CN117285580A - 一种从甜菊叶中分离制备高纯莱鲍迪苷a的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种从甜菊叶中分离制备高纯莱鲍迪苷A的方法。所述方法包括如下步骤:采用渗漉法对甜菊叶进行提取,收集渗漉液;将所述渗漉液经过后处理,得到所述高纯莱鲍迪苷A。本发明的方法渗透与扩散同时进行,能显著提高提取速度与提取效果;以干基为基准,莱鲍迪苷A的质量百分比可达10~12%,提取率高于95%,同时甜菊叶渣内残留的提取溶剂可以得到充分的回收;本发明大幅降低了生产水耗,减少污水及絮凝渣的排放。
Description
技术领域
本发明涉及天然物质提取技术领域,特别涉及一种从甜菊叶中分离制备高纯莱鲍迪苷A的方法。
背景技术
甜菊糖苷是一种从菊科草本植物甜叶菊中提取的四环双萜化合物,它的甜度可达蔗糖的250~450倍,而热量只有蔗糖的1/300,口感非常接近于蔗糖,是天然、健康、低卡的甜味剂。甜菊糖苷还具有结构稳定、耐热、防腐等性能,添加到食品中可抑制细菌生长,可延长产品的保质期。甜菊糖苷在体内的代谢途径研究发现,甜菊糖苷对高血压、高血糖、肥胖及龋齿等都具有很好的疗效。欧洲已批准甜菊糖作为食品添加剂使用,美国食品药物管理局也已经将高品质甜菊糖定为GRAS(Generally Recognized As Safe,广泛地被认为安全),我国也已将甜菊糖苷作为甜味剂列入食品添加剂中。
甜菊糖苷的主要甜味物质含有甜菊苷(Steviolside)、莱鲍迪苷A(RebaudiosideA)、莱鲍迪苷D(Rebaudioside D)和莱鲍迪苷M(Rebaudioside M),其中主要成分为莱鲍迪苷A(RA)和甜菊苷(STV),约占甜菊糖苷的90wt%。莱鲍迪苷A在甜味特征上更接近蔗糖,是一种较为理想的甜味剂,也是当前甜菊糖苷工业生产中最为重要和产量最大的甜味剂。
甜菊糖苷中莱鲍迪苷A(RA苷)的含量越高,甜味就越纯正,也就更受消费者青睐。因此,要想改善现有甜菊苷产品风味,就必须提高甜菊苷产品中莱鲍迪苷A的含量。这不仅与原料有关,而且与加工工艺技术有关。目前莱鲍迪苷A提纯和精制工艺手段包括色谱法、分子印迹法、膜分离法和重结晶法。这些技术的缺点主要有采用高温高压操作、操作复杂、生产周期较长、产品中RA纯度低、成本高等。因此,亟需开发一种操作简单、流程短、成本低、产品纯度高的莱鲍迪苷分离纯化新技术。
发明内容
为了解决现有技术中存在的甜菊糖苷提取方法能耗过大、口感纯度不足的缺陷,本发明提供了一种从甜菊叶中分离制备高纯莱鲍迪苷A的方法。本发明的方法能耗较低、质量稳定、成本低、操作简便,适合工业化生产。采用本发明的方法制备得到高纯莱鲍迪苷A,高纯是指纯度在95%以上。
在第一方面,本发明提供了一种从甜菊叶中分离制备高纯莱鲍迪苷A的方法,包括如下步骤:
采用渗漉法对甜菊叶进行提取,收集渗漉液;将所述渗漉液经过后处理,得到所述高纯莱鲍迪苷A。
在一些实施方式中,所述后处理包括:步骤S1,去除所述渗漉液中的短链醇,得到浓缩水溶液;步骤S2,对所述浓缩水溶液进行萃取,收集水相,得到提取液;步骤S3,将所述提取液进行洗脱,得到洗脱液;步骤S4,将所述洗脱液进行第一干燥后洗涤、结晶、再进行第二干燥,得到所述高纯莱鲍迪苷A。
在一些实施方式中,渗漉法操作过程中可以连续补加提取溶剂,为了提高提取溶剂的利用效率,还可以对提取溶剂进行回收处理。具体的处理方式包括:用去离子水自上而下流经渗漉柱,控制流速为0.5~1.5倍甜菊叶粉堆积体积(BV)/小时,收集出口处含提取溶剂与水的混合液体,经蒸馏处理回收溶剂在本发明中,甜菊叶粉经渗漉提取后得到的提取液中,莱鲍迪苷A的含量较高,以干基为基准,莱鲍迪苷A的质量百分比可达10~12%,提取率高于95%,同时甜菊叶渣内残留的提取溶剂可以得到充分的回收。
在一些实施方式中,所述渗漉法包括:将甜菊叶粉末装填入渗漉柱,向所述渗漉柱中加入提取溶剂浸泡,然后利用所述提取溶剂进行渗漉提取,收集渗漉液。
