CN1127507C

CN1127507C - 用吸附剂从植物中提取天然黄酮类和/或萜内酯类的方法

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Publication number: CN1127507C
Application number: CN 99100347
Authority: CN
Inventors: 许名成; 史作清; 施荣富; 路延龄; 何炳林
Original assignee: Nankai University
Current assignee: Nankai University
Priority date: 1999-01-25
Filing date: 1999-01-25
Publication date: 2003-11-12
Anticipated expiration: 2019-01-25
Also published as: CN1262277A

Abstract

本发明属于用球状脲醛型吸附树脂来处理液体的选择吸附分离方法，将含黄酮类和/或萜内酯类物质的植物经用乙醇提取后得到的水溶液通入装有脲醛型吸附树脂的树脂柱，再经洗涤、解吸、浓缩、干燥、粉碎即制得含黄酮甙24～42%和萜内酯6～15%的粉末状提取物、或含黄酮甙62%以上的粉末状提取物。本发明采用了一步解吸法，工艺简单、成本低、产品质量提高。

Description

用吸附剂从植物中提取天然黄酮类和/或萜内酯类的方法

本发明属于吸附剂处理液体的选择吸附分离方法。

普通吸附树脂的骨架绝大多数为交联聚苯乙烯或聚(甲基)丙烯酸酯，经表面修饰可以改善树脂对某些有机物的吸附选择性，但由于疏水骨架的存在，选择性难以更进一步提高，这限制了吸附树脂在水溶性(或强亲水性)天然产物，如黄酮及其甙类的提取与分离中的广泛应用。虽然早期的一些专利报导了脲醛型吸附树脂的合成及其在果酒中酚性物质的选择性去除方面的应用(Ger.Offen 2437640；Ger.Offen 2521689；Ger.Offen 2437629)，但这些树脂都是脲和甲醛的缩聚物经研碎的粉末，在实际应用时一般都不能进行柱操作。目前现有文献中报道的只有微米级球状脲醛树脂的沉淀聚合法合成方法(US 4010242；J.Chromatogr.1989，476：21)，其步骤是将脲和甲醛在硅溶胶中缩聚，聚合完成后缩聚物包埋了二氧化硅胶粒，从水中沉淀出来得到凝聚层基体，然后用双氟化铵处理去除二氧化硅即得所需树脂，粒径在5～10微米之间，可用作色谱填料，但至今尚未见到将脲醛型树脂用于银杏叶等植物提取物的提取与纯化(标准提取物中黄酮甙和萜内酯的含量必须分别大于或等于24％和6％)的文献报道，目前只有D-101，Duolite S-761，HP-20和XAD-7等吸附树脂在这方面应用的报道(中国医药工业杂志，1990，21(8)：340；JP平2-121998；JP平3-98592；JP平3-914900)，用这些吸附树脂要得到合格的银杏叶提取物，必须采用分步洗脱的方法，不仅工艺复杂，成本高，而且黄酮甙和萜内酯两种成分均有较大损失。

本发明的目的是提供一种用球状脲醛型吸附树脂来从植物中提取黄酮类和/或萜内酯类物质的方法，该方法为一步洗脱法，工艺简单、成本低、黄酮甙和萜内酯两种成分的损失较小、产品质量提高。该球状脲醛型吸附树脂的结构稳定、对黄酮类和萜内酯类物质均有很高的选择性。

本发明的目的是这样实现的：将脲醛型吸附树脂(吸附剂)装入柱径为20mm～1m，树脂体积为50ml～1m³的柱中装置成树脂柱；将含有黄酮类物质和/或萜内酯类物质的植物粉碎，进行乙醇渗漉或乙醇水溶液热提取，提取液回收乙醇后，用水稀释，过滤得澄清水溶液，将得到的水溶液通入上述树脂柱中，其中黄酮类成分和萜内酯类成分被有效地吸附在树脂内，再经洗涤后用70％乙醇解吸，吸附、洗涤、解吸的流速为0.5～2倍树脂床体积/小时，解吸液经减压浓缩、干燥、粉碎即得粉末状有效成分含量为黄酮甙24％～42％(w/w)和萜内酯6％～15％(w/w)、或黄酮甙为62％以上的提取物。

