CN111533658A - 从金银花中提取高纯度绿原酸的方法 - Google Patents

从金银花中提取高纯度绿原酸的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种从金银花中提取高纯度绿原酸的方法，包括以下步骤：S1.原料的处理：将金银花洗净、干燥后通过气流粉碎机粉碎；S2.酶解：将金银花粉加入仿生提取液中，微波处理，灭酶，过滤；S3.提取：加入甲醇/乙酸乙酯混合溶剂，分层分液，有机相为提取物；S4.脱色：加入活性炭，过滤，得到透明提取液；S5.再提取：加入甘油水溶液，充分振荡后，静置，过滤，分液留用水相；S6.浓缩：将水相低温浓缩后得到浓缩液；S7.纯化：将浓缩液通过大孔树脂吸附柱进行饱和吸附，洗脱，浓缩、干燥后制得绿原酸。本发明的方法具有工艺先进、操作简便、过滤容易、成本低、纯度高、得率高，适用于工业化大批量生产等优点。

Description

从金银花中提取高纯度绿原酸的方法
技术领域
本发明涉及生物提取技术领域，具体涉及一种从金银花中提取高纯度绿原酸的方法。
背景技术
金银花为忍冬科多年生半常绿缠绕性木质藤本植物忍冬LonicerajaponicaThund的花蕾，含木犀草素、异绿原酸、绿原酸、肌醇、挥发油等成分。金银花提取物主要成分是绿原酸约占总成分的98～99％。绿原酸别名：咖啡鞣酸；系统名：1，3，4，5-四羟基环己烷羧酸-(3，4-二羟基肉桂酸酯)；属于咖啡酰奎尼酸衍生物。性状：白色精细粉末，熔点205-209℃；溶解性：水溶性好，易溶于热水、乙醇及丙酮，极微溶于醋酸乙酯，不溶于石油醚；分子式及分子量：C16H18O9＝354.30；生物活性：绿原酸被认为是众多药材和中成药抗菌解毒、消炎利胆的主要有效成分，通常被作为定性甚至定量的指标。据报道，绿原酸的主要生物活性有(1)对透明质酸酶及葡萄糖-6-磷酸酶的抑制作用；(2)对自由基的清除及抗脂质过氧化作用；(3)抗诱变作用；(4)保肝利胆作用；(5)抗菌、抗病毒及解痉等作用。是保健食品、药品、化妆品等工业的重要原料。我国金银花资源储备丰富，广泛分布于长江、黄河中上游地区，干花年产量相当大。以金银花为原料提取绿原酸具有广阔的开发前景。目前从金银花提取绿原酸的方法主要有水提、水提醇沉和稀醇提取等，均有浓缩沉淀去杂等过程，在此过程中，有沉淀量大，过滤耗时耗能和因沉淀挟带绿原酸损失量较大等弊病。
中国发明专利公开号CN 101503357A，公开了一种“金银花中绿原酸的萃取方法”是将粉碎的金银花用石油醚进行动态浸提，提取液经过滤回收石油醚后，浓缩获得金银花香浸膏；石油醚浸提后的金银花，再以乙酸乙酯进行回流提取，提取液经过滤后回收乙酸乙酯，浓缩获金银花总黄酮；乙酸乙酯回流提取后的金银花，加水，动态提取，提取液经过滤、减压、浓缩、醇沉、脱色、纯化、浓缩、干燥，即得金银花绿原酸。该方法采用石油醚浸提、乙酸乙酯进行回流提取，所用萃取剂乙酸乙酯的水溶性大，在水中残留高，未能有效的去除金银花中的杂质(如蛋白质、胶质、纤维素)，使绿原酸很难溶出，其绿原酸的含量仅为35％左右。以上工艺技术未对绿原酸提取、纯化过程中的各种影响因素没有给以综合考虑和解决，生产成本大，达不到工业化生产的规模。因此提取高纯度绿原酸工艺研究是当今天然产物研究的热点之一。
发明内容
本发明的目的在于提出一种从金银花中提取高纯度绿原酸的方法，具有工艺先进、操作简便、过滤容易、成本低、纯度高、得率高，适用于工业化大批量生产等优点。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供一种从金银花中提取高纯度绿原酸的方法，包括以下步骤：
