CN110642851B - 从绿豆皮中提取牡荆素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种从绿豆皮中提取牡荆素的方法,属于牡荆素提取技术领域。本发明的从绿豆皮中提取牡荆素的方法,首先通过纤维素酶进行酶解,对细胞壁进行破坏,以方便牡荆素溶出,然后通过烷基糖苷表面活性剂以促进牡荆素溶出,进而在体积分数为50%~80%的乙醇中进行超声提取,分离即得牡荆素。该方法以来源较为广泛的绿豆皮为原料,在提取牡荆素的过程中,充分保证了牡荆素的溶出,提高了牡荆素的提取率,得到的牡荆素具有较高的收率和纯度,且该方法操作简单、易实施,可用于大规模提取牡荆素。
Description
技术领域
本发明涉及一种从绿豆皮中提取牡荆素的方法,属于牡荆素提取技术领域。
背景技术
心脑血管系统疾病是人类最为常见的一类疾病,已成为当今世界人口的第一大死因。据WHO预计,心脑血管疾病每年至少造成全球1200万人死亡,已成为人类健康的头号敌人。心血管疾病的高发生率与死亡率,引导了药物研发与生产的方向。用于治疗心血管的中成药,品种繁多,但不外乎三大种类(扶正宁心、芳香温通、活血化瘀)。从目前零售市场上销售情况来看,牡荆素活血化瘀类药物销售形势较好,是增长最为迅速的药品之一,市场迅速膨胀,潜力巨大,市场容量大,竞争空间广阔。已有成药注射用牡荆素用于临床医疗。牡荆素主要功能是活血化瘀,理气通脉。用于瘀血阻脉所致的胸痹,症见胸闷憋气,心前区刺痛、心悸健忘、眩晕耳鸣。冠心病心绞痛、高脂血症、心动脉供血不足等症候者。
牡荆素的用途广泛,不仅可用于治疗心血管疾病,还可用于食品领域。牡荆素的结构式如式Ⅰ所示,是一种从牡荆叶和牡荆子中提取得到的天然黄酮类化合物,但由于植物牡荆目前还处于野生状态,南方山区常见却又生长零散,人工种植的牡荆少之又少,真正大规模种植牡荆的几乎完全没有,常规的中药材所采收的牡荆叶、牡荆子又全部都是与黄荆叶、黄荆子和荆条叶、荆条子混采混收而成,并非单一的牡荆物种,这就使得牡荆素的来源较少,进而使得牡荆素的推广受限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从绿豆皮中提取牡荆素的方法,该方法从绿豆皮中提出牡荆素的提取效率高,具有较高的收率。
本发明的技术方案如下:
一种从绿豆皮中提取牡荆素的方法,包括以下步骤:
(1)向含有绿豆皮的水溶液中加入纤维素酶,进行酶解,得到酶解后的溶液;
(2)向酶解后的溶液中加入烷基糖苷表面活性剂,调节pH为8~9,进行浸泡,得到预处理溶液;
(3)向步骤(2)得到的预处理溶液中加入乙醇,使得溶液中乙醇的体积分数为50%~80%,然后进行超声提取,再从超声提取后的溶液中分离得到牡荆素。
本发明的从绿豆皮中提取牡荆素的方法中,首先通过纤维素酶对细胞壁进行破坏,以方便牡荆素溶出,然后通过烷基糖苷表面活性剂以促进牡荆素溶出,进而在体积分数为50%~80%的乙醇中进行超声提取,即得牡荆素。该方法以来源较为广泛的绿豆皮为原料,在提取牡荆素的过程中,充分保证了牡荆素的溶出,提高了牡荆素的提取率,得到的牡荆素具有较高的收率和纯度,且该方法操作简单、易实施,可用于大规模提取牡荆素。
本发明的从绿豆皮中提取牡荆素的方法中,步骤(2)中,浸泡时,pH为8~9,可有效缓解牡荆素中的邻二酚羟基被破坏。
可以理解的是,步骤(2)中,调节pH为8~9时,可以通过本领域常规的加入碱的方式调节pH,优选为酸性碱,如碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾,加入量可以根据要达到的pH进行设定,如0.2wt%~1wt%。
