CN111621067B - 一种从杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪中提取分离杜仲胶的方法 - Google Patents

一种从杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪中提取分离杜仲胶的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于天然产物杜仲胶提取分离技术领域，公开了一种从杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪中提取分离杜仲胶的方法，以杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪为原料，经去杂处理后置于干燥阴凉处干燥；将干燥的杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪用机械粉碎，真空干燥；将处理好的原料置于搅拌器中，水浴加热；将分离后的滤渣经干燥处理后，用丙酮进行脱色，过滤后，干燥；除杂，获得生物活性成分；将干燥的滤渣与石油醚混合，回流提取，过滤除杂、析出得到杜仲精胶。本发明提取工艺步骤少，操作方便，提取分离时间短；所得的提取物纯度高，析出的杜仲胶色泽好，有效降低了杜仲胶开发过程中的成本，实现了杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪的高效利用，促进了杜仲产业的多元化发展。

Description

一种从杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪中提取分离杜仲胶的方法
技术领域
本发明属于天然产物杜仲胶提取分离技术领域，尤其涉及一种从杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪中提取分离杜仲胶的方法。
背景技术
目前，杜仲(EucommiaulmoidesOliver)为杜仲科(Eucommiaceae)杜仲属(Eucommia)植物，是单种科落叶乔木。杜仲含有丰富的黄酮类、苯丙素类、木脂素类、环烯醚萜类等具有抗氧化、降血压、降血糖、增强免疫力功能的次生代谢物质，是特有的名贵药用植物。杜仲除可供药用外，还可从中提取天然高分子化合物杜仲胶，杜仲胶具有形状记忆、低温可塑、耐腐蚀、耐磨、隔音、减震等优良特性，成为有待开发的新型材料。近年来，随着杜仲的大面积种植，食叶害虫杜仲梦尼夜蛾(OrthosiasongiChenetZhang)的危害日趋严重，成为杜仲规模化栽培的潜在威胁。
杜仲梦尼夜蛾隶属于鳞翅目(Lepidopter)夜蛾科(Noctuidae)，是目前危害杜仲最主要的单食性食叶害虫。近年来，杜仲梦尼夜蛾在主要产区相继严重发生，仅在某省最大的杜仲果园化栽培基地，该虫发生面积达2000hm2，有虫率达80％以上，甚至出现一些林分内叶片全部被其食光的现象，严重影响杜仲正常生长及资源利用。倘若利用大量杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪提取杜仲胶，不仅能够降低杜仲开发过程中的成本，还能促进杜仲产业的多元化发展。
目前杜仲胶的提取分离研究方面，大部分研究集中在提取杜仲胶的有机溶剂种类以及添加剂等方面，单一的杜仲胶的开发，成本高，难度大，杜仲胶低成本利用情况至今仍不乐观。现阶段，杜仲胶的提取方法如溶剂法(中国专利：CN92114760.0)公开的，采用碾滚法将杜仲树叶表面非胶部分磨碎，使树叶中含胶组织暴露出来，再用石油醚等有机溶剂浸提获得杜仲胶。此方法成本高，杜仲胶产出率低，消耗有机溶剂较多，对环境污染严重。而酶解法(中国专利：CN201210307947.8)公开的，利用纤维素酶、果胶酶和蛋白酶的复合酶使细胞壁的纤维素降解，从而使杜仲胶易于析出，缺点是发酵周期长，成本高，其在漫长的发酵过程中杜仲胶结构变化严重，杂质含量较多，严重影响其后续利用。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：(1)用机械粉碎杜仲叶等原材料用有机溶剂浸提，有机溶剂耗费量大，对环境污染严重，杜仲胶产出率低。(2)用酶处理杜仲原材料使其细胞壁降解，虽然可以提高杜仲胶产出率，但是其耗费周期长，成本高，杜仲胶结构易发生变化，杂质含量较多。鉴于上述现有的杜仲提取分离的方法存在的缺陷，创设一种从杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪中提取分离杜仲胶的方法，利用该方法提取分离的杜仲胶，有效降低了杜仲胶的提取成本，使其更具有实用性。
解决以上问题及缺陷的难度为：困难
解决以上问题及缺陷的意义为：(1)提高杜仲胶产出率，降低成本，减少对环境的污染，填补我国现有的天然橡胶的缺口，以开拓更广泛的杜仲胶研究应用领域。(2)为利用昆虫取食转化杜仲叶中的杜仲胶，然后进行杜仲胶的提取分离提供了理论依据，也为促进杜仲产业的多元化发展提供了新思路。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种从杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪中提取分离杜仲胶的方法。提高了产品质量和产率，工艺步骤少，时间短，成本低。
