CN110437070B - 一种以甜菊叶为原料综合利用制备绿原酸的方法及其制备得到的绿原酸 - Google Patents
一种以甜菊叶为原料综合利用制备绿原酸的方法及其制备得到的绿原酸 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种以甜菊叶为原料综合利用制备高纯度绿原酸的方法及其制备得到的绿原酸，包括以下步骤：(1)称取甜菊叶干叶片，加醇溶液浸泡提取，得到甜菊叶的醇提取液；(2)将所述醇提取液经浓缩脱醇后，通过聚酰胺树脂吸附；(3)使用低浓度醇洗脱所述聚酰胺树脂，得到低醇解析液；(4)将所述低醇解析液带醇上样，经极性大孔吸附树脂富集，得到绿原酸富集解析液；(5)将所述绿原酸富集解析液浓缩后，调节pH为酸性，搅拌结晶，抽滤得到滤饼；再次调节pH为酸性，重结晶至绿原酸含量为98wt％以上。本发明以甜菊叶为原料，拓展了甜菊叶的利用领域，工艺步骤大大简化，并且工艺安全环保，制备得到绿原酸的纯度更高，提取率也更高。
Description
技术领域
本发明涉及化学提取技术领域，具体涉及一种以甜菊叶为原料综合利用制备高纯度绿原酸的技术。
背景技术
甜菊叶为菊科多年生草本植物，用它提取出的甜菊糖苷是一种低热量、高甜度的天然甜味剂，广泛应用于食品和制药工业，其甜度为蔗糖的150-300倍。目前国内外的研究主要集中在甜菊糖苷的制备分离上，而对于甜菊叶中副产物的提取报道较少。
绿原酸，是绿原酸类物质中的一种单体，由一分子的咖啡酸与一分子的奎尼酸(1-羟基六氢没食子酸)，属于苯丙素类化合物。绿原酸具有抗菌、抗病毒、抗氧化、消除自由基、抑制突变和抗肿瘤等多种生物活性,因而在医药、卫生等领域具有很大的应用价值。由于绿原酸的各种功效和生理活性，对绿原酸的提取和纯化也越来越引起人们的关注。
绿原酸在许多植物中都有存在，现在人们主要从金银花、杜仲、咖啡豆、元宝枫叶、牛蒡叶、红薯叶等植物中提取绿原酸。甜菊叶主要用于甜菊糖苷的提取与分离，而对于从甜菊叶中提取绿原酸的尝试相对较少，一方面由于甜菊叶中绿原酸的含量相对较低，另一方面，从甜菊叶中提取绿原酸可能会影响甜菊糖苷的收率和含量，未免有舍本逐末之嫌。
公开号为CN104418742A的中国专利介绍了一种以金银花提取物制备绿原酸的方法，用去离子水溶解金银花提取物,经膜分离和膜浓缩后过大孔树脂柱,流加洗杂液洗杂,用洗脱液洗脱至高效液相色谱(HPLC)检测无绿原酸流出,并收集洗脱液,洗脱液经减压浓缩、聚酰胺柱吸附分离洗脱精制后,喷雾干燥,得纯度为98％以上的高纯度绿原酸。
公开号为CN1974527的中国专利介绍了一种从杜仲叶制备高纯度绿原酸和总黄酮的方法，乙醇提取杜仲叶提取物；然后经大孔树脂柱、硅胶柱处理，减压浓缩，用丙酮或水重结晶，得到纯度96％-99％绿原酸。
公开号为CN104876824A的中国专利介绍了一种以咖啡豆制备绿原酸的工艺，咖啡豆经粉碎，乙醇回流提取，浓缩；经大孔树脂吸附分离；上中性氧化铝脱色纯化；活性炭脱色；浓缩结晶；离心、重结晶；离心；干燥；粉碎过筛得绿原酸成品。
公开号为CN03134575.1的中国专利介绍了一种从元宝枫叶中提取绿原酸的工艺方法，从元宝枫叶中提取绿原酸，采用低温提取，通过对时间、pH值、料液比等条件的控制优化，该工艺的固溶物浸出率高，操作简单，得到的绿原酸纯度为40％左右。
综上所述，目前提取绿原酸的工艺比较成熟，但是也存在一些问题。首先是原料来源问题，绿原酸原料来源不够丰富，集中为一些中草药和资源不丰富的材料，如金银花、咖啡豆、杜仲叶上。其次是工艺提取步骤太多，所用到的有机试剂较多，增加了成本，另外也存在安全隐患。更重要的是，现状以甜菊叶作为原料制备得到的甜菊多酚大多都是混合物，而且是从甜菊叶经水提、絮凝后过滤得到的滤渣中提取，因此得到的产品的收率和纯度都较低。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种以甜菊叶为原料综合利用制备高纯度绿原酸的方法，工艺步骤简化，制备得到的绿原酸的收率和产量显著提高，有利于绿原酸的规模化生产，并且工艺安全环保。
本发明所要解决的第二个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种以甜菊叶为原料综合利用制备高纯度绿原酸的方法制备得到的绿原酸产品。
