CN108822067A - 一种从葛花中制备鸢尾黄素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种从葛花中制备鸢尾黄素的方法。包括以下操作步骤:(1)将葛花粉的水提预处理,得到预处理葛花粉末;(2)将预处理葛花粉末超声醇提,再经滤膜过滤和冷冻干燥,即得鸢尾黄素粉末;所述鸢尾黄素粉末中鸢尾黄素的含量大于90%,得率为2.17~2.7%。本发明从葛花中制备的鸢尾黄素纯度大于90%,得率在2.7%左右。本发明制得的高纯度鸢尾黄素可以作为食品添加剂,用于预防肿瘤、糖尿病等保健品的生产。本发明的操作方法中除乙醇外,没有使用其他任何有机试剂,是一种环境友好型的工艺方法。本发明操作方法简单、对设备要求较低,无需投入昂贵的生产设施、生产成本低,适于工业化批量生产。
Description
技术领域
本发明属于植物天然产物分离技术领域,具体涉及一种从葛花中制备鸢尾黄素的方法。
背景技术
鸢尾黄素是一个具体的异黄酮类化合物,主要来源于射干和葛花等鸢尾科植物,并且在葛花中具有更高的含量(约占总黄酮的5~10%)。现有研究表明,鸢尾黄素对于糖尿病并发症等具有很好的缓解作用,还可用于治疗心脑血管等一系列疾病,在食品添加剂和保健品等领域具有很大应用潜力。
目前鸢尾黄素主要从射干等鸢尾科植物中分离。传统的方法涉及不同有机溶剂分次萃取、分批浓缩和硅胶色谱柱多次分离等步骤,存在分离工艺较为复杂、分离过程费时费力等问题。此外,由于粗提物成分复杂,且其中鸢尾黄素含量又很低(约占提取物总量的0.5~5%),因此传统技术很难制备很高纯度的鸢尾黄素。高效液相色谱法虽然可以制备高纯度的鸢尾黄素,但该方法的处理量有限,工业级设备每次处理提取液的体积约10~20 mL,并且依赖制备高效液相色谱仪等大型仪器。因此,目前从鸢尾科植物中大量制备纯度较高鸢尾黄素的方法还很缺乏。
发明内容
为了实现从鸢尾科植物中大量制备纯度较高鸢尾黄素,本发明提供一种从葛花中制备鸢尾黄素方法。
一种从葛花中制备鸢尾黄素的具体操作步骤如下:
(1)原料处理
将葛花干燥,粉碎过60筛,得到葛花粉末;
(2)葛花的水提预处理
按固液比1g : 16~60 mL在葛花粉末中加入去离子水,超声提取,离心去除上清,得到沉淀,用去离子水洗涤,60℃以下干燥12小时以上,得到预处理葛花粉末;
(3)鸢尾黄素的制备
按固液比1g : 16~26 mL在预处理葛花粉末中加入乙醇-水溶液,超声提取,离心得到的提取液,经滤膜过滤和冷冻干燥,即得鸢尾黄素粉末;鸢尾黄素的结构式如下:
所述鸢尾黄素粉末中鸢尾黄素的含量大于90%,得率为2.17~2.7%。
进一步限定的技术方案如下:
步骤(2)中,超声提取条件:在50W/45kHz条件下超声提取1.5~2.5小时。
步骤(3)中,超声提取条件:在50W/45kHz条件下超声提取10~60 min;使用的乙醇-水溶液中,乙醇的体积分数为50%~100%。
步骤(3)中,滤膜过滤条件:经0.22 μm过滤膜过滤。
步骤(3)中,冷冻干燥条件:温度低于-40℃,真空度小于100Pa,冻干24小时。
本发明的有益技术效果体现在以下方面:
1.本发明从葛花中制备的鸢尾黄素纯度大于90%,得率在2.7%左右。满足较高纯度鸢尾黄素的技术要求,可以作为食品添加剂,用于预防肿瘤、糖尿病等保健品的生产。
2.本发明的操作方法中除乙醇外,没有使用其他任何有机试剂,是一种环境友好型的工艺方法。本发明操作方法简单、对设备要求较低,无需投入昂贵的生产设施、生产成本低,适于工业化批量生产。
3.本发明工艺方法的有益之处说明如下:
(1)由于鸢尾黄素在水中溶解度很小(Drug Deliv, 2017; 24(1): 632–640),因此通过步骤(2)可以去除葛花中大分部水溶性成分,而保留大部分的鸢尾黄素;
(2)葛花中的多种高含量黄酮类化合物是鸢尾黄素的糖苷衍生物(如鸢尾苷),通过步骤(2)可以促进这类化合物中糖苷键的水解,释放出鸢尾黄素;得到的鸢尾黄素由于在水中溶解度小,将吸附在葛花粉末中;
