CN114181273A

CN114181273A - 一种高效清洁环保提取分离纯化蜕皮激素的方法

Info

Publication number: CN114181273A
Application number: CN202111218954.6A
Authority: CN
Inventors: 杨青春; 滕院; 赵晓怡; 胡倩; 陶琪; 普倩
Original assignee: Shanghai Zhuoding Biotechnology Co ltd
Current assignee: Shanghai Zhuoding Biotechnology Co ltd
Priority date: 2021-10-20
Filing date: 2021-10-20
Publication date: 2022-03-15

Abstract

本发明公开了一种高效清洁环保提取分离纯化蜕皮激素的方法，该方法将露水草粉碎至细粉过40目筛后填装进第一色谱柱，通过用泵输送乙醇水进入到色谱柱中对细粉进行渗滤，渗滤液通过泵输送到第二棵填装脱色树脂色谱中进行脱色，经脱色后的乙醇水通过输送到第三棵填装大孔吸附树脂色谱中进行吸附过程中排出的液又循环到第一色谱柱进行循环渗滤，当第三色谱柱吸附饱和后，通过大极性有机溶剂解析，解析液浓缩，重结晶获得高含量的蜕皮激素；本发明方法简单易操作，绿色环保无废水排放，能耗大幅降低，实现资源循环利用，成本低、周期短，生产效率高，适于工业化应用和市场推广。

Description

一种高效清洁环保提取分离纯化蜕皮激素的方法

技术领域

本发明涉及一种高效清洁环保提取分离纯化蜕皮激素的方法。

背景技术

"蜕皮激素"又称"脱皮激素"，是从鸭跖草科植物珍珠露水草根部提取得到的一种活性物质。根据纯度不同分为白色、灰白色、淡黄色或淡棕色结晶性粉末；分子式C₂₇H₄₄O₇；

蜕皮激素作用于人体有促进胶元蛋白合成、抗心律不齐、抗疲劳；促进细胞生长、刺激真皮细胞分裂，排除体内的胆固醇；降血脂，抑制血糖上升；通经活络，除湿镇痛，等生理活性；是天然的抗癌制剂；露水草蜕皮激素自1976年问世以来，已研制不定期片剂、针剂、膏剂。民间用于风湿性关节炎，治疗不同症状的风湿及关节炎患者有较好疗效。其有效成份20-羟基蜕皮甾酮经临床研究证明具有直接降血糖作用，对Ⅱ型糖尿病总有效率84％，对改善糖尿病患者"三多一少"症状尤为明显。

在运动保健品方面，蜕皮激素具有显著的通过增加氨基酸装配成蛋白链，从而刺激肌肉细胞质中蛋白质合成的能力，而且该能力回溯至蛋白质生长的转译和迁移过程。蜕皮激素不仅有益于健康而且安全，其有助于稳定在皮质醇伤害时的细胞，使能量合成步骤正常化(ATP和肌氨酸)和改善肝功能从而使有机体能迅速地适应环境和压力变化。超过50次的研究显示蜕皮激素没有副作用，没有与荷尔蒙的相互作用，毒性水平也极低。1998年ICN生化实验室对其进行测试，数据显示蜕皮激素要显示出毒性必需达到6400mg/kg的超高剂量。而且，在包含测试睾固酮，皮质醇，胰岛素，促皮质素，生长激素和黄体生成激素的内分泌测试中，没有任何蜕皮激素对哺乳动物荷尔蒙系统作用的报导。蜕皮激素应用在蚕业养殖上，能够促使桑蚕龄期缩短，上簇整齐，促进吐丝结茧；蜕皮激素是水生甲壳类--虾、蟹类生长发育、脱壳变态所必须的物质，是"脱壳素"的主要原料；该品适用于虾、蟹等水产甲壳类及地憋虫的人工养殖，添加该品后可使虾、蟹顺利脱壳，促进虾、蟹类脱壳的一致性，有效避免个体间的互相残杀，显著提高养殖成活率和商品规格。应用在化妆品上，一般使用的是经过特殊处理后的高纯度的蜕皮激素也叫"蜕皮甾酮"，呈纯白色结晶性粉末或无色的透明结晶体，成份单一，对皮肤无过敏反应，具有很强的渗透性，在液态状态下能快速被皮肤吸收；能增强细胞新陈代谢及活化的有效物质，具有良好的去角质、去斑增白作用，对面部黄褐斑、外伤性黑斑、雀斑、黑色素沉着等有很好的修复功效，另对粉刺亦有明显效果。在促进胶元蛋白的合成上远远高于现有市场上的任何产品。

综合上述，蜕皮激素在各方面均应用，而且有很好的市场前景，找到一种简单可行的提取方法，可以使蜕皮激素得到更广泛的应用，同时可以使医药、保健品、养殖业等方面生产成本降低。

蜕皮激素提取现有技术或传统方法中存在如下问题：

(1)目前，由于蜕皮激素在常温水中的溶解性极差，因此大多数提取以水为提取溶剂，需要高温加热回流浸提，提取后再经过浓缩，柱层析、重结晶的方法。浸提过程中需要长期维持高温，燃料耗损巨大，碳排放居高不下；浓缩水提液的过程中，由于水的沸点高，浓缩温度过高，浓缩时间长，能耗高，所以影响了蜕皮激素的生物活性；

