CN115894582A - 一种从桑枝中一次提取桑皮苷a和氧化白藜芦醇的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及桑枝中的化合物一次提取技术领域,特别涉及一种从桑枝中一次提取桑皮苷A和氧化白藜芦醇的方法,包括以下步骤:S1.将桑枝置于浓度为40%~70%的乙醇中加热提取至少一次,合并提取液;S2.用大孔吸附树脂吸附提取液;S3.用浓度为20%~38%的乙醇以2.6~3.5BV/h的流速洗脱步骤S2后的大孔吸附树脂,收集洗脱液;S4.用浓度为70%~90%的乙醇以3~4BV/h的流速洗脱步骤S3后的大孔吸附树脂,收集洗脱液;S5.将步骤S3和步骤S4所得的洗脱液进行浓缩和/或干燥,分别获得桑皮苷A和氧化白藜芦醇。采用较为简单的工艺从桑枝中一次性提取得到两种二苯乙烯类化合物,其制备路线简单,原料、辅助材料成本较低,适合工业化生产,有利于后续开展更多复杂应用。
Description
技术领域
本申请涉及桑枝中的化合物一次提取技术领域,特别涉及一种从桑枝中一次提取桑皮苷A和氧化白藜芦醇的方法。
背景技术
桑树作为一种传统树种,在国内被广泛种植。桑树的桑枝因其在多种疾病中的应用而被收载于中国古代药典,研究表明,桑枝中含有丰富的次生代谢产物,具有多种生物活性,但目前桑枝开发严重不足,一般作为农业废弃物处理或作为燃料使用,造成了资源的极大浪费。
近期,市场开始研究二苯乙烯,而桑枝由于含有丰富的二苯乙烯得到了广泛关注,氧化白藜芦醇是桑枝中主要的二苯乙烯类化合物之一,具有抗氧化、抗炎、抗病毒和细胞保护的活性;桑皮苷A是氧化白藜芦醇的成苷化合物,其3’-OH和4’-OH被葡萄糖分子取代,具有抗氧化、抗炎、抗病毒、抗酪氨酸酶等多种生物活性和药理功能。近年来关于桑枝的报道,主要集中在总黄酮、多糖、生物碱等方面,关于桑枝中二苯乙烯类化合物的报道较少,目前对于桑枝中的桑皮苷A和氧化白藜芦醇往往是分别进行提取,操作复杂,并且关于氧化白藜芦醇的分离纯化,多采用硅胶柱层析,采用石油醚-乙酸乙酯混合液洗脱,不适合工业化生产,或采用生物转化法,操作复杂。
发明内容
本申请的主要目的是提供一种从桑枝中一次提取桑皮苷A和氧化白藜芦醇的方法,旨在解决现有技术中对桑枝中桑皮苷A和氧化白藜芦醇需要分别进行提取,工艺复杂,提取效率不高的技术问题。
为实现上述目的,本申请提出的从桑枝中一次提取桑皮苷A和氧化白藜芦醇的方法,包括以下步骤:S1.将桑枝置于浓度为40%~70%的乙醇中加热提取至少一次,合并提取液;
S2.用大孔吸附树脂吸附所述提取液;
S3.用浓度为20%~38%的乙醇以2.6~3.5BV/h的流速洗脱步骤S2后的大孔吸附树脂,收集洗脱液;
S4.用浓度为70%~90%的乙醇以3~4BV/h的流速洗脱步骤S3后的大孔吸附树脂,收集洗脱液;
S5.将步骤S3和步骤S4所得的洗脱液进行浓缩和/或干燥,分别获得桑皮苷A和氧化白藜芦醇。
40%~70%浓度下的乙醇经加热回流提取后的提取液中既有桑皮苷A,又有氧化白藜芦醇;然后利用桑皮苷A和氧化白藜芦醇的极性和分子量差异,桑皮苷A的极性大,分子量大,本方案采用浓度为20%~38%的乙醇洗脱,而氧化白藜芦醇的极性较小,分子量小,在树脂上的吸附作用更强,本方案采用浓度为70%~90%的乙醇将其洗脱,最终达到既分离桑皮苷A又分离氧化白藜芦醇的目的,分别收集两个浓度梯度下的洗脱液,分别浓缩或干燥,以获得两种精制成分,经上述提取工艺获得的桑皮苷A纯度可达到65-80%,氧化白藜芦醇纯度可达到60-85%。