在一些实施方式中,所述浸泡的温度为20~50℃,例如可以为20℃、22℃、24℃、26℃、28℃、30℃、32℃、34℃、36℃、38℃、40℃、42℃、44℃、46℃、48℃、50℃。
在一些实施方式中,所述浸泡的时间为30~120分钟,例如可以为30分钟、35分钟、40分钟、45分钟、50分钟、55分钟、60分钟、70分钟、75分钟、80分钟、90分钟、100分钟、110分钟或120分钟。
在一些实施方式中,所述提取溶剂为体积分数为30%~95%的甲醇水溶液或乙醇水溶液,体积分数可以为30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或95%。
在一些实施方式中,所述提取溶剂的加入量为甜菊叶粉末堆积体积(BV)的0.7~1.2倍,例如为0.7倍、0.8倍、0.9倍、1.0倍、1.1倍或1.2倍。
在一些实施方式中,所述渗漉提取的过程中补加提取溶剂,直至所述渗漉液的体积为甜菊叶粉末堆积体积的3~5倍。
在一些实施方式中,所述渗漉提取的过程中补加提取溶剂的流速为0.5~4BV/h,例如流速为0.5BV/h、0.6BV/h、0.7BV/h、0.8BV/h、0.9BV/h、1.0BV/h、1.1BV/h、1.2BV/h、1.3BV/h、1.4BV/h、1.5BV/h、2BV/h、2.5BV/h、3BV/h、3.5BV/h或4BV/h。
在一些实施方式中,步骤S1中,采用真空浓缩的方式去除所述渗漉液中的短链醇,优选地,浓缩至所述渗漉液体积的15~25%,例如为15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%。
在一些实施方式中,步骤S2中,萃取采用有机溶剂,优选地,所述有机溶剂为与水不相同的弱极性有机溶剂,更优选地,所述有机溶剂选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯等中的一种或多种。
在一些实施方式中,所述有机溶剂与所述浓缩水溶液中的水层的体积比为1:(1~5),体积比可以为1:1、1:2、1:3、1:4或1:5。
在一些实施方式中,为了去除弱极性杂质,可以进行多次萃取,优选萃取3~5次。
在一些实施方式中,所述步骤S3包括:将所述提取液通过大孔吸附树脂,依次用水、第一醇溶液进行洗脱,收集洗脱液。
在一些实施方式中,所述大孔吸附树脂选自HPD-750、AB-8、ADS-7、LX-60或LX-T28中的一种或多种。
在一些实施方式中,所述水的用量为2~3BV,例如2BV、2.1BV、2.2BV、2.3BV、2.4BV、2.5BV、2.6BV、2.7BV、2.8BV、2.9BV或3BV;优选地,所述第一醇溶液为体积分数为25~45%的乙醇溶液(例如体积分数为25%、28%、31%、34%、37%、40%、43%、45%);更优选地,所述第一醇溶液的用量为7~15BV,例如为7BV、8BV、9BV、10BV、11BV、12BV、13BV、14BV或15BV。
在一些实施方式中,所述步骤S4包括:将所述洗脱液进行第一干燥后洗涤、结晶,热溶后趁热过滤得第一莱鲍迪苷A;回收滤液,加入纯度为98%的莱鲍迪苷A诱导结晶,离心甩滤洗涤,与趁热过滤得到的莱鲍迪苷A产品混合,得到所述高纯莱鲍迪苷A;或
将所述洗脱液进行第一干燥后洗涤、结晶,热溶后趁热过滤得第一莱鲍迪苷A;
回收滤液,降温至4℃静置8~16h结晶,离心甩滤洗涤,与趁热过滤得到的莱鲍迪苷A产品混合,得到所述高纯莱鲍迪苷A。所述第一干燥可以采用真空干燥。
在一些实施方式中,所述洗涤采用第二醇溶液,优选地,所述第二醇溶液为体积分数90~99%的甲醇溶液或乙醇溶液。
在一些实施方式中,结晶过程中的固液比为1:(3~9),固液比可以为1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8或1:9。
在另一方面,本发明提供了一种高纯莱鲍迪苷A,所述高纯莱鲍迪苷A按照上述第一方面所述的方法制备得到。