上述脲醛型吸附树脂是用以下操作制备的，在常温下将38～50％(w/w)尿素、62％～50％(w/w)的浓度为36～38％(w％)甲醛水溶液和0.5％～1％(w/w)的有机碱，如二乙烯三胺、或三乙烯四胺、或四乙烯五胺，混合，待尿素溶解完全后，用5％的盐酸调pH＝7～8，然后开始升温，一小时内缓慢升温至92～95℃，并在此温度继续反应2小时，得线型聚合物水溶液(I)，在(I)中加入为(I)重量10～45％(w％)的水溶性含羟基的有机化合物，如乙醇、或乙二醇、或甘油、或葡萄糖、或水溶性淀粉，再加入1％(w％)浓盐酸，混匀，得水溶液(II)，将0.3～0.7％(w/w)非离子性表面活性剂，如司班、或土温、或它们的混合物，溶解于其体积为水相的2～4倍的有机溶剂，如液腊、或氯苯、或邻二氯苯、或它们的混合物中，然后在搅拌下加入水溶液(II)，升温至30～45℃反应3小时以上，经过滤、洗涤等后处理，制备出粒度为0.3～0.8mm的球状脲醛型吸附树脂，其粒度为0.3～0.8mm。

整个合成反应的主要方程可表示如下：

1)线型聚合物合成

2)反相悬浮聚合法合成球状树脂

所用的植物为含黄酮甙及萜内酯的银杏叶时，最终所得粉末状提取物中含黄酮甙为24％～42％(w/w)和萜内酯为6％～15％(w/w)；所用植物为含黄酮甙的山楂叶时，最终所得粉末状提取物中含黄酮甙为62.4％(w/w)。

本发明与现有技术相比，具有的优点是：以本发明合成方法制得的新型吸附树脂为Φ＝0.3-0.8mm的光滑球形，并含有大量亲水性羟基，化学结构稳定，骨架密度高达1.61g/cm³，干树脂的比表面积在50～120m²/g之间，对黄酮类和萜内酯类天然产物均具有很高的吸附选择性，对银杏叶中黄酮甙的静态吸附量为45.6mg/g干树脂，对银杏萜内酯的静态吸附量为31mg/g干树脂，对其它中草药或植物，如山楂叶等中的黄酮类有效成分均表现出良好的选择性。用这类树脂提取纯化黄酮类及萜内酯类，只须进行一步洗脱就可得到高于国际医药或食品添加剂要求的提取物。此外，该类树脂在各种溶剂交替时，溶胀度变化较小，如5克干树脂在水、乙醇、丙酮、石油醚和正庚烷中的体积分别为11.0、11.0、10.0、10.0和9.7毫升，便于进行柱操作。与其它树脂相比，本发明由于采用了一步解吸的方法，黄酮甙的损失减少到不大于3％(分步洗脱约10％)，萜内酯的损失减少到不大于1％(分步洗脱约30％)。生产本发明树脂所用原料的价格低廉。

实施例1

将105g尿素、233g 36～38％(w％)甲醛水溶液和0.6g二乙烯三胺混合。待尿素溶解完全后，用5％的盐酸调pH＝7～8，然后开始升温，一小时内缓慢升温至92～95℃，并在此温度继续反应2小时，得线型聚合物水溶液(I)。取200g(I)中加入88g甘油，加入3ml浓盐酸混匀得水溶液(II)。将3.45g司班-80溶解于800ml液腊-邻二的混合溶剂中，然后在搅拌下加入水溶液(II)，升温至30～45℃反应3.5小时。经过滤、洗涤等后处理，制备出球状脲醛型吸附树脂。所得树脂的骨架密度为1.605g/cm³，比表面积为74m²/g，粒度为0.3～0.8mm。

