TWI785333B

TWI785333B - 紫色山藥萃取物之萃取方法

Info

Publication number: TWI785333B
Application number: TW109116365A
Authority: TW
Inventors: 鄭長義
Original assignee: 鄭長義
Priority date: 2020-05-18
Filing date: 2020-05-18
Publication date: 2022-12-01
Also published as: TW202143991A

Abstract

一種本發明紫色山藥萃取物之萃取方法，係指應用「超臨界CO₂萃取法」來進行萃取紫色山藥(Dioscore Rhizoma Thunb)根莖中所含活性物質，並搭配添加醣質營養素(Glyconutrients)應用於活化體內細胞及提供體內細胞營養素之目的，藉此，本發明之萃取過程簡易、省時且使用的CO₂溶媒臨界温度和壓力低，並能循環使用，成本低廉，萃取率高且具應用價值。

Description

紫色山藥萃取物之萃取方法

本發明係有關一種萃取方法與應用，特別指涉及一種利用「超臨界CO₂萃取法」來萃取紫色山藥(Dioscore Rhizoma Thunb，DRT)根莖中所含活性物質。

按中華民國專利於2007年3月21日公告之(申請案號：第092136872號，證書號：I276440號)之「山藥低分子萃取物及製備方法」發明專利及於2011年7月21日公告之(申請案號：093135192號，證書號：I345471號)之「山藥萃取物及其醫藥組合物」發明專利，其方法係以傳統的加酸、加醇、脫溶劑及過濾、蒸餾等過程而得萃取物再與介白素2組合而成醫藥混合物，該等過程複雜費時且萃取率不高；又一般山藥係指根莖為白色之品系(Dioscorea Opposita Thunb)之薯蕷，其含有皂苷、多巴胺，山藥碱及多酚氧化酶等有益健康成份，中醫俗稱「淮山」有益脾胃保健；而另一山藥品系(Dioscorea Rhizoma Thunb)，其根莖為紫色稱紫色山藥，其含有特殊活性物質如麩胱胺過氧化酶輔因子(GPC)及長壽蛋白(Klotho)等，其對熱敏感，超過40℃以上萃取則會被破壞；又醣質營養素係為1999年諾貝爾生理醫學獲獎人，美國布拉伯博士(Dr.GuntherBlobel)發現：醣體(醣質營養素與蛋白質或脂質之結合成醣鏈)在細胞訊息之傳遞和溝通上，具有重要的功能，而醣質營養素(Glyconutrients)所含的必需單醣和醣碼(sugar code)是構成細胞受體功能健康完整、使各組織器官機能正常，不可或缺的營養素，並證實細胞老化、病變、疾病、癌症與醣體有密切關係；醣體不完整之症狀：如醣體不完整，細胞機能就無法正常運作，身體就會出現以下四種病狀：(1)無法吸收或過度吸收養分、將導致糖尿病、癌症、骨質疏鬆及貧血等病症；(2)無法順利排除細胞間廢物，將導致高血壓、痛風等病症；(3)無法辨識自體細胞或外來細菌及病毒，將導致免疫力低下、過敏、氣喘、紅斑性狼瘡及類風濕性關節炎等症狀；(4)細胞及組織間無法彼此調節合作，將導致失眠、不孕、內分泌失調及憂鬱症等病症。是前揭習用方法以傳統的加酸、加醇、脫溶劑及過濾、蒸餾等過程而得山藥萃取物再與介白素2組合而成醫藥混合物等過程複雜、費時且萃取率低、不具實用性未見推廣，此乃為本領域研發人員極欲突破之處。

為解決上述之現有技術不足之處，本發明主要目的，在於提供一種紫色山藥萃取物之最佳萃取方法與應用，本發明係採用超臨界CO₂萃取法(Supercritical CO₂ Processing)來進行萃取紫色山藥根莖所含活性物質，以期克服現有技術中之缺陷。

本發明另一目的，在於提供一種紫色山藥萃取物之最實用具應用價值方法，本發明係利用紫色山藥根莖萃取物，搭配醣質營養素(Glyconutrients)應用於小白鼠飼糧試驗結果，證實可達到補充體內細胞營養素及活化體內細胞與延緩大腦認知能力退化之功能。

本發明顯示：在於提供一種紫色山藥萃取物之萃取方法，其萃取過程簡易、省時、溶媒臨界温度和壓力低，並能循環使用，成本低廉，萃取率高且安全。

本發明所欲解決之問題，按習知中華民國專利申請案號：第092136872號，證書號：I276440號之「山藥低分子萃取物及製備方法」發明專利及申請案號：093135192號，證書號：I345471號之「山藥萃取物及其醫藥組合物」發明專利，其方法係以傳統的加酸、加醇、脫溶劑及過濾、蒸餾等過程而得萃取物再與介白素2組合而成醫藥混合物，該等過程複雜、費時且萃取率低，且不具實用性。

