CN108794551B - 一种从栀子黄色素废液中制备高纯度栀子苷的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从栀子黄色素废液中制备高纯度栀子苷的方法。该方法以采用大孔树脂法提纯栀子黄色素的废液为原料，通过减压浓缩处理富集栀子苷，过滤并将得到的滤液上大孔树脂。先用水洗去树脂中吸附的极性杂质，再用乙醇溶液洗脱树脂中的栀子苷，收集乙醇洗脱液。洗脱液先经活性炭脱色处理，随后经过减压浓缩、烘干处理，得到栀子苷粗品，粗品经无水乙醇和乙酸乙酯混合溶液重结晶，得到纯度>98%的栀子苷。本发明操作简便、易于工业化生产，可高效回收栀子苷且纯度高，解决栀子黄生产过程中有效成分流失而造成的资源浪费问题。

Description

一种从栀子黄色素废液中制备高纯度栀子苷的方法

技术领域

本发明属于天然产物分离纯化领域，具体涉及从栀子黄色素废液中制备高纯度栀子苷的方法。

背景技术

栀子是茜草科植物栀子的干燥成熟果实，它的形状呈尖长椭圆形，外表皮有五棱、七棱、九棱等。栀子分为山栀子和水栀子，我国的栀子产地分布在浙江、江西、福建、安徽、湖南、台湾等地。栀子始载于我国现存最早的药学专著《神农本草经》，列为中品：“卮，旧作栀⋯⋯，一名木丹，生川谷。”中国历版药典和本草均有记载，《本草经疏》云：栀子，清少阴之热，则五内邪气自去，胃中热气亦除。栀子具有泻火除烦、清热利湿、凉血解毒等作用，在中医临床中治疗高血压病、扭挫伤、糖尿病、高热黄疸、小便短赤等症。

近年来栀子的应用十分广泛，有关化学成分的研究也较多。根据国内外最新研究报道，当前已从栀子的不同部位分离得到水溶性类胡萝卜素、环烯醚萜苷类化合物、有机酸酯类、挥发油类、黄酮类、三萜及二萜类、香豆素类等多种化学成分。其中，栀子苷具有极高的药用价值，具有利胆护肝、清热解毒功能，广泛应用于临床治疗黄疸型肝炎。同时栀子苷又是生产京尼平的主要原料，栀子苷在β-葡萄糖苷酶的作用被水解为京尼平和葡萄糖。在此基础上，利用京尼平和氨基酸反应，还可以生产栀子蓝和栀子红色素。因此，进行栀子深加工，制备高纯度栀子苷，具有广阔的市场前景。

目前，我国对栀子资源的利用存在较大的浪费。当从栀子中提取出栀子黄色素之后，采用大孔树脂技术对其进行纯化，在该过程中产生的废液仍含有大量的栀子苷，这些废液并没有得到有效利用，不仅会对环境造成污染，也造成了资源浪费。因此，开发从栀子黄色素废液中有效回收栀子苷的技术，对实现栀子资源的高效利用和天然色素产业的可持续发展具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种从栀子黄色素废液中制备高纯度栀子苷的方法，主要解决栀子黄色素生产过程中，未能有效回收栀子苷而造成的环境污染和资源浪费问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种从栀子黄色素废液中制备高纯度栀子苷的方法，包括如下步骤：

（1）栀子黄色素废液浓缩：以通过大孔树脂法提纯栀子黄色素的废液为原料，经减压浓缩处理形成浸膏；

（2）栀子苷的树脂分离：将步骤（1）所得浸膏经过树脂处理，吸附达饱和后，先用6~12倍柱体积的水进行洗脱，除去大极性杂质，然后用5~10倍柱体积的乙醇溶液洗脱，收集洗脱液；

（3）栀子苷洗脱液的脱色除杂：将步骤（2）得到的洗脱液用活性炭进行脱色得到栀子苷脱色液，脱色液经过减压浓缩后，采用喷雾干燥的方法处理得到栀子苷粗品；

（4）栀子苷的重结晶：将步骤（3）得到的栀子苷粗品，用乙醇溶液于60℃加热溶解，趁热过滤，将得到的滤液在70℃下加热，并缓慢滴入乙酸乙酯，滴加完毕，缓慢冷却至栀子苷析出，在10~20℃静置结晶，待结晶完全，过滤得到栀子苷晶体；

