从栀子中提取熊果酸和栀子甙的方法，彻底解决提取过程中栀子黄色素破坏等问题。

本发明提供栀子提取栀子甙和熊果酸的方法，其具体步骤如下：

(1)取栀子进行粉碎，加入2～5倍重量的乙酸乙酯或石油醚进行室温萃取2～4h，得萃取液和残渣Ⅰ，萃取液在40℃～55℃下真空或减压浓缩得栀子油；

(2)残渣Ⅰ加入70～85％乙醇溶液在70℃～85℃下进行提取2～4h，陶瓷膜过滤一次得滤液Ⅱ和滤渣Ⅱ，滤液Ⅱ在40℃～55℃下进行减压浓缩至原有体积的1/10～1/25，陶瓷膜过滤一次得滤液Ⅲ和滤渣Ⅲ，其中加入70～85％乙醇溶液的体积L与栀子重量比为2～4：1；

(3)将滤渣Ⅱ加入10～20％黑曲霉培养液在25℃～30℃下培养30～50h，加入丙酮在40℃～65℃下进行提取2～4h，陶瓷膜过滤一次得滤液Ⅳ，在40℃～55℃下进行减压浓缩至干得干燥物，其中加入丙酮的体积L与滤渣Ⅱ重量比为2～5：1；

(4)将滤液Ⅲ上NKA‐9大孔树脂柱进行吸附，用三倍至五倍柱体积的水进行洗脱，收集洗脱液Ⅰ，再用三倍至五倍柱体积的乙醇水溶液进行柱洗脱，得到洗脱液Ⅱ，洗脱液Ⅰ和洗脱液Ⅱ在50℃～65℃下进行真空或减压浓缩至干，分别获得干燥物A、干燥物B；

(5)将干燥物B加入pH7.5的水进行溶解，陶瓷膜过滤1次得滤液，直接在70℃～85℃下进行真空或减压浓缩至干燥物，得栀子黄色素纯品，其中加入水的体积L与干燥物B重量kg比2～3：1；

(6)将滤渣Ⅲ和干燥物混合，上硅胶柱进行吸附，用三倍至五倍柱体积的2％氢氧化钠乙醇溶液进行柱洗脱，得到洗脱液Ⅲ，在50℃～65℃下进行真空或减压浓缩至干，分别获得干燥物C；

(7)干燥物A加入乙醇在35～40℃下保温15～30min，趁热陶瓷膜过滤1次，滤液放置冰箱中过夜，结晶，重结晶一次，得栀子甙。

(8)干燥物C加入丙酮在40～45℃下保温15～30min，趁热陶瓷膜过滤1次，滤液再加入等体积的水，混合均匀后放置冰箱中过夜，结晶得到熊果酸粗品，再重结晶一次得熊果酸纯品。

在一个具体实施方案中，所述步骤(3)中加入黑曲霉的体积L与滤渣Ⅱ重量kg比10～20:100。

在一个具体实施方案中，步骤(4)中所述乙醇水溶液是指pH值为7.5～8.5氢氧化钠水溶液，其中含有25～40％乙醇，乙醇水溶液的使用体积为柱体积的3～5倍。

在一个具体实施方案中，步骤(6)中所述无水乙醇的使用量，按体积/滤渣Ⅰ重量比为0.5～2L:1kg。

在一个具体实施方案中，步骤(6)所述2％氢氧化钠乙醇溶液是指含有40～60％乙醇的的2％氢氧化钠水溶液。

在一个具体实施方案中，步骤(7)中所述乙醇的体积与干燥物A重量比为2～4L:1kg。

在一个具体实施方案中，步骤(8)中所述丙酮的体积与干燥物C重量比为1～3L:1kg。

技术效果

1、本发明获得多种栀子功能性产品，有效降低其生产成本，充分利用了栀子中主要活性成份。

2、通过碱水提取工艺获得了大量高纯度的水溶性栀子黄色素，有效提高了栀子黄色素提取率，降低了因栀子黄色素没有充分利用造成环境污染风险。

3、通过树脂与结晶相结合，减少化学试剂的过度使用，保证了产品的纯天然性，可以安全的提供给香烟、食品、化妆品和制药等行业。

4、通过微生物转化有效提高了栀子中熊果酸完全释放和其它物质的转化，采用结晶与重结晶以提高其提取回收率。

具体实施方式

下面，本发明将用实施例进行进一步的说明，但是它并不限于这些实施例的任一个或类似实例。

实施例1

取100kg栀子进行粉碎，加入乙酸乙酯或石油醚400kg行室温萃取4h，得萃取液和残渣Ⅰ，萃取液在55℃下真空或减压浓缩得15.62kg栀子油；残渣Ⅰ加入80％乙醇溶液300L在75℃下进行提取4h，陶瓷膜过滤一次得滤液Ⅱ和滤渣Ⅱ，滤液Ⅱ在55℃下进行减压浓缩至30L，陶瓷膜过滤一次得滤液Ⅲ和310g滤渣Ⅲ。