本发明是这样实现的，一种从杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪中提取分离杜仲胶的方法，将杜仲梦尼夜蛾幼虫粪便进行前处理、提取步骤、脱色步骤、纯化分离步骤制得杜仲胶；
具体包括：
(1)前处理：以杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪为原料，经去杂处理后置于干燥阴凉处干燥；将干燥的杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪用机械粉碎至粒度为40～100目，置于真空干燥阴凉处备用；
(2)提取处理：将步骤(1)中处理好的原料置于搅拌器中，水浴加热1～2h；
(3)脱色：将步骤(2)中分离后的滤渣经干燥处理后，用丙酮进行脱色，待热过滤后，将滤渣放入通风干燥箱中干燥；将步骤(2)中分离后的滤液经过滤除杂后，获得生物活性成分；
(4)纯化分离：将步骤(3)中干燥的滤渣与石油醚混合，冷凝回流提取，热过滤除杂后，将滤液冷藏，待杜仲胶析出后，回收石油醚，经过低温干燥即可得到杜仲精胶。
进一步，步骤(2)中，采用搅拌器进行提取处理具体为：将步骤(1)中得到的原料按照料液比1:10～1:15的比例加入蒸馏水，在转速200～300r/min、50～60℃条件下，水浴加热1～2h后，自然沉淀分离后得到滤液和滤渣。
步骤(3)中的干燥方式为真空冷冻干燥。
采用真空冷冻干燥条件是将滤渣降温至-40～-50℃，干燥室真空为0.08～1Mpa，物料厚度为10mm～20mm，加热板温度为20～35℃，冷阱温度为-30～-40℃。
进一步，所述步骤(3)具体为：将步骤(2)中经干燥处理的滤渣按照料液比1：10～1：20的比例与丙酮混合，在70～80℃条件下冷凝回流提取2～4h，热过滤去除滤液，将滤渣放入通风干燥箱中干燥。
进一步，所述的生物活性成分主要包括绿原酸≥0.037mg/ml，京尼平甙酸≥0.021mg/ml，可作为饲料添加剂的原料。
进一步，所述步骤(4)具体为：将步骤(3)干燥的滤渣按照料液比1:5～1:20的比例和石油醚(沸程：60～90℃)混合，在80-85℃条件下冷凝回流提取2-4h，热过滤去除杂质，将液体在-4～-20℃冷藏2～4h，待杜仲胶析出后，回收石油醚，经过真空干燥即得到杜仲精胶。
本发明另一目的在于提供一种利用所述方法分离的杜仲胶制备的用于形状记忆、低温可塑、耐腐蚀、耐磨、隔音、减震的新型材料。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：
本发明利用杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪为原料，提取杜仲胶，有效实现了杜仲梦尼夜蛾变害为利的目的，降低杜仲开发过程中的成本，拓展了杜仲高质化利用的途径，促进了杜仲产业的多元化发展。
本发明中利用杜仲梦尼夜蛾幼虫肠道微生物可酶解纤维素这一特性，利用杜仲梦尼夜蛾幼虫的粪便提取杜仲胶，降低了杜仲胶的提取成本，有利于杜仲胶的工业化生产。
对比的技术效果或者实验效果。
方法 本发明 超声波辅助法 碱浸法 复合酶解法
杜仲胶产出率 10.25％ 6.68 2.68％ 15％
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的从杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪中提取分离杜仲胶的方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种从杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪中提取分离杜仲胶的方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明提供一种从杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪中提取分离杜仲胶的方法，将杜仲梦尼夜蛾幼虫粪便进行前处理、提取步骤、脱色步骤、纯化分离步骤制得杜仲胶。
具体包括：
S101，前处理：以杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪为原料，经去杂处理后置于干燥阴凉处干燥；将干燥的杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪用机械粉碎至粒度为40～100目，置于真空干燥阴凉处备用。
S102，提取处理：将步骤S101中处理好的原料置于搅拌器中，水浴加热1～2h。
S103，脱色：将步骤S102中分离后的滤渣经干燥处理后，用丙酮进行脱色，待热过滤后，将滤渣放入通风干燥箱中干燥；将步骤S102中分离后的滤液经过滤除杂后，获得生物活性成分。