（5）干燥：将得到的栀子苷晶体进行真空干燥。

所述步骤（1）中栀子黄色素的废液为上柱漏出液或水洗脱液。

所述步骤（1）中减压浓缩条件为-0.06~-0.095MPa、50~80℃。

所述步骤（2）中的树脂为大孔树脂或离子交换树脂。

所述步骤（2）中的乙醇溶液的体积分数为30%~70%。

所述步骤（4）中乙醇溶液的体积分数为70%~95%，以质量计，乙醇溶液的用量为栀子苷粗品质量的2~3倍；乙酸乙酯的用量为栀子苷粗品质量的3~5倍。

所述步骤（4）中栀子苷晶体进一步在室温条件下，用乙酸乙酯淋洗除杂，得到高纯度栀子苷晶体。

本发明与现有技术相比具有如下有点：

（1）提供一种高效回收栀子苷的方法，使栀子苷的收率得到大幅提高，实现了栀子原材料中有效成分的综合利用，大大提高企业经济效益。

（2）有效解决栀子黄色素生产过程中废水排量大的问题，经过处理的栀子黄色素废液只剩下水溶剂，从而实现零污染。

（3）选用特定树脂吸附纯化栀子苷，此方法操作简便，耗时短，工业放大生产化较易实现，获得的栀子苷纯度>98%，纯度明显提升。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

一种从栀子黄色素废液中制备高纯度栀子苷的方法，步骤如下：

（1）栀子黄色素废液浓缩：取栀子苷含量为5%的栀子黄色素废液2000mL，在-0.095MPa，50℃条件下，经减压浓缩形成浸膏，浸膏中栀子苷含量为30%；

（2）栀子苷的树脂分离：采用HPA200A大孔树脂，以1BV/h的上柱流速，动态吸附栀子苷至饱和；先用12BV纯水冲洗树脂柱，洗脱液弃去；然后用10BV的30%乙醇水溶液洗脱栀子苷，收集洗脱液；

（3）栀子苷洗脱液的脱色除杂：向洗脱液中加入15g活性炭进行脱色，得到栀子苷脱色液，脱色液减压浓缩后，喷雾干燥得到栀子苷粗品；

（4）栀子苷的重结晶：粗品用2倍量（W/W）95%的乙醇溶液于60℃加热溶解，趁热过滤，滤液70℃加热，向其中缓慢滴加3倍量（W/W）乙酸乙酯，滴加完毕，缓慢冷却至开始析出栀子苷，10℃静置结晶，待结晶完全，过滤得到栀子苷晶体，用少量乙酸乙酯淋洗得到栀子苷晶体；

（5）干燥：将得到的栀子苷晶体进行真空干燥，得到纯度>99.1%栀子苷产品43.55g。

实施例2

一种从栀子黄色素废液中制备高纯度栀子苷的方法，步骤如下：

（1）栀子黄色素废液浓缩：取栀子苷含量为10%的栀子黄色素废液1000mL，在-0.06MPa，80℃条件下，经减压浓缩形成浸膏，浸膏中栀子苷含量为30%；

（2）栀子苷的树脂分离：采用DM131大孔树脂，以1BV/h的上柱流速，动态吸附栀子苷至饱和；先用12BV纯水冲洗树脂柱，洗脱液弃去；然后用5BV的70%乙醇水溶液洗脱栀子苷，收集洗脱液；

（3）栀子苷洗脱液的脱色除杂：向洗脱液中加入15g活性炭进行脱色，得到栀子苷脱色液，脱色液减压浓缩后，喷雾干燥得到栀子苷粗品；

（4）栀子苷的重结晶：粗品用3倍量（W/W）70%的乙醇溶液于60℃加热溶解，趁热过滤，滤液70℃加热，向其中缓慢滴加5倍量（W/W）乙酸乙酯，滴加完毕，缓慢冷却至开始析出栀子苷，10℃静置结晶，待结晶完全，过滤得到栀子苷晶体，用少量乙酸乙酯淋洗得到栀子苷晶体；