将60kg滤渣Ⅱ加入10～20％黑曲霉培养液10L在28℃下培养40h，加入200L丙酮在45℃下进行提取4h，陶瓷膜过滤一次得滤液Ⅳ，在55℃下进行减压浓缩至干得1.31kg干燥物。将滤液Ⅲ上NKA‐9大孔树脂柱进行吸附，用五倍柱体积的水进行洗脱，收集洗脱液Ⅰ，再用五倍柱体积的乙醇水溶液进行柱洗脱，得到洗脱液Ⅱ，洗脱液Ⅰ和洗脱液Ⅱ在55℃下进行真空或减压浓缩至干，分别获得7.16kg干燥物A、13.42kg干燥物B。

将干燥物B加入pH7.5的水35L进行溶解，陶瓷膜过滤1次得滤液，直接在85℃下进行真空或减压浓缩至干燥物，得11.48kg栀子黄色素纯品；将滤渣Ⅲ和干燥物混合，上硅胶柱进行吸附，用五倍柱体积的2％氢氧化钠乙醇溶液进行柱洗脱，得到洗脱液Ⅲ，在65℃下进行真空或减压浓缩至干，分别获得984g干燥物C；干燥物A加入乙醇在40℃下保温30min，趁热陶瓷膜过滤1次，滤液放置冰箱中过夜，结晶，重结晶一次，得4.73kg栀子甙。干燥物C加入丙酮在45℃下保温30min，趁热陶瓷膜过滤1次，滤液再加入等体积的水，混合均匀后放置冰箱中过夜，结晶得到熊果酸粗品，再重结晶一次得871g熊果酸纯品。经HPLC检测熊果酸样品的含量为98.83％，栀子甙样品的含量为98.41％。

实施例2

取200kg栀子进行粉碎，加入乙酸乙酯或石油醚700kg行室温萃取4h，得萃取液和残渣Ⅰ，萃取液在40℃～55℃下真空或减压浓缩得31.88kg栀子油；残渣Ⅰ加入80％乙醇溶液650L在78℃下进行提取4h，陶瓷膜过滤一次得滤液Ⅱ和滤渣Ⅱ，滤液Ⅱ在45℃下进行减压浓缩至50L，陶瓷膜过滤一次得滤液Ⅲ和730g滤渣Ⅲ；将100kg滤渣Ⅱ加入黑曲霉培养液15L在25℃下培养50h，加入350L丙酮在40℃下进行提取4h，陶瓷膜过滤一次得滤液Ⅳ，在55℃下进行减压浓缩至干得2.75kg干燥物。

将滤液Ⅲ上NKA‐9大孔树脂柱进行吸附，用五倍柱体积的水进行洗脱，收集洗脱液Ⅰ，再用五倍柱体积的乙醇水溶液进行柱洗脱，得到洗脱液Ⅱ，洗脱液Ⅰ和洗脱液Ⅱ在65℃下进行真空或减压浓缩至干，分别获得14.97kg干燥物A、27.06kg干燥物B；将干燥物B加入pH7.5的水60L进行溶解，陶瓷膜过滤1次得滤液，直接在70℃～85℃下进行真空或减压浓缩至干燥物，得23.61kg栀子黄色素纯品。

将滤渣Ⅲ和干燥物混合，上硅胶柱进行吸附，用五倍柱体积的2％氢氧化钠乙醇溶液进行柱洗脱，得到洗脱液Ⅲ，在50℃℃下进行真空或减压浓缩至干，分别获得1.96kg干燥物C；干燥物A加入乙醇在40℃下保温20min，趁热陶瓷膜过滤1次，滤液放置冰箱中过夜，结晶，重结晶一次，得9.83kg栀子甙。干燥物C加入丙酮在40℃下保温20min，趁热陶瓷膜过滤1次，滤液再加入等体积的水，混合均匀后放置冰箱中过夜，结晶得到熊果酸粗品，再重结晶一次得1.79kg熊果酸纯品。经HPLC检测熊果酸样品的含量为98.96％，栀子甙样品的含量为98.58％。

Claims

1.栀子提取栀子甙和熊果酸的方法，其具体步骤如下：

(7)干燥物A加入乙醇在35～40℃下保温15～30min，趁热陶瓷膜过滤1次，滤液放置冰箱中过夜，结晶，重结晶一次，得栀子甙；

2.根据权利要求1的方法，其中所述步骤(3)加入黑曲霉的体积L与滤渣Ⅱ重量kg比10～20:100。

3.根据权利要求1的方法，其中步骤(4)所述乙醇水溶液是指pH值为7.5～8.5氢氧化钠水溶液，其中含有25～40％乙醇，乙醇水溶液的使用体积为柱体积的3～5倍。

4.根据权利要求1的方法，其中步骤(6)所述无水乙醇的使用量，按体积/滤渣Ⅰ重量比为0.5～2L:1kg。

5.根据权利要求1的方法，其中步骤(6)所述2％氢氧化钠乙醇溶液是指含有40～60％乙醇的的2％氢氧化钠水溶液。

6.根据权利要求1的方法，其中步骤(7)所述乙醇的体积与干燥物A重量比为2～4L:1kg。

7.根据权利要求1的方法，其中步骤(8)所述丙酮的体积与干燥物C重量比为1～3L:1kg。