解決問題之技術手段，為達上述之目的，本發明係提供一種紫色山藥萃取物之萃取方法與應用，該方法其特徵是，係採「超臨界CO₂萃取法(Supercritical CO₂ Processing)」包括步驟依序為：(一)、山藥去皮後切塊置入原料桶，並靜置十分鐘後使山藥所含活性物質穩定；(二)、將該原料桶中之去皮切塊山藥置入一萃取鍋，該萃取鍋連接一溶劑循環泵，且該溶劑循環泵將溶劑CO₂泵入該萃取鍋進行第一次萃取，以獲得第一萃取物，該萃取鍋溫度為31℃，壓力為7.39Mpa，之後再進入一萃取桶；(三)、於該萃取桶進行萃取，以獲得第二萃取物，該萃取桶經三十分鐘降壓後，停止萃取後置入一第一次分離鍋進行分離，上層為比重1.0以下的萃取物，下層為比重1.0以上之碳水化合物，該第一次分離鍋之壓力為6.5Mp，且是置入該第二萃取物三十分鐘後降壓，將所述比重1.0以下的萃取物置入該第二次分離鍋，該第二次分離鍋之溫度為31℃、壓力為6.0Mpa，經一小時後降壓後分離出所述紫色山藥萃取物，且所述紫色山藥萃取物之比重為1.0以下；其中，分離過程中，該溶劑經一低壓過濾器過濾及一第一循環溶劑冷卻器與一第二循環溶劑冷卻器，以冷凝該溶劑後，進入該溶劑貯桶，以便循環再利用。

其中，該山藥係為紫色山藥(Dioscorea Rhizoma Thunb)。

其中，該萃取鍋及該溶劑循環泵之間設有一溶劑預熱器。

其中，該萃取桶及該第一次分離鍋之間，依序串聯設有一高壓過濾器及一第一次分離預熱器。

其中，該第一次分離鍋及該第二次分離鍋之間設有一第二次預熱分離器。

其中，該第一次分離鍋及該第二次分離鍋分別連接一第一次產品桶(低壓)，且該一號產品泵及該二號產品泵同時連接至成品貯桶。

其中，該第一循環溶劑冷卻器及該第二循環溶劑冷卻器之間設有一循環溶劑乾燥器去除該溶劑中水分，以減少系統中的不凝溶劑產生而影響萃取率，又該溶劑貯桶連接設有一個真空泵。

解決問題之技術手段，為達上述之目的，本發明係提供一種紫色山藥萃取物之萃取應用，其特徵是，該山藥萃取物搭配添加醣質營養素(Glyconutrients)，提供活化小白鼠體內細胞並提供體內細胞營養素之目的。

其中，本發明該山藥係為紫色山藥(Dioscorea Rhizoma Thunb)。

其中，本發明之紫色山藥萃取物搭配添加醣質營養素(Glyconutrients)，係應用於小白鼠飼糧試驗。

對照先前技術之功效，藉此，本發明係採用超臨界CO₂萃取法來進行萃取紫色山藥根莖萃取物後；搭配醣質營養素(Glyconutrients)進行小白鼠飼糧試驗，可達到活化體內細胞及補充體內細胞營養素之目的；有效提升萃取過程簡易、省時、溶媒臨界温度和壓力低，並能循環使用，成本低廉，萃取率高且具實用價值，將可大幅擴大產業之利用性並具新穎及進步性。

M-1:原料桶

A-1:萃取鍋

A-2:萃取桶

B-1:第一次分離預熱器

C-1:第一次分離鍋

D-1:第一次產品桶(低壓)

P-1:一號產品泵

B-2:第二次預熱分離器

C-2:第二次分離鍋

D-2:第二次產品桶

P-2:二號產品泵

F-1:高壓過濾器

F-2:低壓過濾器

E-1:第一循環溶劑冷卻器

K-1:循環溶劑乾燥器

E-2:第二循環溶劑冷卻器

S-1:溶劑貯桶

VP-1:真空泵

Q-1:溶劑循環泵

Q-2:溶劑預熱器

M:去皮紫色山藥

第一圖：為本發明萃取方法流程圖。

第二圖：為本發明去皮紫色山藥實物圖。

茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而於文中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係侷限本發明於實際實施上的專利範圍，合先敘明。

