CN108752304B - 从杨桃根中提取儿茶素的方法 - Google Patents

从杨桃根中提取儿茶素的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种从杨桃根中提取儿茶素的方法，包括以下步骤：S1、将杨桃根粉碎后，加入水中，加热过滤得水提液；S2、将水提液分离提纯、干燥后得儿茶素。本发明公开的从杨桃根中提取儿茶素的方法，首次证明能够从杨桃根水提取物中分离纯化得到儿茶素，其表现出体外DPP‑IV酶抑制活性，有望用于治疗2型糖尿病。

Description

从杨桃根中提取儿茶素的方法
技术领域
本发明涉及植物提取技术领域。更具体地说，本发明涉及一种从杨桃根中提取儿茶素的方法。
背景技术
杨桃根为牻牛儿苗目酢浆草科五敛子属植物杨桃(Averrhoa carambola)的根，在广东、广西、云南、福建、台湾等华南地区资源丰富，《中华本草》记载其具有祛风除湿、行气止痛、涩精止带的功效。大量药理学研究表明，杨桃根提取物对糖尿病小鼠具有明显的降血糖活性，儿茶素((+)-catechin)属于黄酮类化合物中的黄烷-3-醇类，在天然植物中分布广泛，具有多种生物活性，包括抗氧化、抗癌、抗炎、抗菌、抑制α-葡萄糖苷酶等。
目前还没有公开从杨桃根中提取儿茶素的方法。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种从杨桃根中提取儿茶素的方法，首次证明能够从杨桃根水提取物中离纯化得到儿茶素，其表现出体外DPP-IV酶抑制活性，有望用于治疗2型糖尿病。
为了实现本发明的这些目的和其它优点，提供了一种从杨桃根中提取儿茶素的方法，包括以下步骤：
S1、将杨桃根粉碎后，加入水中，加热过滤得水提液；
S2、将水提液分离提纯、干燥后得儿茶素。
优选的是，所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，步骤S2具体包括：
a1、将水提液采用DIANION HP20树脂洗脱，得到第一洗脱液，其中，洗脱剂为体积分数为18～22％的乙醇溶液；
a2、将a1中得到的第一洗脱液采用聚酰胺柱层析以甲醇-水系洗脱剂洗脱，得到第二洗脱液，其中，甲醇-水系洗脱剂中甲醇与水的体积比为38～42:62～58；
a3、将a2中得到的第二洗脱液采用正相硅胶柱层析以氯仿-甲醇系洗脱剂洗脱，得到第三洗脱液，其中，氯仿-甲醇系洗脱剂中氯仿与甲醇的体积比为6.9～7.1:1；
a4、将a3中得到的第三洗脱液蒸发除去氯仿与甲醇后，干燥，即得儿茶素。
优选的是，所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，步骤S1具体为：将杨桃根粉碎至10～20目，加入水中，于温度为90～100℃下加热1～1.5h，冷却，过滤得第一滤液、第一滤渣，向第一滤渣中加水，于温度为90～100℃下加热1～1.5h，冷却，过滤得第二滤液、第二滤渣，向第二滤渣中加水，于温度为90～100℃下加热1～1.5h，冷却，过滤得第三滤液、第三滤渣，合并第一滤液、第二滤液、第三滤液，向合并后的滤液中加入体积分数为90～95％的乙醇溶液，过滤，收集滤液即得水提液，其中，杨桃根、第一滤渣、第二滤渣分别与加入其中水的质量比为1:18～22，合并后的滤液与加入其中的乙醇溶液的体积比为1:2～4。
优选的是，所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，a2中采用聚酰胺柱层析中以湿法装柱、干法上样，湿法装柱具体为：将30～60目聚酰胺于水中浸泡24～30h后加入柱中；干法上样具体为：将第一洗脱液浓缩后得到浸膏，然后加入至体积分数为94～96％的乙醇溶液中，再加入聚酰胺搅拌，干燥至恒重后，加入柱中。
优选的是，所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，a4中将第三洗脱液置于旋转蒸发仪中，减压蒸馏除去氯仿和甲醇。
本发明至少包括以下有益效果：
1、本发明的从杨桃根中提取儿茶素的方法，首次证明能够从杨桃根水提取物中离纯化得到儿茶素，其表现出体外DPP-IV酶抑制活性，有望用于治疗2型糖尿病。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为儿茶素的1H-NMR谱图；
图2为儿茶素的13C-NMR谱图；
图3为儿茶素的EI-MS谱图；
图4为水提装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