可以理解的是,由于牡荆素易被氧化,本发明的方法是在避光条件下进行的,即在无阳光直射的地方即可,如室内。
为了方便牡荆素的溶出,优选地,步骤(1)中,所述含有绿豆皮的水溶液中,绿豆皮与水的料液比为1:(3~7)。料液比的单位为g/mL。
因绿豆可用于制作糕点、绿豆粉等食品,而绿豆皮的存在将会影响绿豆糕和绿豆粉的颜色,降低消费者的购买欲望,因此,很多食品加工厂通过设备将绿豆的皮和仁剥离,只要绿豆仁,本发明的从绿豆皮中提取牡荆素的方法,可以以绿豆皮为原料,直接将绿豆皮进行粉碎,可将粉碎后的绿豆皮过80~100目筛。然后将粉碎后的绿豆皮加入水中形成含有绿豆皮的水溶液。
对于未进行皮仁分离的绿豆,为了剥离得到绿豆皮,优选地,步骤(1)中,所述含有绿豆皮的水溶液由以下方法得到:将绿豆加入沸水中,浸烫后进行过滤,得到浸泡液V1和浸烫过的绿豆;将浸烫过的绿豆在0℃以下的温度中冷藏,然后将冷藏后的绿豆放入温水中浸泡,浸泡后进行过滤,得到浸泡液V2和浸泡后的绿豆;对浸泡后的绿豆进行皮仁分离,收集绿豆皮,对绿豆皮进行干燥和粉碎,将粉碎后的绿豆皮加入浸泡液V1和浸泡液V2组成的混合液中,得到含有绿豆皮的水溶液。
具体为:将绿豆加入90~100℃的水中,浸烫3~7min,浸烫后进行过滤,得到浸泡液V1和浸烫过的绿豆;将浸烫过的绿豆在0℃以下的温度中冷藏1~3h,然后将冷藏后的绿豆放入40~50℃的水中浸泡5~8小时,浸泡后进行过滤,得到浸泡液V2和浸泡后的绿豆;对浸泡后的绿豆进行皮仁分离,收集绿豆皮,对绿豆皮进行干燥和粉碎,将粉碎后的绿豆皮加入浸泡液V1和浸泡液V2组成的混合液中,得到含有绿豆皮的水溶液。
将经过90~100℃的高温浸烫和0℃以下的低温冷藏的绿豆,在40~50℃的温水中浸泡,有利于绿豆皮起皱,从而方便绿豆的皮、仁剥离。
可以理解的是,所使用的绿豆是清洗干净的绿豆。浸烫过程中,90~100℃的水与绿豆的质量体积比为(1~3):1。浸泡过程中,40~50℃的水与绿豆的质量体积比为(1~3):1。
浸烫得到的浸泡液V1和浸泡得到的浸泡液V2中均含有牡荆素,因此以浸泡液V1和浸泡液V2组成的混合液作为溶剂,即将粉碎后的绿豆皮加入浸泡液V1和浸泡液V2组成的混合液中,提取牡荆素,有利于提高牡荆素的收率。
步骤(1)中,纤维素酶的加入可破坏细胞壁,从而方便牡荆素溶出。优选地,步骤(1)中,所述纤维素酶与绿豆皮的质量比为0.3~0.9:100。
为了进一步促进酶解的顺利进行,方便牡荆素的溶出,优选地,步骤(1)中,所述酶解的温度为45~60℃,所述酶解的pH为4.0~5.5,所述酶解的时间为40~80min。通过合理调整和优化酶解的温度、pH和时间的条件,提高了酶解的效率,进一步促进了牡荆素的溶出。
可以理解的是,酶解的pH可以通过加入酸的方式进行调节,如加入盐酸。
为了进一步促进牡荆素的溶出,优选地,步骤(2)中,所述烷基糖苷表面活性剂在溶液中的质量分数为0.3%~0.7%。烷基糖苷表面活性剂可以为牌号为APG0810的烷基糖苷表面活性剂,牌号为APG1214的烷基糖苷表面活性剂等。优选为牌号为APG0810的烷基糖苷表面活性剂,APG的结构式如下式所示:
可以理解的是,步骤(2)中,浸泡过程中,可以每隔一段时间搅拌一次以使得各原料混匀,如,每隔0.5h搅拌一次。优选地,步骤(2)中,所述浸泡的时间为2~4h。
通过向预处理溶液中加入乙醇,使得溶液中乙醇的体积分数为50%~80%。可以理解的是,向预处理溶液中加入的原料乙醇溶液中乙醇的体积分数越大,越容易使得溶液中乙醇的体积分数为50%~80%,预处理溶液中加入的乙醇优选为无水乙醇。