S104，纯化分离：将步骤S103中干燥的滤渣与石油醚混合，冷凝回流提取，热过滤除杂后，将滤液冷藏，待杜仲胶析出后，回收石油醚，经过低温干燥即可得到杜仲精胶。
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
(1)前处理步骤：将杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪，经去杂处理后置于阴凉通风处干燥；将干燥的杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪用机械粉碎至粒度为40目，置于真空干燥阴凉处备用。
(2)水浴处理步骤：将步骤(1)中处理好的杜仲梦尼夜蛾幼虫充分按照料液比1:10的比例加入蒸馏水，在转速300r/min、50℃条件下，采用搅拌器进行水浴加热2h。
(3)脱色：将步骤(2)中分离后的滤渣经干燥处理后，按照料液比1:10的比例与丙酮混合，在70℃条件下冷凝提取4h，待热过滤后，将滤渣放通风干燥箱中干燥；将步骤(2)中分离后的滤液经过滤除杂后，获得生物活性成分；
成品生物活性成分溶液包括以下含量的成分：绿原酸0.038mg/ml，京尼平甙酸0.025mg/ml，可作为饲料添加剂的原料。
(4)纯化分离：将步骤(3)干燥的滤渣按照料液比1:10的比例和石油醚(沸程：60～90℃)混合，在80℃条件下冷凝提取4h，热过滤去除杂质，将液体在-4℃冷藏4h，待杜仲胶析出后，回收石油醚，经过低温干燥即得到杜仲精胶。
实施例2
(1)前处理步骤：将杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪，经去杂处理后置于阴凉通风处干燥；将干燥的杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪用机械粉碎至粒度为60目，置于真空干燥阴凉处备用。
(2)水浴处理步骤：将步骤(1)中处理好的杜仲梦尼夜蛾幼虫充分按照料液比1:15的比例加入蒸馏水，在转速200r/min、40℃条件下，采用搅拌器进行水浴加热2h。
(3)脱色：将步骤(2)中分离后的滤渣经干燥处理后，按照料液比1:15的比例与丙酮混合，在70℃条件下冷凝提取3h，待热过滤后，将滤渣放通风干燥箱中干燥；将步骤(2)中分离后的滤液经过滤除杂后，获得生物活性成分。
成品生物活性成分溶液包括以下含量的成分：绿原酸0.052mg/ml，京尼平甙酸0.029mg/ml，可作为饲料添加剂的原料。
(4)纯化分离：将步骤(3)干燥的滤渣按照料液比1:15的比例和石油醚(沸程：60～90℃)混合，在80℃条件下冷凝提取2.5h，热过滤去除杂质，将液体在-10℃冷藏3h，待杜仲胶析出后，回收石油醚，经过低温干燥即得到杜仲精胶。
实施例3
(1)前处理步骤：将杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪，经去杂处理后置于阴凉通风处干燥；将干燥的杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪用机械粉碎至粒度为100目，置于真空干燥阴凉处备用。
(2)水浴处理步骤：将步骤(1)中处理好的杜仲梦尼夜蛾幼虫充分按照料液比1:20的比例加入蒸馏水，在转速300r/min、50℃条件下，采用搅拌器进行水浴加热1h。
(3)脱色：将步骤(2)中分离后的滤渣经干燥处理后，按照料液比1:20的比例与丙酮混合，在70℃条件下冷凝提取4h，待热过滤后，将滤渣放通风干燥箱中干燥；将步骤(2)中分离后的滤液经过滤除杂后，获得生物活性成分；
成品生物活性成分溶液包括以下含量的成分：绿原酸0.041mg/ml，京尼平甙酸0.032mg/ml，可作为饲料添加剂的原料，具有强筋健骨和抗菌抗病毒的功效。
(4)纯化分离：将步骤(3)干燥的滤渣按照料液比1:20的比例和石油醚(沸程：60～90℃)混合，在80℃条件下冷凝提取2h，热过滤去除杂质，将液体在-20℃冷藏2h，待杜仲胶析出后，回收石油醚，经过低温干燥即得到杜仲精胶。
实施例4
(1)前处理步骤：将杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪，经去杂处理后置于阴凉通风处干燥；将干燥的杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪用机械粉碎至粒度为120目，置于真空干燥阴凉处备用。
(2)水浴处理步骤：将步骤(1)中处理好的杜仲梦尼夜蛾幼虫充分按照料液比1:15的比例加入蒸馏水，在转速200r/min、50℃条件下，采用搅拌器进行水浴加热1.5h。
(3)脱色：将步骤(2)中分离后的滤渣经干燥处理后，按照料液比1:20的比例与丙酮混合，在80℃条件下冷凝提取2h，待热过滤后，将滤渣放通风干燥箱中干燥；将步骤(2)中分离后的滤液经过滤除杂后，获得生物活性成分；
成品生物活性成分溶液包括以下含量的成分：绿原酸0.037mg/ml，京尼平甙酸0.022mg/ml，可作为饲料添加剂的原料。