請參閱第一圖及第二圖所示，係為本發明萃取方法流程圖及本發明去皮紫色山藥實物圖，本發明紫色山藥萃取物之萃取方法與應用於一較佳之實施例中，該方法其特徵是，係採「超臨界CO₂萃取法(Supercritical CO₂ Processing)」，包括步驟依序為：

(一)、紫色山藥去皮後切塊置入原料桶M-1，並靜置30分鐘使山藥所含活性物質穩定(如第一圖所示)；於本實施例該步驟(一)之去皮山藥係為紫色山藥(Dioscorea Rhizoma Thunb)M(如第二圖所示)，但並不以此限制本發明，又該紫色山藥去皮切塊係切成5cm，該紫色山藥去皮後切塊置入原料桶M-1，靜置時間為至少十分鐘，於本實施例係為三十分鐘，但並不以此限制本發明。

(二)、將前述步驟(一)去皮切塊該紫色山藥置入一萃取鍋A-1，該萃取鍋A-1連接一溶劑循環泵Q-1，且該溶劑循環泵Q-1將溶劑泵入該萃取鍋A-1進行第一次萃取，以獲得第一萃取物，再進入萃取桶A-2；於本實施例該萃取鍋A-1係為容量為1m³萃取裝置，但並不以此限制本發明，該萃取鍋A-1及該溶劑循環泵Q- 1間於本實施例設有一溶劑預熱器Q-2，該萃取鍋A-1溫度為31℃、壓力7.39Mpa，該溶劑於本實施例係為CO₂溶劑(如第一圖所示)。

(三)、前述步驟(二)去皮切塊該紫色山藥置入一萃取鍋A-1作第一次萃取，再入該萃取桶A-2經一段時間後降壓，該一段時間後降壓係為至少三十分鐘後降壓，於本實施例係為1小時後降壓，但並不以此限制本發明，停止萃取後，獲得第二萃取物，並置入一第一次分離鍋C-1進行分離成為上層為比重1.0以下的萃取物，下層為比重1.0以上的碳水化合物；於本實施例該萃取物係比重輕之麩胱胺過氧化酶輔因子(Glutathion Peroxidase Cofacts：GPC)主成分為Quercetin-3-0-rutinose(Q30)及長壽蛋白(Klotho)等，該第一次分離鍋C-1壓力為6.5Mpa，但並不以此限制本發明，又萃取桶A-2及該第一次分離鍋C-1間依序串聯設有一高壓過濾器F-1及一第一次分離預熱器B-1(如第一圖所示)。

(四)、將步驟(三)由該第一次分離鍋C-1分離去除之上層比重1.0以下的萃取物置入第二次分離鍋C-2；於本實施例該第二次分離鍋C-2之溫度為31℃、壓力為7.39Mpa，該第一次分離鍋C-1及該第二次分離鍋C-2間設有一第二次預熱分離器B-2，該第一次分離鍋C-1及該第二次分離鍋C-2分別連接一為第一次產品桶(低壓)D-1、另一為一號產品泵P-1及一為第二次產品桶D-2、另一為二號產品泵P-2，該一號產品泵P-1及該二號產品泵P-2並同時連接至一產品貯桶(如第一圖所示)。

(五)、將步驟(四)該第一次分離鍋C-1分離上層比重1.0以下的萃取物經一段時間後降壓，該經一段時間後降壓係為至少三十分鐘後降壓，於本實施例該一段時間後降壓係為1小時後降壓，但並不以此限制本發明，停止萃取後於該第二次分離鍋C-2進行分離；於本實施例該第二次分離鍋C-2經一小時後降壓停止萃取後之該第二次分離鍋C-2壓力為6.0Mpa(如第一圖所示)。

(六)、將步驟(五)之該第二次分離鍋C-2分離出紫色山藥萃取物，且紫色山藥萃取物之比重亦為1.0以下，分離過程中，循環溶劑經一低壓過濾器F-2過濾及一循環溶劑冷卻器E-1與另一循環溶劑冷卻器E-2，提供冷凝該溶劑進入該溶劑貯桶S-1，以便循環再利用；該循環溶劑冷卻器E-1及該循環溶劑冷卻器E-2間設有一循環溶劑乾燥器K-1，俾能去除循環溶劑中水分，以減少影響其再利用效果，又該溶劑貯桶S-1連接設有一個真空泵VP-1及溶劑循環泵Q1後，再進入溶劑預熱器Q2預熱後，再循環利用。

解決問題之技術手段，為達到實用之應用價值，本發明係提供一種紫色山藥萃取物之萃取方法與應用，本發明係將該紫色山藥萃取物搭配添加醣質營養素(Glyconutrients)應用於小白鼠飼養試驗，試驗結果顯示：除可提供細胞營養素及活化體內細胞之效果外，並可減緩年齡對大腦認知能力退化之功能。

