CN112402482A - 一种中药材中黄酮类成分的提取纯化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中药材中黄酮类成分的提取纯化方法，包括以下步骤：（1）取中药材洗净后干燥，粉碎过50‑100目筛，得到药材粗粉；（2）将上述药材粗粉以水做溶剂进行破壁，得到破壁液；（3）将破壁液通过高压差连续式提取设备进行初步分离浓缩，完成后离心收集清液备用；（4）将上述清液调节pH至4.5‑5.5，通过大孔树脂进行纯化，得到高纯度黄酮类成分提取液。本发明提取纯化方法采用结合工艺，方法科学合理，过程参数精密，所用有机溶剂较少，反应条件也更为温和，能够适应工业化的生产，因此具有理想的开发前景。

Description

一种中药材中黄酮类成分的提取纯化方法
技术领域
本发明属于中药提取技术领域，尤其涉及一种中药材中黄酮类成分的提取纯化方法。
背景技术
黄酮类化合物是在中药材中分布非常广泛的一类天然产物。目前从中药材中提取黄酮，常用的方法有热水提取法、有机溶剂提取法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法、超临界流体萃提法等。其中热水提取法一般仅限于提取黄酮苷类物质，该工艺设备简单、成本低、对环境及人类无毒害，适合工业化生产，但提取时间长，提取率低。有机溶剂提取法根据与杂质极性的不同来选择合适的有机溶剂，该法具有产品设备简单，得率高，但成本较高，杂质含量也较高，易燃乙醇对生产安全要求高。超声波辅助提取法是通过声波的传播，进行机械破碎浸提，该法具有设备简单、提取时间短、操作方便、节能、产率高、有利于保护热不稳定成分等优点。微波辅助提取法是利用磁控管所产生的超高频率的快速震动，使得材料内分子间有效成分浸出，具有反应高效、强选择性等特点，且操作简便、产率高、副产物少、产物易提纯等优点。超临界流体萃取法是利用超临界气体高渗透性和高溶解能力来提取分离物质的提取分离技术，该法无残留溶剂污染，提取率高，活性成分和热不稳定成分不易被分解破坏，可分离纯化和选择性提取，溶剂和溶质分离方便，但超声设备投资大，不适合大规模生产。以上各方法各有优点，但也有其局限性。
与此同时，黄酮类化合物粗提物中往往伴随大量糖类、蛋白质、色素等杂质，为了提高粗黄酮的纯度，就必须根据各组分之间物理化学性质的差异进行分离纯化。迄今为止，富集纯化总黄酮方法已经相对成熟,如高速逆流色谱、超临界二氧化碳萃取法、以琼脂糖凝胶为介质的萃取法和大孔吸附树脂纯化法等，在这些方法中大部分具有成本高、消耗大量有机溶剂、产量低不适合于工业规模等缺点。大孔吸附树脂是一种高分子大孔吸附剂，在中药有效成分分离富集纯化中，显示出独特的作用，该方法成本低、易于再生、有机溶剂消耗少，适用于工业大生产，但目前关于其通用化提纯中药材中黄酮的相关研究还较少，具体操作方法和参数还有待进一步优化。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种中药材中黄酮类成分的提取纯化方法。
为了实现上述的目的，本发明提供以下技术方案：
一种中药材中黄酮类成分的提取纯化方法，包括以下步骤：
（1）取中药材洗净后干燥，粉碎过50-100目筛，得到药材粗粉；
（2）将上述药材粗粉以水做溶剂进行破壁，得到破壁液；
（3）将破壁液通过高压差连续式提取设备进行初步分离浓缩，完成后离心收集清液备用；
（4）将上述清液调节pH至4.5-5.5，通过大孔树脂进行纯化，得到高纯度黄酮类成分提取液。
进一步的，所述步骤2中破壁前先将药材粗粉与复合酶解液按质量比1：（8-10）混合，调节pH至4-6，于45-55℃酶解1-3小时，之后快速升温至90℃以上钝酶。
更进一步的，所述复合酶解液由纤维素酶、漆酶和水混合制成，其中加入量按每克药材粗粉为4000-5000U纤维素酶、700-900U漆酶。
进一步的，所述破壁过程中将药材粗粉溶于5-10倍水中或酶解后的药液送入高压均质机中，于90-110MPa下均质1-3次，之后取出过滤，得到破壁液。
进一步的，在高压均质前先将溶液进行融冻，具体步骤如下：
（1）将溶液先于0-5℃预冻60分钟，再于-5℃冷冻4小时；