S1.原料的处理：将金银花洗净、干燥后通过气流粉碎机粉碎至1000目以下，得到金银花粉，备用；
S2.酶解：将金银花粉加入仿生提取液中，微波处理1-2h后，灭酶，过滤，滤液留用；
S3.提取：向滤液中加入甲醇/乙酸乙酯混合溶剂，充分振荡后，静置分层，将有机相分液，水相继续加入等体积乙酸乙酯，充分振荡后，静置分层，将有机相分液，合并2次有机相，得到提取物；
S4.脱色：向提取物中加入活性炭，搅拌脱色后，过滤，得到透明提取液；
S5.再提取：向透明提取液中加入甘油水溶液，充分振荡后，静置，过滤，分液留用水相；
S6.浓缩：将水相低温浓缩后得到浓缩液；
S7.纯化：将浓缩液通过大孔树脂吸附柱进行饱和吸附，吸附后用乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液浓缩、干燥后制得绿原酸。
作为本发明的进一步改进，步骤S1中所述气流粉碎机的蒸汽压力为1-1.2Mpa，蒸汽温度为200-220℃，流量为2-2.5kg/s。
作为本发明的进一步改进，步骤S2中所述金银花粉和仿生提取液的质量体积比为1：(20-50)；微波功率为500-800W，灭酶条件为105℃灭酶10min。
作为本发明的进一步改进，所述仿生提取液由0.5-5.5wt％HCl、0.2-1.5wt％的胃蛋白酶和去离子水混合制备而成。
作为本发明的进一步改进，步骤S3中所述甲醇/乙酸乙酯混合溶剂中甲醇和乙酸乙酯的体积比为1：(2-5)。
作为本发明的进一步改进，步骤S4中所述活性炭和提取物的质量体积比1：(5-10)。
作为本发明的进一步改进，步骤S5中所述甘油水溶液中甘油的质量分数为45-70％。
作为本发明的进一步改进，步骤S6中所述低温浓缩方法为在45-60℃的温度下加热浓缩至相对密度为1.5-2。
作为本发明的进一步改进，步骤S7中所述乙醇水溶液的体积百分含量为15-20％。
作为本发明的进一步改进，步骤S7中制得的绿原酸的含量为98.2-99.5％。
本发明具有如下有益效果：本发明对金银花物料进行气流粉碎法粉碎，可以粉碎常温无法粉碎的特质，得到比常温粉碎更细的粉末，得到的粉末为已破壁的金银花物料粉末，不氧化，粒度分布均匀，破壁率可达95％；并可防止有效待提取成分由于粉碎发热而变质；粉碎速度快，因而能最大限度地保留金银花粉体中的生物活性成分，生产过程全密闭，没有粉尘益出，符合GMP要求，金银花物料无损耗。
本发明通过气流粉碎技术得到已打破细胞壁的金银花物料粉末，有效待提取成分直接暴露出来，仿生提取物的浸泡过程中，使有效成分的浸润溶出更迅速，完全，减少去离子水的消耗，有利于提取有效成分，提高浸提效率。
此外，本发明在仿生提取液处理工序中金银花微粉中纤维素在弱酸性环境中明显得到润胀，纤维素结晶指数降低，纤维素结晶区受到破坏而水解；绿原酸成分已经全部溶出，再经蛋白酶处理后，其他物质溶解，绿原酸从纤维素结晶区中得到完全分离。用甲醇/乙酸乙酯混合溶剂萃取出脂溶性酸后，用活性炭脱色，继续用甘油水溶液萃取，将大部分绿原酸萃取出来，浓缩液用强极性大孔型大孔树脂柱进行饱和吸附属于成熟的生物制药除杂技术，应用于本工艺中，能保证本发明产品的纯度。
据上所述，本发明的技术效果是：本发明的方法具有工艺先进、操作简便、过滤容易、成本低、纯度高、得率高，适用于工业化大批量生产等优点。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例1一种从金银花中提取高纯度绿原酸的方法