为了提高牡荆素的溶出,提高牡荆素的收率,优选地,步骤(3)中,所述乙醇的体积分数为60%~70%。
为了进一步促进牡荆素的溶出,提高牡荆素的收率,优选地,步骤(3)中,所述超声提取的温度为35~60℃,所述超声提取的频率为25~80kHz,所述超声提取的时间为30~80min。超声功率可以为200~450W。
从超声提取后的溶液中分离得到牡荆素所采用的分离方法为本领域常规的分离方法,如果仅仅是为了收集牡荆素,可以直接将超声提取后的溶液进行浓缩,得到浓缩液,然后对浓缩液进行冷冻干燥即得牡荆素。浓缩液的体积为浓缩前溶液体积的1/7~1/13。若是为了得到纯度高的牡荆素,可以采用本领域常规的提纯方法继续进行提纯,如可以采用大孔吸附树脂进行分离提纯。
应当理解的是,从超声提取后的溶液中分离得到牡荆素的分离方法中,进行减压浓缩时,若减压浓缩时温度高,将会产生大量气泡,起泡将会倒吸进入回流装置,降低浓缩效率,若减压浓缩时温度低,将会延长浓缩时间,因此,需要在分离前对得到的溶液进行消泡,优选地,所述预处理溶液是经过消泡的;或者,所述超声提取后的溶液是经过消泡的。即对预处理溶液或超声提取后的溶液进行消泡。
可以理解的是,可以通过加入消泡剂进行消泡,消泡剂可以为本领域常规的消泡剂。优选地,所述消泡剂为DSA-5食品级消泡剂。所述消泡剂的质量分数为0.1~1%。消泡的时间为10~30min。
附图说明
图1为牡荆素标准品的高效液相色谱图;
图2为实施例1的从绿豆皮中提取牡荆素的方法提取得到的牡荆素的高效液相色谱图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
本发明的实施例是在室内进行的,即无阳光直射,无紫外线。
本发明的实施例中的室温指的是当时室内的温度,可以是5~35℃范围内的任意温度。
本发明的实施例中的消泡剂为DSA-5食品级消泡剂。
本发明的实施例中的烷基糖苷表面活性剂是牌号为APG0810的烷基糖苷表面活性剂。
一、本发明的从绿豆皮中提取牡荆素的方法的具体实施例如下:
实施例1
本实施例的从绿豆皮中提取牡荆素的方法,包括以下步骤:
(1)含有绿豆皮的水溶液
将清洗干净的绿豆,用2倍沸水(即绿豆与废水的质量体积比为1g:2mL,下同)浸烫5min,浸烫后进行过滤,得到浸泡液V1和浸烫过的绿豆。
将浸烫过的绿豆冷却至室温,然后在-18℃下冻藏2h。
取出冻藏的绿豆放入2倍50℃温水中浸泡6h,浸泡后进行过滤,得到浸泡液V2和温水浸泡后的绿豆,将浸泡液V2与浸泡液V1合并得到浸泡液V。
将温水浸泡后绿豆进行揉搓,使得绿豆的皮和仁分离,豆仁做他用,绿豆皮在48℃的温度下、0.2m/s的风速下干燥4h。
将干燥后绿豆皮粉碎过90目筛,将粉碎后的绿豆加入浸泡液V中,料液比为1:5,得到含有绿豆皮的水溶液。
(2)向步骤(1)得到的含有绿豆皮的水溶液中加入纤维素酶,使得纤维素酶与绿豆皮的质量比为0.5:100,加入盐酸调节pH为4.5,在50℃下酶解60min,得到酶解后的溶液。
(3)向步骤(2)得到的酶解后的溶液中加入烷基糖苷表面活性剂,使得烷基糖苷表面活性剂在溶液中的质量分数为0.5%,加入碳酸氢钠调节pH为8.5,浸泡3h,每隔0.5h搅拌一次,得到预处理溶液,然后向预处理溶液中加入消泡剂,使得消泡剂在溶液中的质量分数为0.5%,搅拌后静置20min进行消泡,得到消泡后的溶液。