大孔吸附树脂的多孔结构对分子大小不同的物质具有筛选作用,其中大分子物质先被洗脱下来;同时,乙醇的浓度越高洗脱效果越强。本发明中分离的桑皮苷A是氧化白藜芦醇的成苷化合物,其3’-OH和4’-OH被葡萄糖分子取代,分子量比氧化白藜芦醇大,提取液在树脂中自由分散的过程中,低浓度乙醇可以单独洗脱出桑皮苷A,高浓度的乙醇既可以洗脱出桑皮苷A,又可以洗脱出氧化白藜芦醇,按照低浓度乙醇先洗脱桑皮苷A,然后再用高浓度的乙醇洗脱氧化白藜芦醇的顺序逐步洗脱,可依次得到桑皮苷A和氧化白藜芦醇。反之,如果先用高浓度的乙醇洗脱氧化白藜芦醇,则桑皮苷A和氧化白藜芦醇会同时被洗脱下来,无法实现既得到桑皮苷A,又得到氧化白藜芦醇的效果。
本发明采用浓度为20%~38%的乙醇洗脱后,在同一树脂条件下,继续使用浓度为40%~80%乙醇进行洗脱,分别收集两组洗脱液,分别获得桑皮苷A和氧化白藜芦醇的精制物,步骤简便,通过大孔吸附树脂仅需一次即可提取到两种成分,提取周期缩短,也提高了大孔吸附树脂的利用程度,更为节约。
本方案采用大孔吸附树脂对桑皮苷A和氧化白藜芦醇进行提取,大孔吸附树脂主要是以苯乙烯和丙酸酯为单体,加入乙烯苯为交联剂,甲苯、二甲苯为致孔剂,相互交联聚合形成了多孔骨架结构;采用大孔吸附树脂通过物理吸附从提取液中有选择地吸附桑皮苷A和氧化白藜芦醇,从而达到提取的目的。提取完成后,本方案还会对大孔吸附树脂进行再生处理,以便循环使用。
可选地,所述步骤S3中,用浓度为27%~35%的乙醇以2.6~3.5BV/h的流速洗脱步骤S2后的大孔吸附树脂,收集洗脱液;
所述步骤S4中,用浓度为75%~82%的乙醇以3~4BV/h的流速洗脱步骤S3后的大孔吸附树脂,收集洗脱液。在上述优选范围内,提取到的桑皮苷A和氧化白藜芦醇的纯度更高。
可选地,所述步骤S1中,加热温度>95℃。同样的,本方案将加热温度提升至95℃以上,提取效果较佳,能使桑枝中的桑皮苷A和氧化白藜芦醇组分同时提取量增多。
可选地,所述步骤S2中,所述大孔吸附树脂为非极性或弱极性大孔树脂。上述两类大孔吸附树脂对于桑皮苷A和氧化白藜芦醇的提取效果较好,大孔吸附树脂具体可为AB-8大孔树脂(苯乙烯型弱极性大孔树脂)等。
可选地,所述大孔吸附树脂为球状颗粒,比表面积≥500m2/g。
可选地,所述大孔吸附树脂的粒度范围为0.315-0.5mm占10-30%,0.5-1mm占50%-70%,1mm以上占20-30%。控制大孔吸附树脂在上述粒度范围内,对于桑皮苷A和氧化白藜芦醇的提取效果均较好,获得的桑皮苷A和氧化白藜芦醇纯度较高。
可选地,所述步骤S3和步骤S4中,所述乙醇的体积为2BV~4BV。
可选地,所述步骤S1中,乙醇与桑枝的质量比为(6-12):1。乙醇和桑枝的质量比控制在上述范围内,能更好的提取出桑枝中的桑皮苷A和氧化白藜芦醇组分。
可选地,所述步骤S1中,单次提取时间为0.5-2h。
可选地,所述步骤S1中,提取次数为1-4次。
本申请从桑枝中一次提取桑皮苷A和氧化白藜芦醇的方法具有如下有益效果:主要制备方法包括选取桑枝,采用乙醇-水混合溶媒进行提取,提取液采用大孔树脂进行精制,再用乙醇-水混合溶媒进行洗脱,洗脱液经过浓缩和/或干燥,最终可同时获得高纯度的桑皮苷A和氧化白藜芦醇,采用较为简单的工艺从桑枝中一次性提取得到两种二苯乙烯类化合物,其制备路线简单,提取效率高,原料、辅助材料成本较低,适合工业化生产,有利于后续开展更多复杂应用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅为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相关的附图。
图1是本发明采用50%乙醇提取桑枝时的色谱图;
图2是本发明依次采用浓度为50%乙醇、浓度为40%乙醇洗脱后所得物的色谱图;
图3是本发明依次采用浓度为38%乙醇、浓度为80%乙醇洗脱后所得物的色谱图;
