CN111574372B

CN111574372B - 电渗析法从中草药中提取绿原酸的方法

Info

Publication number: CN111574372B
Application number: CN202010506719.8A
Authority: CN
Inventors: 王殿涛; 李斌水; 米造吉; 马晓兰
Original assignee: Jing Jing Pharmaceutical Co ltd
Current assignee: Jing Jing Pharmaceutical Co ltd
Priority date: 2020-06-05
Filing date: 2020-06-05
Publication date: 2023-03-28
Anticipated expiration: 2040-06-05
Also published as: CN111574372A

Abstract

本发明公开了一种电渗析法从中草药中提取绿原酸的方法，属于重要提取技术领域。包括以下步骤：(1)将中草药粉碎；(2)粉碎后的物料2‑3Mpa压力下进行水煮浸提，浸提后的提取液粗过滤，然后经过陶滤、超滤；(3)活性炭脱色；(4)电渗析去除游离酸碱；(5)纳滤膜进行浓缩；(6)喷雾干燥。本发明方法环保，成本低廉，提取物含量高；具有很高的经济效益等突出优点。绿原酸的干粉成品含量达85％以上；电渗析完成后的物料加入0.5％的活性炭脱色后透光可以达到95％以上。

Description

电渗析法从中草药中提取绿原酸的方法

技术领域

本发明涉及从金银花、牛蒡等中药中提取绿原酸的方法，特别涉及到一种成本低，无污染，清洁高效的电渗析方法。

背景技术

绿原酸简介：是由咖啡酸与奎尼酸组成的缩酚酸，异名咖啡鞣酸，又名3-咖啡酰奎尼酸，化学名3-0-咖啡酰奎尼酸，是植物体在有氧呼吸过程中经莽草酸途径产生的一种苯丙素类化合物。绿原酸具有较强的药理活性,主要存在于忍冬科忍冬属、菊科蒿属植物中,其中含量较高的植物主要有金银花、杜仲、向日葵、可可树、咖啡等，据资料记载牛蒡中含有一定量的绿原酸，具有抗菌、抗病毒、增高白血球、保肝利胆、抗肿瘤、降血压、降血脂、清除自由基和兴奋中枢神经系统等作用抗菌、抗病毒，治疗艾滋病。绿原酸是一种有效的酚型抗氧化剂，其抗氧化能力要强于咖啡酸、对羟苯酸、阿魏酸、丁香酸、丁基羟基茴香醚(BHA)和生育酚。绿原酸之所以有抗氧化作用，清除自由基、抗衰老、抗肌肉骨骼老化，抑制突变和抗肿瘤。

异绿原酸B对大鼠具有较强促进前列腺环素(PGI2)的释放和抗血小板凝集作用；对豚鼠肺碎片感应的抗体诱导SRS-A释放抑制率达62.3％。异绿原酸C也有促进PGI2释放作用。绿原酸对于创伤的治愈、皮肤健康湿润、润滑关节、防止炎症以及体内血糖的平衡调控等都有一定得疗效。绿原酸对多种疾病和病毒还有较强的抑制和杀灭作用。绿原酸有降血压、抗菌、抗病毒、消炎、增高白血球、预防糖尿病、显著增加胃肠蠕动和促进胃液分泌等药理作用，对急性咽喉炎症有明显的疗效。研究表明，口服绿原酸能够显著的刺激胆汁的分泌，具有利胆保肝的功效；它还可有效抑制H₂O₂引起的大鼠红细胞溶血作用。

目前工业化生产通常采用水煮提取法，醇沉法，石灰沉淀法，这些方法不是强酸就是强碱提取过程中对绿原酸的破坏性分解较大，而且大多数都是采用溶剂法提取，成本比较高，采用树脂再生过程对坏境破坏较大，目前厂家对于植物提取物的要求越来越高，特别是树脂的使用会造成提取物成分改变，特别是欧美国家的制药要求提取物的成分纯度越高越好，以便于进行定量的分析、使用，目前还没有更高含量的绿原酸产品上市。目前从金银花、牛蒡、等植物中提取绿原酸的工艺落后提取成本较高，后续的包括用大孔树脂吸附分离等工艺，废水较多而且用到大量的有机溶剂。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明要解决的技术问题在于提供一种电渗析法从中草药中提取绿原酸的方法，该方法环保，成本低廉，提取物含量高；具有很高的经济效益等突出优点。绿原酸的干粉成品含量达85％以上；电渗析完成后的物料加入0.5％的活性炭脱色后透光可以达到95％以上。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：一种电渗析法从中草药中提取绿原酸的方法，包括以下步骤：(1)将中草药粉碎；(2)粉碎后的物料2-3Mpa压力下进行水煮浸提，浸提后的提取液粗过滤，然后经过陶滤、超滤；(3)活性炭脱色；(4)电渗析去除游离酸碱；(5)纳滤膜进行浓缩；(6)喷雾干燥。