在一些实施方式中,所述高纯莱鲍迪苷A的纯度为95%以上。
相较于传统的热水浸渍法,本发明采用常温渗漉法从甜叶菊中提取甜菊糖,渗透与扩散同时进行,能显著提高提取速度与提取效果;以干基为基准,莱鲍迪苷A的质量百分比可达10~12%,提取率高于95%,同时甜菊叶渣内残留的提取溶剂可以得到充分的回收,常温渗漉法能耗更低;和传统的水提取工艺相比,该工艺大幅降低了生产水耗,减少污水及絮凝渣的排放,为一种高效的生产工艺。本发明的工艺可使用乙醇、乙酸乙酯和水三种溶剂完成,毒性低。本发明在渗漉液浓缩后采用3~5次液液萃取,除去弱极性杂质,可减少该类杂质进入大孔吸附树脂,延长树脂使用周期,并提高甜菊糖苷的纯度。本发明在萃取滤液时无需加热,在室温下充分混合即可完成;后续的大孔树脂吸附、重结晶或干燥均无需加热或极少加热,可显著减少能源消耗,降低生产成本。按照本发明所述方法制备得到的甜菊糖苷中的莱鲍迪苷A含量达95%,甜菊糖苷总苷含量>98%,回收率>50%,品质优良。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用于构成对本发明的任何限制。
除特别说明外,本发明提取高纯莱鲍迪苷A是在20~35℃下进行。
甜菊糖分析条件:
实施例1
从甜菊叶中分离制备高纯莱鲍迪苷A,包括以下步骤:
(1)提取:甜菊叶粉碎后过100目筛(干基中莱鲍迪苷A的质量百分比为12.13wt%),称取50g甜菊叶粉装填入渗漉柱(Φ4.0cm×20cm),装填均匀后其堆积体积约为150mL,向渗漉柱中加入150mL体积百分浓度为75%的乙醇水溶液,在25℃下浸泡60分钟使其充分溶胀。保温状态下,开启渗漉柱出口阀,进行渗漉操作,收集渗漉液的同时连续补加体积百分浓度为75%的乙醇水溶液,控制流速在2.8mL/min(168mL/h,约为1.12BV/h),直至收集到的渗漉液体积为501.2mL(相当于3.34BV);渗漉提取液经分析,固形物含量(固形物含量是指将溶液干燥至恒重时的质量与干燥前溶液体积的比,下同)为59.17mg/mL,其中,以干基(干基是指溶液干燥后得到的固体的质量,即溶液中的全部溶质的质量总和,下同)计,莱鲍迪苷A的质量百分比为20.2%,莱鲍迪苷A的提取率为98.77%。
(2)浓缩:将收集到的渗漉液置于水浴60℃、真空-0.08MPa条件下进行浓缩,回收乙醇,得约100mL渗漉液的浓缩水溶液;
(3)萃取:量取乙酸乙酯25mL,对前述水溶液进行液液萃取,萃取5次,取水层,得到除去弱极性杂质的渗漉液;
(4)树脂吸附:加水,将前述除去弱极性杂质的渗漉液的固形物含量调节至15mg/mL,通过80g的大孔吸附树脂HPD-750(吸附柱的径高比=1:10),调整上样流速为1BV/h,吸附完成后用2BV的纯化水冲洗,再用体积百分浓度35%的乙醇水溶液洗脱,收集10个BV乙醇溶液的洗脱液;
(5)洗涤结晶:将前述乙醇水溶液洗脱液真空干燥,得到4.99g粗糖,取体积百分浓度95%的乙醇水溶液15mL,70℃加热,在100rpm搅拌下充分混合,至瓶璧出现白色固体后趁热过滤,洗涤,得白色固体1.81g,回收剩余溶剂,降温至4℃,静置10个小时出现结晶,将其过滤并洗涤干燥后,合并两次固体共2.53g,经HPLC分析得产品中莱鲍迪苷A的纯度为95.28%,莱鲍迪苷A的回收率为39.75%。
实施例2
从甜菊叶中分离制备高纯莱鲍迪苷A,包括以下步骤:
(1)提取:甜菊叶粉碎后过100目筛(干基中莱鲍迪苷A的质量百分比为12.21%),称取45g甜菊叶粉装填入渗漉柱(Φ4.0cm×20cm),装填均匀后其堆积体积约为150mL,向渗漉柱中加入120mL体积百分浓度为75%的甲醇水溶液,在25℃下浸泡60分钟使其充分溶胀。保温状态下,开启渗漉柱出口阀,进行渗漉操作,收集渗漉液的同时连续补加体积百分浓度为75%的甲醇水溶液,控制流速在2.8mL/min(168mL/h,约为1.12BV/h),直至收集到的渗漉液体积为496.9mL(相当于3.34BV);渗漉提取液经分析,固形物含量为54.76mg/mL,其中,以干基计,莱鲍迪苷A的质量百分比为19.72%,莱鲍迪苷A的提取率为97.74%。