图4是本发明采用60%乙醇提取桑枝时的色谱图;
图5是本发明依次采用浓度为60%乙醇、浓度为20%乙醇洗脱后所得物的色谱图;
图6是本发明依次采用浓度为20%乙醇、浓度为80%乙醇洗脱后所得物的色谱图;
图7是本发明采用70%乙醇提取桑枝时的色谱图;
图8是本发明依次采用浓度为70%乙醇、浓度为30%乙醇洗脱后所得物的色谱图;
图9是本发明依次采用浓度为30%乙醇、浓度为70%乙醇洗脱后所得物的色谱图;
图10是本发明不同洗脱剂对解吸效果的影响示意图。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
在本申请实施例中,一种从桑枝中一次提取桑皮苷A和氧化白藜芦醇的方法,包括以下步骤:
S1.将桑枝置于浓度为40%~70%的乙醇中加热至>95℃提取1-4次,单次提取时间为0.5-2h,合并提取液,乙醇与桑枝的质量比为(6-12):1;
步骤S1中多次提取主要是为了提取更充分,首次提取时考虑浸润药材的需要,会使用多于后续提取时的使用量,且在首次提取的过程中,已经提取出了大部分的成分,之后的提取是为了尽可能提取出残留的成分,因此,对应的提取时间也不一样,首次提取的时间较长。
S2.用大孔吸附树脂吸附所述提取液,所述大孔吸附树脂为非极性或弱极性大孔树脂,所述大孔吸附树脂为球状颗粒,比表面积≥500m2/g,所述大孔吸附树脂的粒度范围为0.315-0.5mm占10-30%,0.5-1mm占50%-70%,1mm以上占20-30%;
在步骤S3之前,一般先用水进行洗脱,以去除提取液中的多糖类成分。
S3.用浓度为20%~38%的乙醇以2.6~3.5BV/h的流速洗脱步骤S2后的大孔吸附树脂,收集洗脱液,所述乙醇的体积为3BV~4BV;
S4.用浓度为70%~90%的乙醇以3~4BV/h的流速洗脱步骤S3后的大孔吸附树脂,收集洗脱液,所述乙醇的体积为3BV~4BV;
S5.将步骤S3和步骤S4所得的洗脱液进行浓缩和/或干燥,分别获得桑皮苷A和氧化白藜芦醇。
以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明,应当理解,以下实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
一种从桑枝中一次提取桑皮苷A和氧化白藜芦醇的方法,包括以下步骤:
S1.将500g的桑枝分别置于质量为8倍、6倍、6倍且浓度为60%的乙醇中加热提取3次,提取时间分别为2h、1h和1h,提取温度均为>95℃,合并提取液,回收乙醇至无醇味;
S2.用大孔吸附树脂吸附所述提取液,采用的大孔吸附树脂为1.4Kg的AB-8树脂,柱体积为1.8L,比表面积为500m2/g;
用3倍柱体积(3BV)的水对步骤S2后的大孔吸附树脂进行洗脱,收集洗脱液;
S3.用浓度为20%且体积为3BV的乙醇以2.6BV/h的流速洗脱上述大孔吸附树脂,得到另一组洗脱液;
S4.用浓度为80%且体积为3BV的乙醇以4BV/h的流速洗脱上述大孔吸附树脂,得到又一组洗脱液;
S5.将步骤S3和步骤S4所得的洗脱液浓缩后冷冻干燥,分别获得桑皮苷A和氧化白藜芦醇的精制物。其中,桑皮苷A的纯度为71.9%,氧化白藜芦醇的纯度为61.2%(经检测分析确认)。
实施例2
一种从桑枝中一次提取桑皮苷A和氧化白藜芦醇的方法,包括以下步骤:
S1.将1500g的桑枝分别置于质量为10倍、8倍、6倍且浓度为70%的乙醇中加热提取3次,提取时间分别为1h、0.5h和0.5h,提取温度均>95℃,合并提取液,回收乙醇至无醇味;
S2.用大孔吸附树脂吸附所述提取液,采用的大孔吸附树脂为2.4Kg的D101树脂,柱体积为1.8L,比表面积为500m2/g;