(3)鸢尾黄素在乙醇等有机溶剂中溶解性很大,因此通过步骤(3)可以对步骤(2)得到的葛花粉末中的鸢尾黄素进行高效提取;
(4)因此,依次使用去离子水、乙醇-水溶液对葛花中进行提取,可以得到纯度和得率都很高的鸢尾黄素。
附图说明
图1为本发明实施例1中制得的鸢尾黄素的HPLC-MS谱图。
图2为本发明实施例1中所用鸢尾黄素标准品的HPLC图谱。
图3为本发明实施例1中制得的鸢尾黄素的HPLC图谱。
具体实施方式
实施例1
一、葛花中鸢尾黄素的制备
从葛花中制备鸢尾黄素的具体操作步骤如下:
(1)原料处理
将葛花干燥,粉碎过60筛,得到葛花粉末。
(2)葛花水提预处理
(2.1)取葛花粉末0.250g,按1g : 60 mL的固液比加入去离子水,在50W/45kHz下超声提取1.5小时;
(2.2)5000 rpm离心5 min得到葛花粉末的沉淀;
(2.3)用10 mL去离子水对沉淀进行振荡清洗,5000 rpm离心5 min,去除洗涤液;反复清洗5次;
(2.4)得到的沉淀60℃以下烘干24小时,得到水提预处理的葛花粉末。
(3) 鸢尾黄素的制备
(3.1)按1g : 16mL的固液比向葛花粉末中加入体积浓度为70%的乙醇溶液,在50W/45kHz下超声提取50 min;
(3.2)提取液5000 rpm离心5 min,得到的鸢尾黄素提取液;
(3.3)提取液经0.22 μm过滤膜过滤和冷冻干燥后,得到浅黄色粉末6.8 mg。
二、所制备鸢尾黄素的结构鉴定
1. 制备的鸢尾黄素提取液,使用液相色谱-质谱联用仪(HPLC-MS)检测后,其MS图谱如图1所示,提取液主要成分的荷质比(m/z)[M-H]为299,结合已有文献(Journal of Chromatography B, 2017, 1048: 111-120;Anal Bioanal Chem, 2012, 402:2965-2976.),初步确定其结构为鸢尾黄素;鸢尾黄素的结构式如下:
2. 使用HPLC(iChrom5100高效液相色谱仪,大连伊力特)分别对鸢尾黄素提取液和鸢尾黄素标准品(购于南京植源生物科技有限公司)进行分析。分析条件如下:在色谱柱为HC-C18色谱柱(250 mm×4.6 mm, 5μm, 大连依利特,柱温25℃),流动性A为乙腈,流动相B为0.8%(v/v)醋酸-水溶液。色谱方法具体如下:0-10 min,流动相A比例从15%至25%线性变化;10-20 min,流动相A比例维持25%不变;20-25 min,流动相A比例从25%至40%线性变化;25-35 min,流动相A比例维持40%不变;35-40 min,流动相A比例从40%至80%线性变化;40-45min,流动相A比例从80%至15%线性变化;45-50 min,流动相A比例维持15%不变。流动相流速0.80 mL/min,紫外检测波长280 nm,样品进样量5 μL。结果表明,鸢尾黄素提取中的主要成分与鸢尾黄素标准品具有一样的保留时间(图2、图3),结合质谱分析结果(图1),说明制备的样品为鸢尾黄素。
三、所制备鸢尾黄素的纯度分析
使用HPLC对制备鸢尾黄素提取物的纯度进行检测,其分析条件与步骤二相同。结果表明,通过本发明获得的鸢尾黄素,其含量为91.7%(图3)。其中,纯度计算公式如下:
纯度(%) =鸢尾黄素色谱峰面积/提取液中所有色谱峰总面积×100---(1)。
四、鸢尾黄素得率计算
本实施例中鸢尾黄素的得率为2.7%,其计算公式如下:
得率(%)=所得鸢尾黄素的质量/所用葛花粉末的质量×100------------ (2)。
实施例2
从葛花中制备鸢尾黄素的具体操作步骤如下:
本实例中葛花水提预处理的方法与实施例1的不同之处在于:
步骤(2)中,在0.250g葛花中加入12.5 mL去离子水(固液比为1g:50 mL),水提超声的时间为2h,其余操作及条件同实施例1。
步骤(3)中,乙醇的浓度为50%;提取液经0.22 μm过滤膜过滤和冷冻干燥,其余操作及条件同实施例1,得到浅黄色粉末6.16 mg。