包括以下步骤：
S1.原料的处理：将金银花洗净、干燥后通过气流粉碎机粉碎至1000目以下，得到金银花粉，备用；
气流粉碎机的蒸汽压力为1Mpa，蒸汽温度为200℃，流量为2kg/s。
S2.酶解：将10g金银花粉加入200g仿生提取液中，微波处理1h后，灭酶(灭酶条件为105℃灭酶10min)，过滤，滤液留用；
仿生提取液由0.5wt％HCl、0.2wt％的胃蛋白酶和去离子水混合制备而成。
S3.提取：向滤液中加入甲醇/乙酸乙酯混合溶剂(甲醇和乙酸乙酯的体积比为1：2)，充分振荡后，静置分层，将有机相分液，水相继续加入等体积乙酸乙酯，充分振荡后，静置分层，将有机相分液，合并2次有机相，得到提取物；
S4.脱色：向50mL提取物中加入10g活性炭，搅拌脱色后，过滤，得到透明提取液；
S5.再提取：向透明提取液中加入45wt％甘油水溶液，充分振荡后，静置，过滤，分液留用水相；
S6.浓缩：将水相低温浓缩后得到浓缩液，低温浓缩方法为在45℃的温度下加热浓缩至相对密度为1.5；
S7.纯化：将浓缩液通过大孔树脂吸附柱进行饱和吸附，吸附后用乙醇水溶液(乙醇水溶液的体积百分含量为15％)洗脱，收集洗脱液浓缩、干燥后制得绿原酸，绿原酸的含量为98.2％。
实施例2一种从金银花中提取高纯度绿原酸的方法
包括以下步骤：
S1.原料的处理：将金银花洗净、干燥后通过气流粉碎机粉碎至1000目以下，得到金银花粉，备用；
气流粉碎机的蒸汽压力为1.2Mpa，蒸汽温度为220℃，流量为2.5kg/s。
S2.酶解：将10g金银花粉加入500g仿生提取液中，微波处理2h后，灭酶(灭酶条件为105℃灭酶10min)，过滤，滤液留用；
仿生提取液由5.5wt％HCl、1.5wt％的胃蛋白酶和去离子水混合制备而成。
S3.提取：向滤液中加入甲醇/乙酸乙酯混合溶剂(甲醇和乙酸乙酯的体积比为1：5)，充分振荡后，静置分层，将有机相分液，水相继续加入等体积乙酸乙酯，充分振荡后，静置分层，将有机相分液，合并2次有机相，得到提取物；
S4.脱色：向100mL提取物中加入10g活性炭，搅拌脱色后，过滤，得到透明提取液；
S5.再提取：向透明提取液中加入70wt％甘油水溶液，充分振荡后，静置，过滤，分液留用水相；
S6.浓缩：将水相低温浓缩后得到浓缩液，低温浓缩方法为在60℃的温度下加热浓缩至相对密度为2；
S7.纯化：将浓缩液通过大孔树脂吸附柱进行饱和吸附，吸附后用乙醇水溶液(乙醇水溶液的体积百分含量为20％)洗脱，收集洗脱液浓缩、干燥后制得绿原酸，绿原酸的含量为99.5％。
实施例3一种从金银花中提取高纯度绿原酸的方法
包括以下步骤：
S1.原料的处理：将金银花洗净、干燥后通过气流粉碎机粉碎至1000目以下，得到金银花粉，备用；
气流粉碎机的蒸汽压力为1.15Mpa，蒸汽温度为205℃，流量为2.1kg/s。
S2.酶解：将10g金银花粉加入250g仿生提取液中，微波处理1.5h后，灭酶(灭酶条件为105℃灭酶10min)，过滤，滤液留用；
仿生提取液由1wt％HCl、0.5wt％的胃蛋白酶和去离子水混合制备而成。
S3.提取：向滤液中加入甲醇/乙酸乙酯混合溶剂(甲醇和乙酸乙酯的体积比为1：3)，充分振荡后，静置分层，将有机相分液，水相继续加入等体积乙酸乙酯，充分振荡后，静置分层，将有机相分液，合并2次有机相，得到提取物；
S4.脱色：向70mL提取物中加入10g活性炭，搅拌脱色后，过滤，得到透明提取液；
S5.再提取：向透明提取液中加入50wt％甘油水溶液，充分振荡后，静置，过滤，分液留用水相；
