CN109134238A - 一种从八角中提取莽草酸的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从八角中提取莽草酸的生产工艺，(1)预处理；(2)前发酵：向步骤(1)预处理后的八角中添加葡萄糖、大豆蛋白后添加1～3倍八角质量的水，搅拌均匀，添加发酵菌后置于25～30℃下发酵1～2d；所述的发酵菌由根霉、木霉、米曲霉、黑曲霉、大肠杆菌、植物乳杆菌组成；(3)后发酵：将步骤(2)前发酵后的八角置于红外线下灭菌后，添加植物乳杆菌后发酵；(4)萃取：将步骤(3)后发酵完成的八角置于由水、乙醇、甲醇、乙酸组成的溶剂中浸泡提取过滤；将滤液通过层析柱，洗脱；收集洗脱液，浓缩结晶得到莽草酸。本发明莽草酸提取工艺的莽草酸提取率高。

Description

一种从八角中提取莽草酸的生产工艺
技术领域
本发明涉及中草药加工技术领域，具体涉及一种从八角中提取莽草酸的生产工艺。
背景技术
莽草酸存在于木兰科植物八角(Illicium verum Hook.f.)的干燥成熟果实。莽草酸具有抗炎、镇痛作用，莽草酸还可作为抗病毒和抗癌药物中间体。莽草酸白色精细粉末,易溶于水，在水中的溶解度为18g/100ml，难溶于氯仿、苯和石油醚。熔点185℃～191℃，旋光度-180°，气味辛酸。
目前，莽草酸的主要来源主要为化学合成以及从植物中提取得到，合成方法主要由奎宁酸合成以及由碳氢化合物合成，但是合成步骤繁琐，效率低，化学成本高。而目前主要天然植物八角茴香中提取得到，目前莽草酸提取的方法主要由回流提取法、超声提取法、微波提取法对八角茴香提取莽草酸，而提取溶剂主要为水、乙醇、甲醇等。现有的莽草酸提取方法莽草酸的提取率低，纯度低，浸提后得到的初品还需净化除杂，工艺繁杂，。
将检索，莽草酸除杂的工艺主要采用大孔树脂吸附洗脱除杂，如CN201610582338.1专利公布的一种从银杏落叶中分离提纯莽草酸的方法，包括以下步骤：(1)将银杏落叶干燥粉碎，然后用70％乙醇回流提取，最后浓缩至浸膏状；(2)将步骤(1)所得浸膏在去离子水中超声溶解，然后再用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇依次萃取，水相浓缩至干得水相浸膏；(3)将步骤(2)所得水相浸膏溶于甲醇中，然后再与100-200目的硅胶混合、干燥；(4)将步骤(3)所得干燥物质装柱，用乙酸乙酯和甲醇混合洗脱，收集洗脱液，并将洗脱液浓缩至干，制得莽草酸粗品；(5)用甲醇重结晶制莽草酸结晶。该提取方法将银杏叶浸提后采用洗脱柱洗脱除杂，浸提工艺中，该方法仅采用溶剂直接浸提，莽草酸溶出率低。莽草酸的低溶出率大大降低了芒草酸的提取率。
发明内容
本发明克服了现有技术中莽草酸提取率低的技术问题，提供一种从八角中提取莽草酸的生产工艺。
为解决上述问题，本发明采取如下技术方案：
一种从八角中提取莽草酸的生产工艺，包括如下步骤：
(1)预处理：将八角洗净除杂，粉碎后过80目筛，备用；
(2)前发酵：向步骤(1)预处理后的八角中添加葡萄糖、大豆蛋白后添加1～3倍八角质量的水，搅拌均匀，添加发酵菌后置于25～30℃下发酵1～2d；所述的发酵菌由根霉、木霉、米曲霉、黑曲霉、大肠杆菌、植物乳杆菌组成；
(3)后发酵：将步骤(2)前发酵后的八角置于红外线下灭菌后，添加植物乳杆菌后发酵1～2d后置于100℃下保温1～2h；