一种从杨桃根中提取儿茶素的方法，包括以下步骤：
S1、将杨桃根粉碎后，加入水中，加热过滤得水提液；
S2、将水提液分离提纯、干燥后得儿茶素。
所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，步骤S2具体包括：
a1、将水提液采用DIANION HP20树脂洗脱，得到第一洗脱液，其中，洗脱剂为体积分数为18％的乙醇溶液；
a2、将a1中得到的第一洗脱液采用聚酰胺柱层析以甲醇-水系洗脱剂洗脱，得到第二洗脱液，其中，甲醇-水系洗脱剂中甲醇与水的体积比为38:62；
a3、将a2中得到的第二洗脱液采用正相硅胶柱层析以氯仿-甲醇系洗脱剂洗脱，得到第三洗脱液，其中，氯仿-甲醇系洗脱剂中氯仿与甲醇的体积比为6.9:1；
a4、将a3中得到的第三洗脱液蒸发除去氯仿与甲醇后，干燥，即得儿茶素。
所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，步骤S1具体为：将杨桃根粉碎至10目，加入水中，于温度为90℃下加热1h，冷却，过滤得第一滤液、第一滤渣，向第一滤渣中加水，于温度为90℃下加热1h，冷却，过滤得第二滤液、第二滤渣，向第二滤渣中加水，于温度为90℃下加热1h，冷却，过滤得第三滤液、第三滤渣，合并第一滤液、第二滤液、第三滤液，向合并后的滤液中加入体积分数为90％的乙醇溶液，过滤，收集滤液即得水提液，其中，杨桃根、第一滤渣、第二滤渣分别与加入其中水的质量比为1:18，合并后的滤液与加入其中的乙醇溶液的体积比为1:2。
所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，a2中采用聚酰胺柱层析中以湿法装柱、干法上样，湿法装柱具体为：将30目聚酰胺于水中浸泡24h后加入柱中；干法上样具体为：将第一洗脱液浓缩后得到浸膏，然后加入至体积分数为94％的乙醇溶液中，再加入聚酰胺搅拌，干燥至恒重后，加入柱中。
所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，a4中将第三洗脱液置于旋转蒸发仪中，减压蒸馏除去氯仿和甲醇。
实施例2
一种从杨桃根中提取儿茶素的方法，包括以下步骤：
S1、将杨桃根粉碎后，加入水中，加热过滤得水提液；
S2、将水提液分离提纯、干燥后得儿茶素。
所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，步骤S2具体包括：
a1、将水提液采用DIANION HP20树脂洗脱，得到第一洗脱液，其中，洗脱剂为体积分数为20％的乙醇溶液；
a2、将a1中得到的第一洗脱液采用聚酰胺柱层析以甲醇-水系洗脱剂洗脱，得到第二洗脱液，其中，甲醇-水系洗脱剂中甲醇与水的体积比为40:60；
a3、将a2中得到的第二洗脱液采用正相硅胶柱层析以氯仿-甲醇系洗脱剂洗脱，得到第三洗脱液，其中，氯仿-甲醇系洗脱剂中氯仿与甲醇的体积比为7:1；
a4、将a3中得到的第三洗脱液蒸发除去氯仿与甲醇后，干燥，即得儿茶素。
所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，步骤S1具体为：将杨桃根粉碎至15目，加入水中，于温度为95℃下加热1.2h，冷却，过滤得第一滤液、第一滤渣，向第一滤渣中加水，于温度为95℃下加热1.2h，冷却，过滤得第二滤液、第二滤渣，向第二滤渣中加水，于温度为95℃下加热1.2h，冷却，过滤得第三滤液、第三滤渣，合并第一滤液、第二滤液、第三滤液，向合并后的滤液中加入体积分数为93％的乙醇溶液，过滤，收集滤液即得水提液，其中，杨桃根、第一滤渣、第二滤渣分别与加入其中水的质量比为1:20，合并后的滤液与加入其中的乙醇溶液的体积比为1:3。
所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，a2中采用聚酰胺柱层析中以湿法装柱、干法上样，湿法装柱具体为：将45目聚酰胺于水中浸泡27h后加入柱中；干法上样具体为：将第一洗脱液浓缩后得到浸膏，然后加入至体积分数为95％的乙醇溶液中，再加入聚酰胺搅拌，干燥至恒重后，加入柱中。
所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，a4中将第三洗脱液置于旋转蒸发仪中，减压蒸馏除去氯仿和甲醇。
实施例3
一种从杨桃根中提取儿茶素的方法，包括以下步骤：
S1、将杨桃根粉碎后，加入水中，加热过滤得水提液；
S2、将水提液分离提纯、干燥后得儿茶素。
所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，步骤S2具体包括：
