CN109206308A - 一种从决明子中制备大黄素和大黄素甲醚的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从决明子中制备大黄素和大黄素甲醚的方法，涉及功能性成分提取领域，该方法包括：选择干燥的豆科植物决明子备用；称取干燥决明子，按照决明子与60～80％乙醇料液比(g/mL)为1∶6～10，在电压60～140V，转速3600r/min的室温下，进行60～120s的闪式提取后，八层纱布过滤，残渣反复提取3次，最后合并提取液；将粗提物与展开剂混合、震荡、离心、去渣留液；利用陶瓷超滤膜对物料进行澄清过滤浓缩；将剩余的水相物质浓缩并加入到过量乙醇中沉淀，抽滤得到大黄素和大黄素甲醚甲醚晶体；本发明与传统工艺相比避免了热敏的大黄蒽醌苷受热破坏，且闪式提取工艺稳定、快速、高效，而且无须加热，单次提取时间仅为60s，应用到工业生产上可以节省大量能源和时间。

Description

一种从决明子中制备大黄素和大黄素甲醚的方法

技术领域

本发明涉及功能性成分提取领域，具体涉及一种从决明子中制备大黄素和大黄素甲醚的方法。

背景技术

决明子为豆科一年生草本植物决明或小决明的干燥成熟种子，又称“还瞳子”。决明子含有多种维生素和丰富的氨基酸、脂肪、碳水化合物等，近年来其保健功能日益受到人们的重视。决明子具有清肝火、祛风湿、益肾明目等功能，常饮决明子茶，可使血压正常，大便通畅，老眼不花。烟草是我国重要的经济作物，但烟草病害特别是叶部病害常常流行，造成重大损失。决明子中的活性成分大黄素甲醚，其药理作用在农业中应用广泛，大黄素甲醚是保护性杀菌剂，诱导作物产生保卫反应，抑制病原菌孢子萌发、菌丝的生长、吸器的形成，使得作物免受病原菌的侵害，达到防病的效果。大黄素和大黄素甲醚是一种植物源的抗病杀菌剂，对环境无污染，对天敌安全，而且对烟草赤星病、烟草白粉病、烟草霜霉病、烟草灰霉病等有很好的防治效果。另一方面，大黄素和大黄素甲醚对人畜低毒，对环境友好，也特别适合于绿色和有机蔬菜生产中的病害防治使用。

目前对于大黄素和大黄素甲醚的提取纯化存在如下几个难题：大黄素和大黄素甲醚的提取纯化产率非常低；采用大量有机溶剂(如甲酸、甲酸乙酯等)，容易造成环境污染以及成本的提高；活性成分受提取纯化过程影响严重，产率的提高通常造成活性的丧失。而利用闪式提取---陶瓷膜超滤膜分离法---分步醇沉技术，易获得大黄素和大黄素甲醚晶体，产率高，工艺流程简单，且有效避免了环境污染。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提出了一种从决明子中制备大黄素和大黄素甲醚的方法。

为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：

一种从决明子中制备大黄素和大黄素甲醚甲醚的方法，所述方法包括以下步骤：

1)制样：选择干燥的豆科植物决明子备用；

2)粗提：称取干燥决明子，按照决明子与60～80％乙醇料液比(g/mL)为1∶6～10，在电压60～140V，转速3600r/min的条件，于室温下，进行60～120s的闪式提取后，八层纱布过滤，残渣反复提取3次，最后合并提取液；

