CN116375785B - 一种原位生成低共熔溶剂纯化灵芝孢子油中三萜类化合物的方法 - Google Patents
一种原位生成低共熔溶剂纯化灵芝孢子油中三萜类化合物的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及天然产物分离纯化技术领域,尤其涉及一种原位生成低共熔溶剂纯化灵芝孢子油中三萜类化合物的方法。该方法包括步骤:将灵芝孢子油与氢键受体混合,在预设温度下搅拌,直至形成含有低共熔溶剂的混合溶液,然后冷却至室温;向冷却后的混合溶液中加入萃取剂,搅拌,静置分层,收集含有低共熔溶剂的萃取相;向所述萃取相中加入水,搅拌,静置分层,收集上层油相;将收集的油相进行冷冻干燥或旋蒸除水,得到三萜类化合物。本发明通过选择氢键受体,与灵芝孢子油中的三萜类化合物原位生成低共熔溶剂,从灵芝孢子油混合物中选择性地分离出三萜类化合物,方法简单,条件温和,所得三萜类化合物纯度达85%以上,实现了高效纯化的目的。
Description
技术领域
本发明涉及天然产物分离纯化技术领域,尤其涉及一种利用原位形成低共熔溶剂分离纯化灵芝孢子油中的三萜类化合物的方法。
背景技术
中药治疗疾病的物质基础是其中的有效化学成分,中药中植物药占 90%,是几千年来我国传统中药治疗疾病的物质基础。中药成分十分复杂且很多贵重有效成分含量很低,目前认为纤维素、叶绿素、树胶、鞣质及无机盐等为无效成分,有效成分有生物碱、黄酮体、有机酸、氨基酸、萜类、蒽醌、香豆素等。灵芝是担子菌纲多孔菌科灵芝属,是赤芝和紫芝的总称,灵芝孢子是灵芝的生殖细胞,近年来因其具有比灵芝更强的药理活性而成为国内外学者研究和开发的热点。灵芝孢子的主要成分有蛋白质、氨基酸、糖肽类、甾醇、三萜类及生物碱类化合物等。历代医书中有记载灵芝有扶正固本、滋补强壮的功效,现代临床医学证明灵芝孢子粉中的三萜类化合物具有抗肿瘤、抗癌、免疫调节及降血脂等功效,因此常以灵芝三萜的含量作为产品质量指标之一。
传统的分离纯化有效化学成分的方法包括:溶剂分离法(不同极性的溶剂分级萃取)、两相溶剂萃取法(利用在不同溶剂中溶解度不同,分配系数不同从而达到分离效果)、沉淀法(在提取物中加入某些试剂,获得有效成分或是去除杂质)、盐析法(在水提取液中,加入无机盐至一定浓度/达到饱和态使得有效成分或杂质析出,三七的水提取液中加硫酸镁至饱和状态,三七皂甙乙即可沉淀析出,自黄藤中提取掌叶防己碱,自三颗针中提取小檗碱在生产上都是用氯化钠或硫酸按盐析制备)、透析法(小分子物质通过半透膜,大分子物质无法透过)、结晶、重结晶和分布结晶法(根据溶解度的不同用结晶法来达到分离精制的目的)。上述这些方法中需要大量的有机试剂作为基础,并且分离工艺复杂、步骤繁琐、能耗高等问题。
因此针对上述传统分离技术存在的问题,现有技术仍有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于开发新型的、绿色高效、低成本的分离纯化灵芝孢子油有效成分的技术,旨在解决现有分离方法存在分离工艺复杂、步骤繁琐、能耗高等问题。
本发明的技术方案如下:
一种原位生成低共熔溶剂纯化灵芝孢子油中三萜类化合物的方法,其中,包括步骤:
将灵芝孢子油与氢键受体混合,在预设温度下搅拌,直至形成含有低共熔溶剂的混合溶液,然后冷却至室温;
向冷却后的混合溶液中加入萃取剂,搅拌,静置分层,收集含有低共熔溶剂的萃取相;
向所述萃取相中加入水,搅拌,静置分层,分别收集上层油相和下层水相;
将收集的油相进行冷冻干燥或旋蒸除水,得到三萜类化合物。