a1、将水提液采用DIANION HP20树脂洗脱，得到第一洗脱液，其中，洗脱剂为体积分数为22％的乙醇溶液；
a2、将a1中得到的第一洗脱液采用聚酰胺柱层析以甲醇-水系洗脱剂洗脱，得到第二洗脱液，其中，甲醇-水系洗脱剂中甲醇与水的体积比为42:58；
a3、将a2中得到的第二洗脱液采用正相硅胶柱层析以氯仿-甲醇系洗脱剂洗脱，得到第三洗脱液，其中，氯仿-甲醇系洗脱剂中氯仿与甲醇的体积比为7.1:1；
a4、将a3中得到的第三洗脱液蒸发除去氯仿与甲醇后，干燥，即得儿茶素。
所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，步骤S1具体为：将杨桃根粉碎至20目，加入水中，于温度为100℃下加热1.5h，冷却，过滤得第一滤液、第一滤渣，向第一滤渣中加水，于温度为100℃下加热1.5h，冷却，过滤得第二滤液、第二滤渣，向第二滤渣中加水，于温度为100℃下加热1.5h，冷却，过滤得第三滤液、第三滤渣，合并第一滤液、第二滤液、第三滤液，向合并后的滤液中加入体积分数为95％的乙醇溶液，过滤，收集滤液即得水提液，其中，杨桃根、第一滤渣、第二滤渣分别与加入其中水的质量比为1:22，合并后的滤液与加入其中的乙醇溶液的体积比为1:4。
所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，a2中采用聚酰胺柱层析中以湿法装柱、干法上样，湿法装柱具体为：将60目聚酰胺于水中浸泡30h后加入柱中；干法上样具体为：将第一洗脱液浓缩后得到浸膏，然后加入至体积分数为96％的乙醇溶液中，再加入聚酰胺搅拌，干燥至恒重后，加入柱中。
所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，a4中将第三洗脱液置于旋转蒸发仪中，减压蒸馏除去氯仿和甲醇。
实施例4
一种从杨桃根中提取儿茶素的方法，包括以下步骤：
S1、将杨桃根粉碎后，加入水中，加热过滤得水提液；
S2、将水提液分离提纯、干燥后得儿茶素。
所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，步骤S2具体包括：
a1、将水提液采用DIANION HP20树脂洗脱，得到第一洗脱液，其中，洗脱剂为体积分数为18％的乙醇溶液；
a2、将a1中得到的第一洗脱液采用聚酰胺柱层析以甲醇-水系洗脱剂洗脱，得到第二洗脱液，其中，甲醇-水系洗脱剂中甲醇与水的体积比为38:62；
a3、将a2中得到的第二洗脱液采用正相硅胶柱层析以氯仿-甲醇系洗脱剂洗脱，得到第三洗脱液，其中，氯仿-甲醇系洗脱剂中氯仿与甲醇的体积比为6.9:1；
a4、将a3中得到的第三洗脱液蒸发除去氯仿与甲醇后，干燥，即得儿茶素。
所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，步骤S1具体为：将杨桃根粉碎至10目，加入水中，于温度为90℃下加热1h，冷却，过滤得第一滤液、第一滤渣，向第一滤渣中加水，于温度为90℃下加热1h，冷却，过滤得第二滤液、第二滤渣，向第二滤渣中加水，于温度为90℃下加热1h，冷却，过滤得第三滤液、第三滤渣，合并第一滤液、第二滤液、第三滤液，向合并后的滤液中加入体积分数为90％的乙醇溶液，过滤，收集滤液即得水提液，其中，杨桃根、第一滤渣、第二滤渣分别与加入其中水的质量比为1:18，合并后的滤液与加入其中的乙醇溶液的体积比为1:2。
所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，a2中采用聚酰胺柱层析中以湿法装柱、干法上样，湿法装柱具体为：将30目聚酰胺于水中浸泡24h后加入柱中；干法上样具体为：将第一洗脱液浓缩后得到浸膏，然后加入至体积分数为94％的乙醇溶液中，再加入聚酰胺搅拌，干燥至恒重后，加入柱中。
所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，a4中将第三洗脱液置于旋转蒸发仪中，减压蒸馏除去氯仿和甲醇。
所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，a1中采用DIANION HP20树脂洗脱前还对DIANION HP20树脂进行预处理，预处理具体为：将DIANION HP20树脂置于体积分数为80％的乙醇溶液中浸泡20h，取出DIANION HP20树脂后置于温度为50℃的水中下浸泡3h，取出DIANION HP20树脂后置于浓度为1mol/L的HCl溶液中浸泡10h，取出DIANION HP20树脂后再用去离子水洗涤至pH为5，取出DIANION HP20树脂后再置于浓度为1mol/L的NaOH溶液中浸泡5h，最后用去离子水洗涤至中性即完成对DIANION HP20树脂的预处理。通过将DIANIONHP20树脂使用乙醇、水、酸碱处理后可除去树脂中含有的杂质，经过预处理后，不仅可以提高树脂稳定性，还可以起到活化树脂，提高其交换容量，最终提高了儿茶素的产率。
