CN201613040U - 一种植物体中主要生物活性成分萃取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种能够将植物根、茎、叶及果、核中有机化学成分分别进行提取、分离和纯化的萃取装置。其特征是：提取分离纯化器为方形塔状，由至下而上设置的溶剂供给系统、溶剂回收室、分离纯化室、成分提取室和用于溶剂冷凝的冷凝管组成，溶剂供给系统、溶剂回收室、分离纯化室之间分别设有控制阀。溶剂供给系统包括水浴加热池、溶剂池、磁力搅拌器、水浴控温电路以及溶剂蒸汽输送管。溶剂回收室与溶剂池连接部位有溶剂蒸汽循环输送侧管和溶剂回收控制阀。成分提取室和分离纯化室处于统一密闭的空间等高的抽屉式多层结构内。本实用新型简单易行、操作方便，使提取与分离纯化过程在同一装置内进行，提取溶剂循环使用，提取分离纯化成本低。

Description

一种植物体中主要生物活性成分萃取装置

技术领域

本实用新型涉及一种植物体中化学成分萃取装置，特别是涉及一种能够将植物根、茎、叶及果、核中有机化学成分分别进行提取、分离和纯化的萃取装置。

技术背景

我国森林资源丰富，品种众多，尤其是具有药用价值的果树等数量众多，产销量大，是农业的支柱产业之一。目前，对这些果树的开发利用集中果实的培育和简单深加工如制成膏、酒等。植物果肉、果核、叶肉、根部及树皮中含有各种化学成分，如能将这些活性化学成分进行萃取，深度开发利用，应用于其他行业如医药行业、保健品、美容护肤品、食品添加剂等等，将大幅度提高果树的果肉、果核、叶肉、根茎、皮等的开发利用价值，带来巨大的深加工附加值与经济效益。

植物果肉、叶肉中含有多种生物活性化学成分，具有很高的药用利用价值。以福建盛产的枇杷、橄榄、芒果为例，《本草纲目》记载：“枇杷和胃降气，清热解暑毒。”现代药理学研究表明其具有抗炎、止咳作用，临床常用于治疗急慢性呼吸道等疾病。近年研究还发现，具有抗肿瘤、抗病毒、降血糖、保肝利胆、清除氧自由基、增强机体免疫功能等作用。《中国药典》记载橄榄有清热、利咽、生津、解毒的功能，用于治疗咽喉肿痛、咳嗽、烦渴、鱼蟹中毒等。芒果具有平喘止咳祛痰、免疫、抗炎、镇痛，保肝利胆，抗脂质过氧化，抗病毒，抗肿瘤，抗菌等作用，对中枢神经系统和心血管系统疾病也有明显疗效。

已有的研究表明，常见果肉、果核、叶肉中的生物活性成分主要分为挥发油、三萜类、倍半萜类、黄酮类、多酚类、氨基酸、糖苷类、及有机酸类等有机化学成分。对它们进行有效的提取与分离纯化一直是研究焦点。从已报道的提取分离过程来看，常见分离纯化过程为：首先是选用某种溶剂或混合溶剂进行提取，然后将提取液浓缩进行纯化，使用的纯化方法包括柱层析法、结晶法、重结晶法，以及液相色谱等。已有的提取方法包括：溶剂提取法、索氏提取法、超声波提取法、活性炭脱色法、大孔吸附树脂分离方法、微波辅助法等。

这些提取分离纯化方法的主要缺陷是：(1)只对果树叶中其中一种或一类活性成分进行提取分离，没有系统提取果树叶中含有的多种生物活性组分，资源没有得到充分利用。(2)采用先提取、后浓缩、再分离纯化的模式，提取与分离纯化独立进行，工序繁琐，耗时耗工耗料，提取成本高。这两大缺陷严重制约了有效活性生物成分的深加工开发。

发明内容

鉴于现有植物根、茎、叶、核及果肉中生物活性成分提取纯化所存在的两大缺陷，本发明的目的就是要设计一种简单易行、操作方便、提取分离纯化成本低、能系统地依次对果肉、果核、叶肉、根部及树皮中多种主要生物活性成分进行分别提取的提取分离纯化器，通过该提取分离纯化器实现主要生物活性组分能系统地被依次提取，使资源得到充分利用，同时使提取与分离纯化过程在同一装置内进行，提取溶剂可循环使用，省时省工省料，大幅降低提取分离纯化成本，推动果肉、果核、叶肉、根部及树皮中生物活性组分的提取分离纯化的产业化。

