CN1273985A - 原花色素的制备工艺 - Google Patents

Abstract

一种原花色素的制备工艺,分提取、精制两个工序,用乙醇水溶液浸提含原花色素的植物材料,提取原花色素,在精制工序中用丙酮以沉淀的方法除去水溶性的杂质,得到高纯度的原花色素产品。该工艺方法简单,所用溶剂价格低廉。以葡萄籽和松树皮为原料,原花色素得率分别为5.0%和12%,产品中原花色素含量一般在65%,其重金属含量、微生物指标、硫化物灰分等远低于“食品卫生标准”,可安全用作药品、保健品、食品和化妆品等的添加剂。

Description

原花色素的制备工艺

本发明涉及一种以植物材料为原料制备原花色素的生产工艺。

原花色素或原花青素(Proanthocyanidins，Procyanidins，Pycnogenols)属缩合鞣质类物质，是由羟基黄烷类化合物以碳-碳键相联而形成的一类多酚化合物(Polyphenols)，其结构单元是黄烷-3-醇(Flavan-3-ol)，如(+)-儿茶素[(+)-Catechin]和(-)-表儿茶素[(-)-Epicatechin]。这类化合物本身无色，但在酸性溶液中加热能生成花色素(Anthocyanidins)，故名原花色素，也称白花色素(Leucoanthocyanidins)。植物中所含的原花色素大多为2～4个黄烷-3-醇聚合而成的寡聚体(Oligoproanthocyanidins)，故原花色素的商品名为“OPC”。原花色素是具有很强作用的抗氧化剂和自由基清除剂，能预防和治疗因自由基引发的各种疾病。因此，原花色素已成为一种医药、保健品的重要原料及食品、化妆品的重要添加剂。

原花色素的现有制备工艺为：用水加热提取(日本专利：平3-200781)，或用稀酒、稀丙酮冷浸提取(姚新生.天然药物化学.人民卫生出版社.1988.253-257)，提取液在减压浓缩、过滤或离心除去水不溶的杂质后得到水溶液，该水溶液(若直接干燥可得到原花色素的粗提物)因含大量的水溶性杂质，需要精制。进一步精制一般采用乙酸乙酯反复萃取，乙酸乙酯萃取液经脱水、减压浓缩后直接干燥(欧洲专利：EP0,384,796 A1)或先经氯仿沉淀、将沉淀物干燥(美国专利：US 4,698,360)而得到原花色素提取物(即商品OPC)。也有在原花色素水溶液中添加酵母粉通过发酵除取糖类杂质(欧洲专利：EP0,790,314 A2)。

在上述制备工艺中，精制用乙酸乙酯萃取，存在下列缺点：

(1)因原花色素在乙酸乙酯中的溶解度很低，所以这种精制方法的得率极低；

(2)因消耗大量的有机溶剂，成本高；

(3)方法比较复杂，实施过程对人员素质和设备要求较高。

用发酵法精制无法除去非糖类杂质。

本发明的目的旨在解决上述问题，提出一种提取后用分部沉淀的方法制备高产率、高纯度的原花色素新工艺。

原花色素提取物的精制过程主要是除去水溶性杂质，研究表明这种杂质主要是糖类(包括多糖、寡糖及小分子糖类)及少量粗蛋白(包括多肽、寡肽)等(欧洲专利EP 790,314 A2)。这些杂质不溶于丙酮，而原花色素能溶于丙酮，根据原花色素及其所含杂质的这种性质，我们发现在原花色素提取物的水溶液中加入一定量的丙酮，可使上述这些杂质沉淀而被除去，从而达到精制的目的。用这种方法，不仅原花色素的收率高、操作简单易行，而且成本低、产品质量有保证。

本发明原花色素的制备工艺，分两个工序进行：(1)提取工序：以植物为原料，用溶剂浸提植物材料，分离除去水不溶物质后浓缩得原花色素浓缩水溶液；(2)精制工序：用溶剂除去原花色素浓缩水溶液中的水溶性杂质，然后浓缩去除溶剂并干燥得原花色素产品，其特征在于所述的精制工序中，以丙酮作溶剂，采用沉淀的方法除去水溶性杂质，丙酮加入量为所述原花色素浓缩水溶液量的2～6倍(V/W)。