实施例5
一种从杨桃根中提取儿茶素的方法，包括以下步骤：
S1、将杨桃根粉碎后，加入水中，加热过滤得水提液；
S2、将水提液分离提纯、干燥后得儿茶素。
所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，步骤S2具体包括：
a1、将水提液采用DIANION HP20树脂洗脱，得到第一洗脱液，其中，洗脱剂为体积分数为18％的乙醇溶液；
a2、将a1中得到的第一洗脱液采用聚酰胺柱层析以甲醇-水系洗脱剂洗脱，得到第二洗脱液，其中，甲醇-水系洗脱剂中甲醇与水的体积比为38:62；
a3、将a2中得到的第二洗脱液采用正相硅胶柱层析以氯仿-甲醇系洗脱剂洗脱，得到第三洗脱液，其中，氯仿-甲醇系洗脱剂中氯仿与甲醇的体积比为6.9:1；
a4、将a3中得到的第三洗脱液蒸发除去氯仿与甲醇后，干燥，即得儿茶素。
所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，a2中采用聚酰胺柱层析中以湿法装柱、干法上样，湿法装柱具体为：将30目聚酰胺于水中浸泡24h后加入柱中；干法上样具体为：将第一洗脱液浓缩后得到浸膏，然后加入至体积分数为94％的乙醇溶液中，再加入聚酰胺搅拌，干燥至恒重后，加入柱中。
所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，a4中将第三洗脱液置于旋转蒸发仪中，减压蒸馏除去氯仿和甲醇。
所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，S1中还包括提取装置，如图4所示，所述提取装置包括：
第一反应釜1，其上端设有加料口11，所述第一反应釜1内设有目数为250目的过滤网12，所述第一反应釜1侧壁位于所述过滤网12上方设有第一通气口13；
第二反应釜2，其上端通过连通管3与所述第一反应釜1底端连通，所述连通管3上设有阀门31，所述第二反应釜2侧壁设有第二通气口21，所述第二反应釜2下端设有出料口22，第一反应釜1的体积与第二反应釜2的体积比为1:2；
制备水提液具体包括：
将杨桃根粉碎至10目，关闭阀门31，将粉碎后的杨桃根经加料口11加入至第一反应釜1内，然后向第一反应釜1内加水至超过杨桃根，然后经第一通气口13向第一反应釜1内通入氮气，使第一反应釜1内压力为0.8Mpa，并使第一反应釜内水温为90℃，保持30min，得到第一提取物；然后开启阀门31，使第一提取物流入第二反应釜2中，再经第二通气口21向第二反应釜2内通入氮气，使第二反应釜2内压力为2.5Mpa，并使第二反应釜2内水温为90℃，保持15min，开启出料口22，得到第二提取物；将第二提取物过滤收集滤液即得水提液。通过将粉碎后的杨桃根经加料口11加入至第一反应釜1内并掉落在过滤网12上，通入氮气使第一反应釜1内保持高压，同时保持第一反应釜1内高温条件，这样水分不停冲击杨桃根使杨桃根粒径变小，并穿过过滤网12进入第一反应釜1下方，在高温高压下水分更容易渗透至杨桃根内部，水分进入杨桃根内部，使杨桃根中可溶性成分溶出，打开阀门31后，第一提取物进入、气体进入第二反应釜2中，由于第二反应釜2体积大，压力突然变小，夹带着气体的第一提取物中气体膨胀进一步撕裂杨桃根，进一步使可溶物流出，然后再次往第二反应釜2中通入氮气，维持高压，进一步使杨桃根中可溶物流出，这样使得后面提取处的儿茶素产率提高。
所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，第一反应釜1、第二反应釜2侧壁均为具有中空结构的铜板，中空结构内设有加热器41，第一反应釜1、第二反应釜2侧壁外表面外设有与加热器41电连接的控制器42。通过控制器42控制加热器41加热，使得第一反应釜1、第二反应釜2维持在设定的温度。
所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，所述第一反应釜1、第二反应釜2侧壁外表面均涂覆有保温涂层。
