CN108864242B - 熊果酸的萃取方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种熊果酸的萃取方法和应用，所述萃取方法包括步骤：S1、取锁阳粉末与乙醇、低共熔溶剂混合，超声提取，离心，得到熊果酸粗提液；S2、将所述熊果酸粗提液与无机盐混合得到混合液，调整所述混合液的温度、pH，得到熊果酸。本发明采用使用条件更为温和的盐析萃取体系，降低了有机溶剂提取的潜在危险，而且本发明还使用环境友好型的低共熔溶剂作为添加剂提高产品提取效率。

Description

熊果酸的萃取方法和应用
技术领域
本发明涉及天然植物的萃取技术领域，具体的说，涉及一种熊果酸的萃取方法和应用。
背景技术
锁阳(Cynomorium songaricum Rupr.)为多年生、全寄生种子植物，植株肉质、棕褐色，多寄生于蒺藜科白刺属植物根部。锁阳是一种常用中药材，性甘、温，具有补肾助阳、益精血、润肠通便、养筋之功用。研究表明，锁阳具有增强免疫、清除自由基、抗衰老、抗肿瘤、防治心血管疾病、抗应激、抗胃溃疡、促进机体性成熟等作用。锁阳中含有黄酮类、三萜类、鞣质类、多糖、氨基酸、有机酸、甾体类等活性成分。其中，熊果酸，又名乌苏酸、乌索酸、α-香树脂醇，是一种弱酸性五环三萜类化合物。熊果酸具有镇静、抗肿瘤、抗菌抗病毒、降血脂、降血压、抗氧化、抗艾滋病等作用。
目前，从天然产物中提取活性成分主要还是采用有机溶剂提取法，然而有机溶剂使用量过大以及提取的时间过长都会增加生产的成本，同时带来一系列的问题。因此对绿色化工过程的要求也越来越高，尤其在天然产物提取方法，采用更加温和的萃取方法，力争减少有机溶剂使用量并且缩短提取时间。
熊果酸的传统萃取方法大多是采用乙醇加热回流萃取的方法，这样使用的乙醇用量较大，同时回流提取时间长，甚至还增加了潜在的危险，而且提取效率也不高，回收熊果酸也比较麻烦。
发明内容
基于此，有必要针对上述提取时有机溶剂使用量大、回流提取时间长的技术问题，提供一种熊果酸和应用。
本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：
一种熊果酸的萃取方法，所述方法包括步骤：
S1、取锁阳粉末与乙醇、低共熔溶剂混合，超声提取，离心，得到熊果酸粗提液；
S2、将所述熊果酸粗提液与无机盐混合得到混合液，调整所述混合液的温度、pH，得到熊果酸。
在其中一个实施例中，在步骤S1之前，将锁阳干燥、粉碎，得到锁阳粉末，所述锁阳粉末的目数为60-80目。
在其中一个实施例中，所述乙醇的体积百分比浓度为40％-80％，优选为70％；和/或，所述低共熔溶剂的质量百分比浓度为1-5％，优选为4％。
在其中一个实施例中，所述低共熔溶剂为氯化胆碱-乙酰胺、氯化胆碱-丙三醇、氯化胆碱-丁二酸、氯化胆碱-柠檬酸、氯化胆碱-氯化锌、氯化胆碱-甘露醇、氯化胆碱-草酸、氯化胆碱-尿素、氯化胆碱-苯甲酸或氯化胆碱-水杨酸中的一种或两种以上的混合物。
在其中一个实施例中，所述锁阳粉末与混合后溶液中的液体的固液比为(1：10)-(1：50)，优选为1：20；和/或，所述超声提取的时间为20-40min。
在其中一个实施例中，所述无机盐为硫酸铵、磷酸钾或硫酸钠，优选为硫酸钠。
在其中一个实施例中，所述硫酸钠的质量百分比浓度为4-20％，优选为8％。
在其中一个实施例中，调整所述混合液的温度为25℃-45℃，优选为30℃。
在其中一个实施例中，通过酸、碱或缓冲液来调整所述混合液的pH，所述pH为2-7，优选pH为5。
本发明还提供了上述萃取方法在回收熊果酸中的应用。
在其中一个实施例中，所述回收熊果酸的方法包括上述萃取方法，还包括步骤：