用4BV的水对步骤S2后的大孔吸附树脂进行洗脱,收集洗脱液;
S3.用浓度为30%且体积为4BV的乙醇以3BV/h的流速洗脱上述大孔吸附树脂,得到另一组洗脱液;
S4.用浓度为70%且体积为4BV的乙醇以3.5BV/h的流速洗脱上述大孔吸附树脂,得到又一组洗脱液;
S5.将步骤S3和步骤S4所得的洗脱液浓缩后烘箱干燥,分别获得桑皮苷A和氧化白藜芦醇的精制物。其中,桑皮苷A的纯度为76.6%,氧化白藜芦醇的纯度为75%(经检测分析确认)。
实施例3
一种从桑枝中一次提取桑皮苷A和氧化白藜芦醇的方法,包括以下步骤:
S1.将800g的桑枝分别置于质量为10倍、8倍、8倍且浓度为50%的乙醇中加热提取3次,提取时间分别为2h、0.5h和0.5h,提取温度均>95℃,合并提取液,回收乙醇至无醇味;
S2.用大孔吸附树脂吸附所述提取液,采用的大孔吸附树脂为1.3Kg的HPD300树脂,柱体积为1.8L,比表面积为500m2/g;
用2BV的水对步骤S2后的大孔吸附树脂进行洗脱,收集洗脱液;
S3.用浓度为38%且体积为2BV的乙醇以3.5BV/h的流速洗脱上述大孔吸附树脂,得到另一组洗脱液;
S4.用浓度为80%且体积为2BV的乙醇以3BV/h的流速洗脱上述大孔吸附树脂,得到又一组洗脱液;
S5.将步骤S3和步骤S4所得的洗脱液浓缩后真空低温干燥,分别获得桑皮苷A和氧化白藜芦醇的精制物。其中,桑皮苷A的纯度为66.2%,氧化白藜芦醇的纯度为65.6%(经检测分析确认)。
实施例4
本实施例中各项条件与实施例1相同,不同之处在于:将步骤S3和S4调整为优选参数,具体为:步骤S3中,用浓度为30%的乙醇以3BV/h的流速洗脱步骤S2后的大孔吸附树脂,收集洗脱液;步骤S4中,用浓度为80%的乙醇以3.5BV/h的流速洗脱步骤S3后的大孔吸附树脂,收集洗脱液。其中,获得的桑皮苷A的纯度为72%,氧化白藜芦醇的纯度为81%(经检测分析确认)。
再进一步优选大孔吸附树脂的粒度范围为0.315-0.5mm占10-30%,0.5-1mm占50%-70%,1mm以上占20-30%后,获得的桑皮苷A的纯度可达到80%左右,氧化白藜芦醇的纯度可达到85%左右。
对比例1
取三种大孔树脂AB-8(苯乙烯型弱极性大孔树脂)、D101(苯乙烯型非极性大孔树脂)、HPD300(中等极性大孔吸附树脂)进行常规的工业树脂处理,称取2g并加入吸附柱,吸取10ml的上样液,以1ml/min的流速过上述大孔树脂,分别用10ml的水、无水乙醇洗脱,收集洗脱液、水洗脱液、醇洗脱液,计算有效成分的含量,计算吸附率和解吸率,结果如下表所示:
吸附率计算公式(%)=[(C0V0-C1V1)/C0V0]×100%C0;桑皮苷A和氧化白藜芦醇初始浓度mg/mL;V0:上样体积(mL);C1:过柱液和水洗液浓度(mg/mL);V1:过柱液和水洗液总体积(mL)。
解吸率(%)=解析率(%)=[C2V2/(C0V0-C1V1)]×100%;C0:桑皮苷A和氧化白藜芦醇初始浓度mg/mL;V0:上样体积(mL);C1:过柱液和水洗液浓度(mg/mL);V1:过柱液和水洗液总体积(mL);C2:洗脱液桑皮苷A和氧化白藜芦醇浓度(mg/mL);V2:洗脱液体积(mL)。
由上表的测试结果可以得出,采用弱极性的大孔树脂如AB-8时,对桑皮苷A和氧化白藜芦醇的吸附效果最佳,其中桑皮苷A的吸附率86.55%,氧化白藜芦醇的吸附率有100%。当采用非极性大孔吸附树脂如D101时,对桑皮苷A和氧化白藜芦醇的吸附效果稍微降低。当中等极性大孔吸附树脂如HPD300时,对桑皮苷A和氧化白藜芦醇的吸附效果则出现了较大程度的降低。
对比例2