可选地,还包括步骤:将收集的水相进行除水,得到氢键受体。
可选地,所述氢键受体为季铵盐类化合物;
或者,所述氢键受体为苦参碱、甜菜碱中的至少一种。
可选地,所述季铵盐类化合物选自四甲基氯化铵、四甲基溴化铵、四丙基氯化铵、四丙基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵中的至少一种。
可选地,将灵芝孢子油与氢键受体按照质量比为20:1-185:1进行混合。
可选地,所述预设温度为室温至80 ℃。
可选地,所述在预设温度下搅拌的步骤中,所述搅拌的搅拌速度大于600 rpm。
可选地,所述萃取剂选自甲醇、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。
可选地,所述萃取剂与所述冷却后的混合溶液的体积比为1:1~10:1。
可选地,所述萃取相与水的体积比为1:1~1:5。
有益效果:本发明通过选择氢键受体,与灵芝孢子油中的三萜类化合物原位生成低共熔溶剂,从灵芝孢子油混合物中选择性地分离出三萜类化合物,方法简单,条件温和,所得灵芝三萜类化合物纯度达85%以上,实现了高效纯化的目的。此外,氢键受体的分离回收过程简单,可重复使用多次,工艺成本低。
附图说明
图1-3分别为灵芝酸A、B、C1的分子结构式。
图4为实施例5的样品的高效液相分析图;其中图4中(a)为产物的高效液相分析结果,图4中(b)为萃取剩余溶液的高效液相分析结果,通过液相积分面积计算得到三萜类化合物纯度为92.25 %,图4中(c)为灵芝孢子油的高效液相图。
图5为实施例8的样品的高效液相分析图;其中图5中(a)为产物的高效液相分析结果,图5中(b)为灵芝孢子油的高效液相分析结果,通过液相积分面积计算得到三萜类化合物纯度为90.83 %。
具体实施方式
本发明提供一种原位生成低共熔溶剂纯化灵芝孢子油中三萜类化合物的方法,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。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。
低共熔溶剂(Deep eutectic solvents, DESs)是由氢键受体(一般为离子化合物,如氯化胆碱、溴化胆碱、甜菜碱等)和氢键供体(分子化合物,如乙二醇、甘油、氨基酸、乙酰胺、尿素等)通过较强的氢键相互作用力而形成的低共熔液体混合物。作为一种新型绿色溶剂,DESs具有合成简便、价格低廉、稳定性高、纯度可靠、能导电等优点,在气体分离与吸收、萃取、生物质利用、电沉积、电化学等领域显示出巨大潜力。特别的,完全由生物体内小分子代谢物如胆碱衍生物、醇类、糖类、尿素等物质作为组分形成的天然低共熔溶剂,在食品、保健、化妆品、医药领域前景广阔。
基于此,本发明实施例提供了一种原位生成低共熔溶剂纯化灵芝孢子油中三萜类化合物的方法,其中,包括步骤:
S1、将灵芝孢子油与氢键受体混合,在预设温度下搅拌,直至形成含有低共熔溶剂的混合溶液,然后冷却至室温;
S2、向冷却后的混合溶液中加入萃取剂,搅拌,静置分层,收集含有低共熔溶剂的萃取相;
S3、向所述萃取相中加入水,搅拌,静置分层,分别收集上层油相和下层水相;
S4、将收集的油相进行冷冻干燥或旋蒸除水,得到三萜类化合物。
本实施例通过选择氢键受体,与灵芝孢子油中的三萜类化合物原位生成低共熔溶剂,从灵芝孢子油混合物中选择性地分离出三萜类化合物,方法简单,条件温和,所得灵芝三萜类化合物纯度达85%以上,实现了高效纯化的目的。此外,氢键受体的分离回收过程简单,可重复使用多次,工艺成本低。