为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：
一种以甜菊叶为原料综合利用制备高纯度绿原酸的方法，包括以下步骤：
(1)甜菊叶的醇提：称取甜菊叶干叶片，加醇溶液浸泡提取，得到甜菊叶的醇提取液，调节pH为酸性；
(2)聚酰胺树脂吸附：将所述醇提取液经浓缩脱醇后，通过聚酰胺树脂吸附；
(3)树脂解析：使用低浓度醇洗脱所述聚酰胺树脂，得到含有绿原酸的低醇解析液；
(4)极性大孔树脂富集：将所述低醇解析液，直接带醇上样，经极性大孔吸附树脂富集，得到绿原酸富集解析液；
(5)结晶和重结晶：将所述绿原酸富集解析液浓缩后，调节pH为酸性，搅拌结晶，抽滤得到滤饼；再次调节pH为酸性，重结晶至绿原酸含量为98wt％以上。
作为一种优选的技术方案，步骤(1)中，所述的醇溶液为甲醇溶液或者乙醇溶液；所述醇溶液的体积分数为40～65％；所述甜菊叶干叶片与醇溶液的料液质量比为1：5～20；所述调节pH为酸性是将甜菊叶提取液的pH调节为3.0～5.0。
作为一种进一步优选的技术方案，步骤(1)中，所述醇溶液的体积分数为60％；
作为改进的一种技术方案，步骤(2)中，所述醇提取液经过聚酰胺树脂吸附后，吸附流出液用于制备甜菊糖苷。
作为改进的一种技术方案，步骤(3)中，使用低浓度醇洗脱所述聚酰胺树脂后，再使用高浓度醇洗脱所述聚酰胺树脂，得到含有甜菊多酚的高醇解析液，将所述高醇解析液经浓缩喷干后得到甜菊多酚。
作为一种优选的技术方案，步骤(2)中，所述聚酰胺树脂为LX-16、LX-8、聚酰胺66中的任一种。
作为一种优选的技术方案，步骤(3)中，所述为低浓度醇为乙醇，所述低浓度醇的体积分数为5～30％。
作为一种优选的技术方案，所述高浓度醇为乙醇，所述高浓度醇的体积分数为60～90％。
作为一种优选的技术方案，步骤(4)中，所述极性大孔吸附树脂为HZ-841、LSA-7、XDA-8、LX-17、LX-207中的任一种。
作为一种进一步优选的技术方案，所用树脂为LX-207。
作为一种优选的技术方案，步骤(3)中，所述结晶和重结晶的溶剂为水，调节pH为酸性是将pH调节为3.0～5.0；所述结晶和重结晶的温度为0℃～25℃。
为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：
上述的，以甜菊叶为原料综合利用制备高纯度绿原酸的方法制备得到的绿原酸产品。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明的以甜菊叶为原料综合利用制备高纯度绿原酸的方法，以甜菊叶为原料，拓展了甜菊叶的利用领域，采取醇提的方式，使得绿原酸的收率和产量显著提高，而且相比水提技术省去了其中的絮凝除杂环节；在绿原酸树脂纯化过程中，采取带醇上样的方式，不仅省去了浓缩和脱醇环节，使得工艺步骤大大简化，有利于绿原酸的规模化生产，并且工艺安全环保，尤其是，带醇上样对绿原酸的吸附和富集的同时，还会对解析液中的杂质进行溶解除杂，因此制备得到绿原酸的纯度更高，提取率也更高。
本发明采用甜菊叶为原料，除提取高纯度的绿原酸产品外，还可以制备多酚和甜菊糖苷，实现了甜菊叶的综合利用，提高了甜菊叶的综合利用价值。
本发明在对甜菊叶的醇提时，本发明人意外发现，在使用的醇溶液的体积分数为60％时，醇提效果最好，提取得到的甜菊糖苷、绿原酸、甜菊多酚的含量都要明显高出许多。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例1制备得到的产品的HPLC图谱；
图2是本发明对照例1制备得到的产品的HPLC图谱；
图3是本发明对照例2制备得到的产品的HPLC图谱；
图4是本发明实施例2制备得到的产品的HPLC图谱；
图5是本发明对照例3制备得到的产品的HPLC图谱；
图6是本发明实施例3制备得到的产品的HPLC图谱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
产品绿原酸的含量检测方法采用高效液相色谱法(HPLC)：