(2)浓缩:将收集到的渗漉液置于水浴60℃、真空-0.08MPa条件下进行浓缩,回收乙醇,得100mL渗漉液的浓缩水溶液;
(3)萃取:量取乙酸乙酯25mL,对前述水溶液进行液液萃取,萃取4次,取水层,得到除弱极性杂质的渗漉液。
(4)树脂吸附:加水,将前述除低极性杂质的渗漉液的固形物含量调节至15mg/mL,通过80g的大孔吸附树脂AB-8(吸附柱的径高比=1:10),调整上样流速为1BV/h,吸附完成后用2BV的纯化水冲洗,再用体积百分浓度35%的乙醇水溶液洗脱,收集10个BV乙醇溶液的洗脱液;
(5)洗涤结晶:将前述乙醇水溶液洗脱液真空干燥,得到4.79g粗糖,取体积百分浓度95%的乙醇水溶液14.5mL,70℃加热,在100rpm搅拌下充分混合,至瓶璧出现白色固体后趁热过滤,洗涤,得白色固体1.88g,回收剩余溶剂,降温至4℃,静置8个小时出现结晶,将其过滤并洗涤干燥后,合并两次固体共2.44g,经HPLC分析,产品中莱鲍迪苷A的纯度为96.03%,莱鲍迪苷A的回收率为42.65%。
实施例3
从甜菊叶中分离制备高纯莱鲍迪苷A,包括以下步骤:
(1)提取:甜菊叶粉碎后过100目筛(干基中莱鲍迪苷A的质量百分比为11.86wt%),称取466g甜菊叶粉装填入渗漉柱(Φ8.0cm×80cm),装填均匀后其堆积体积约为1420mL,向渗漉柱中加入1000mL体积百分浓度为75%的乙醇水溶液,在25℃下浸泡60分钟使其充分溶胀。保温状态下,开启渗漉柱出口阀,进行渗漉操作,收集渗漉液的同时连续补加体积百分浓度为75%的乙醇水溶液,控制流速在20mL/min(1200mL/h,约为0.85BV/h),直至收集到的渗漉液体积为4295mL(相当于3.02BV);渗漉提取液经分析,固形物含量为59.28mg/mL,其中,以干基计,莱鲍迪苷A的质量百分比为20.98%,莱鲍迪苷A的提取率为96.65%。
(2)浓缩:将收集到的渗漉液置于水浴60℃、真空-0.08MPa条件下进行浓缩,回收乙醇,得1000mL渗漉液的水溶液;
(3)萃取:量取乙酸乙酯250mL,对前述水溶液进行液液萃取,萃取5次,取水层,得到除去弱极性杂质的渗漉液。
(4)树脂吸附:加水,将前述除去弱极性杂质的渗漉液的固形物含量调节至15mg/mL,通过800g的大孔吸附树脂LX-60(吸附柱的径高比=1:10),调整上样流速为1BV/h,吸附完成后用2BV的纯化水冲洗,再用体积百分浓度35%的乙醇水溶液洗脱,收集10个BV乙醇溶液的洗脱液;
(5)洗涤结晶:将前述乙醇水溶液洗脱液真空干燥,得到48.99g粗糖,取体积百分浓度95%的乙醇水溶液147mL,70℃加热,在100rpm搅拌下充分混合,至瓶璧出现白色固体后趁热过滤,洗涤,得白色固体19.12g,回收剩余溶剂,降温至4℃,静置10个小时出现结晶,将其过滤并洗涤干燥后,合并两次固体共23.58g,经HPLC分析,产品中莱鲍迪苷A的纯度为95.03%,莱鲍迪苷A的回收率为40.54%。
实施例4
从甜菊叶中分离制备高纯莱鲍迪苷A,包括以下步骤:
(1)提取:甜菊叶粉碎后过100目筛(干基中莱鲍迪苷A的质量百分比为11.91%),称取50g甜菊叶粉装填入渗漉柱(Φ4.0cm×20cm),装填均匀后其堆积体积约为142mL,向渗漉柱中加入115mL体积百分浓度为75%的乙醇水溶液,在25℃下浸泡60分钟使其充分溶胀。保温状态下,开启渗漉柱出口阀,进行渗漉操作,收集渗漉液的同时连续补加体积百分浓度为75%的甲醇水溶液,控制流速在2.75mL/min(165mL/h,约为1.16BV/h),直至收集到的渗漉液体积为489.4mL(相当于3.45BV);渗漉提取液经分析,固形物含量为57.51mg/mL,其中,以干基计,莱鲍迪苷A的质量百分比为20.72%,莱鲍迪苷A的提取率为97.93%。