（5）干燥：将得到的栀子苷晶体进行真空干燥，得到纯度>98%栀子苷产品45.62g。

实施例3

一种从栀子黄色素废液中制备高纯度栀子苷的方法，步骤如下：

（1）栀子黄色素废液浓缩：取栀子苷含量为3%的栀子黄色素废液2000mL，在-0.08MPa，80℃条件下，经减压浓缩形成浸膏，浸膏中栀子苷含量为30%；

（2）栀子苷的树脂分离：采用DM131大孔树脂，以1BV/h的上柱流速，动态吸附栀子苷至饱和；先用6BV纯水冲洗树脂柱，洗脱液弃去；然后用6BV的70%乙醇水溶液洗脱栀子苷，收集洗脱液；

（3）栀子苷洗脱液的脱色除杂：向洗脱液中加入10g活性炭进行脱色，得到栀子苷脱色液，脱色液减压浓缩后，喷雾干燥得到栀子苷粗品；

（4）栀子苷的重结晶：粗品用3倍量（W/W）的95%乙醇溶液于60℃加热溶解，趁热过滤，滤液70℃加热，向其中缓慢滴加5倍量（W/W）乙酸乙酯，滴加完毕，缓慢冷却至开始析出栀子苷，10~20℃静置结晶，待结晶完全，过滤得到栀子苷晶体，用少量乙酸乙酯淋洗得到栀子苷晶体；

（5）干燥：将得到的栀子苷晶体进行真空干燥，得到纯度>98%栀子苷产品27.34g。

实施例4

一种从栀子黄色素废液中制备高纯度栀子苷的方法，步骤如下：

（1）栀子黄色素废液浓缩：取栀子苷含量为5%的栀子黄色素废液1000mL，在-0.07MPa，80℃条件下，经减压浓缩形成浸膏，浸膏中栀子苷含量为30%；

（2）栀子苷的树脂分离：采用H103大孔树脂，以1BV/h的上柱流速，动态吸附栀子苷至饱和；先用8BV纯水冲洗树脂柱，洗脱液弃去；然后用4BV的60%乙醇水溶液洗脱栀子苷，收集洗脱液；

（3）栀子苷洗脱液的脱色除杂：向洗脱液中加入10g活性炭进行脱色，得到栀子苷脱色液，脱色液减压浓缩后，喷雾干燥得到栀子苷粗品；

（4）栀子苷的重结晶：粗品用2倍量（W/W）95%的乙醇溶液于60℃加热溶解，趁热过滤，滤液70℃加热，向其中缓慢滴加3倍量（W/W）乙酸乙酯，滴加完毕，缓慢冷却至开始析出栀子苷，10~20℃静置结晶，待结晶完全，过滤得到栀子苷晶体，用少量乙酸乙酯淋洗得到栀子苷晶体；

（5）干燥：将得到的栀子苷晶体进行真空干燥，得到纯度>99.1%栀子苷产品20.53g。

实施例5

一种从栀子黄色素废液中制备高纯度栀子苷的方法，步骤如下：

（1）栀子黄色素废液浓缩：取栀子苷含量为4%的栀子黄色素废液2000mL，在-0.08MPa，80℃条件下，经减压浓缩形成浸膏，浸膏中栀子苷含量为30%；

（2）栀子苷的树脂分离：采用H103大孔树脂，以1BV/h的上柱流速，动态吸附栀子苷至饱和；先用8BV纯水冲洗树脂柱，洗脱液弃去；然后用7BV的70%乙醇水溶液洗脱栀子苷，收集洗脱液；

（3）栀子苷洗脱液的脱色除杂：向洗脱液中加入12g活性炭进行脱色，得到栀子苷脱色液，脱色液减压浓缩后，喷雾干燥得到栀子苷粗品；

（4）栀子苷的重结晶：粗品用3倍量（W/W）的95%乙醇溶液于60℃加热溶解，趁热过滤，滤液70℃加热，向其中缓慢滴加5倍量（W/W）乙酸乙酯，滴加完毕，缓慢冷却至开始析出栀子苷，10~20℃静置结晶，待结晶完全，过滤得到栀子苷晶体，用少量乙酸乙酯淋洗得到栀子苷晶体；