用粉碎机将中草药物料粉碎成便于水煮的适当颗粒。

物料经过提高压力到2-3Mpa进行水煮，提高压力更有利于绿原酸的提取。

步骤(2)中粗过滤指提取液过10目筛网粗过滤，过滤掉大颗粒的固体物质包括一部分纤维、蛋白、果胶、分子量较大的物质等；过滤后的液体直接进行50纳米的陶瓷膜过滤，可以过滤掉大部分的色素高分子蛋白、淀粉，使得物料澄清透明。

步骤(2)中超滤指陶滤后的液体3000分子量的超滤膜过滤，去除掉小分子蛋白和等分子量的其他杂质，此时的物料透光可以高达85％以上。

溶液pH值为4.6-4.8，采用恒压电压为20V，电渗析时间为40-50分钟，电导率1ms以下后停止电渗析。

步骤(5)中用200分子量的纳滤膜进行浓缩，一些小分子杂质像葡萄糖，果糖，等通过膜透到了清液内，后对其进行喷雾干燥得到含量在85％以上的绿原酸的干粉成品；既可以除去提取过程种的小分子糖，盐和游离酸碱等物质又可以起到浓缩除水的作用一举两得。

浓缩压力为100Mpa；采用高压力浓缩设备，该设备浓缩的压力可以达到100Mpa。

步骤(3)中所用电渗析膜为金属膜，电渗析点掉了大量的游离酸游离碱，先采用活性炭脱色然后电渗析，可以有效避免杂质对电渗析的影响，完成后的物料透光可以达到95％以上。分别选择了电渗析膜的不同材质，包括均相膜，金属膜，选择性透过膜，双极性膜等等，经过比较，国产的金属膜(杭州蓝然环境技术有限公司，型号Lonlyzzer2040-20，功率1.5kw)相对于孔径较细均相模等效果更好，原因是孔径较大小分子色素游离酸游离碱更容易透过膜去而绿原酸反而没有透过膜去，对绿原酸的提取起到了积极的作用。

利用半透膜的选择透过性来分离不同的溶质粒子(如离子)的方法称为渗析。在电场作用下进行渗析时，溶液中的带电的溶质粒子(如离子)通过膜而迁移的现象称为电渗析。利用电渗析进行提纯和分离物质的技术称为电渗析法，目前电渗析器应用范围广泛，它在水的淡化除盐、海水浓缩制盐精制乳制品，果汁脱酸精和提纯，制取化工产品等方面,还可以用于食品，轻工等行业制取纯水、电子、医药等工业制取高纯水的前处理。锅炉给水的初级软化脱盐，将苦咸水淡化为饮用水,电渗析器适用于电子、医药、化工、火力发电、食品、啤酒、饮料、印染及涂装等行业的给水处理。也可用于物料的浓缩、提纯、分离等物理化学过程。电渗析还可以用于废水、废液的处理与贵重金属的回收，如从电镀废液中回收镍。

附图说明

图1为产品检测液相谱图；

图2为本发明工艺流程图；

图3为现有技术中绿原酸的提取工艺图；

图4为溶液酸度对电渗析影响图。

本发明的有益效果在于：

本发明方法环保，成本低廉，提取物含量高；具有很高的经济效益等突出优点。绿原酸的干粉成品含量达85％以上；电渗析完成后的物料加入0.5％的活性炭脱色后透光可以达到95％以上。

与现有的提取绿原酸的提取工艺比较，水煮法，醇提法石灰沉淀法，树脂吸附法等等绿原酸的含量都不高最高的一次性只能达到40％-80％，本发明方法可以达到85％的含量，提高含量后不仅仅是提高了企业的产能还降低成本，使得产品的价值大大提高，现在绿原酸售价能达到10000元/kg，效益可观，可以大大提高农民收益，为出口创汇提供可靠的物质技术基础，此外本工艺所有的提取用水均可以实现循环套用，套用后还可以产生很多副产物，像葡萄糖，菊粉等等，效益可观。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例1