3)萃取：将粗提物与展开剂混合、震荡、离心、去渣留液；

4)超滤浓缩：利用陶瓷超滤膜对物料进行澄清过滤浓缩；

5)醇沉法：将剩余的水相物质浓缩并加入到过量乙醇中沉淀，抽滤得到大黄素和大黄素甲醚甲醚晶体。

优选的，所述乙醇溶液的浓度为70％乙醇溶液。

优选的，所述步骤2)中决明子与乙醇料液比(g/mL)为1∶8。

优选的，所述步骤3)中，使用的展开剂为60％石油醚，体积比为15:1。

优选的，所述步骤4)中，利用截留分子量0.45μm的陶瓷超滤膜采用错流方式进行循环超滤连续对物料进行澄清过滤浓缩。

优选的，所述步骤5)中分步加入乙醇调醇体积分数保持在80％左右进行沉淀，3h后离心取沉淀烘干即得到高纯度大黄素和大黄素甲醚。

由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：

(1)本发明的从决明子中制备大黄素和大黄素甲醚甲醚的方法，与传统硅胶柱层析分析法、高效液相色谱分析分离法相比闪式提取法在室温条件完成，提取过程中能避免热敏的大黄蒽醌苷受热破坏，提取工艺稳定、快速、高效，而且无须加热，单次提取时间仅为60s，应用到工业生产上可以节省大量能源和时间，该工艺拥有良好的发展前景和空间，有望在将来应用于大规模工业生产；

(2)本发明采用的的闪式提取、陶瓷膜超滤膜分离法、分步醇沉的技术，易获得大黄素和大黄素甲醚晶体，产率高，工艺流程简单，且有效避免了环境污染。

附图说明

图1:相同提取条件、不同电压对大黄素和大黄素甲醚提取量的影响折线图；

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

选用决明子材料来源于四川绵阳涪城区；JHBE—50S闪式提取器；19通道陶瓷膜管(支撑体ɑ-Al2O3，截留分子量0.45μm，有效膜面积0.1m²)，CXUF-1X-500-19K型陶瓷膜超滤实验设备；ZK-82B型电热真空干燥箱。由于陶瓷超滤膜为无机材料，具有很好的刚性、耐腐蚀性和稳定性，在超滤过程中膜通量相对稳定，因此在大黄素和大黄素甲醚纯化中可获得良好的纯化效果。

实施例1：

一种从决明子中制备大黄素和大黄素甲醚甲醚的方法，具体包括以下步骤：

称取适量干燥决明子，按照70％乙醇与决明子料液比(g/mL)为1∶8，电压120V，转速3600r/min的条件，在室温下，进行60s的闪式提取后，八层纱布过滤，残渣反复提取3次，最后合并提取液；将粗提物与质量浓度为60％的石油醚按照1：15的比例混合、震荡24h、离心、去渣留液；取经过预处理的粗提液加入超滤料槽中，通过改变泵速和调节样品出口开关松紧控制跨膜压差和膜面流速；操作工艺温度为50℃，跨膜压差为0.3MPa，膜面流速为4.5mg/mL，当过滤完成后，用100mL纯水冲洗料槽1次；向浓缩液加入加乙醇调醇体积分数为10％，振荡均匀，4℃冰箱中静置保存3h，离心，收集沉淀，再将上清液调节醇体积分数为20％，振荡均匀，4℃冰箱中静置保存3h，离心，收集沉淀，直至将上清液调节乙醇体积分数为80％，4℃冰箱中静置保存3h，离心，收集沉淀。将醇沉物烘干、称量，即得高纯度大黄素和大黄素甲醚。

实施例2：

一种从决明子中制备大黄素和大黄素甲醚甲醚的方法，具体包括以下步骤：

选用决明子材料来源于四川绵阳涪城区；JHBE—50S闪式提取器；19通道陶瓷膜管(支撑体ɑ-Al2O3，截留分子量0.45μm，有效膜面积0.1m²)，CXUF-1X-500-19K型陶瓷膜超滤实验设备；ZK-82B型电热真空干燥箱。

称取适量干燥决明子，按照60％乙醇与决明子料液比(g/mL)为1∶6，电压60V，转速3600r/min的条件，在室温下，进行120s的闪式提取后，八层纱布过滤，残渣反复提取3次，最后合并提取液；将粗提物与质量浓度为60％的石油醚按照1：15的比例混合、震荡24h、离心、去渣留液；取经过预处理的粗提液加入超滤料槽中，通过改变泵速和调节样品出口开关松紧控制跨膜压差和膜面流速；操作工艺温度为50℃，跨膜压差为0.3MPa，膜面流速为4.5mg/mL，当过滤完成后，用100mL纯水冲洗料槽1次；向浓缩液加入加乙醇调醇体积分数为10％，振荡均匀，4℃冰箱中静置保存3h，离心，收集沉淀，再将上清液调节醇体积分数为20％，振荡均匀，4℃冰箱中静置保存3h，离心，收集沉淀，直至将上清液调节乙醇体积分数为80％，4℃冰箱中静置保存3h，离心，收集沉淀。将醇沉物烘干、称量，即得高纯度大黄素和大黄素甲醚。