（5）干燥：将得到的栀子苷晶体进行真空干燥，得到纯度>99%栀子苷产品37.69g。

上述实施例中栀子黄色素废液是通过大孔树脂法提纯栀子黄色素产生的废液，大孔树脂法提纯栀子黄色素的方法步骤如下：

（1）将栀子果仁粉末放入70%乙醇溶液浸提2h，得到初提液；

（2）将步骤（1）得到的初提液进行抽滤，分离滤液及滤渣；

（3）将步骤（2）中的滤液置于旋转蒸发仪，蒸出部分的乙醇和水得到浓缩液；

（4）将步骤（3）获得浓缩液加水定容至400ml，并再次抽滤得到藏红花素提取液；

（5）将藏红花素提取液上大孔树脂吸附柱吸附，直至柱体通体为均匀橙红色；

（6）吸附完全后进行洗脱实验，用纯水冲洗树脂柱，洗去未吸附的初提液及部分杂质；

（7）用10%-15%乙醇溶液过柱，洗去部分杂质；

（8）用30%乙醇溶液过柱，开始收集流出液，对每BV单独收集；

（9）用70%乙醇溶液过柱，收集流出液，对每BV单独收集。

栀子黄色素的废液为上柱漏出液或步骤（6）的水洗脱液。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种从栀子黄色素废液中制备高纯度栀子苷的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）栀子黄色素废液浓缩：以通过大孔树脂法提纯栀子黄色素的废液为原料，经减压浓缩处理形成浸膏；

（2）栀子苷的树脂分离：将步骤（1）所得浸膏经过树脂处理，吸附达饱和后，先用6~12倍柱体积的水进行洗脱，除去大极性杂质，然后用5~10倍柱体积的乙醇溶液洗脱，收集洗脱液；

（3）栀子苷洗脱液的脱色除杂：将步骤（2）得到的洗脱液用活性炭进行脱色得到栀子苷脱色液，脱色液经过减压浓缩后，采用喷雾干燥的方法处理得到栀子苷粗品；

（4）栀子苷的重结晶：将步骤（3）得到的栀子苷粗品，用乙醇溶液于60℃加热溶解，趁热过滤，将得到的滤液在70℃下加热，并缓慢滴入乙酸乙酯，滴加完毕，缓慢冷却至栀子苷析出，在10~20℃静置结晶，待结晶完全，过滤得到栀子苷晶体；

（5）干燥：将得到的栀子苷晶体进行真空干燥；

所述步骤（2）中的乙醇溶液的体积分数为30%~70%；

所述步骤（4）中乙醇溶液的体积分数为70%~95%，以质量计，乙醇溶液的用量为栀子苷粗品质量的2~3倍；乙酸乙酯的用量为栀子苷粗品质量的3~5倍；

所述栀子黄色素废液是通过大孔树脂法提纯栀子黄色素产生的废液，大孔树脂法提纯栀子黄色素的方法步骤如下：

1）将栀子果仁粉末放入70%乙醇溶液浸提2h，得到初提液；

2）将步骤1）得到的初提液进行抽滤，分离滤液及滤渣；

3）将步骤2）中的滤液置于旋转蒸发仪，蒸出部分的乙醇和水得到浓缩液；

4）将步骤3）获得浓缩液加水定容至400ml，并再次抽滤得到藏红花素提取液；

5）将藏红花素提取液上大孔树脂吸附柱吸附，直至柱体通体为均匀橙红色；

6）吸附完全后进行洗脱实验，用纯水冲洗树脂柱，洗去未吸附的初提液及部分杂质；

7）用10%-15%乙醇溶液过柱，洗去部分杂质；

8）用30%乙醇溶液过柱，开始收集流出液，对每BV单独收集；

9）用70%乙醇溶液过柱，收集流出液，对每BV单独收集；

栀子黄色素的废液为上柱漏出液或步骤6）的水洗脱液。

2.根据权利要求1所述的从栀子黄色素废液中制备高纯度栀子苷的方法，其特征在于，所述步骤（1）中减压浓缩条件为-0.06~-0.095MPa、50~80℃。

3.根据权利要求1所述的从栀子黄色素废液中制备高纯度栀子苷的方法，其特征在于，所述步骤（2）中的树脂为大孔树脂或离子交换树脂。

4.根据权利要求1所述的从栀子黄色素废液中制备高纯度栀子苷的方法，其特征在于，所述步骤（4）中栀子苷晶体进一步在室温条件下，用乙酸乙酯淋洗除杂，得到高纯度栀子苷晶体。