将所述熊果酸与水混合，获取沉淀，干燥，得到熊果酸。
在其中一个实施例中，所述干燥的温度为50℃-60℃，所述干燥的时间为20-40min。
本发明还提供了上述回收熊果酸的方法所得到的熊果酸在制备镇静、抗肿瘤、抗菌、抗病毒、降血脂、降血压、抗氧化或抗艾滋病的药物中的应用。
低共熔溶剂是一类新型绿色溶剂，它们通常是由氢键供体(如酰胺、羧酸和多元醇等化合物)和氢键受体(如季铵盐等)按照一定的化学计量比混合形成，组分通过互相作用的氨键缔合。低共熔溶剂具有离子液体的特性，因此也被称为“类离子液体”，绝大部分低共熔溶剂具有价格低廉、可生物降解、无毒无害、合成方法简单、不使用有机溶剂等优点。
上述萃取方法采用低共熔溶剂作为固液萃取和盐析萃取的添加剂，大大地减少了有机溶剂的使用量，而且本发明的方法不需要加入回流，从而缩短了提取的时间。现有技术采用有机溶剂提取，所需乙醇量大、提取效率相对较低，提取时间长。与现有技术相比，本发明采用使用条件更为温和的盐析萃取体系，降低了有机溶剂提取的潜在危险，而且本发明还使用环境友好型的低共熔溶剂作为添加剂提高产品提取效率。
附图说明
图1为本发明的萃取方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
本发明提供了一种熊果酸的萃取方法，包括：
S1、取锁阳粉末与乙醇、低共熔溶剂混合，超声提取，离心，得到熊果酸粗提液；
S2、将所述熊果酸粗提液与无机盐混合得到混合液，调整所述混合液的温度、pH，得到熊果酸。
参见图1，图1为本发明提供的熊果酸的萃取方法的流程示意图。
本发明对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。
将锁阳放置在干燥箱中烘干至恒重，其中干燥箱内设定温度为50℃，然后用粉碎机将烘干的锁阳粉碎，并通过优选的60-80目的筛子筛选，更优选为60目，筛选后的锁阳粉末即为初始原料。
取锁阳粉末与乙醇、低共熔溶剂混合，其中，乙醇的优选体积百分比浓度为40％-80％，更优选为70％；低共熔溶剂的优选质量百分比浓度为1-5％，更优选为4％。低共熔溶剂优选为为氯化胆碱-乙酰胺、氯化胆碱-丙三醇、氯化胆碱-丁二酸、氯化胆碱-柠檬酸、氯化胆碱-氯化锌、氯化胆碱-甘露醇、氯化胆碱-草酸、氯化胆碱-尿素、氯化胆碱-苯甲酸或氯化胆碱-水杨酸中的一种或两种以上的混合物，更优选为氯化胆碱-草酸；锁阳粉末与混合后溶液中液体的固液比优选为1：10、1：20、1：30、1：40、1：50，更优选为1：20，其中液体包括乙醇、水和低共熔溶剂。将混合后的溶液进行超声提取，离心，得到熊果酸粗提液，其中，超声清洗仪可以根据实验条件进行选择和调整，在发明中清洗仪的功率为200W，频率为40kHz；提取时间优选为20min-40min，更优选为20min；离心的速率优选为8000-10000rpm/min，更优选为10000rpm/min，离心时间为10min。
将获得熊果酸粗提液与无机盐混合的混合液，所述无机盐为本领域技术人员熟知的无机盐即可，并无特殊的限制，本发明中优选为磷酸铵、磷酸钾或硫酸钠，更优选为硫酸钠；所述硫酸钠的质量百分比浓度优选为4-20％，更优选为8％；调节上述混合液的温度和pH，所述温度调节的方法为本领域技术人员熟知的方法即可，并无特殊的限制，本发明中优选为水浴锅来调节混合液的温度；所述温度优选为25℃-45℃，更优选为30℃；调节pH的物质为本领域技术人员熟知的物质即可，并无特殊的限制，本发明中优选为酸、碱或缓冲液，更优选为盐酸、氢氧化钠或磷酸缓冲液。由于熊果酸在碱性条件下不稳定，故混合液的pH优选为2-7，更优选为5。