实施例3：

一种从决明子中制备大黄素和大黄素甲醚甲醚的方法，具体包括以下步骤：

选用决明子材料来源于四川绵阳涪城区；JHBE—50S闪式提取器；19通道陶瓷膜管(支撑体ɑ-Al2O3，截留分子量0.45μm，有效膜面积0.1m²)，CXUF-1X-500-19K型陶瓷膜超滤实验设备；ZK-82B型电热真空干燥箱。

称取适量干燥决明子，按照80％乙醇与决明子料液比(g/mL)为1∶10，电压140V，转速3600r/min的条件，在室温下，进行90s的闪式提取后，八层纱布过滤，残渣反复提取3次，最后合并提取液；将粗提物与质量浓度为60％的石油醚按照1：15的比例混合、震荡24h、离心、去渣留液；取经过预处理的粗提液加入超滤料槽中，通过改变泵速和调节样品出口开关松紧控制跨膜压差和膜面流速；操作工艺温度为50℃，跨膜压差为0.3MPa，膜面流速为4.5mg/mL，当过滤完成后，用100mL纯水冲洗料槽1次；向浓缩液加入加乙醇调醇体积分数为10％，振荡均匀，4℃冰箱中静置保存3h，离心，收集沉淀，再将上清液调节醇体积分数为20％，振荡均匀，4℃冰箱中静置保存3h，离心，收集沉淀，直至将上清液调节乙醇体积分数为80％，4℃冰箱中静置保存3h，离心，收集沉淀。将醇沉物烘干、称量，即得高纯度大黄素和大黄素甲醚。

闪式提取工艺作正交试验选用L₉(3⁴)正交表，考察因素为乙醇浓度(A)、料液比(B)、提取时间(C)，优选最佳工艺。因素水平表见表1，试验结果和方差分析见表2。

表1因素水平考察表

表2 L₉(3⁴)正交试验结果

通过表1～2得知，因素A(乙醇浓度)和因素C(提取时间)对提取结果有显著性影响，而因素B(料液比)则无显著性影响。三个因素影响的顺序是A(乙醇浓度)＞C(提取时间)＞B(料液比)。综合结果，优选出最佳闪式提取工艺为A2B2C1，即70％乙醇，料液比1∶8，提取时间60s。

随后，选取60、80、100、120、140V五种强度电压进行考查。其余提取条件都相同：溶剂为70％乙醇，料液比(g:mL)为1：8，提取时间优选为60s，提取次数3次；由图一可得知，提取电压为120V时提取含量最高，故选择电压优选为120V。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种从决明子中制备大黄素和大黄素甲醚甲醚的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)制样：选择干燥的豆科植物决明子备用；

2)粗提：称取干燥决明子，按照决明子与60～80％乙醇料液比(g/mL)为1∶6～10，在电压60～140V，转速3600r/min的条件，于室温下，进行60～120s的闪式提取后，八层纱布过滤，残渣反复提取3次，最后合并提取液；

3)萃取：将粗提物与展开剂混合、震荡、离心、去渣留液；

4)超滤浓缩：利用陶瓷超滤膜对物料进行澄清过滤浓缩；

5)醇沉法：将剩余的水相物质浓缩并加入到过量乙醇中沉淀，抽滤得到大黄素和大黄素甲醚甲醚晶体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤2)所述乙醇溶液的浓度为70％乙醇溶液。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤2)中决明子与乙醇料液比(g/mL)为1∶8。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤3)中，使用的展开剂为60％石油醚，体积比为15:1。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤4)中，利用截留分子量0.45μm的陶瓷超滤膜采用错流方式进行循环超滤连续对物料进行澄清过滤浓缩。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤5)中分步加入乙醇调醇体积分数保持在80％左右进行沉淀，3h后离心取沉淀烘干即得到高纯度大黄素和大黄素甲醚。