(4)向步骤(3)得到的消泡后的溶液中加入无水乙醇,使得无水乙醇在溶液中的体积分数为70%,然后在50℃的温度、50kHz的频率、350W的功率下超声提取60min,过滤得到滤液,将所得滤液减压浓缩至原体积的1/10,得到浓缩液,冷冻干燥后得到纯度为91.28%的牡荆素,本实施例由100g绿豆得到纯度为91.28%的457.4mg牡荆素,回收率为88.683%,即提取量为4.574mg/g。
中国药典《绿豆药材质量标准研究》中绿豆牡荆素的提取量为1.076~2.062mg/g,由此可知,本实施例从绿豆皮中提取牡荆素的方法得到的牡荆素提取量远高于药典中记载的提取量。
实施例2
本实施例的从绿豆皮中提取牡荆素的方法,包括以下步骤:
(1)含有绿豆皮的水溶液
将清洗干净的绿豆,用1.5倍沸水浸烫5min,浸烫后进行过滤,得到浸泡液V1和浸烫过的绿豆。
将浸烫过的绿豆冷却至室温,然后在-5℃下冻藏3h。
取出冻藏的绿豆放入2.5倍45℃温水中浸泡7h,浸泡后进行过滤,得到浸泡液V2和温水浸泡后的绿豆,将浸泡液V2与浸泡液V1合并得到浸泡液V。
将温水浸泡后绿豆进行揉搓,使得绿豆的皮和仁分离,豆仁做他用,绿豆皮在45℃的温度下、0.3m/s的风速下干燥5h。
将干燥后绿豆皮粉碎过80目筛,将粉碎后的绿豆加入浸泡液V中,料液比为1:3,得到含有绿豆皮的水溶液。
(2)向步骤(1)得到的含有绿豆皮的水溶液中加入纤维素酶,使得纤维素酶与绿豆皮的质量比为0.7:100,加入盐酸调节pH为4.0,在55℃下酶解40min,得到酶解后的溶液。
(3)向步骤(2)得到的酶解后的溶液中加入烷基糖苷表面活性剂,使得烷基糖苷表面活性剂在溶液中的质量分数为0.7%,加入碳酸氢钠调节pH为8,浸泡2.5h,每隔0.5h搅拌一次,得到预处理溶液,然后向预处理溶液中加入消泡剂,使得消泡剂在溶液中的质量分数为0.9%,搅拌后静置10min进行消泡,得到消泡后的溶液。
(4)向步骤(3)得到的消泡后的溶液中加入无水乙醇,使得无水乙醇在溶液中的体积分数为60%,然后在55℃的温度、80kHz的频率、400W的功率下超声提取40min,过滤得到滤液,将所得滤液减压浓缩至原体积的1/7,得到浓缩液,冷冻干燥后得到纯度为91.43%的牡荆素,本实施例由100g绿豆得到纯度为91.43%的420.6mg牡荆素,回收率为89.04%,即提取量为4.206mg/g。
实施例3
本实施例的从绿豆皮中提取牡荆素的方法,包括以下步骤:
(1)含有绿豆皮的水溶液
将清洗干净的绿豆,用3倍沸水浸烫3min,浸烫后进行过滤,得到浸泡液V1和浸烫过的绿豆。
将浸烫过的绿豆冷却至室温,然后在-25℃下冻藏1h。
取出冻藏的绿豆放入3倍40℃温水中浸泡8h,浸泡后进行过滤,得到浸泡液V2和温水浸泡后的绿豆,将浸泡液V2与浸泡液V1合并得到浸泡液V。
将温水浸泡后绿豆进行揉搓,使得绿豆的皮和仁分离,豆仁做他用,绿豆皮在50℃的温度下、0.1m/s的风速下干燥6h。
将干燥后绿豆皮粉碎过100目筛,将粉碎后的绿豆加入浸泡液V中,料液比为1:7,得到含有绿豆皮的水溶液。
(2)向步骤(1)得到的含有绿豆皮的水溶液中加入纤维素酶,使得纤维素酶与绿豆皮的质量比为0.3:100,加入盐酸调节pH为5.0,在45℃下酶解80min,得到酶解后的溶液。
(3)向步骤(2)得到的酶解后的溶液中加入烷基糖苷表面活性剂,使得烷基糖苷表面活性剂在溶液中的质量分数为0.3%,加入碳酸氢钠调节pH为9.0,浸泡2.0h,每隔0.5h搅拌一次,得到预处理溶液,然后向预处理溶液中加入消泡剂,使得消泡剂在溶液中的质量分数为0.2%,搅拌后静置30min进行消泡,得到消泡后的溶液。