上述萃取方法采用低共熔溶剂作为固液萃取和盐析萃取的添加剂，大大地减少了有机溶剂的使用量，而且本发明的方法不需要加入回流，从而缩短了提取的时间。现有技术采用有机溶剂提取，所需乙醇量大、提取效率相对较低，提取时间长。与现有技术相比，本发明采用使用条件更为温和的盐析萃取体系，降低了有机溶剂提取的潜在危险，而且本发明还使用环境友好型的低共熔溶剂作为添加剂提高产品提取效率。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1
熊果酸粗提液的提取：取1.0g锁阳粉末、体积百分比浓度为70％的乙醇和质量百分比浓度为4％的氯化胆碱-草酸混合，其中，固液比为1：20；超声提取，超声提取的时间为20min，离心的速率为10000rpm/min，时间为10min，得到熊果酸粗提液。
Figure GDA0002426252780000051
熊果酸的萃取：将上述熊果酸粗提液与质量百分比浓度为8％的硫酸钠混合得到混合液，将该混合液放置到水浴锅中加热至30℃，并通过磷酸缓冲液调节混合液中pH至5，得到熊果酸。
萃取效率的计算公式：
Figure GDA0002426252780000052
E代表萃取效率，Ct代表上相熊果酸浓度，Vt代表上相体积，Co代表加入熊果酸粗提液浓度，Vo代表加入熊果酸粗提液体积。
对比实施例1：本实施例与实施例1不同之处在于：在熊果酸粗提液的提取中只采用乙醇，在萃取过程中采用无机盐和低共熔溶剂体系进行盐析萃取。
对比实施例2：在熊果酸粗提液的提取中只采用低共熔溶剂，在萃取过程中采用乙醇/盐体系进行盐析萃取。
表1为各实施例的提取效率和萃取效率，其中，实施例1的提取效率和萃取效率最高。
实验组 提取效率 萃取效率
实施例1 82.4％ 95.47％
对比实施例1 56.8％ 95.07％
对比实施例2 33.2％ 95.23％
效果实施例
(一)不同种类的低共熔溶剂对熊果酸提取效率的影响
熊果酸粗提液的提取：取锁阳粉末，加入乙醇和10种不同的低共熔溶剂混合，固液比为1：20，同时设计3个对照实验：(1)本对照实验的不同之处在于：不添加低共熔溶剂，室温下超声提取；(2)本对照实验的不同之处在于：不添加低共熔溶剂，并在80℃下回流提取40min；(3)本对照实验的不同之处在于：不添加低共熔溶剂，并在80℃下索氏提取4h。具体如表2所示。
表2不同种类的低共熔溶剂对熊果酸提取效率的影响
Figure GDA0002426252780000061
Figure GDA0002426252780000071
表2不同种类的低共熔溶剂对熊果酸提取效率的影响
从表2可以看出，加入低共熔溶剂的实施例能够明显提高提取效率，其中，氯化胆碱-草酸作为添加剂时，提取效率最高。其原因是氯化胆碱-草酸能够与熊果酸产生更强的氢键作用，从而使得提取效率最高。
(二)不同浓度的氯化胆碱-草酸对提取效率的影响
熊果酸粗提液的提取：取锁阳粉末，加入乙醇和质量百分比浓度为1％、2％、3％、4％、5％的氯化胆碱-草酸混合，固液比为1：20，比较不同浓度的氯化胆碱-草酸对提取效率的影响。具体如表3所示。
从表3可以看出，当添加质量百分比浓度为4％的氯化胆碱-草酸时，熊果酸的提取效率最高。
表3不同浓度的氯化胆碱-草酸对提取效率的影响
浓度(质量百分比) 提取效率(mg/g)
1％ 85
2％ 96.5
3％ 95.7
4％ 108.4
5％ 98.1
(三)不同浓度的乙醇对提取效率的影响
熊果酸粗提液的提取：取锁阳粉末，加入不同浓度的乙醇和氯化胆碱-草酸混合，固液比为1：20，比较不同浓度的乙醇对提取效率的影响。具体如表4所示。
表4不同浓度的乙醇对提取效率的影响
Figure GDA0002426252780000072