洗脱剂浓度的优选:取预处理好的AB-8大孔树脂,称取6g,加入吸附柱,吸取100ml的上样液以1ml/min的流速过树脂,分别用100ml水、100ml 20%乙醇、40%乙醇、60%乙醇、80%乙醇洗脱,收集洗脱液、水洗脱液、不同浓度的醇洗脱液,计算有效成分的含量,作洗脱剂浓度和解吸率的曲线图,如图10所示,由测试结果可以得出,20%-80%乙醇对桑皮苷A的解吸率影响不大,而氧化白藜芦醇随着乙醇浓度升高,解吸率逐渐接近100%,桑皮苷A采用20%-38%的乙醇进行洗脱,氧化白藜芦醇采用70%-80%乙醇进行洗脱。
对比例3
本对比例中各项条件与实施例1相同,不同之处在于:加热提取温度为下表中的温度,桑皮苷A和氧化白藜芦醇的纯度测试结果如下表所示:
由上表的测试结果可以得出,2BV的乙醇洗脱时,桑皮苷A和氧化白藜芦醇未完全洗脱下来,纯度较低,但3BV-4BV乙醇洗脱时,纯度升高,最终确定采用3BV-4BV的乙醇洗脱。
以上所述仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是在本申请的发明构思下,利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种从桑枝中一次提取桑皮苷A和氧化白藜芦醇的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.将桑枝置于浓度为40%~70%的乙醇中加热提取至少一次,合并提取液;
S2.用大孔吸附树脂吸附所述提取液;
S3.用浓度为20%~38%的乙醇以2.6~3.5BV/h的流速洗脱步骤S2后的大孔吸附树脂,收集洗脱液;
S4.用浓度为70%~90%的乙醇以3~4BV/h的流速洗脱步骤S3后的大孔吸附树脂,收集洗脱液;
S5.将步骤S3和步骤S4所得的洗脱液进行浓缩和/或干燥,分别获得桑皮苷A和氧化白藜芦醇。
2.如权利要求1所述的从桑枝中一次提取桑皮苷A和氧化白藜芦醇的方法,其特征在于,所述步骤S3中,用浓度为27%~35%的乙醇洗脱步骤S2后的大孔吸附树脂,收集洗脱液;
所述步骤S4中,用浓度为75%~82%的乙醇洗脱步骤S3后的大孔吸附树脂,收集洗脱液。
3.如权利要求1所述的从桑枝中一次提取桑皮苷A和氧化白藜芦醇的方法,其特征在于,所述步骤S1中,加热温度>95℃。
4.如权利要求1所述的从桑枝中一次提取桑皮苷A和氧化白藜芦醇的方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述大孔吸附树脂为非极性或弱极性大孔树脂。
5.如权利要求1-4任一项所述的从桑枝中一次提取桑皮苷A和氧化白藜芦醇的方法,其特征在于,所述大孔吸附树脂为球状颗粒,比表面积≥500m2/g。
6.如权利要求1所述的从桑枝中一次提取桑皮苷A和氧化白藜芦醇的方法,其特征在于,所述大孔吸附树脂的粒度范围为0.315-0.5mm占10-30%,0.5-1mm占50%-70%,1mm以上占20-30%。
7.如权利要求1所述的从桑枝中一次提取桑皮苷A和氧化白藜芦醇的方法,其特征在于,所述步骤S3和步骤S4中,所述乙醇的体积为2BV~4BV。
8.如权利要求1所述的从桑枝中一次提取桑皮苷A和氧化白藜芦醇的方法,其特征在于,所述步骤S1中,乙醇与桑枝的质量比为(6-12):1。
9.如权利要求1所述的从桑枝中一次提取桑皮苷A和氧化白藜芦醇的方法,其特征在于,所述步骤S1中,单次提取时间为0.5-2h。
10.如权利要求1所述的从桑枝中一次提取桑皮苷A和氧化白藜芦醇的方法,其特征在于,所述步骤S1中,提取次数为1-4次。
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