植物材料：植物体任何一部分如种子、树皮、根、茎叶，只要含有原花色素，本发明都可采用作原料，已发现许多植物材料含有原花色素，如葡萄籽、松树皮、肉桂皮等。葡萄(Vitis vinifera)籽，可为葡萄酒厂酿制葡萄酒的废渣，但最好是未经发酵的葡萄籽，否则得率将大大降低；松树皮：为马尾松(Pinus massoniana)的内皮。植物材料晾干后粉碎，过10～20目粗筛。

提取工序：本发明可采用现有的常用的提取方法，例如可以用水作溶剂加热提取，但水提液难以过滤，需要高速离心设备才能得到澄清溶液，所以最好采用乙醇水溶液作溶剂浸泡提取，乙醇浓度为50％～70％(体积比)，最适浓度为60％，为提高得率可用溶剂浸提原料多次，一般浸提2～3次。加入乙醇水溶液的量为所用的植物材料质量的2～8倍。如以葡萄籽为原料，第一次提取加4倍植物材料量(V/W)，第二、第三次加2～3倍量；如以松树皮为原料，第一次加8倍植物材料量(V/W)，第二和第三次加4倍量。浸泡时间：浸泡时间应足够长，以使原花色素能被充分提取为准。一般来说，第一次提取浸泡有2～3天，第二和第三次各有1天就基本可以了。浸提液经提取罐或渗滤罐底部的过滤层(如砂袋、滤布等)流出即为澄清溶液。将三次提取液合并，减压浓缩至植物材料量的1/3～2/3(V/W)，再加2～3倍该浓缩液量的水(V/V)。放置(一般10～24小时)沉淀，将上清液减压浓缩，得到原花色素浓缩水溶液。

精制工序：原花色素浓缩水溶液在搅拌下加入丙酮，加入丙酮的量为该原花色素浓缩水溶液重量的2～6倍(V/W)，最适量是4～5倍。为节省丙酮用量，原花色素浓缩水溶液的波美度最好是20～26°(比重1.16～1.22)。然后静置10～24小时至沉淀完全，弃去沉淀，上清液在较低的温度下减压浓缩至不含丙酮为止，该浓缩液经减压浓缩干燥或喷雾干燥成粉即得到精制原花色素(商品“OPC”)。

本发明达到的技术效果：

1.得率高，以葡萄籽为原料一般在5.0％左右，松树皮为12％左右。

2.一步即可完成精制，方法简单；实施过程对人员和设备要求不高。

3.得到的提取物中原花色素的含量高，一般在65％左右。

4.所用有机溶剂价格低廉，且大部分可回收使用，成本低。

5.得到的提取物中重金属含量、微生物指标、硫化物灰分等远低于“食品卫生标准”。

下面通过实施例对本发明的最佳实施方式和细节加以说明。

在实施例中用酸化香兰素(Acidified Vanillin)法(Richard B.Broadhurst andWilliam T.Jones，1978)测定原花色素含量。具体方法如下；

1.先配制下列溶液：

(1)4％(W/V)香兰素甲醇溶液——香兰素溶液。

(2)0.2-0.3mg/ml浓度的样品水溶液——样品溶液。

(3)0.2-0.3mg/ml浓度的儿茶素(纯度为98％)水溶液——标准品溶液。

2.测定：

(1)样品的测定：取0.5ml样品溶液于避光试管中，加入3ml香兰素溶液，混匀，再加入1.5ml浓盐酸，混匀后在20℃左右的温度下放置15分钟，测定该溶液在500nm波长的吸光度(吸光度A)。

(2)标准品的测定：同上述(1)方法测定标准品溶液的吸光度(吸光度B)。

(3)空白对照：以水代替样品溶液，其它按(1)的方法进行，得到吸光度C。

(4)修正液：用甲醇代替香兰素溶液，其它按(1)的方法进行，得到吸光度D。

3.计算：按下列公式计算：

实施例一：

400克葡萄籽粉置于下口瓶中，用60％乙醇冷浸，第一次加1600毫升，浸泡48小时，第二、第三次各加1200毫升，浸泡24小时，放出并收集浸提液。将三次浸提液合并后减压浓缩至200毫升，浓缩液加水至800毫升，混匀，放置12小时沉淀完全。倾出上清液，上清液减压浓缩至80克(波美度＝25°)，将该浓缩液等量地分成四份(每份20克)，分别在搅拌下加入40、60、80、100毫升丙酮，放置约6小时至沉淀完全，倾出上清液，减压浓缩，干燥成粉，得率及原花色素含量如表1。