实施例2

将105Kg尿素、260Kg 36～38％(w％)甲醛水溶液和0.6Kg四乙烯五胺混合。待尿素溶解完全后，用5％的盐酸调pH＝7～8，然后开始升温，一小时内缓慢升温至92～95℃，并在此温度继续反应2小时，得线型聚合物水溶液(I)。取200Kg(I)中加入64Kg葡萄糖，加入3升浓盐酸混匀得水溶液(II)。将6Kg土温-60溶解于800升邻二氯苯中，然后在搅拌下加入水溶液(II)，升温至30～45℃反应3.5小时。经过滤、洗涤等后处理，制备出球状脲醛型吸附树脂。所得树脂的骨架密度为1.61g/cm³，比表面积为118m²/g，粒度为0.3～0.8mm

实施例3

取由实施例1制得的湿态树脂50毫升，用水浸泡，装入150×15mm I.D.玻璃柱，用100ml水洗涤。取50g华东产苗圃银杏叶粉碎后用70％乙醇水溶液加热至65℃提取三次，合并三次的提取液，减压蒸馏回收乙醇，然后用去离子水稀释至200ml，过滤得澄清水溶液。将得到的水溶液通过上述树脂柱，流速为40-75ml/hr，然后用150ml去离子水洗涤树脂，再用70％乙醇解吸，解吸液经减压浓缩、干燥、粉碎即得淡黄色粉末状的提取物。产品经高效液相色谱分析，黄酮甙含量为40.5％，萜内酯含量为14.2％，收率为1.74％(以银杏叶计)。银杏叶中黄酮甙及萜内酯结构如下：

R＝H，山奈酚衍生物 R＝H，山奈酚衍生物R＝OH，槲皮素衍生物 R＝OH，槲皮素衍生物R＝OCH3，异鼠李素衍生物

银杏萜内酯的化学结构

实施例4

取由实施例1制得的湿态树脂1000升，用水浸泡，装入不锈钢吸附柱(柱径1m)，用2000升水洗涤。取1000Kg华东产苗圃银杏叶粉碎后用70％乙醇水溶液加热至65℃提取三次，合并三次的提取液，减压蒸馏回收乙醇，然后用去离子水稀释至4000升，过滤得澄清水溶液。将得到的水溶液通过上述树脂柱，流速为500-2000升/小时，然后用1500升去离子水洗涤树脂，再用70％乙醇解吸，解吸液经减压浓缩、干燥、粉碎即得淡黄色粉末状的提取物。产品经高效液相色谱分析，黄酮甙含量为41.3％，萜内酯含量为14.8％，收率为1.77％(以银杏叶计)。

实施例5

取由实施例2制得的湿态树脂50毫升，用水浸泡，装入150×15mm I.D.玻璃柱，用100ml水洗涤。取50g华东产苗圃银杏叶粉碎后用70％乙醇水溶液加热至65℃提取三次，合并三次的提取液，减压蒸馏回收乙醇，然后用去离子水稀释至200ml，过滤得澄清水溶液。将得到的水溶液通过上述树脂柱，流速为40-75ml/hr，然后用150ml去离子水洗涤树脂，再用70％7醇解吸，解吸液经减压浓缩、干燥、粉碎即得淡黄色粉末状的提取物。产品经高效液相色谱分析，黄酮甙含量为37.0％，萜内酯含量为12.5％，收率为1.85％(以银杏叶计)。

实施例6

取由实施例2制得的湿态树脂1000升，用水浸泡，装入不锈钢吸附柱(柱径1m)，用2000升水洗涤。取1000Kg华东产苗圃银杏叶粉碎后用70％乙醇水溶液加热至65℃提取三次，合并三次的提取液，减压蒸馏回收乙醇，然后用去离子水稀释至4000升，过滤得澄清水溶液。将得到的水溶液通过上述树脂柱，流速为500-2000升/小时，然后用1500升去离子水洗涤树脂，再用70％乙醇解吸，解吸液经减压浓缩、干燥、粉碎即得淡黄色粉末状的提取物。产品经高效液相色谱分析，黄酮甙含量为40.8％，萜内酯含量为13.7％，收率为1.70％(以银杏叶计)。