(4)萃取：将步骤(3)后发酵完成的八角置于由质量之比为100:20:8:8的水、乙醇、甲醇、乙酸组成的溶剂中于室温下浸泡7～8min，过滤；将滤液以0.5～2.0BV/h流速通过层析柱；用2.0～3.0BV的洗涤溶剂以0.1～0.13.0BV/h的流速洗涤层析柱；用2.0～5.0BV的洗脱溶剂以0.1～0.5BV/h的流速进行洗脱；收集洗脱液，浓缩结晶得到莽草酸。
其中，所述的大孔树脂为D101型大孔吸附树脂。
其中，所述的洗涤溶剂由质量比为10:3的乙醇和甲醇组成的水溶液，乙醇和甲醇质量百分含量为80％。
其中，所述的洗脱溶剂为质量百分含量为40～60％的石油醚溶液。
其中，所述的层析柱的高径比为8～10:1。
其中，所述步骤(2)发酵菌的活菌数为1～5×1010cfu/g。
其中，步骤(2)前发酵中，所述八角与葡萄糖、大豆蛋白的质量之比为100：1～5:1～5。
其中，步骤(3)中植物乳杆菌后发酵1～2d后八角的pH值为4～5。
本发明与现有技术相比较具有以下有益效果：
(1)本发明将八角于葡萄糖、大豆蛋白混合后添加由根霉、木霉、米曲霉、黑曲霉、大肠杆菌、植物乳杆菌组成的发酵剂发酵，该发酵产生的纤维素酶、多酚酶、果胶酶、蛋白酶等酶可酶解八角，破坏八角的纤维结构，有助于莽草酸快速溶出。前发酵中，发酵菌以葡萄糖、大豆蛋白为发酵底物，将大豆蛋白降解成可以合成莽草酸的前体物质-多肽、氨基酸，前提物质再经大肠杆菌分泌的莽草酸激酶的作用在酸环境中可以合成莽草酸，大大提高莽草酸的提取量，莽草酸提取率大大提高。后发酵植物乳杆菌发酵产生有机酸，降低八角的pH值，有助于莽草酸的生成和保存。
(2)本发明莽草酸生产工艺采用由质量之比为100:20:8:8的水、乙醇、甲醇、乙酸组成的酸性醇溶剂中浸提莽草酸能够使莽草酸稳定的溶于溶剂中，莽草酸的溶出率高、提取率高。
具体实施方式
下面结合实施例和试验对本发明作进一步说明。
实施例1
一种从八角中提取莽草酸的生产工艺，包括如下步骤：
(1)预处理：将八角洗净除杂，粉碎后过80目筛，备用；
(2)前发酵：向步骤(1)预处理后的八角中添加葡萄糖、大豆蛋白后添加3倍八角质量的水，搅拌均匀，添加发酵菌后置于25℃下发酵2d；所述的发酵菌由根霉、木霉、米曲霉、黑曲霉、大肠杆菌、植物乳杆菌组成；所述步骤(2)发酵菌的活菌数为5×1010cfu/g。所述八角与葡萄糖、大豆蛋白的质量之比为100：1:5；
(3)后发酵：将步骤(2)前发酵后的八角置于红外线下灭菌后，添加植物乳杆菌后发酵1d，八角的pH值为5，再置于100℃下保温1h；
(4)萃取：将步骤(3)后发酵完成的八角置于由质量之比为100:20:8:8的水、乙醇、甲醇、乙酸组成的溶剂中于室温下浸泡8min，过滤；将滤液以0.5BV/h流速通过层析柱；用3.0BV的洗涤溶剂以0.1BV/h的流速洗涤层析柱；用5.0BV的洗脱溶剂以0.1BV/h的流速进行洗脱；收集洗脱液，浓缩结晶得到莽草酸,所述的大孔树脂为D101型大孔吸附树脂,洗涤溶剂由质量比为10:3的乙醇和甲醇组成的水溶液，乙醇和甲醇质量百分含量为80％；所述的洗脱溶剂为质量百分含量为60％的石油醚溶液，所述的层析柱的高径比为8:1。
实施例2
一种从八角中提取莽草酸的生产工艺，包括如下步骤：
(1)预处理：将八角洗净除杂，粉碎后过80目筛，备用；
(2)前发酵：向步骤(1)预处理后的八角中添加葡萄糖、大豆蛋白后添加1倍八角质量的水，搅拌均匀，添加发酵菌后置于30℃下发酵1d；所述的发酵菌由根霉、木霉、米曲霉、黑曲霉、大肠杆菌、植物乳杆菌组成；所述步骤(2)发酵菌的活菌数为1×1010cfu/g。所述八角与葡萄糖、大豆蛋白的质量之比为100：5:1；