另取100克葡萄籽，完全按专利(欧洲专利：EP 0,384,796 A1)乙酸乙酯萃取方法进行，其得率及含量亦列于表1。

表1：不同比例的丙酮沉淀精制OPC的得率和含量

精制方法	本发明方法(丙酮沉淀法)				专利方法(AcOEt萃取)
						2倍量	3倍量	4倍量	5倍量
	得率(％)	6.5	6.2	5.5						5.5	1.2
含量(％)					58.6	59.3	63.7	67.4	66.3

实施例二：

马尾松内皮干粉100克，加800毫升60％乙醇浸泡48小时，过滤；残渣加300毫升60％乙醇浸泡24小时，过滤；残渣按第二次提取方法再提取一次。合并三次提液，减压浓缩至50毫升，加水至200毫升，放置12小时至沉淀完全，倾出上清液，减压浓缩至约20克，于该浓缩液在搅拌下加入4.5倍体积量丙酮，放置24小时至沉淀完全，上清液经减压浓缩、干燥，成淡棕红色粉末。得率为15％，OPC含量为74％。

实施例三：

1500公斤葡萄籽粉置于一10立方米的提取罐中，加入6000升60％的乙醇，滤出提取液；残渣再提取两次，第二、第三次提取均加3000升60％乙醇浸泡24小时。合并三次提取液，减压浓缩至500-700升，加水至2000升，放置24小时至沉淀完全，倾出上清液并减压浓缩至300公斤，在搅拌下加入1350升丙酮，放置24小时至沉淀完全，将上清液减压回收丙酮，水溶液经喷雾干燥得81公斤淡棕红色粉末，得率为5.4％，OPC含量为67％。

实施例四：

1000公斤马尾松内皮干粉置于10立方米的提取罐中，加入8000升60％的乙醇，滤出提取液；残渣再提取两次，第二、第三次提取均加4000升60％乙醇浸泡24小时。合并三次提取液，减压浓缩至约600升，加水至2400升，放置24小时至沉淀完全，倾出上清液并减压浓缩至500公斤，在搅拌下加入2250升丙酮，放置24小时至沉淀完全，上清液减压回收丙酮，得到的水溶液经喷雾干燥得123公斤淡棕红色粉末，得率为12.3％，OPC含量为71％。

Claims (6)

1.一种原花色素的制备工艺，分两个工序进行：(1)提取工序：以植物为原料，用溶剂浸提植物材料，分离除去水不溶物质后浓缩得原花色素浓缩水溶液；(2)精制工序：用溶剂除去原花色素浓缩水溶液中的水溶性杂质，然后浓缩去除溶剂并干燥得原花色素产品，其特征在于所述的精制工序中，以丙酮作溶剂，采用沉淀的方法除去水溶性杂质，丙酮加入量为所述原花色素浓缩水溶液量的2～6倍(V/W)。

2.根据权利要求1所述的原花色素的制备工艺，其特征在于所述的提取工序中，所述溶剂为乙醇浓度为55％～70％(体积比)的乙醇水溶液，所述的乙醇水溶液用量为所述植物材料量的2～8倍(V/W)，所述的浸提为3次，将3次浸提所得的提取液分别除去水不溶物质后的溶液合并，浓缩至所述植物材料量的1/3～2/3(V/W)，再加入2～3倍体积的水(V/V)，再次除去水不溶杂质后浓缩得原花色素浓缩水溶液。

3.根据权利要求1所述的原花色素的制备工艺，其特征在于所述的丙酮加入量为所述的原花色素浓缩水溶液量的4～5倍(V/W)。

4.根据权利要求1或2所述的原花色素的制备工艺，其特征是在所述的提取工序中，所取得的原花色素浓缩水溶液的波美度为20～26°。

5.根据权利要求1或2所述的原花色素的制备工艺，其特征是用于提取原花色素的植物材料为葡萄籽，所述的溶剂为乙醇浓度60％(体积比)的乙醇水溶液，所述的浸提为3次，乙醇水溶液的用量第一次为所述葡萄籽量的4倍(V/W)，第二、三次浸提均为所述葡萄籽量的2～3倍(V/W)。

6.根据权利要求1或2所述的原花色素的制备工艺，其特征是用于提取原花色素的植物材料为松树皮，所述的溶剂为乙醇浓度60％(体积比)的乙醇水溶液，所述的浸提为3次，乙醇水溶液的用量第一次为所述松树皮量的8倍(V/W)，第二、三次浸提均为所述松树皮量的4倍(V/W)。