Figure GDA0002426252780000081
从表4可以看出，当乙醇浓度为70％时，提取效率最高。
(四)不同固液比对提取效率的影响
熊果酸粗提液的提取：取锁阳粉末，加入乙醇和氯化胆碱-草酸混合，其中，锁阳粉末与溶液中液体(水、乙醇和氯化胆碱-草酸)的固液比为1：10、1：20、1：30、1：40、1：50，比较不同固液比对提取效率的影响。具体如表5所示。
从表5可知，当锁阳粉末与溶液中液体的固液比为1：20时，提取效率最好。
本发明在提取过程中，采用质量百分比浓度为4％的氯化胆碱-草酸作为低共熔溶剂、乙醇的质量百分比浓度为70％、固液比为1：20时，提取效率达到了108mg/g。
表5不同固液比对提取效率的影响
固液比 提取效率(mg/g)
1：10 86.7
1：20 106.7
1：30 100.4
1：40 98.6
1：50 95.3
(五)不同种类的无机盐对萃取效率的影响
熊果酸的萃取：将熊果酸粗提液与不同种类的无机盐混合得到混合液，其中，乙醇的质量百分比的浓度为35％，各种无机盐的质量百分比浓度均为10％，混合液在室温下进行萃取处理，体系中的pH为调节，比较不同种类的无机盐对萃取效率的影响。具体如表6所示。
表6不同种类的无机盐对萃取效率的影响
无机盐 萃取效率(％)
硫酸铵 94.58
硫酸钠 98.54
磷酸钾 79.28
从表6可以看出，无机盐采用磷酸钾时，萃取效率最低；采用硫酸钠时，萃取效率最高。
(六)不同浓度的硫酸钠对萃取效率的影响
熊果酸的萃取：将熊果酸粗提液与质量百分比浓度为4％、、8％、12％、16％、20％的硫酸钠混合得到混合液，其中，乙醇的质量百分比浓度为35％，混合液在室温下进行萃取处理，体系中的pH为调节，比较不同种类的无机盐对萃取效率的影响。具体如表7所示。
表7不同浓度的硫酸钠对萃取效率的影响
浓度(质量百分比) 萃取效率(％)
4％ 88.57
8％ 99.44
12％ 86.74
16％ 85.36
20％ 77.46
从表7中可以看出，当硫酸钠的浓度为8％时，萃取效率最高。
(七)不同温度对萃取效率的影响
熊果酸的萃取：将熊果酸粗提液与硫酸钠混合得到混合液，其中，乙醇的质量百分比的浓度为35％，硫酸钠的质量百分比浓度均为8％，混合液在不同温度下进行萃取处理，体系中的pH为调节，比较不同温度对萃取效率的影响。具体如表8所示。
表8不同温度对萃取效率的影响
温度(℃) 萃取效率(％)
25 95.51
30 99.12
35 94.46
40 91.09
45 91.43
从表8中可以看出，当混合液的温度为30℃时，萃取效率最高。
(八)不同pH对萃取效率的影响
熊果酸的萃取：将熊果酸粗提液与硫酸钠混合得到混合液，其中，乙醇的质量百分比的浓度为35％，硫酸钠的质量百分比浓度均为8％，混合液在30℃下进行萃取处理，采用盐酸或氢氧化钠水溶液调整混合液的pH，比较不同pH对萃取效率的影响。具体如表9所示。
表9不同pH对萃取效率的影响
pH 萃取效率(％)
2 99.26
3 99.69
4 99.04
5 99.81
6 99.3
7 87.38
从表9可以看出，当混合液的pH为5时，萃取效率最高。
本发明在萃取过程中，当采用质量百分比浓度为8％的硫酸钠、乙醇的质量百分比浓度为35％、混合液的温度为30℃和pH为5时，萃取效率大于99％。
本发明还提供一种上述熊果酸的萃取方法在回收熊果酸的应用。
在应用中，回收熊果酸的方法包括：
熊果酸粗提液的提取：取1.0g锁阳粉末、体积百分比浓度为70％的乙醇和质量百分比浓度为4％的氯化胆碱-草酸混合，其中，固液比为1：20；超声提取，超声提取的时间为20min，离心的速率为10000rpm/min，时间为10min，得到熊果酸粗提液。