(3)后发酵：将步骤(2)前发酵后的八角置于红外线下灭菌后，添加植物乳杆菌后发酵2d，八角的pH值为4，再置于100℃下保温2h；
(4)萃取：将步骤(3)后发酵完成的八角置于由质量之比为100:20:8:8的水、乙醇、甲醇、乙酸组成的溶剂中于室温下浸泡7min，过滤；将滤液以2.0BV/h流速通过层析柱；用2.0BV的洗涤溶剂以0.13.0BV/h的流速洗涤层析柱；用2.0BV的洗脱溶剂以0.5BV/h的流速进行洗脱；收集洗脱液，浓缩结晶得到莽草酸,所述的大孔树脂为D101型大孔吸附树脂,洗涤溶剂由质量比为10:3的乙醇和甲醇组成的水溶液，乙醇和甲醇质量百分含量为80％；所述的洗脱溶剂为质量百分含量为40％的石油醚溶液，所述的层析柱的高径比为10:1。
实施例3
一种从八角中提取莽草酸的生产工艺，包括如下步骤：
(1)预处理：将八角洗净除杂，粉碎后过80目筛，备用；
(2)前发酵：向步骤(1)预处理后的八角中添加葡萄糖、大豆蛋白后添加2倍八角质量的水，搅拌均匀，添加发酵菌后置于28℃下发酵1d；所述的发酵菌由根霉、木霉、米曲霉、黑曲霉、大肠杆菌、植物乳杆菌组成；所述步骤(2)发酵菌的活菌数为3×1010cfu/g。所述八角与葡萄糖、大豆蛋白的质量之比为100：3:3；
(3)后发酵：将步骤(2)前发酵后的八角置于红外线下灭菌后，添加植物乳杆菌后发酵1d，八角的pH值为5，再置于100℃下保温2h；
(4)萃取：将步骤(3)后发酵完成的八角置于由质量之比为100:20:8:8的水、乙醇、甲醇、乙酸组成的溶剂中于室温下浸泡6min，过滤；将滤液以1.0BV/h流速通过层析柱；用2.5BV的洗涤溶剂以0.12.0BV/h的流速洗涤层析柱；用3.0BV的洗脱溶剂以0.3BV/h的流速进行洗脱；收集洗脱液，浓缩结晶得到莽草酸,所述的大孔树脂为D101型大孔吸附树脂,洗涤溶剂由质量比为10:3的乙醇和甲醇组成的水溶液，乙醇和甲醇质量百分含量为80％；所述的洗脱溶剂为质量百分含量为50％的石油醚溶液，所述的层析柱的高径比为9:1。
为了说明本发明的技术效果设置，如下对照组：
对照组1
对照组1与实施例1的莽草酸的生产工艺基本相同，区别在于，对照组1的采用发酵菌对八角进行发酵处理。
对照组2
对照组2与实施例1的莽草酸的生产工艺基本相同，区别在于，对照组2的采用的发酵菌由根霉、木霉、米曲霉、黑曲霉组成。
对照组3
对照组3的与实施例1的莽草酸的生产工艺基本相同，区别在于，对照组3的的发酵菌仅为米曲霉。
对照组4
对照组4的与实施例1的莽草酸的生产工艺基本相同，区别在于，对照组4的不采用植物乳杆菌进行后发酵。
对照组5
对照组5与实施例1的莽草酸的生产工艺基本相同，区别在于，对照组5的步骤(4)萃取工艺中，溶剂为纯水溶液。
对照组6
对照组6的与实施例1的莽草酸的生产工艺基本相同，区别在于，对照组6的步骤(4)萃取工艺中，溶剂为80％乙醇溶液。
对照组7
对照组7的与实施例1的莽草酸的生产工艺基本相同，区别在于，对照组7的步骤(4)萃取工艺中，溶剂为甲醇溶液。
对照组8
对照组8的与实施例1的莽草酸的生产工艺基本相同，区别在于，对照组8的步骤(4)萃取工艺中，溶剂不含有乙酸。
对照组9
对照组9的与实施例1的莽草酸的生产工艺基本相同，区别在于，对照组9的洗涤溶剂为80％乙醇溶液。
