CN108822067B - 一种从葛花中制备鸢尾黄素的方法 - Google Patents

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

一种从葛花中制备鸢尾黄素的方法

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；40-45 min，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 (1)

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，超声提取条件：在50W/45kHz条件下超声提取1.5～2.5小时；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，所述乙醇-水溶液中乙醇的体积分数为50%～100%，超声提取，超声提取条件：在50W/45kHz条件下超声提取10～60 min；离心得到的提取液，经0.22 μm过滤膜过滤，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%。

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