（2）冷冻后取出于1-5℃融化完全后再于-10℃冷冻4小时；
（3）取出后于常温融化完全，等待后续高压均质处理。
进一步的，所述提取纯化方法步骤3中高压差连续式提取参数为：以水作为溶剂，料液比1：（15-20），提取压力32-36MPa，提取次数2-4次。
进一步的，所述步骤4中大孔树脂为AB-8型号大孔树脂。
进一步的，所述步骤4中树脂纯化时控制树脂的径高比为1：（12-15），流速控制为1.5-2BV/h，上样体积为3.5-4.5BV，以2-2.5BV的水除杂，2-2.5BV的65%的乙醇溶液洗脱。
本发明的优点是：
本发明提取纯化方法采用结合工艺，首先采用复合酶处理，高效快速的去除中药材外层坚实的细胞壁层，再以融冻处理进行脆化，通过高压均质强大的机械力令原料相互碰撞，最后实现高效破壁，以利于内部成分析出。
在药材破壁后，使用高压差连续式提取方法对其进行提取，其以物理方式为主，较传统的乙醇超声提取法、甲醇冷浸提取法等，由于使用的溶剂为水，因此整个过程没有有机溶剂残留，不必担心产物中有机残留的隐患，在成本、安全性和环保性上都有较大程度的改善。
在纯化过程中使用弱极性的AB-8型号大孔树脂，由于黄酮类化合物具有酚羟基结构，因此在pH4.5-5.5的弱酸性条件下有利于树脂和黄酮类化合物的吸附。与此同时，由于黄酮的主要成分为黄酮苷类，具有一定的水溶性，因此针对其优化了操作参数，精确控制了水洗用量和流速等，既能达到去除水溶性杂质的效果，又能较少的造成总黄酮的洗脱损失，树脂的径高比设置到1：（12-15），能够适当增加塔板数令树脂的除杂能力增强，最终实现黄酮类成分的高效纯化。
本发明提取纯化方法科学合理，过程参数精密，所用有机溶剂较少，反应条件也更为温和，能够适应工业化的生产，因此具有理想的开发前景。
具体实施方式
以下结合具体的实例对本发明的技术方案做进一步说明：
实施例1
以黄芪茎为例进行提取纯化，包括以下步骤：
（1）取黄芪茎洗净后干燥，粉碎过50-100目筛，得到黄芪茎粗粉；
（2）将上述黄芪茎粗粉与复合酶解液按质量比1：（8-10）混合，调节pH至4-6，于45-55℃酶解1-3小时，之后快速升温至90℃以上钝酶，再将酶解后的药液进行融冻，先将溶液先于0-5℃预冻60分钟，再于-5℃冷冻4小时，冷冻后取出于1-5℃融化完全后再于-10℃冷冻4小时，取出后于常温融化完全，送入高压均质机中，于90-110MPa下均质1-3次，之后取出过滤，得到破壁液；
（3）将破壁液通过高压差连续式提取设备，以水作为溶剂，料液比1：（15-20），提取压力32-36MPa，提取次数2-4次，进行初步分离浓缩，完成后离心收集清液备用；
（4）将上述清液调节pH至4.5-5.5，通过AB-8型号大孔树脂，控制树脂的径高比为1：（12-15），流速控制为1.5-2BV/h，上样体积为3.5-4.5BV，以2-2.5BV的水除杂，2-2.5BV的65%的乙醇溶液洗脱，完成纯化，得到高纯度黄酮类成分提取液。
所述复合酶解液由纤维素酶、漆酶和水混合制成，其中加入量按每克黄芪茎粗粉为4000-5000U纤维素酶、700-900U漆酶。
经黄芪茎标准曲线测试提取液总黄酮浓度达到0.7624mg/mL，平均纯度达到18.59%。
实施例2
以琴叶榕为例进行提取纯化，包括以下步骤：
（1）取琴叶榕洗净后干燥，粉碎过50-100目筛，得到琴叶榕粗粉；
（2）将上述琴叶榕粗粉与复合酶解液按质量比1：（8-10）混合，调节pH至4-6，于45-55℃酶解1-3小时，之后快速升温至90℃以上钝酶，再将酶解后的药液进行融冻，先将溶液先于0-5℃预冻60分钟，再于-5℃冷冻4小时，冷冻后取出于1-5℃融化完全后再于-10℃冷冻4小时，取出后于常温融化完全，送入高压均质机中，于90-110MPa下均质1-3次，之后取出过滤，得到破壁液；
（3）将破壁液通过高压差连续式提取设备，以水作为溶剂，料液比1：（15-20），提取压力32-36MPa，提取次数2-4次，进行初步分离浓缩，完成后离心收集清液备用；
（4）将上述清液调节pH至4.5-5.5，通过AB-8型号大孔树脂，控制树脂的径高比为1：（12-15），流速控制为1.5-2BV/h，上样体积为3.5-4.5BV，以2-2.5BV的水除杂，2-2.5BV的65%的乙醇溶液洗脱，完成纯化，得到高纯度黄酮类成分提取液。