(2)浓缩:将收集到的渗漉液置于水浴60℃、真空-0.08MPa条件下进行浓缩,回收乙醇,得100mL渗漉液的水溶液;
(3)萃取:量取乙酸乙酯25mL,对前述水溶液进行液液萃取,萃取5次,取水层,得到除去弱极性杂质的渗漉液。
(4)树脂吸附:加水,将前述除去弱极性杂质的渗漉液的固形物含量调节至15mg/mL,通过80g的大孔吸附树脂ADS-7(吸附柱的径高比=1:10),调整上样流速为1BV/h,吸附完成后用2BV的纯化水冲洗,再用体积百分浓度35%的乙醇水溶液洗脱,收集10个BV乙醇溶液的洗脱液;
(5)洗涤结晶:将前述乙醇水溶液洗脱液真空干燥,得到4.91g粗糖,取体积百分浓度95%的乙醇水溶液14.75mL,70℃加热,在100rpm搅拌下充分混合,至瓶璧出现白色固体后趁热过滤,洗涤,得白色固体2.01g,回收剩余溶剂,降温至4℃,静置8个小时出现结晶,将其过滤并洗涤干燥后,合并两次固体共2.54g,经HPLC分析,产品中莱鲍迪苷A的纯度为96.43%,莱鲍迪苷A的回收率为41.13%。
实施例5
从甜菊叶中分离制备高纯莱鲍迪苷A,包括以下步骤:
(1)提取:甜菊叶粉碎后过100目筛(干基中莱鲍迪苷A的质量百分比为12.32%),称取486g甜菊叶粉装填入渗漉柱(Φ8.0cm×80cm),装填均匀后其堆积体积约为1480mL,向渗漉柱中加入1000mL体积百分浓度为75%的乙醇水溶液,在25℃下浸泡60分钟使其充分溶胀。保温状态下,开启渗漉柱出口阀,进行渗漉操作,收集渗漉液的同时连续补加体积百分浓度为75%的乙醇水溶液,控制流速在21mL/min(1260mL/h,约为0.85BV/h),直至收集到的渗漉液体积为4500mL(相当于3.04BV);渗漉提取液经分析,固形物含量为59.06mg/mL,其中,以干基计,莱鲍迪苷A的质量百分比为21.71%,莱鲍迪苷A的提取率为96.36%。
(2)浓缩:将收集到的渗漉液置于水浴60℃、真空-0.08MPa条件下进行浓缩,回收乙醇,得900mL渗漉液的水溶液;
(3)萃取:量取乙酸乙酯220mL,对前述水溶液进行液液萃取,萃取5次,取水层,得到除去弱极性杂质的渗漉液。
(4)树脂吸附:加水,将前述除去弱极性杂质的渗漉液的固形物含量调节至15mg/mL,通过800g的大孔吸附树脂LX-T28(吸附柱的径高比=1:10),调整上样流速为1BV/h,吸附完成后用2BV的纯化水冲洗,再用体积百分浓度35%的乙醇水溶液洗脱,收集10个BV乙醇溶液的洗脱液;
(5)洗涤结晶:将前述乙醇水溶液洗脱液真空干燥,得到51.18g粗糖,取体积百分浓度95%的乙醇水溶液154mL,70℃加热,在100rpm搅拌下充分混合,至瓶璧出现白色固体后趁热过滤,洗涤,得白色固体21.35g,回收剩余溶剂,降温至4℃,静置10个小时出现结晶,将其过滤并洗涤干燥后,合并两次固体共29.01g,经HPLC分析,产品中莱鲍迪苷A的纯度为95.29wt%,莱鲍迪苷A的回收率为46.17%。
实施例6
从甜菊叶中分离制备高纯莱鲍迪苷A,包括以下步骤:
(1)提取:甜菊叶粉碎后过100目筛(干基中莱鲍迪苷A的质量百分比为11.97%),称取1000g甜菊叶粉装填入渗漉柱(Φ8.0cm×80cm),装填均匀后其堆积体积约为2550mL,向渗漉柱中加入1800mL体积百分浓度为75%的乙醇水溶液,在25℃下浸泡60分钟使其充分溶胀。保温状态下,开启渗漉柱出口阀,进行渗漉操作,收集渗漉液的同时连续补加体积百分浓度为75%的乙醇水溶液,控制流速在40mL/min(2400mL/h,约为0.94BV/h),直至收集到的渗漉液体积为8500mL(相当于3.33BV);渗漉提取液经分析,固形物含量为62.92mg/mL,其中,以干基计,莱鲍迪苷A的质量百分比为21.53%,莱鲍迪苷A的提取率为96.20%。
(2)浓缩:将收集到的渗漉液置于水浴60℃、真空-0.08MPa条件下进行浓缩,回收乙醇,得2000mL渗漉液的水溶液;
(3)萃取:量取乙酸乙酯500mL,对前述水溶液进行液液萃取,萃取5次,取水层,得到除去弱极性杂质的渗漉液。