纯度及得率检测采用实施例1同样的方法进行含量检测,结果显示,所得到的鸢尾黄素纯度为93.8%,得率为2.46%。
实施例3
从葛花中制备鸢尾黄素的具体操作步骤如下:
本实例中葛花水提预处理的方法与实施例1的不同之处在于:
步骤(2)中,在0.250g葛花中加入4mL去离子水(固液比为1g:16 mL),其余操作及条件同实施例1。
步骤(3)中,乙醇的浓度为100%,超声提取时间为60min;提取液经0.22 μm过滤膜过滤和冷冻干燥后,其余操作及条件同实施例1,得到浅黄色粉末5.81 mg。
纯度及得率检测采用实施例1同样的方法进行含量检测,结果显示,所得到的鸢尾黄素纯度为93.2%,得率为2.32%。
实施例4
从葛花中制备鸢尾黄素的具体操作步骤如下:
本实例中葛花水提预处理的方法与实施例1的不同之处在于:
步骤(2)中,在0.250g葛花中加入4mL去离子水(固液比为1g:16 mL),其余操作及条件同实施例1。
步骤(3)中,超声提取时间为10min;提取液经0.22 μm过滤膜过滤和冷冻干燥后,其余操作及条件同实施例1,得到浅黄色粉末5.7 mg。
纯度及得率检测采用实施例1同样的方法进行含量检测,结果显示,所得到的鸢尾黄素纯度为92.5%,得率为2.28%。
实施例5
从葛花中制备鸢尾黄素的具体操作步骤如下:
本实例中葛花水提预处理的方法与实施例1的不同之处在于:
步骤(2)中,在0.250g葛花中加入4mL去离子水(固液比为1g:16 mL),超声提取时间为2.5h,其余操作及条件同实施例1。
步骤(3)中,超声提取时间为60min;提取液经0.22 μm过滤膜过滤和冷冻干燥后,其余操作及条件同实施例1,得到浅黄色粉末5.65 mg。
纯度及得率检测采用实施例1同样的方法进行含量检测,结果显示,所得到的鸢尾黄素纯度为92.1%,得率为2.26%。
实施例6
从葛花中制备鸢尾黄素的具体操作步骤如下:
本实例中葛花水提预处理的方法与实施例1的不同之处在于:
步骤(2)中,在0.250g葛花中加入12.5 mL去离子水(固液比为1g:50 mL),其余操作及条件同实施例1。
步骤(3)中,0.250g水提预处理的葛花粉末中加入6.5 mL体积分数为70%的乙醇-水溶液(1g:26mL);提取液经0.22 μm过滤膜过滤,冷冻干燥,其余操作及条件同实施例1,得到浅黄色粉末5.42 mg。
纯度及得率检测采用实施例1同样的方法进行含量检测,结果显示,所得到的鸢尾黄素纯度为93.1%,得率为2.17%。
Claims (5)
1.一种从葛花中制备鸢尾黄素的方法,其特征在于制备操作步骤如下:
(1)原料处理
将葛花干燥,粉碎过60筛,得到葛花粉末;
(2)葛花的水提预处理
按固液比1g : 16~60 mL在葛花粉末中加入去离子水,超声提取,离心去除上清,得到沉淀,用去离子水洗涤,60℃以下干燥12小时以上,得到预处理葛花粉末;
(3)鸢尾黄素的制备
按固液比1g : 16~26 mL在预处理葛花粉末中加入乙醇-水溶液,超声提取,离心得到的提取液,经滤膜过滤和冷冻干燥,即得鸢尾黄素粉末;鸢尾黄素的结构式如下:
所述鸢尾黄素粉末中鸢尾黄素的含量大于90%,得率为2.17~2.7%。
2.根据权利要求1所述的一种从葛花中制备鸢尾黄素的方法,其特征在于:步骤(2)中,超声提取条件:在50W/45kHz条件下超声提取1.5~2.5小时。
3.根据权利要求1所述的一种从葛花中制备鸢尾黄素的方法,其特征在于:步骤(3)中,超声提取条件:在50W/45kHz条件下超声提取10~60 min;使用的乙醇-水溶液中,乙醇的体积分数为50%~100%。
4.根据权利要求1所述的一种从葛花中制备鸢尾黄素的方法,其特征在于:步骤(3)中,滤膜过滤条件:经0.22 μm过滤膜过滤。
5.根据权利要求1所述的一种从葛花中制备鸢尾黄素的方法,其特征在于:步骤(3)中,冷冻干燥条件:温度低于-40℃,真空度小于100Pa,冻干24小时。
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