熊果酸的萃取：将上述熊果酸粗提液与(重量)硫酸钠混合得到混合液，将该混合液放置到水浴锅中加热至30℃，并通过磷酸缓冲液调节混合液中pH至5，得到熊果酸。
回收熊果酸：将上述熊果酸与水混合，获取沉淀，放入50℃的干燥箱干燥12h，得到熊果酸。回收效率达到96.6％，其纯度可达73.5％。
本发明还提供了上述回收熊果酸的方法所得到的熊果酸在制备镇静、抗肿瘤、抗菌、抗病毒、降血脂、降血压、抗氧化或抗艾滋病的药物中的应用。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种熊果酸的萃取方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
S1、取锁阳粉末与乙醇、低共熔溶剂混合，超声提取，离心，得到熊果酸粗提液；
S2、将所述熊果酸粗提液与无机盐混合得到混合液，调整所述混合液的温度、pH，得到熊果酸；
其中，所述乙醇的体积百分比浓度为40％-80％；
所述低共熔溶剂的质量百分比浓度为1-5％；所述低共熔溶剂为氯化胆碱-柠檬酸、氯化胆碱-氯化锌、氯化胆碱-草酸、氯化胆碱-苯甲酸或氯化胆碱-水杨酸中的一种或两种以上的混合物；
所述无机盐选自硫酸铵、磷酸钾或硫酸钠；
所述温度为25℃-45℃；
所述pH为2-7。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1之前，将锁阳干燥、粉碎，得到锁阳粉末，所述锁阳粉末的目数为60-80目。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述乙醇的体积百分比浓度为70％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低共熔溶剂的质量百分比浓度为4％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锁阳粉末与混合后溶液中的液体的固液比为(1：10)-(1：50)；和/或，所述超声提取的时间为20-40min。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锁阳粉末与混合后溶液中的液体的固液比为1:20。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无机盐为硫酸钠。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述硫酸钠的质量百分比浓度为4-20％。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述硫酸钠的浓度为8％。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调整所述混合液的温度为30℃。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过酸、碱或缓冲液来调整所述混合液的pH，所述pH为5。
12.如权利要求1至11任一项所述的方法在回收熊果酸中的应用。
13.根据权利要求12所述的应用，其特征在于，所述回收熊果酸的方法包括权利要求1至12所述的方法，还包括步骤：将所述熊果酸与水混合，获取沉淀，干燥，得到熊果酸。
14.根据权利要求13所述的应用，其特征在于，所述干燥的温度为50℃-60℃，所述干燥的时间为20-40min。
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