(4)纯化分离：将步骤(3)干燥的滤渣按照料液比1:15的比例和石油醚(沸程：60～90℃)混合，在85℃条件下冷凝提取2h，热过滤去除杂质，将液体在-15℃冷藏3h，待杜仲胶析出后，回收石油醚，经过低温干燥即得到杜仲精胶。
实施例5
(1)前处理步骤：将杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪，经去杂处理后置于阴凉通风处干燥；将干燥的杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪用机械粉碎至粒度为120目，置于真空干燥阴凉处备用。
(2)水浴处理步骤：将步骤(1)中处理好的杜仲梦尼夜蛾幼虫充分按照料液比1:10的比例加入蒸馏水，在转速300r/min、40℃条件下，采用搅拌器进行水浴加热2h。
(3)脱色：将步骤(2)中分离后的滤渣经干燥处理后，按照料液比1:10的比例与丙酮混合，在80℃条件下冷凝提取3h，待热过滤后，将滤渣放通风干燥箱中干燥；将步骤(2)中分离后的滤液经过滤除杂后，获得生物活性成分；
成品生物活性成分溶液包括以下含量的成分：绿原酸0.043mg/ml，京尼平甙酸0.023mg/ml，可作为饲料添加剂的原料。
(4)纯化分离：将步骤(3)干燥的滤渣按照料液比1:20的比例和石油醚(沸程：60～90℃)混合，在85℃条件下冷凝提取2h，热过滤去除杂质，将液体在-20℃冷藏3h，待杜仲胶析出后，回收石油醚，经过低温干燥即得到杜仲精胶。
实施例6
(1)前处理步骤：将杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪，经去杂处理后置于阴凉通风处干燥；将干燥的杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪用机械粉碎至粒度为60目，置于真空干燥阴凉处备用。
(2)水浴处理步骤：将步骤(1)中处理好的杜仲梦尼夜蛾幼虫充分按照料液比1:10的比例加入蒸馏水，在转速300r/min、50℃条件下，采用搅拌器进行水浴加热2h。
(3)脱色：将步骤(2)中分离后的滤渣经干燥处理后，按照料液比1:10的比例与丙酮混合，在80℃条件下冷凝提取4h，待热过滤后，将滤渣放通风干燥箱中干燥；将步骤(2)中分离后的滤液经过滤除杂后，获得生物活性成分；
成品生物活性成分溶液包括以下含量的成分：绿原酸0.036mg/ml，京尼平甙酸0.026mg/ml，可作为饲料添加剂的原料。
(4)纯化分离：将步骤(3)干燥的滤渣按照料液比1:20的比例和石油醚(沸程：60～90℃)混合，在85℃条件下冷凝提取2.5h，热过滤去除杂质，将液体在-15℃冷藏3h，待杜仲胶析出后，回收石油醚，经过低温干燥即得到杜仲精胶。
本发明的杜仲胶产率能达到10.25％左右。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种从杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪中提取分离杜仲胶的方法，其特征在于，所述从杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪中提取分离杜仲胶的方法包括：
步骤一，前处理：以杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪为原料，经去杂处理后置于干燥阴凉处干燥；将干燥的杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪用机械粉碎至粒度为40～100目，置于真空干燥阴凉处备用；
步骤二，提取处理：将步骤一中处理好的原料置于搅拌器中，得到的原料按照料液比1:10～1:15的比例加入蒸馏水，在转速200～300 r/min、50～60 ℃条件下，水浴加热1～2 h后，自然沉淀分离后得到滤液和滤渣；
步骤三，脱色：将步骤二中分离后的滤渣经真空冷冻干燥处理后，经干燥处理的滤渣按照料液比1：10～1：20的比例与丙酮混合，用丙酮进行脱色，在70～80℃条件下冷凝回流提取2～4 h，热过滤去除滤液，将滤渣放入通风干燥箱中干燥真空冷冻干燥条件为：将滤渣降温至-40～-50 ℃，物料厚度为10mm～20mm，加热板温度为20～35 ℃，冷阱温度为-30～-40℃；将步骤二中分离后的滤液经过滤除杂后，获得生物活性成分；
步骤四，纯化分离：将步骤三干燥的滤渣按照料液比1:5～1:20的比例和石油醚混合，在80-85 ℃条件下冷凝回流提取2-4 h，热过滤去除杂质，将液体在-4～-20 ℃冷藏2～4h，待杜仲胶析出后，回收石油醚，经过真空干燥得到杜仲精胶。
2.如权利要求1所述的从杜仲梦尼夜蛾幼虫虫粪中提取分离杜仲胶的方法，其特征在于，所述步骤三生物活性成分包括绿原酸≥0.037mg/ml，京尼平甙酸≥0.021mg/ml。
3.一种利用如权利要求1～2任意一项所述方法分离的杜仲胶制备的用于形状记忆、低温可塑、耐腐蚀、耐磨、隔音、减震的材料。
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