实施例7

取由实施例1制得的湿态树脂50毫升，用水浸泡，装入150×15mm I.D.玻璃柱，用100ml水洗涤。取50g华北产山楂叶粉碎后用70％乙醇水溶液渗漉，合并渗漉液，减压蒸馏回收乙醇，然后用去离子水稀释至150ml，过滤得澄清水溶液。将得到的水溶液通过上述树脂柱，流速为40-75ml/hr，然后用100ml去离子水洗涤树脂，再用50％乙醇解吸，解吸液经减压浓缩、干燥、粉碎即得淡黄色粉末状的提取物。产品经高效液相色谱分析，黄酮甙含量为62.4％(其中牡荆素6.1％)，收率为1.82％(以山楂叶计)。山楂叶中主要药学活性黄酮甙结构如下：

Claims

1.一种用吸附树脂从植物中提取天然黄酮类和/或萜内酯类物质的方法，其特征在于：将脲醛型吸附树脂装入柱径为20mm～1m，树脂体积为50ml～1m³的柱中装置成树脂柱；将含有黄酮类物质和/或萜内酯类物质的植物粉碎，进行乙醇渗漉或乙醇水溶液热提取，提取液回收乙醇后，用水稀释，过滤得澄清水溶液，将得到的水溶液通入上述树脂柱中，其中黄酮类成分和萜内酯类成分被有效地吸附在树脂内，再经洗涤后用70％乙醇解吸，吸附、洗涤、解吸的流速为0.5～2倍树脂床体积/小时，解吸液经减压浓缩、干燥、粉碎即得粉末状有效成分含量为黄酮甙24％～42％(w/w)和萜内酯6％～15％(w/w)、或为黄酮甙62％以上的提取物。

2.根据权利要求1所述的用吸附树脂从植物中提取天然黄酮类物质和/或萜内酯类物质的方法，其特征在于所用的植物为含黄酮甙及萜内酯的银杏叶。

3.根据权利要求1所述的用吸附树脂从植物中提取天然黄酮类和/或萜内酯类物质的方法，其特征在于所用的植物为含黄酮甙的山楂叶。

4.一种由权利要求1或权利要求2所述方法制得的含黄酮甙24％～42％(w/w)和萜内酯6％～15％(w/w)的粉末状提取物。

5.根据权利要求1或权利要求3所述方法制得的含黄酮甙62％以上的粉末状提取物。

6.一种如权利要求1所述方法中所用的脲醛型吸附树脂的制备方法，其特征在于它是用以下方法制备的：在常温下将38～50％(w/w)尿素、62％～50％(w/w)的浓度为36～38％(w％)甲醛水溶液和0.5％～1％(w/w)的二乙烯三胺、或三乙烯四胺、或四乙烯五胺混合，待尿素溶解完全后，用5％的盐酸调pH＝7～8，然后开始升温，一小时内缓慢升温至92～95℃，并在此温度继续反应2小时，得线型聚合物水溶液(I)，在(I)中加入(I)重量10～45％(w％)的乙醇、或乙二醇、或甘油、或葡萄糖、或水溶性淀粉，再加入1％(w％)浓盐酸，混匀，得水溶液(II)，将0.3～0.7％(w/w)的司班、或土温、或它们的混合物，溶解于其体积为水相的2～4倍的液腊、或氯苯、或邻二氯苯、或它们的混合物中，然后在搅拌下加入水溶液(II)，升温至30～45℃反应3小时以上，经过滤、洗涤等后处理，制备出球状脲醛型吸附树脂。

7.根据权利要求6所述的脲醛型吸附树脂的制备方法，其特征在于用该方法制得的球状脲醛型树脂的粒度为0.3～0.8mm。