S6.浓缩：将水相低温浓缩后得到浓缩液，低温浓缩方法为在50℃的温度下加热浓缩至相对密度为1.65；
S7.纯化：将浓缩液通过大孔树脂吸附柱进行饱和吸附，吸附后用乙醇水溶液(乙醇水溶液的体积百分含量为16％)洗脱，收集洗脱液浓缩、干燥后制得绿原酸，绿原酸的含量为98.9％。
实施例4一种从金银花中提取高纯度绿原酸的方法
包括以下步骤：
S1.原料的处理：将金银花洗净、干燥后通过气流粉碎机粉碎至1000目以下，得到金银花粉，备用；
气流粉碎机的蒸汽压力为1.15Mpa，蒸汽温度为215℃，流量为2.4kg/s。
S2.酶解：将10g金银花粉加入400g仿生提取液中，微波处理1.5h后，灭酶(灭酶条件为105℃灭酶10min)，过滤，滤液留用；
仿生提取液由4.5wt％HCl、1.2wt％的胃蛋白酶和去离子水混合制备而成。
S3.提取：向滤液中加入甲醇/乙酸乙酯混合溶剂(甲醇和乙酸乙酯的体积比为1：4)，充分振荡后，静置分层，将有机相分液，水相继续加入等体积乙酸乙酯，充分振荡后，静置分层，将有机相分液，合并2次有机相，得到提取物；
S4.脱色：向90mL提取物中加入10g活性炭，搅拌脱色后，过滤，得到透明提取液；
S5.再提取：向透明提取液中加入65wt％甘油水溶液，充分振荡后，静置，过滤，分液留用水相；
S6.浓缩：将水相低温浓缩后得到浓缩液，低温浓缩方法为在55℃的温度下加热浓缩至相对密度为1.8；
S7.纯化：将浓缩液通过大孔树脂吸附柱进行饱和吸附，吸附后用乙醇水溶液(乙醇水溶液的体积百分含量为18％)洗脱，收集洗脱液浓缩、干燥后制得绿原酸，绿原酸的含量为99.0％。
实施例5一种从金银花中提取高纯度绿原酸的方法
包括以下步骤：
S1.原料的处理：将金银花洗净、干燥后通过气流粉碎机粉碎至1000目以下，得到金银花粉，备用；
气流粉碎机的蒸汽压力为1.1Mpa，蒸汽温度为210℃，流量为2.25kg/s。
S2.酶解：将10g金银花粉加入350g仿生提取液中，微波处理1.5h后，灭酶(灭酶条件为105℃灭酶10min)，过滤，滤液留用；
仿生提取液由3.5wt％HCl、0.8wt％的胃蛋白酶和去离子水混合制备而成。
S3.提取：向滤液中加入甲醇/乙酸乙酯混合溶剂(甲醇和乙酸乙酯的体积比为1：4)，充分振荡后，静置分层，将有机相分液，水相继续加入等体积乙酸乙酯，充分振荡后，静置分层，将有机相分液，合并2次有机相，得到提取物；
S4.脱色：向75mL提取物中加入10g活性炭，搅拌脱色后，过滤，得到透明提取液；
S5.再提取：向透明提取液中加入60wt％甘油水溶液，充分振荡后，静置，过滤，分液留用水相；
S6.浓缩：将水相低温浓缩后得到浓缩液，低温浓缩方法为在50℃的温度下加热浓缩至相对密度为1.75；
S7.纯化：将浓缩液通过大孔树脂吸附柱进行饱和吸附，吸附后用乙醇水溶液(乙醇水溶液的体积百分含量为18％)洗脱，收集洗脱液浓缩、干燥后制得绿原酸，绿原酸的含量为98.5％。
与现有技术相比，本发明对金银花物料进行气流粉碎法粉碎，可以粉碎常温无法粉碎的特质，得到比常温粉碎更细的粉末，得到的粉末为已破壁的金银花物料粉末，不氧化，粒度分布均匀，破壁率可达95％；并可防止有效待提取成分由于粉碎发热而变质；粉碎速度快，因而能最大限度地保留金银花粉体中的生物活性成分，生产过程全密闭，没有粉尘益出，符合GMP要求，金银花物料无损耗。
本发明通过气流粉碎技术得到已打破细胞壁的金银花物料粉末，有效待提取成分直接暴露出来，仿生提取物的浸泡过程中，使有效成分的浸润溶出更迅速，完全，减少去离子水的消耗，有利于提取有效成分，提高浸提效率。