对照组10
对照组10的与实施例1的莽草酸的生产工艺基本相同，区别在于，对照组10的洗脱溶剂为质量百分含量为60％的乙醇溶液。
实验检测
提取率：实施例1～实施例3以及对照组1～对照组10的莽草酸提取率以及如下表1。
表1
由表1可知，实施例1～实施例3的提取率相比于对照组1～对照组4高，说明本发明采用根霉、木霉、米曲霉、黑曲霉、大肠杆菌、植物乳杆菌发酵再采用植物乳杆菌发酵八角，有助于莽草酸的溶出，可大大提高莽草酸的溶出率。实施例1～实施例3的提取率相比于对照组5～对照组8高，说明本发明采用由质量之比为100:20:8:8的水、乙醇、甲醇、乙酸组成的溶剂提取莽草酸，莽草酸的提取率高，提取效果更好。实施例1～实施例3的提取率相比于对照组9、对照组10高，说明本发明的洗涤溶剂采用由质量比为10:3的乙醇和甲醇组成的水溶液，乙醇和甲醇质量百分含量为80％，洗脱溶剂采用质量百分含量为40～60％的石油醚溶液过柱洗脱莽草酸损失少，提取得到的莽草酸含量高，提取率高。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (8)

1.一种从八角中提取莽草酸的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)预处理：将八角洗净除杂，粉碎后过80目筛，备用；
(2)前发酵：向步骤(1)预处理后的八角中添加葡萄糖、大豆蛋白后添加1～3倍八角质量的水，搅拌均匀，添加发酵菌后置于25～30℃下发酵1～2d；所述的发酵菌由根霉、木霉、米曲霉、黑曲霉、大肠杆菌、植物乳杆菌组成；
(3)后发酵：将步骤(2)前发酵后的八角置于红外线下灭菌后，添加植物乳杆菌后发酵1～2d后置于100℃下保温1～2h；
(4)萃取：将步骤(3)后发酵完成的八角置于由质量之比为100:20:8:8的水、乙醇、甲醇、乙酸组成的溶剂中于室温下浸泡7～8min，过滤；将滤液以0.5～2.0BV/h流速通过层析柱；用2.0～3.0BV的洗涤溶剂以0.1～0.13.0BV/h的流速洗涤层析柱；用2.0～5.0BV的洗脱溶剂以0.1～0.5BV/h的流速进行洗脱；收集洗脱液，浓缩结晶得到莽草酸。
2.根据权利要求1所述的一种从八角中提取莽草酸的生产工艺，其特征在于：所述的大孔树脂为D101型大孔吸附树脂。
3.根据权利要求1所述的一种从八角中提取莽草酸的生产工艺，其特征在于：所述的洗涤溶剂由质量比为10:3的乙醇和甲醇组成的水溶液，乙醇和甲醇质量百分含量为80％。
4.根据权利要求1所述的一种从八角中提取莽草酸的生产工艺，其特征在于：所述的洗脱溶剂为质量百分含量为40～60％的石油醚溶液。
5.根据权利要求1所述的一种从八角中提取莽草酸的生产工艺，其特征在于：所述的层析柱的高径比为8～10:1。
6.根据权利要求1所述的一种从八角中提取莽草酸的生产工艺，其特征在于：所述步骤(2)发酵菌的活菌数为1～5×1010cfu/g。
7.根据权利要求1所述的一种从八角中提取莽草酸的生产工艺，其特征在于：步骤(2)前发酵中，所述八角与葡萄糖、大豆蛋白的质量之比为100：1～5:1～5。
8.根据权利要求1所述的一种从八角中提取莽草酸的生产工艺，其特征在于：步骤(3)中植物乳杆菌后发酵1～2d后八角的pH值为4～5。
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