《應用試驗》

1.試驗一：小白鼠血液性狀比較試驗。

(1)方法：取出生90日齡小白鼠30隻，分三組，每組10隻，進行四週後採血分析其血液性狀。

A、對照組：配合飼糧

B、試驗一組：配合飼糧+紫色山藥萃取物

C、試驗二組：配合飼糧+紫色山藥萃取物+醣質營養素

★配合飼糧：小麥胚芽40%小米33.3%魚粉5.0%大豆粉7.5%苜蓿5.0%玉米油2.0%酵母2.0%碳酸鈣1.3%微量元素3.9%。

(2)結果：由表1得知B、C二組之白血球及淋巴球數目含量均增加。顯示：該發明之萃取物及併用醣質營養素者，均有提升小白鼠免疫力之功能。

2.試驗二：對皮下纖維母細胞含量影響之試驗

(1)方法：取120日齡小白鼠24隻分成三組，每組8隻。

A、對照組：配合飼料(成份同試驗一)

B、試驗一組：配合飼糧+紫色山藥萃取物(500mg)

C、試驗二組：配合飼糧+紫色山藥萃取物(500mg)+醣質營養素(500mg)

(2)結果：

A：纖維母細胞形狀比一般細胞大，成星形或梭形，有突起，細胞核呈卵圓形，染色體稀疏，染色著色較淡、核仁明顯較大，胞質較多。其能加速合成或分泌膠原蛋白，可維持表層皮膚的彈性。

B：膠原蛋白可與彈性蛋白與蛋白多醣形成膠原纖維、彈性纖維及網狀纖維，可增加構成器官之細胞膜靭性，使細胞不受損。

C：纖維母細胞功能活躍，在組織損傷的修護過程中具有加速傷口愈合之功能。

3.試驗三：對小白鼠大腦認知能力(退化)比較試驗

(1)方法

A：對照一組：小白鼠出生後五月齡10隻(相當於人20歲齡)對照二組：小白鼠出生後十八月齡10隻(相當於人65歲齡)試驗組：小白鼠出生後十八月齡10隻(相當於人65歲齡)

B：飼糧對照一組：同試驗一，基礎配合飼糧對照二組：同試驗一，基礎配合飼糧試驗組：基礎配合飼糧+紫色山藥萃取物(500mg)+醣質營養素500mg

C：進行走5公尺長迷宮比賽，計算其達到終點站所需時間

(2)結果

由此試驗結果顯示：18月齡小白鼠(相當於人類65歲)其飼糧含有紫色山藥萃取物+醣質營養素，具有延緩大腦認知能力退化之效果(達70%)為一大發現。

本發明紫色山藥萃取物之萃取方法與應用係採用超臨界CO₂萃取的方法，溶媒CO₂為無毒、不殘留，代替水或有機溶劑作為萃取介質，且在接近室溫的條件下進行萃取，其優點列舉如下：

1、CO₂無色、無味、無毒且通常條件為氣體，無溶劑殘留問題，用它作萃取溶媒，絕對安全且萃取物獲得容易。

2、萃取溫度接近室溫，整個萃取分離過程在內部進行對溼、熱、光等具敏感的物質的萃取率高。

3、流程簡單，步驟少，耗時短，省去傳統萃取法的某些分離上的步驟且效率高。

4、超臨界CO₂的溶解能力和滲透能力強，擴散速度快且是在連續動態條件下進行，萃取完全。

5、CO₂只對溶質起作用，不改變溶質以外的任何成份或性狀。

6、CO₂價廉易得，其臨界溫度和臨界壓力低，操作上易達成並循環使用，生產成本低。用萃取後的剩餘物(碳水化合物之料渣)亦可作為動物飼料用。

藉此，本發明係採用超臨界CO₂萃取法(Supercritical CO₂ Processing)來進行萃取紫色山藥根莖所含活性物質；進而達成，係利用萃取紫色山藥根莖萃取物，搭配醣質營養素(Glyconutrients)應用於小白鼠飼糧試驗證實：可達到活化體內細胞及補充體內細胞營養素功能，並有助抗老化增加免疫力及增加皮下纖維母細胞數目，有助於合成膠原蛋白之功能。

綜觀上述可知，本發明在突破先前之技術結構下，確實已達到所欲增進之功效，且也非熟悉該項技藝者所易於思及，再者，本發明申請前未曾公開，其所具之進步性、實用性，顯已符合發明專利之申請要件，爰依法提出發明申請，懇請貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

以上所述之實施例僅係為說明本發明之技術構思及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。