本实用新型通过以下技术方案实现：本装置为方形塔状结构，由至下而上设置的溶剂供给系统、溶剂回收室、分离纯化室、成分提取室和用于溶剂冷凝的冷凝管组成，溶剂供给系统、溶剂回收室、分离纯化室之间分别设有控制阀。

所述的溶剂供给系统包括利用供热源加热的水浴加热池、位于水浴加热池内待加热的溶剂池、用于控制溶剂温度平衡的磁力搅拌器、水浴控温电路以及溶剂蒸汽向上输送的溶剂蒸汽输送管。

所述的溶剂回收室位于溶剂池之上，其间的连接部位设置有溶剂蒸汽循环输送侧管和溶剂回收控制阀。

所述的成分提取室和分离纯化室呈上下设置，并处于统一密闭的空间内，该空间分割成等高的抽屉式多层结构，每抽屉层可插入一个抽屉，抽屉面板内侧面设置有密封胶片，抽屉的底板均匀分布有细密的网眼，使用中可根据原料及提取成分的不同调整成分提取室和分离纯化室的抽屉数，成分提取室用于盛放植物体原料，分离纯化室的抽屉用于盛放提取分离纯化柱。

所述的提取分离纯化柱中的柱下端置有沙芯，沙芯上置有适量的硅胶或氧化铝等其它固态粉末分离纯化剂。

所述的用于溶剂冷凝的冷凝管为常规的水冷式冷凝管。

使用时，溶剂供给系统的溶剂池中注入所需的沸点低于100℃的溶剂，在成分提取室的抽屉中，放置经预处理的待分离纯化的粉末状植物体原料，在分离纯化室的抽屉中，放置提取分离纯化剂。利用供热源如高温蒸汽对水浴加热池进行加热，加热温度不超过120℃，同时启动溶剂池内控制溶剂温度平衡的磁力搅拌器、水浴控温电路。当溶剂受热达到沸点并蒸发时，溶剂蒸汽通过溶剂蒸汽输送管向上输送并进入成分提取室，此时一部分溶剂气体经过设置于顶部的水冷式冷凝管冷凝回落到植物体原料中，一部分直接受低温植物体原料的作用也同时冷凝至植物体原料中，形成被提取的植物体原料完全浸泡在溶剂中，溶剂对植物体原料中的生物活性成分进行提取，提取后生物活性成分连同溶剂一起向下渗透并经过分离纯化剂，通过控制阀，进一步滴入溶剂回收室中。

通过设置于溶剂回收室底部的检测口，收集由分离纯化柱中滴下的溶剂进行成分检测，如前后两次收集的成分相同，则打开收集容器下端的控制阀使溶剂滴入溶剂池内，溶剂被加热后又通过溶剂蒸气输送管进入循环萃取过程。如检测收集容器中前后成分不一样，则换一新的加热容器收集新的组分。

本实用新型所述的装置，还可以采用电加热的方式对水浴加热池进行加热，电加热功率依不同的溶剂可以做相应调整。

附图说明

图1是本实用新型可提取植物体原料中生物活性成分的提取装置纵向剖面示意图。

图2是本实用新型成分提取室和分离纯化室中使用的等高抽屉示意图。

图1中，1是常规的水冷式冷凝管；2是水冷式冷凝管1的低位进水口；3是溶剂蒸汽向上输送的溶剂蒸汽输送管的进气室；4是成分提取室，本图所示的成分提取反应室由两个抽屉构成；5是抽屉支撑滑轨；6是分离纯化室，本图所示的成分提取反应室由三个抽屉构成；7是抽屉的面板；8是控制阀门A；9是溶剂回收室；10是检测取样口；11是溶剂添加管；12是用于更换另一种溶剂后溶剂池清洗的进水管；13是加热水浴池；14是位于加热水浴池13内待加热的溶剂池；15是溶剂排出管；16是用于为加热水浴池供热源的蒸汽管；17是水冷式冷凝管1的高位出水口；18是溶剂蒸汽向上输送的溶剂蒸汽输送管；19是控制阀门B；20是用于控制溶剂温度平衡的磁力搅拌器。