(4)树脂吸附:加水,将前述除去弱极性杂质的渗漉液的固形物含量调节至15mg/mL,通过1500g的大孔吸附树脂HPD-750(吸附柱的径高比=1:10),调整上样流速为1BV/h,吸附完成后用2BV的纯化水冲洗,再用体积百分浓度35%的乙醇水溶液洗脱,收集10个BV乙醇溶液的洗脱液;
(5)洗涤结晶:将前述乙醇水溶液洗脱液真空干燥,得到110.92g粗糖,取体积百分浓度95%的乙醇水溶液333mL,70℃加热,在100rpm搅拌下充分混合,至瓶璧出现白色固体后趁热过滤,洗涤,得白色固体42.54g,回收剩余溶剂,降温至4℃,静置10个小时出现结晶,将其过滤并洗涤干燥后,合并两次固体共54.37g,经HPLC分析,产品中莱鲍迪苷A的纯度为95.39%,莱鲍迪苷A的回收率为43.33%。
实施例7-18
制备方法与实施例1相同,不同之处在于,按照表1调整条件参数。
对比例1
从甜菊叶中分离制备高纯莱鲍迪苷A,包括以下步骤:
(1)提取:甜菊叶粉碎后过100目筛(干基中莱鲍迪苷A的质量百分比为12%),称取31.9g甜菊叶粉装填入渗漉柱(Φ4.0cm×20cm),装填均匀后其堆积体积约为130mL,向渗漉柱中加入120mL纯化水,在25℃下浸泡60分钟使其充分溶胀。保温状态下,开启渗漉柱出口阀,进行渗漉操作,收集渗漉液的同时连续补加纯水,控制流速在2.1mL/min(126mL/h,约为0.97BV/h),直至收集到的渗漉液体积为679.5mL(相当于5.22BV);渗漉提取液经分析,固形物含量为27.51mg/mL,其中,以干基计,莱鲍迪苷A的质量百分比为19.60%,莱鲍迪苷A的提取率为93.38%。
(2)浓缩:将收集到的渗漉液置于水浴60℃、真空-0.08MPa条件下进行浓缩,回收乙醇,得约65mL渗漉液的水溶液;
(3)萃取:量取乙酸乙酯16.5mL,对前述水溶液进行液液萃取,萃取3次,取水层,得到除去弱极性杂质的渗漉液。
(4)树脂吸附:加水,将前述除去弱极性杂质的渗漉液的固形物含量调节至15mg/mL,通过70g的大孔吸附树脂HPD-750(吸附柱的径高比=1:10),调整上样流速为1BV/h,吸附完成后用2BV的纯化水冲洗,再用体积百分浓度35%的乙醇水溶液洗脱,收集10个BV乙醇溶液的洗脱液;
(5)洗涤结晶:将前述乙醇水溶液洗脱液真空干燥,得到3.94g粗糖,取体积百分浓度95%的乙醇水溶液12mL,70℃加热,在100rpm搅拌下充分混合,至瓶璧出现白色固体后趁热过滤,洗涤,得白色固体2.01g,回收剩余溶剂,降温至4℃,静置10个小时出现少量结晶,将其过滤并洗涤干燥后,合并两次固体共2.13g,得产品中莱鲍迪苷A的纯度为43.28%,莱鲍迪苷A的回收率为29.65%。
对比例2
从甜菊叶中分离制备高纯莱鲍迪苷A,包括以下步骤:
(1)提取:取甜菊叶细粉2kg,加纯化水16kg在25℃快速搅拌10min,充分离心甩滤,得粗滤液1,滤渣1加纯化水12kg,在25℃快速搅拌5min,充分离心甩滤,得粗滤液2,滤渣2加纯化水12kg,在25℃快速搅拌5min,充分离心甩滤,得粗滤液3,合并粗滤液1、2、3,得到粗滤液;经错流过滤,得精滤液。
(2)纯化:取精滤液SP-3大孔树脂柱(径高比=22cm∶120cm),依次用3BV纯化水、5~15BV 5~60%甲醇液梯度洗涤,用体积浓度的75%乙醇洗脱,收集乙醇洗脱液至无莱鲍迪苷A。
(3)富集:向乙醇洗脱液中加质量0.1%的活性炭,搅拌15min,脱炭后错流过滤,滤液回收50~70%乙醇再利用,放置结晶12~18h,待结晶完全,过滤,即得类白色粉末,收率为2.81%,纯度为65.27%。
对比例3:
从甜菊叶中分离制备高纯莱鲍迪苷A,包括以下步骤:
(1)提取:甜菊叶粉碎后过100目筛(干基中莱鲍迪苷A的质量百分比为12%),称取50g甜菊叶粉装填入渗漉柱(Φ4.0cm×20cm),装填均匀后其堆积体积约为150mL,向渗漉柱中加入150mL乙醇,在25℃下浸泡60分钟使其充分溶胀。保温状态下,开启渗漉柱出口阀,进行渗漉操作,收集渗漉液的同时连续补加纯乙醇,控制流速在2.8mL/min(168mL/h,约为1.12BV/h),直至收集到的渗漉液体积为501.2mL(相当于3.34BV);渗漉提取液经分析,固形物含量为22.67mg/mL,其中,以干基计,莱鲍迪苷A的质量百分比为25.10%,莱鲍迪苷A的提取率仅60.12%。
(2)浓缩:将收集到的渗漉液置于水浴60℃、真空-0.08MPa条件下进行浓缩,回收乙醇,得约100mL渗漉液的水溶液;
(3)萃取:量取乙酸乙酯25mL,对前述水溶液进行液液萃取,萃取5次,取水层,得到除去弱极性杂质的渗漉液;
(4)树脂吸附:加水,将前述浓缩液的固形物含量调节至15mg/mL,通过80g的大孔吸附树脂HPD-750(吸附柱的径高比=1:10),调整上样流速为1BV/h,吸附完成后用2BV的纯化水冲洗,再用体积百分浓度35%的乙醇水溶液洗脱,收集10个BV乙醇溶液的洗脱液;
(5)洗涤结晶:将前述乙醇水溶液洗脱液真空干燥,得到1.7g粗糖,取体积百分浓度95%的乙醇水溶液6mL,70℃加热,在100rpm搅拌下充分混合,瓶璧出现固体颜色呈棕灰色,洗涤,得棕灰色固体0.8g;回收剩余溶剂,降温至4℃,静置10个小时,未出现结晶,得产品中莱鲍迪苷A的纯度为56.28%,莱鲍迪苷A的回收率仅15%。
对比例4
相对对比例2仅改变提取温度条件,升温至50℃。
表1
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从表1中可以看出,本申请采用常温渗漉法从甜叶菊中提取甜菊糖,能耗更低,与传统的水提取工艺(对比例2和对比例4)相比,本申请的方法更加高效,大幅降低了生产水耗,减少污水及絮凝渣的排放。
从表1中还可以看出,萃取溶剂的极性,洗脱剂的浓度也会对RA的纯度和回收率产生影响。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制,凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形,均落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种从甜菊叶中分离制备高纯莱鲍迪苷A的方法,包括如下步骤:
采用渗漉法对甜菊叶进行提取,收集渗漉液;将所述渗漉液经过后处理,得到所述高纯莱鲍迪苷A。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述后处理包括如下步骤:
步骤S1,去除所述渗漉液中的短链醇,得到浓缩水溶液;
步骤S2,对所述浓缩水溶液进行萃取,收集水相,得到提取液;
步骤S3,将所述提取液进行洗脱,得到洗脱液;
步骤S4,将所述洗脱液进行第一干燥后洗涤、结晶、再进行第二干燥,得到所述高纯莱鲍迪苷A。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述渗漉法包括:
将甜菊叶粉末装填入渗漉柱,向所述渗漉柱中加入提取溶剂浸泡,然后利用所述提取溶剂进行渗漉提取,收集渗漉液;
优选地,所述浸泡的温度为20~50℃;
优选地,所述浸泡的时间为30~120分钟。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述提取溶剂为体积分数为30%~95%的甲醇水溶液或乙醇水溶液;
优选地,所述提取溶剂的加入量为甜菊叶粉末堆积体积的0.7~1.2倍;
优选地,所述渗漉提取的过程中补加提取溶剂,直至所述渗漉液的体积为甜菊叶粉末堆积体积的3~5倍;