将实施例1制备得到的儿茶素进行结构分析，儿茶素((+)-catechin)的1H-NMR谱图(500MHz，CD3OD)、13C-NMR谱图(125MHz，CD3OD)以及EI-MS谱图分别为图1、图2所示以及图3所示，由图3ESI-MS在m/z:289处给出[M-1]-峰，结合1H-NMR和13C-NMR谱推断分子式为C15H14O6，图1中1H-NMR(500MHz,CD3OD)δ：6.83(1H,d,J＝2.0Hz,H-2'),6.75(1H,d,J＝8.0Hz,H-5'),6.71(1H,d,J＝8.0,2.0Hz,H-6'),5.92(1H,d,J＝2.5Hz,H-8),5.84(1H,d,J＝2.5Hz,H-6),4.55(1H,d,J＝7.5Hz,H-2)。图2中13C-NMR(125MHz,CD3OD)δ：82.8(C-2),68.8(C-3),28.5(C-4),157.8(C-5),96.3(C-6),156.9(C-7),95.5(C-8),157.6(C-8a),132.2(C-1'),116.1(C-2'),146.2(C-3',4'),115.2(C-5'),120.0(C-6')。以上数据与文献一致，故确定结构为儿茶素((+)-catechin)。儿茶素((+)-catechin)的化学结构式为：
Figure BDA0001721240680000091
将实施例1、实施例4、实施例5制备得到的儿茶素作为受试化合物，按照DPP-IV酶抑制活性检测试剂盒说明书开展活性测试，分别得到不同实施例的儿茶素对DPP-IV酶的抑制率结果如表1所示。
表1-不同实施例得到的儿茶素对DPP-IV酶的抑制率
实施例 实施例1 实施例4 实施例5
抑制率(％) 22.71±0.21 23.12±0.13 23.25±0.19
从表1中可知，经过本发明制备的儿茶素对DPP-IV酶具有一定的抑制作用，有望用于治疗2型糖尿病。
取50g杨桃根分别按照实施例1、实施例4、实施例5的方法制备儿茶素，最终得到的儿茶素分别为1.34mg、1.62mg、1.96mg，说明通过对DIANION HP20树脂进行预处理以及通过提取装置对杨桃根进行提取，可提高儿茶素的产率。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (4)

1.从杨桃根中提取儿茶素的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将杨桃根粉碎后，加入水中，加热过滤得水提液；
S2、将水提液分离提纯、干燥后得儿茶素；
其中，步骤S2具体包括：
a1、将水提液采用DIANION HP20树脂洗脱，得到第一洗脱液，其中，洗脱剂为体积分数为18～22％的乙醇溶液；
a2、将a1中得到的第一洗脱液采用聚酰胺柱层析以甲醇-水系洗脱剂洗脱，得到第二洗脱液，其中，甲醇-水系洗脱剂中甲醇与水的体积比为38～42:62～58；
a3、将a2中得到的第二洗脱液采用正相硅胶柱层析以氯仿-甲醇系洗脱剂洗脱，得到第三洗脱液，其中，氯仿-甲醇系洗脱剂中氯仿与甲醇的体积比为6.9～7.1:1；
a4、将a3中得到的第三洗脱液蒸发除去氯仿与甲醇后，干燥，即得儿茶素。
2.如权利要求1所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，其特征在于，步骤S1具体为：将杨桃根粉碎至10～20目，加入水中，于温度为90～100℃下加热1～1.5h，冷却，过滤得第一滤液、第一滤渣，向第一滤渣中加水，于温度为90～100℃下加热1～1.5h，冷却，过滤得第二滤液、第二滤渣，向第二滤渣中加水，于温度为90～100℃下加热1～1.5h，冷却，过滤得第三滤液、第三滤渣，合并第一滤液、第二滤液、第三滤液，向合并后的滤液中加入体积分数为90～95％的乙醇溶液，过滤，收集滤液即得水提液，其中，杨桃根、第一滤渣、第二滤渣分别与加入其中水的质量比为1:18～22，合并后的滤液与加入其中的乙醇溶液的体积比为1:2～4。
3.如权利要求1所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，其特征在于，a2中采用聚酰胺柱层析中以湿法装柱、干法上样，湿法装柱具体为：将30～60目聚酰胺于水中浸泡24～30h后加入柱中；干法上样具体为：将第一洗脱液浓缩后得到浸膏，然后加入至体积分数为94～96％的乙醇溶液中，再加入聚酰胺搅拌，干燥至恒重后，加入柱中。
4.如权利要求1所述的从杨桃根中提取儿茶素的方法，其特征在于，a4中将第三洗脱液置于旋转蒸发仪中，减压蒸馏除去氯仿和甲醇。
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