(2)由于蜕皮激素在甲醇、乙醇中易溶，一部分人采用以甲醇、乙醇提取溶剂，提取后再经过浓缩，柱层析、重结晶的方法。但此方法容易提取大量色素及杂质，在后期纯化过程中要独立的经过脱色、柱层析分离纯化工序，生产周期长，能耗高，生产效率低下；

(3)绝大多数文献专利报道的提取方法中，所得的水浸膏必须经过大孔树脂的分离提纯，在工业生产时，再一次经过醇水或丙酮水的浓缩，浓缩中由于含水，浓缩时间长，温度高，再一次影响了蜕皮激素的生物活性。由于经过柱层析过程，生产周期加长、成本增加。

发明内容

本发明提供一种高效清洁环保提取分离纯化蜕皮激素的方法，该方法简单易行、周期短的、提取条件不苛刻、收率高、工序简化衔接紧密、生产效率高、能耗低、不排放废水、环保清洁，提取物经过简单的物理方法处理，就能富集蜕皮激素，有效的去除杂质，提高了产品质量。对生产周围的环境不污染；本发明从低成本、高收率的、高质量的角度出发，利用醇提、脱色、单相结晶方法处理，可以得到高含量的蜕皮激素。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种高效清洁环保提取分离纯化蜕皮激素的方法，包括以下步骤：

步骤一、将露水草粉碎后过筛；

步骤二、将步骤一得到的露水草细粉填装进第一色谱柱；

步骤三、将乙醇水混合液输送至第一色谱柱中；

步骤四、将从第一色谱柱出来的渗滤液输送至第二色谱柱中进行脱色；

步骤五、将从第二色谱柱出来的吸附液输送至第三色谱柱中进行吸附；

步骤六、当第三棵吸附柱流出的液体中有蜕皮激素时停止吸附，吹干第三色谱柱；所述第三色谱柱的排出液中的乙醇收集后再次泵入第一色谱柱中进行渗滤；

步骤七、吹柱至没有乙醇水出现时输送大极性有机溶剂对第三色谱柱进行解析，解析液浓缩除大极性有机溶剂；

步骤八、浓缩物进行重结晶获得高含量蜕皮激素，重结晶所用溶剂为乙酸乙酯或者四氢呋喃中的一种或者溶剂为乙酸乙酯或者四氢呋喃混合制备。

作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤一中露水草粉碎后过筛40目筛。

作为本发明的一种优选技术方案，上述第一色谱柱的径高比为1:3～8。

作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤三中乙醇水溶液流速为1.5BV～2.5BV，所述乙醇水溶液中乙醇的质量浓度为20-30％。

作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤四中第二色谱柱中填装有脱色树脂。

作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤五中第三色谱柱中填装有大孔吸附树脂。

作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤七中大极性有机溶剂为甲醇、乙醇、乙腈、丙酮中的一种。

作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤六中用压缩空气吹干填装有大孔吸附树脂的第三色谱柱。

本发明相对于现有技术的优点和技术效果：

1、本发明选择乙醇水作为提取溶剂，利用了蜕皮激素容易溶解于醇类的特性，经过反复渗滤，有效成分97％被顺利提取出来；本发明操作简单，周期短，能够避免传统的高温回流浸提所带来的高能耗、高排放缺陷，提取收率高于96％，非常适合于工业化生产；本发明选择乙醇水作为提取溶剂，无污染，用量小，提取率高，提取液经过脱色、吸附等物理方法处理后，乙醇水提取剂可再次投入使用，实现了资源循环使用，清洁环保，无排放，有利于降低工业化生产成本并且整个工艺中不会产生工艺废水减轻环境的污染；此外本发明选择乙醇水作为提取溶剂，提取路线短、周期短、较低的温度有效的保证了蜕皮激素的生物活性。

2、本发明中蜕皮激素的提纯过程无需经过柱层析，只需要进行单相溶剂乙酸乙酯、四氢呋喃进行重结晶，就可以得到含量大于98％的成品，而且所获得的蜕皮激素结晶活性高；生产成本低，操作简单，非常适合于工业化生产。

附图说明

图1为一种高效清洁环保提取分离纯化蜕皮激素的方法的设备结构示意图；

图2为图1中A处结构放大示意图。

图中：1、第一色谱柱；2、第二色谱柱；3、第三色谱柱；4、层析泵；5、溶解罐；6、锥形浓缩器；7、结晶锅。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动成果前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面将参考附图1，并结合实施例来详细说明本申请。