绿原酸的含量测定采用中国医药保健品进出口商会团体标准T/CCCMHPIE 1.16-2016，以绿原酸作为标准品。
以绿原酸作为标准品。色谱条件：紫外检测器检测波长：330nm。色谱柱：C18(2)，
4.6×250mm；柱温：25℃。流动相：乙腈-水-甲酸梯度洗脱，流速为1.0mL/min。进样量为10μL。流动相A：乙腈-水-甲酸(250:750:1，mL/mL)，流动相B：乙腈-水-甲酸(100:900:1，mL/mL)，梯度运行条件如下表1：
表1
| 时间/min | 流动相A％ | 流动相B％ |
| 0-20 | 0 | 100 |
| 20-35 | 100 | 0 |
| 35-37 | 100→0 | 0→100 |
| 37-45 | 0 | 100 |
实施例1
称取1.0kg甜菊叶干叶片，和3×5L体积浓度为60％的乙醇水溶液，提取温度为25℃，分3次提取后的提取液合并，得到甜菊叶的醇提取液，用盐酸调节pH为3.0；将所述醇提取液经浓缩脱醇后的上清液通过LX-8聚酰胺树脂吸附，吸附流出液用于制备甜菊糖苷；用2倍柱体积的纯化水洗脱LX-8聚酰胺树脂后，用体积浓度为10％的乙醇水溶液6倍柱体积洗脱LX-8聚酰胺树脂，收集洗脱液用作提取绿原酸，然后用80％乙醇洗脱所述LX-8聚酰胺树脂，得到含有甜菊多酚的高醇解析液，高醇解析液经浓缩干燥后可得到甜菊多酚产品。利用极性大孔吸附树脂LX-207进一步富集绿原酸，LX-8树脂的低醇解析液直接不脱醇上样，2倍柱体积的纯化水洗脱树脂后，再使用30％乙醇溶液6倍柱体积进行洗脱，收集得到绿原酸富集解析液，浓缩脱醇后，用5％盐酸溶液调节pH至3.0，20℃、10rpm下用水为溶剂结晶12h，抽滤得到滤饼；再用水为重结晶溶剂，再次在20℃、pH 3.0、10rpm下结晶24h。抽滤烘干得到绿原酸成品，含量为99.2％(HPLC图谱见附图1)。
对照例1
甜菊叶干叶片的提取使用纯化水，60℃提取，其余条件同实施例1。制备得到绿原酸成品，含量为98.2％(HPLC图谱见图2)，20％、40％、60％、80％甲醇和99％甲醇，以及60℃水的提取效见对比见表2，从表2可以看出醇提得到的甜菊糖苷、绿原酸、多酚的含量和收率都要明显高于水提法。
表2
对照例2
极性大孔吸附树脂富集绿原酸过程，采用脱醇后上样，其余条件同实施例1。制备得到绿原酸成品，含量为94.8％(HPLC图谱见图3)。可见脱醇后上样得到的产品含量远低于本发明的带醇上样。
实施例2
称取1.0kg甜菊叶干叶片，和2×5L体积浓度为60％的甲醇水溶液，提取温度为25℃，分3次提取后的提取液合并，得到甜菊叶的醇提取液，用盐酸调节pH为4.0；将所述醇提取液经浓缩脱醇后的上清液通过PA6聚酰胺树脂吸附，吸附流出液用于制备甜菊糖苷；用2倍柱体积的纯化水洗脱PA6聚酰胺树脂后，用体积浓度为10％的乙醇水溶液6倍柱体积洗脱PA6聚酰胺树脂，收集洗脱液用作提取绿原酸，然后用80％乙醇洗脱所述PA6聚酰胺树脂，得到含有甜菊多酚的高醇解析液，高醇解析液经浓缩干燥后可得到甜菊多酚产品。利用极性大孔吸附树脂XDA-8进一步富集绿原酸，PA6树脂的低醇解析液直接不脱醇上样，2倍柱体积的纯化水洗脱树脂后，再使用30％乙醇溶液6倍柱体积进行洗脱，收集得到绿原酸富集解析液，浓缩脱醇后，用5％盐酸溶液调节pH至4.0，0℃、10rpm下用水为溶剂结晶12h，抽滤得到滤饼；再用水为重结晶溶剂，再次在0℃、pH4.0、10rpm下结晶24h。抽滤烘干得到绿原酸成品，含量为99.0％(HPLC图谱见附图4)。
对照例3
采用体积浓度为80％的甲醇水溶液提取，其余条件同实施例2。制备得到绿原酸成品，含量为96％(HPLC图谱见图5)。20％、40％、60％、80％甲醇和99％甲醇，以及60℃水的提取效见对比见表3，从表3可以看出60％甲醇提取得到的甜菊糖苷、绿原酸、多酚的含量都要明显高于80％甲醇。
表3
实施例3