低共熔溶剂是由氢键受体和氢键供体在一定比例下通过较强的氢键相互作用力而形成的低共熔液体混合物。灵芝孢子油中的灵芝三萜类化合物主要为灵芝酸A(结构式见图1)、灵芝酸B(结构式见图2)和灵芝酸C1(结构式见图3),这些化合物含有的大量羟基使其能够作为氢键供体。在本实施例中,为实现高选择性地分离灵芝三萜类化合物,采用原位形成DES的缔合萃取方法,利用灵芝孢子油中的灵芝酸A、灵芝酸B、灵芝酸C1等具有多个羟基的灵芝三萜类化合物作为氢键供体,与筛选的氢键受体之间形成强的氢键相互作用,最终形成低共熔溶剂。
下面对原位生成低共熔溶剂纯化灵芝孢子油中三萜类化合物的机理作介绍:将含有灵芝三萜类化合物的灵芝孢子油与氢键受体相混合,通过加热搅拌促进灵芝三萜类化合物与氢键受体通过氢键结合形成低共溶溶剂,最后形成均一透明的含有低共溶溶剂的混合溶液,通过萃取剂将低共溶溶剂从混合溶液中分离出,再利用灵芝三萜类化合物与氢键受体在水中的溶解性不同,加入水作为抗溶剂,使灵芝三萜类化合物分离出来,得到纯度较高的三萜类化合物的溶液体系。
步骤S1中,将灵芝孢子油与氢键受体按照一定质量比混合后,在预设温度下搅拌,直至形成均一透明的含有低共熔溶剂的混合溶液,然后冷却至室温。其中,所述灵芝孢子油富含三萜类化合物,其为通过水蒸馏法提取、压榨法萃取、超临界二氧化碳萃取法或其他萃取方法从灵芝孢子粉中萃取得到的灵芝孢子油。
在一种实施方式中,所述氢键受体为季铵盐类化合物。进一步地,所述季铵盐类化合物选自四甲基氯化铵、四甲基溴化铵、四丙基氯化铵、四丙基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵等中的至少一种。季铵盐大量存在于自然界中,来源丰富,绿色环保,且具有一定的生物活性。季铵盐类化合物含有N正离子,能够与灵芝三萜类化合物中的羟基形成较强的氢键作用,制备得到低共溶溶剂。
在一种实施方式中,所述氢键受体为苦参碱、甜菜碱等生物源氢键受体中的至少一种。氢键受体中的N正离子与羰基能够与三萜类化合物中的羟基产生强的氢键相互作用力,从而形成低共溶溶剂。这些生物源氢键受体可从天然植物中提取得到,来源广泛、可再生、成本低,因此分离过程绿色环保。
在一种实施方式中,将灵芝孢子油与氢键受体按照质量比为20:1-185:1进行混合。其中氢键受体的质量大于灵芝孢子油中灵芝三萜类化合物的质量,以保证与所含有的灵芝三萜类化合物形成低共熔溶剂,进而完全萃取分离出来,实现灵芝孢子油中的三萜类化合物高选择性分离。
在一种实施方式中,所述预设温度为室温至80 ℃。其中,所述室温指的是16~25℃。
在一种实施方式中,所述在预设温度下搅拌的步骤中,所述搅拌的搅拌速度大于600 rpm。进一步地,所述搅拌的搅拌速度为800~1200 rpm。
步骤S2中,向冷却后的混合溶液中加入萃取剂,充分搅拌使其混合均匀,静置分层,收集含有低共熔溶剂的萃取相。
在一种实施方式中,所述萃取剂选自甲醇、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺等中的一种或多种。
在一种实施方式中,所述萃取剂与所述冷却后的混合溶液的体积比为1:1~10:1。
步骤S3中,向所述萃取相中加入水,充分搅拌使其混合均匀,静置分层,分别收集上层油相和下层水相。
在一种实施方式中,所述萃取相与水的体积比为1:1~1:5。
将收集的油相进行冷冻干燥或旋蒸除水,得到三萜类化合物。