(4)向步骤(3)得到的消泡后的溶液中加入无水乙醇,使得无水乙醇在溶液中的体积分数为80%,然后在45℃的温度、30kHz的频率、300W的功率下超声提取80min,过滤得到滤液,将所得滤液减压浓缩至原体积的1/13,得到浓缩液,冷冻干燥后得到纯度为90.13%的牡荆素,本实施例由100g绿豆得到纯度为90.13%的405.1mg牡荆素,回收率为86.17%,即提取量为4.051mg/g。
以上所述,仅为本申请的较佳实施例,并不用以限制本申请,本申请的专利保护范围以权利要求书为准,凡是运用本申请的说明书及附图内容所作的等同结构变化,同理均应包含在本申请的保护范围内。
二、相关试验例
试验例1
将牡荆素标准品配制为浓度为100μg/mL的溶液,利用高效液相色谱对其进行表征,将实施例1的从绿豆皮中提取牡荆素的方法提取得到的牡荆素浓缩液经过4倍体积醇沉之后,利用高效液相色谱仪直接测定,得到的高效液相色谱图如图1和图2所示,图1为牡荆素标准品的高效液相色谱图,图2为实施例1的从绿豆皮中提取牡荆素的方法提取得到的牡荆素的高效液相色谱图,由图1和图2可知,实施例1得到的牡荆素与牡荆素标准品的保留时间相同,由此可知,实施例1的从绿豆皮中提取牡荆素的方法提取得到的产品确为牡荆素。
Claims (4)
1.一种从绿豆皮中提取牡荆素的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)向含有绿豆皮的水溶液中加入纤维素酶,进行酶解,得到酶解后的溶液;所述含有绿豆皮的水溶液中,绿豆皮与水的料液比为1:3~7;所述纤维素酶与绿豆皮的质量比为0.3~0.9:100;所述酶解的温度为45~60℃,酶解的pH为4.0~5.5,酶解的时间为40~80min;
(2)向酶解后的溶液中加入烷基糖苷表面活性剂,调节pH为8~9,进行浸泡,得到预处理溶液;所述烷基糖苷表面活性剂在溶液中的质量分数为0.3~0.7%;所述烷基糖苷表面活性剂的牌号为APG0810或APG1214;所述浸泡时间为2~4h;
(3)向步骤(2)得到的预处理溶液中加入乙醇,使得溶液中乙醇的体积分数为50%~80%,然后进行超声提取,再从超声提取后的溶液中分离得到牡荆素;所述超声提取的温度为35~60℃,超声提取的频率为25~80kHz,超声提取的时间为30~80min。
2.根据权利要求1所述的从绿豆皮中提取牡荆素的方法,其特征在于,所述预处理溶液是经过消泡的;或者,所述超声提取后的溶液是经过消泡的。
3.根据权利要求1所述的从绿豆皮中提取牡荆素的方法,其特征在于,步骤(3)中,所述乙醇的体积分数为60%~70%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的从绿豆皮中提取牡荆素的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述含有绿豆皮的水溶液由以下方法得到:
将绿豆加入沸水中,浸烫后进行过滤,得到浸泡液V1和浸烫过的绿豆;将浸烫过的绿豆在0℃以下的温度中冷藏,然后将冷藏后的绿豆放入温水中浸泡,浸泡后进行过滤,得到浸泡液V2和浸泡后的绿豆;对浸泡后的绿豆进行皮仁分离,收集绿豆皮,对绿豆皮进行干燥和粉碎,将粉碎后的绿豆皮加入浸泡液V1和浸泡液V2组成的混合液中,得到含有绿豆皮的水溶液。
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GR01 | Patent grant | ||
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