所述复合酶解液由纤维素酶、漆酶和水混合制成，其中加入量按每克琴叶榕粗粉为4000-5000U纤维素酶、700-900U漆酶。
经琴叶榕标准曲线测试提取液总黄酮浓度达到0.7838mg/mL，平均纯度达到33.17%。
实施例3
以多枝雾水葛为例进行提取纯化，包括以下步骤：
（1）取多枝雾水葛洗净后干燥，粉碎过50-100目筛，得到多枝雾水葛粗粉；
（2）将上述多枝雾水葛粗粉与复合酶解液按质量比1：（8-10）混合，调节pH至4-6，于45-55℃酶解1-3小时，之后快速升温至90℃以上钝酶，再将酶解后的药液进行融冻，先将溶液先于0-5℃预冻60分钟，再于-5℃冷冻4小时，冷冻后取出于1-5℃融化完全后再于-10℃冷冻4小时，取出后于常温融化完全，送入高压均质机中，于90-110MPa下均质1-3次，之后取出过滤，得到破壁液；
（3）将破壁液通过高压差连续式提取设备，以水作为溶剂，料液比1：（15-20），提取压力32-36MPa，提取次数2-4次，进行初步分离浓缩，完成后离心收集清液备用；
（4）将上述清液调节pH至4.5-5.5，通过AB-8型号大孔树脂，控制树脂的径高比为1：（12-15），流速控制为1.5-2BV/h，上样体积为3.5-4.5BV，以2-2.5BV的水除杂，2-2.5BV的65%的乙醇溶液洗脱，完成纯化，得到高纯度黄酮类成分提取液。
所述复合酶解液由纤维素酶、漆酶和水混合制成，其中加入量按每克多枝雾水葛粗粉为4000-5000U纤维素酶、700-900U漆酶。
经多枝雾水葛标准曲线测试提取液总黄酮浓度达到1.5960mg/mL，平均纯度达到54.72%。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (8)

1.一种中药材中黄酮类成分的提取纯化方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）取中药材洗净后干燥，粉碎过50-100目筛，得到药材粗粉；
（2）将上述药材粗粉以水做溶剂进行破壁，得到破壁液；
（3）将破壁液通过高压差连续式提取设备进行初步分离浓缩，完成后离心收集清液备用；
（4）将上述清液调节pH至4.5-5.5，通过大孔树脂进行纯化，得到高纯度黄酮类成分提取液。
2.根据权利要求1所述的中药材中黄酮类成分的提取纯化方法，其特征在于，所述步骤2中破壁前先将药材粗粉与复合酶解液按质量比1：（8-10）混合，调节pH至4-6，于45-55℃酶解1-3小时，之后快速升温至90℃以上钝酶。
3.根据权利要求2所述的中药材中黄酮类成分的提取纯化方法，其特征在于，所述复合酶解液由纤维素酶、漆酶和水混合制成，其中加入量按每克药材粗粉为4000-5000U纤维素酶、700-900U漆酶。
4.根据权利要求1或2所述的中药材中黄酮类成分的提取纯化方法，其特征在于，所述破壁过程中将药材粗粉溶于5-10倍水中或酶解后的药液送入高压均质机中，于90-110MPa下均质1-3次，之后取出过滤，得到破壁液。
5.根据权利要求4所述的中药材中黄酮类成分的提取纯化方法，其特征在于，在高压均质前先将溶液进行融冻，具体步骤如下：
（1）将溶液先于0-5℃预冻60分钟，再于-5℃冷冻4小时；
（2）冷冻后取出于1-5℃融化完全后再于-10℃冷冻4小时；
（3）取出后于常温融化完全，等待后续高压均质处理。
6.根据权利要求1所述的中药材中黄酮类成分的提取纯化方法，其特征在于，所述步骤3中高压差连续式提取参数为：以水作为溶剂，料液比1：（15-20），提取压力32-36MPa，提取次数2-4次。
7.根据权利要求1所述的中药材中黄酮类成分的提取纯化方法，其特征在于，所述步骤4中大孔树脂为AB-8型号大孔树脂。
8.根据权利要求1所述的中药材中黄酮类成分的提取纯化方法，其特征在于，所述步骤4中树脂纯化时控制树脂的径高比为1：（12-15），流速控制为1.5-2BV/h，上样体积为3.5-4.5BV，以2-2.5BV的水除杂，2-2.5BV的65%的乙醇溶液洗脱。
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