本发明电渗析法从中草药中提取绿原酸的方法，包括以下步骤：(1)取1023g牛蒡干品粉粹；(2)粉碎后的物料2-3Mpa压力下80度热浸提2次，每次加水约8L，浸提后的提取液过10目筛网粗过滤，过滤掉大颗粒的固体物质包括一部分纤维、蛋白、果胶、分子量较大的物质等，合并滤液14L；然后经50纳米的陶瓷膜过滤，通量下降后，再次清洗，再过陶滤，最后加水再过，收集淡黄色清液约20L，紫黑色浓液2L；将陶滤清液过3000分子量超滤膜过滤，得清液20L，苦甜味的浓液7L；(3)活性炭脱色：经245g浓液炭脱色并洗炭,再过0.45微孔过滤膜，还是有一点颜色，很甜；(4)电渗析去除游离酸碱：电渗析参数膜面积0.04㎡，控制电压20v恒压状态进行电渗析，过程中电导率变化由8.8ms变为1ms，控制PH4.7+0.3；(5)纳滤膜进行浓缩：取淡室料200膜浓缩至5波美度2L料；(6)喷雾干燥：进风230度，出风90度喷雾，得到180g绿原酸，含量达86％。

电渗析过程中保持在PH值4.7条件下电渗析透过膜的绿原酸最少，过程中检测的电导率越来越低说明电渗析过程中将料液当中的无机盐可溶性氨基酸，以及其他可以电离的色素杂质等透过膜去往浓室，由上面的表格可以看出本发明在电渗析过程中发现由于1ms的电导率已经比较小了，此时恒压条件下的电流会非常低，已经没有继续进行电渗析的必要了，我们经过实验验证当电导率到达1ms以下后再继续电渗析，效率会非常低而且过程中绿原酸后期也会渗透到浓水内造成收率损失所以我们选择了1ms以下为终点，达到去除这些杂质又保证收率的很好效果。

从附图4可以看出溶液的酸度对电渗析的影响，当溶液pH值向上或者向下偏离4.7时都会相应的将物料电到浓室内去，从而导致物料的损失。

实施例2

本发明电渗析法从中草药中提取绿原酸的方法，包括以下步骤：(1)取2kg金银花干品粉粹；(2)粉碎后的物料2-3Mpa压力下80度热浸提2次，每次加水约12L，抽滤，合并滤液24L；过陶滤，然后经50纳米的陶瓷膜过滤，通量下降后，再次清洗，再过陶滤，收集淡黄色清液约20L，紫黑色浓液4L；将陶滤清液过3000分子量超滤膜过滤，得清液15L，浓液5L(味甜、苦)；(3)取清液加入活性炭脱色；(4)清液进行电渗析将超滤浓相、超滤清液分别过ED；

电渗析	浓相	清相用300
			前淡室	电导7mS，	电导6mS，
后淡室	电导1mS，	电导1mS，
			浓室	电导有18μS涨至12MS	电导有18μS涨至10MS

(5)纳滤膜进行浓缩：取淡室料200膜浓缩至2L料；(6)喷雾干燥：控制进风230度，出风90度喷雾，得到绿原酸182含量达85.8％。

Claims

1.电渗析法从中草药中提取绿原酸的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将中草药粉碎；（2）粉碎后的物料2-3Mpa压力下进行水煮浸提，浸提后的提取液粗过滤，然后经过陶滤、超滤；（3）活性炭脱色；（4）电渗析去除游离酸碱；电渗析膜为金属膜；溶液pH值为4.6-4.8，采用恒压电压为20V，电渗析时间为40-50分钟，电导率1ms以下后停止电渗析；（5）纳滤膜进行浓缩；（6）喷雾干燥。

2.根据权利要求 1所述的电渗析法从中草药中提取绿原酸的方法，其特征在于：步骤（2）中陶滤指提取液经50纳米的陶瓷膜过滤。

3.根据权利要求 1所述的电渗析法从中草药中提取绿原酸的方法，其特征在于：步骤（2）中超滤指陶滤后的液体3000分子量的超滤膜过滤。

4.根据权利要求 1所述的电渗析法从中草药中提取绿原酸的方法，其特征在于：步骤（5）中用200分子量的纳滤膜进行浓缩。

5.根据权利要求 4所述的电渗析法从中草药中提取绿原酸的方法，其特征在于：浓缩压力为100Mpa。