请参照图1，本从露水草中提取蜕皮激素的方法，具体操作如下：

将蜕皮激素含量2～3.2％的露水草100kg粉碎过40目筛；过40目筛后的露水草细粉填装进第一色谱柱1，色谱柱规格径高比1:3～8；将填装有脱色树脂的第二色谱柱2、填装有吸附树脂的第三色谱柱3与第一色谱柱1用管道首尾相连，第一色谱柱1与层析泵4连接，第三色谱柱3与溶解罐5连接；打开阀门；用层析泵4将调配好的浓度为20％～30％乙醇水以2BV流速输送至装第一色谱柱1中进行渗滤；当第三色谱柱3底部流出液TLC板图有蜕皮激素出现时，停止吸附，将压缩空气接入第三色谱柱3进行吹柱，吹出液返回第一色谱柱1，吹至无液流出时停止吹柱；用层析泵4将乙醇以2～2.5BV流速输送至第三色谱柱3中进行解析；当第三色谱柱3底部流出液TLC板图没有蜕皮激素出现时，停止吹柱，将压缩空气接入第三色谱柱3进行吹柱，吹至无液流出时停止吹柱，吹出液与解析液混合浓缩除去乙醇，浓缩过程中收集到的乙醇再次泵入第一色谱柱1中进行渗滤；得灰白色浓缩物5714g固体，送检测后蜕皮激素含量54.6％，有效量收率为97.5％；将5714g含量54.6％的灰白色浓缩物加入到溶解罐5内，用50L乙酸乙酯50℃溶解，溶解趁热过滤，滤液转移至带刮板的锥形浓缩器6中加热减压浓缩，浓缩温度为50℃，浓缩除去30L乙酸乙酯后，开始出现近白色晶体，停止浓缩，将浓缩液转移到结晶锅7中，冷却至室温自然结晶6小时，减压抽干并干燥后，得黄白色晶体3080g，经送检蜕皮激素含量92.3％，有效量收率为91.1％；再将3080g、含量92.3％蜕皮激素晶体于45℃下溶于32L四氢呋喃中溶解，溶液再次趁热过滤，除去少量黄色难溶物，将滤液于结晶锅7中自然冷却结晶8小时，减压过滤，得白色晶体，经干燥白色晶体重量2820g，经检测含量为98.6％，有效量收率为89.1％。

本实施例选择质量浓度为20-30％的乙醇水作为提取溶剂，利用了蜕皮激素容易溶解于醇类的特性，经过反复渗滤，有效成分97％被顺利提取出来；本发明操作简单，周期短，能够避免传统的高温回流浸提所带来的高能耗、高排放缺陷，提取收率高于96％，非常适合于工业化生产；本发明选择乙醇水作为提取溶剂，无污染，用量小，提取率高，提取液经过脱色、吸附等物理方法处理后，乙醇水提取剂可再次投入使用，实现了资源循环使用，清洁环保，无排放，有利于降低工业化生产成本并且整个工艺中不会产生工艺废水减轻环境的污染；此外本发明选择乙醇水作为提取溶剂，提取路线短、周期短、较低的温度有效的保证了蜕皮激素的生物活性。本发明中蜕皮激素的提纯过程无需经过柱层析，只需要进行单相溶剂乙酸乙酯、四氢呋喃进行重结晶，就可以得到含量大于98％的成品，而且所获得的蜕皮激素结晶活性高；生产成本低，操作简单，非常适合于工业化生产。

以上的，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高效清洁环保提取分离纯化蜕皮激素的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤一、将露水草粉碎后过筛；

步骤二、将步骤一得到的露水草细粉填装进第一色谱柱(1)；

步骤三、将乙醇水混合液输送至第一色谱柱(1)中；

步骤四、将从第一色谱柱(1)出来的渗滤液输送至第二色谱柱(2)中进行脱色；

步骤五、将从第二色谱柱(2)出来的吸附液输送至第三色谱柱(3)中进行吸附；

步骤六、当第三棵吸附柱流出的液体中有蜕皮激素时停止吸附，吹干第三色谱柱(3)；所述第三色谱柱(3)的排出液中的乙醇收集后再次泵入第一色谱柱(1)中进行渗滤；

步骤七、吹柱至没有乙醇水出现时输送大极性有机溶剂对第三色谱柱(3)进行解析，解析液浓缩除大极性有机溶剂；

2.根据权利要求1所述的提取蜕皮激素的方法，其特征在于，所述步骤一中露水草粉碎后过筛40目筛。

3.根据权利要求1所述的提取蜕皮激素的方法，其特征在于，所述第一色谱柱(1)的径高比为1:3～8。

4.根据权利要求1所述的提取蜕皮激素的方法，其特征在于，所述步骤三中乙醇水溶液流速为1.5BV～2.5BV，所述乙醇水溶液中乙醇的质量浓度为20-30％。

5.根据权利要求1所述的提取蜕皮激素的方法，其特征在于，所述步骤四中第二色谱柱(2)中填装有脱色树脂。

6.根据权利要求1所述的提取蜕皮激素的方法，其特征在于，所述步骤五中第三色谱柱(3)中填装有大孔吸附树脂。

7.根据权利要求1所述的提取蜕皮激素的方法，其特征在于，所述步骤七中大极性有机溶剂为甲醇、乙醇、乙腈、丙酮中的一种。

8.根据权利要求1所述的提取蜕皮激素的方法，其特征在于，所述步骤六中用压缩空气吹干填装有大孔吸附树脂的第三色谱柱(3)。