将收集的水相通过旋蒸、干燥进行除水,得到氢键受体。本实施例中,所述氢键受体回收过程简单,并可以重复使用,工艺过程绿化环保,成本低。
下面通过若干具体的实施例对本发明作进一步地说明。
实施例1
精准称取灵芝孢子油40 g,四丁基氯化铵1.5 g,加入50 mL离心管中,利用磁力加热搅拌器,将离心管置于70 ℃水浴中加热,并在转速1000 rpm下搅拌,搅拌3 h后体系形成均一透明的混合溶液,且颜色加深,静置室温后,向其中加入体积比1:2的甲醇,充分摇匀,静置30 min后,取出上层甲醇相。向该甲醇相中加入1:3体积的水,充分摇匀,静置30 min后取上层有机相,减压浓缩旋蒸去除溶剂,得到三萜类化合物。
实施例2
精准称取灵芝孢子油40 g,甜菜碱1.5 g,加入50 mL离心管中,利用磁力加热搅拌器,将离心管置于65 ℃水浴中加热,并在转速1000 rpm下搅拌,搅拌3 h后体系形成均一透明溶液,且颜色加深,静置室温后,向其中加入体积比1:2的甲醇,充分摇匀,静置30 min后,取出上层甲醇相。向该甲醇相中加入1:5体积的水,充分摇匀,静置30 min后取上层有机相,减压浓缩旋蒸去除溶剂,得到三萜类化合物。
实施例3
精准称取灵芝孢子油50 g,四丙基氯化铵1.5 g,加入50 mL离心管中,利用磁力加热搅拌器,将离心管置于80 ℃水浴中加热,并在转速1000 rpm下搅拌,搅拌3 h后体系形成均一透明的混合溶液,且颜色加深,静置室温后,向其中加入体积比1:10的甲醇,充分摇匀,静置30 min后,取出上层甲醇相。向该甲醇相中加入1:5体积的水,充分摇匀,静置30 min后取上层有机相,减压浓缩旋蒸去溶剂,得到三萜类化合物。
实施例4
精准称取灵芝孢子油45 g,四丁基溴化铵1.5 g,加入50 mL离心管中,利用磁力加热搅拌器,将离心管置于25 ℃水浴中加热,并在转速1000 rpm下搅拌,搅拌3 h后体系形成均一透明的混合溶液,且颜色加深,静置室温后,向其中加入体积比1:5的甲醇,充分摇匀,静置30 min后,取出上层甲醇相。向该甲醇相中加入1:3体积的水,充分摇匀,静置30 min后取上层有机相,减压浓缩旋蒸去溶剂,得到三萜类化合物。
实施例5
精准称取灵芝孢子油70 g,四丁基氯化铵3 g,加入100 mL玻璃瓶中,利用磁力加热搅拌器,将离心管置于50 ℃水浴中加热,并在转速700 rpm下搅拌,搅拌3 h后体系形成均一透明的混合溶液,且颜色加深,静置室温后,向其中加入体积比1:4的甲醇,充分摇匀,静置30 min后,取出上层甲醇相。向该甲醇相中加入1:5体积的水,充分摇匀,静置30 min后取上层有机相,减压浓缩旋蒸去溶剂,得到三萜类化合物。
实施例6
精准称取灵芝孢子油112.5 g,四甲基氯化铵1.5 g,加入200 mL玻璃瓶中,利用磁力加热搅拌器,将离心管置于70 ℃水浴中加热,并在转速700 rpm下搅拌,搅拌3 h后体系形成均一透明的混合溶液,且颜色加深,静置室温后,向其中加入体积比1:5的甲醇,充分摇匀,静置30 min后,取出上层甲醇相。向该甲醇相中加入1:3体积的水,充分摇匀,静置30min后取上层有机相,减压浓缩旋蒸去溶剂,得到三萜类化合物。
实施例7
精准称取灵芝孢子油75 g,四丙基溴化铵1.5 g,加入100 mL玻璃瓶中,利用磁力加热搅拌器,将离心管置于65 ℃水浴中加热,并在转速1000 rpm下搅拌,搅拌3 h后体系形成均一透明的混合溶液,且颜色加深,静置室温后,向其中加入体积比1:5的甲醇,充分摇匀,静置30 min后,取出上层甲醇相。向该甲醇相中加入1:5体积的水,充分摇匀,静置30min后取上层有机相,减压浓缩旋蒸去溶剂,得到三萜类化合物。