图2中，7是抽屉的面板；21是分布有均匀细密网眼的抽屉底板；22是抽屉侧板。

具体实施方式

为了对本实用新型进一步的了解，现结合附图1、图2对其作具体的说明。

实施例1

按照附图1所示的结构，采用不锈钢板材和不锈钢钢管加工出至下而上设置的溶剂供给系统、溶剂回收室9、分离纯化室6、成分提取室4和用于溶剂冷凝的水冷式冷凝管1组成的方形塔状结构的提取分离纯化器。其中溶剂供给系统为800×1000×200(mm)，溶剂回收室9为800×800×300(mm)，分离纯化室6和成分提取室4长宽为800×800(mm)，高为1600(mm)；抽屉单层毛高250(mm)。

最下三个抽屉构成分离纯化室6，在分离纯化室6中，每抽屉分别填充250mm高的100-200目二氧化硅，最上两个抽屉组成成分提取室4，并在两个抽屉中，加入经60℃烘干的橄榄叶粉末(200目)4000g，溶剂池14通过溶剂添加管11注入40000mL石油醚。

通入蒸汽，对水浴加热池13进行加热，启动用于控制溶剂温度平衡的磁力搅拌器20，加热搅拌回流，开始循环萃取分离提纯。每当溶剂回收室9中的收集300mL溶剂时从检测取样口10取样检测其中所含的化学成分。

将溶剂回收室9中检测显示成分相同的溶液通过阀门19转移至溶剂池14，继续使溶剂进行循环萃取分离提纯。当检测发现溶剂回收室9中的溶液化学成分发生变化时，暂时停止溶液向下转移。这时将集于溶剂池中化学成分相同的溶液从下端的溶剂排出管15转移，另通过溶剂添加管11加氯仿于加热容器中重新开始新一轮循环萃取分离提纯。当氯仿溶液中化学成分变化时，按同样的程序，改加丙酮萃取。转移出的溶液旋转蒸发浓缩得到相应油状物质或固体粉末。

通过上述的装置，萃取分离提纯分别得到挥发油、三萜类和黄酮类化合物，收率分别为1.5％、2.9％和13.5％。经UV和HPLC检测它们的纯度分别为86.0％、81.3％和78.5％。

实施例2

重复实施例1所述的结构和操作过程，将成分提取室和分离纯化室中最下两个抽屉调整成成分离纯化室6，最上三个抽屉调整成成分提取室4；先用氯仿后用丙酮为溶剂，枇杷叶为植物体原料，萃取分离提纯分别得到三萜类化合物和黄酮类化合物，其收率为3.1％和8.4％。经UV和HPLC检测它们的纯度分别为83.5％和79.7％。

Claims (6)

1.一种植物体中主要生物活性成分萃取装置，其特征是提取分离纯化器为方形塔状，由至下而上设置的溶剂供给系统、溶剂回收室、分离纯化室、成分提取室和用于溶剂冷凝的冷凝管组成，溶剂供给系统、溶剂回收室、分离纯化室之间分别设有控制阀。

2.根据权利要求1所述的植物体中主要生物活性成分萃取装置，其特征是溶剂供给系统包括利用了供热源加热的水浴加热池、位于水浴加热池内待加热的溶剂池、用于控制溶剂温度平衡的磁力搅拌器、水浴控温电路以及溶剂蒸汽向上输送的溶剂蒸汽输送管。

3.根据权利要求1所述的植物体中主要生物活性成分萃取装置，其特征是溶剂回收室位于溶剂池之上，其间的连接部位设置有溶剂蒸汽循环输送侧管和溶剂回收控制阀。

4.根据权利要求1所述的植物体中主要生物活性成分萃取装置，其特征是所述的成分提取室和分离纯化室呈上下设置，并处于统一密闭的空间内，该空间分割成等高的抽屉式多层结构，每抽屉层可插入一个抽屉，抽屉面板内侧面设置有密封胶片，抽屉的底板均匀分布有细密的网眼。

5.根据权利要求4所述的植物体中主要生物活性成分萃取装置，其特征是所述的提取分离纯化柱中的柱下端置有沙芯，沙芯上置有适量的硅胶或氧化铝固态粉末分离纯化剂。

6.根据权利要求1所述的植物体中主要生物活性成分萃取装置，其特征是所述的用于溶剂冷凝的冷凝管为常规的水冷式冷凝管。

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