此外，本发明在仿生提取液处理工序中金银花微粉中纤维素在弱酸性环境中明显得到润胀，纤维素结晶指数降低，纤维素结晶区受到破坏而水解；绿原酸成分已经全部溶出，再经蛋白酶处理后，其他物质溶解，绿原酸从纤维素结晶区中得到完全分离。用甲醇/乙酸乙酯混合溶剂萃取出脂溶性酸后，用活性炭脱色，继续用甘油水溶液萃取，将大部分绿原酸萃取出来，浓缩液用强极性大孔型大孔树脂柱进行饱和吸附属于成熟的生物制药除杂技术，应用于本工艺中，能保证本发明产品的纯度。
据上所述，本发明的技术效果是：本发明的方法具有工艺先进、操作简便、过滤容易、成本低、纯度高、得率高，适用于工业化大批量生产等优点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种从金银花中提取高纯度绿原酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.原料的处理：将金银花洗净、干燥后通过气流粉碎机粉碎至1000目以下，得到金银花粉，备用；
S2.酶解：将金银花粉加入仿生提取液中，微波处理1-2h后，灭酶，过滤，滤液留用；
S3.提取：向滤液中加入甲醇/乙酸乙酯混合溶剂，充分振荡后，静置分层，将有机相分液，水相继续加入等体积乙酸乙酯，充分振荡后，静置分层，将有机相分液，合并2次有机相，得到提取物；
S4.脱色：向提取物中加入活性炭，搅拌脱色后，过滤，得到透明提取液；
S5.再提取：向透明提取液中加入甘油水溶液，充分振荡后，静置，过滤，分液留用水相；
S6.浓缩：将水相低温浓缩后得到浓缩液；
S7.纯化：将浓缩液通过大孔树脂吸附柱进行饱和吸附，吸附后用乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液浓缩、干燥后制得绿原酸。
2.根据权利要求1所述的从金银花中提取高纯度绿原酸的方法，其特征在于，步骤S1中所述气流粉碎机的蒸汽压力为1-1.2Mpa，蒸汽温度为200-220℃，流量为2-2.5kg/s。
3.根据权利要求1所述从金银花中提取高纯度绿原酸的方法，其特征在于，步骤S2中所述金银花粉和仿生提取液的质量体积比为1：(20-50)；微波功率为500-800W，灭酶条件为105℃灭酶10min。
4.根据权利要求3所述从金银花中提取高纯度绿原酸的方法，其特征在于，所述仿生提取液由0.5-5.5wt％HCl、0.2-1.5wt％的胃蛋白酶和去离子水混合制备而成。
5.根据权利要求1所述从金银花中提取高纯度绿原酸的方法，其特征在于，步骤S3中所述甲醇/乙酸乙酯混合溶剂中甲醇和乙酸乙酯的体积比为1：(2-5)。
6.根据权利要求1所述从金银花中提取高纯度绿原酸的方法，其特征在于，步骤S4中所述活性炭和提取物的质量体积比1：(5-10)。
7.根据权利要求1所述从金银花中提取高纯度绿原酸的方法，其特征在于，步骤S5中所述甘油水溶液中甘油的质量分数为45-70％。
8.根据权利要求1所述从金银花中提取高纯度绿原酸的方法，其特征在于，步骤S6中所述低温浓缩方法为在45-60℃的温度下加热浓缩至相对密度为1.5-2。
9.根据权利要求1所述从金银花中提取高纯度绿原酸的方法，其特征在于，步骤S7中所述乙醇水溶液的体积百分含量为15-20％。
10.根据权利要求1所述从金银花中提取高纯度绿原酸的方法，其特征在于，步骤S7中制得的绿原酸的含量为98.2-99.5％。
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