实施例8
精准称取灵芝孢子油45 g,苦参碱1.5 g,加入50 mL离心管中,利用磁力加热搅拌器,将离心管置于70 ℃水浴中加热,并在转速1000 rpm下搅拌,搅拌3 h后体系形成均一透明的混合溶液,且颜色加深,静置室温后,向其中加入体积比1:2的甲醇,充分摇匀,静置30min后,取出上层甲醇相。向该甲醇相中加入1:3体积的水,充分摇匀,静置30 min后取上层有机相,减压浓缩旋蒸去溶剂,得到三萜类化合物。
图4为实施例5的样品的高效液相分析图;其中图4中(a)为产物的高效液相分析结果,图4中(b)为萃取剩余溶液的高效液相分析结果,通过液相积分面积计算得到三萜类化合物纯度为92.25 %,图4中(c)为灵芝孢子油的高效液相图。
图5为实施例8的样品的高效液相分析图;其中图5中(a)为分离产物的高效液相分析结果,图5中(b)为灵芝孢子油的高效液相分析结果,通过液相积分面积计算得到三萜类化合物纯度为90.83 %。
综上所述,本发明提供的一种原位生成低共熔溶剂纯化灵芝孢子油中三萜类化合物的方法,本发明通过选择氢键受体,与灵芝孢子油中的三萜类化合物原位生成低共熔溶剂,从灵芝孢子油混合物中选择性地分离出三萜类化合物,方法简单,条件温和,所得灵芝三萜类化合物纯度达85%以上,实现了高效纯化的目的。此外,氢键受体的分离回收过程简单,可重复使用多次,工艺成本低。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种原位生成低共熔溶剂纯化灵芝孢子油中三萜类化合物的方法,其特征在于,包括步骤:
将灵芝孢子油与氢键受体混合,在预设温度下搅拌,直至形成含有低共熔溶剂的混合溶液,然后冷却至室温;
向冷却后的混合溶液中加入萃取剂,搅拌,静置分层,收集含有低共熔溶剂的萃取相;
向所述萃取相中加入水,搅拌,静置分层,分别收集上层油相和下层水相;
将收集的油相进行冷冻干燥或旋蒸除水,得到三萜类化合物;
所述氢键受体为季铵盐类化合物;
或者,所述氢键受体为苦参碱、甜菜碱中的至少一种;
所述季铵盐类化合物选自四甲基氯化铵、四甲基溴化铵、四丙基氯化铵、四丙基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵中的至少一种;
所述灵芝孢子油与氢键受体按照质量比为20:1-185:1进行混合;
所述预设温度为室温至80℃;
所述萃取剂选自甲醇、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的原位生成低共熔溶剂纯化灵芝孢子油中三萜类化合物的方法,其特征在于,还包括步骤:将收集的水相进行除水,得到氢键受体。
3.根据权利要求1所述的原位生成低共熔溶剂纯化灵芝孢子油中三萜类化合物的方法,其特征在于,所述在预设温度下搅拌的步骤中,所述搅拌的搅拌速度大于600rpm。
4.根据权利要求1所述的原位生成低共熔溶剂纯化灵芝孢子油中三萜类化合物的方法,其特征在于,所述萃取剂与所述冷却后的混合溶液的体积比为1:1~10:1。
5.根据权利要求1所述的原位生成低共熔溶剂纯化灵芝孢子油中三萜类化合物的方法,其特征在于,所述萃取相与水的体积比为1:1~1:5。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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