优选地,所述渗漉提取的过程中补加提取溶剂的流速为0.5~4BV/h。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤S1中,采用真空浓缩的方式去除所述渗漉液中的短链醇,优选地,浓缩至所述渗漉液体积的15~25%。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤S2中,萃取采用有机溶剂,优选地,所述有机溶剂为与水不相同的弱极性有机溶剂,更优选地,所述有机溶剂选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯中的一种或多种;和/或
所述有机溶剂与所述浓缩水溶液中的水层的体积比为1:(1~5)。
7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤S3包括:
将所述提取液通过大孔吸附树脂,依次用水、第一醇溶液进行洗脱,收集洗脱液;
优选地,所述大孔吸附树脂选自HPD-750、AB-8、ADS-7、LX-60或LX-T28中的一种或多种;
优选地,所述水的用量为2~3BV;
优选地,所述第一醇溶液为体积分数为25~45%的乙醇溶液;
更优选地,所述第一醇溶液的用量为7~15BV。
8.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤S4包括:
将所述洗脱液进行第一干燥后洗涤、结晶,热溶后趁热过滤得第一莱鲍迪苷A;
回收滤液,加入纯度为98%的莱鲍迪苷A诱导结晶,离心甩滤洗涤,与趁热过滤得到的莱鲍迪苷A产品混合,得到所述高纯莱鲍迪苷A;或
将所述洗脱液进行第一干燥后洗涤、结晶,热溶后趁热过滤得第一莱鲍迪苷A;
回收滤液,降温至4℃静置8~16h结晶,离心甩滤洗涤,与趁热过滤得到的莱鲍迪苷A产品混合,得到所述高纯莱鲍迪苷A。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述洗涤采用第二醇溶液,优选地,所述第二醇溶液为体积分数90~99%的甲醇溶液或乙醇溶液;
优选地,结晶过程中的固液比为1:(3~9)。
10.一种高纯莱鲍迪苷A,其特征在于,所述高纯莱鲍迪苷A按照权利要求1至9中任一项所述的方法制备得到;
优选地,所述高纯莱鲍迪苷A的纯度为95%以上。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310825232.XA CN117285580A (zh) | 2023-07-06 | 2023-07-06 | 一种从甜菊叶中分离制备高纯莱鲍迪苷a的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310825232.XA CN117285580A (zh) | 2023-07-06 | 2023-07-06 | 一种从甜菊叶中分离制备高纯莱鲍迪苷a的方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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CN117285580A true CN117285580A (zh) | 2023-12-26 |
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ID=89252470
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310825232.XA Pending CN117285580A (zh) | 2023-07-06 | 2023-07-06 | 一种从甜菊叶中分离制备高纯莱鲍迪苷a的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117285580A (zh) |
-
2023
- 2023-07-06 CN CN202310825232.XA patent/CN117285580A/zh active Pending
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