称取1.0kg甜菊叶干叶片，和3×4L体积浓度为40％的乙醇水溶液，提取温度为15℃，分3次提取后的提取液合并，得到甜菊叶的醇提取液，用盐酸调节pH为5.0；将所述醇提取液经浓缩脱醇后的上清液通过LX-16聚酰胺树脂吸附，吸附流出液用于制备甜菊糖苷；用2倍柱体积的纯化水洗脱LX-16聚酰胺树脂后，用体积浓度为20％的乙醇水溶液4倍柱体积洗脱LX-16聚酰胺树脂，收集洗脱液用作提取绿原酸，然后用80％乙醇洗脱所述LX-16聚酰胺树脂，得到含有甜菊多酚的高醇解析液，高醇解析液经浓缩干燥后可得到甜菊多酚产品。利用极性大孔吸附树脂LSA-7进一步富集绿原酸，LX-16树脂的低醇解析液直接不脱醇上样，2倍柱体积的纯化水洗脱树脂后，再使用30％乙醇溶液6倍柱体积进行洗脱，收集得到绿原酸富集解析液，浓缩脱醇后，用5％盐酸溶液调节pH至5.0，10℃、10rpm下用水为溶剂结晶18h，抽滤得到滤饼；再用水为重结晶溶剂，再次在10℃、pH 5.0、10rpm下结晶18h。抽滤烘干得到绿原酸成品，含量为98.6％(HPLC图谱见附图6)。
Claims (7)
1.一种以甜菊叶为原料综合利用制备绿原酸的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）甜菊叶的醇提：称取甜菊叶干叶片，加醇溶液浸泡提取，得到甜菊叶的醇提取液，调节pH为酸性；所述醇溶液的体积分数为40～65%；
（2）聚酰胺树脂吸附：将所述醇提取液经浓缩脱醇后，通过聚酰胺树脂吸附；
（3）树脂解析：使用低浓度醇洗脱所述聚酰胺树脂，得到含有绿原酸的低醇解析液；所述低浓度醇为乙醇，所述低浓度醇的体积分数为5～30%；
（4）极性大孔树脂富集：将所述低醇解析液，直接带醇上样，经极性大孔吸附树脂富集，得到绿原酸富集解析液；
（5）结晶和重结晶：将所述绿原酸富集解析液浓缩后，调节pH为酸性，搅拌结晶，抽滤得到滤饼；再次调节pH为酸性，重结晶至绿原酸含量为98wt%以上。
2.如权利要求1所述的以甜菊叶为原料综合利用制备绿原酸的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述的醇溶液为甲醇溶液或者乙醇溶液；所述甜菊叶干叶片与醇溶液的质量比为1：5～20；所述调节pH为酸性是将甜菊叶提取液的pH调节为3.0～5.0。
3.如权利要求1所述的以甜菊叶为原料综合利用制备绿原酸的方法，其特征在于：步骤（2）中，所述醇提取液经过聚酰胺树脂吸附后，吸附流出液用于制备甜菊糖苷。
4.如权利要求1所述的以甜菊叶为原料综合利用制备绿原酸的方法，其特征在于：步骤（3）中，使用低浓度醇洗脱所述聚酰胺树脂后，再使用高浓度醇洗脱所述聚酰胺树脂，得到含有甜菊多酚的高醇解析液，将所述高醇解析液经浓缩喷干后得到甜菊多酚；所述高浓度醇为乙醇，所述高浓度醇的体积分数为60～90%。
5.如权利要求1所述的以甜菊叶为原料综合利用制备绿原酸的方法，其特征在于：步骤（2）中，所述聚酰胺树脂为LX-16、LX-8、PA6中的任一种。
6.如权利要求1所述的以甜菊叶为原料综合利用制备绿原酸的方法，其特征在于：步骤（4）中，所述极性大孔吸附树脂为HZ-841、LSA-7、XDA-8、LX-17、LX-207中的任一种。
7.如权利要求1所述的以甜菊叶为原料综合利用制备绿原酸的方法，其特征在于：步骤（5）中，所述结晶和重结晶的溶剂为水，调节pH为酸性是将pH调节为3.0～5.0；所述结晶和重结晶的温度为0℃～25℃。
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Denomination of invention: A method for preparing chlorogenic acid by comprehensive utilization of stevia leaves as a raw material and the prepared chlorogenic acid Effective date of registration: 20220902 Granted publication date: 20220415 Pledgee: Bank of Weifang Zhucheng sub branch Pledgor: ZHUCHENG HAOTIAN PHARM Co.,Ltd. Registration number: Y2022980014355 |
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