专利名称：一种超声酶法辅助提取茄尼醇的方法
技术领域：
本发明涉及一种提取茄尼醇的方法，具体涉及一种超声酶法辅助提取茄尼醇的方 法。
背景技术：
茄尼醇(Solanesol)是长链半萜烯醇化合物，属四倍半萜醇，其分子结分子式为 C45H74O,相对分子质量为631，是一种重要的药用中间体，具有抗菌、消炎、抗溃疡和治疗心 血管疾病等作用，在医学上应用广泛，如合成辅酶Q10、维生素K2和抗癌增效剂SBD等。辅 酶QlO在医药、保健和化妆品领域中应用十分广泛，辅酶Qltl具有改善心肌代谢障碍的作用， 是细胞内产生能量所必不可少的辅酶助因子，在医药、保健和化妆品领域中应用十分广泛。茄尼醇以游离态和化合态形式广泛存在于高等植物体内，化合态的茄尼醇为茄尼 醇脂肪酸酯和茄尼醇醋酸酯。中国专利CN1762940A于2006年4月26日公开了“一种从马 铃薯叶和废弃烟叶中提取纯化茄尼醇的方法”，采用6#溶剂油提取原料后浓缩得茄尼醇浸 膏，接着将粗品进行皂化反应，最后经过除杂和重结晶，得到90%以上高纯度的茄尼醇；中 国专利CN1800124A于2006年7月12日公开了“从马铃薯叶中提取高纯茄尼醇的方法”，通 过对提取物进行皂化得到非皂化物后，用重结晶法纯化，获得纯度90%以上的茄尼醇；中 国专利CN101182284A于2008年5月21日公开了一种“从马铃薯叶、烟叶和/或烟杆中提 取高纯化茄尼醇的方法”，采用浸提法提取原料中的茄尼醇，提取物经皂化、除蜡和结晶及 重结晶，能得到纯度98%以上的茄尼醇；中国专利CN1817834A于2006年8月16日公开了 “一种提取高纯度茄尼醇的方法”通过对茄尼醇浸膏在NaOH的醇溶液中皂化后进一步纯化， 得到纯度95%以上的茄尼醇；中国专利CN1712392A于2005年12月28日公开了“一种从 马铃薯叶中提取茄尼醇的方法”，经过常规的溶剂提取、皂化、结晶和硅胶柱层析法得到纯 度90%以上的茄尼醇；中国专利CN101497557A于2009年8月5日公开了“从马铃薯叶中 提取纯化茄尼醇的方法”，通过微波辅助萃取、皂化、柱层析、结晶和重结晶等工艺，能得到 纯度95%以上的茄尼醇。以上工艺都采用了先溶剂提取后皂化的传统方法，缺点是茄尼醇 在强碱条件下易降解或异构化，并且碱液易造成环境污染。迄今国内外文献、专利均未涉及 以马铃薯叶为原料，以超声酶法辅助提取茄尼醇的研究。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种超声酶法辅助提取茄尼醇的方法。为解决上述技术问题，本发明提供的一种超声酶法辅助提取茄尼醇的方法，以马 铃薯叶为原料，先利用纤维素酶降解细胞壁及其之间的纤维素，再利用脂肪酶水解结合态 茄尼醇，最后用微波萃取提取出茄尼醇的粗制品。本发明一种超声酶法辅助提取茄尼醇的方法，包括如下步骤1)将干马铃薯叶粉碎后过40 60目筛，然后称取一定量干马铃薯叶，加入蒸馏 水，其中干马铃薯叶与蒸馏水的质量体积比为Ig 5 20ml，在超声波功率150 250W、频率40KHz、温度30 50°C条件下超声水洗30 50min，过滤后得固体物质A ；2)向物质A中加入用pH4.0 4. 8的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液配制的浓度 为0.001 0. 004g/ml的纤维素酶液，其中干马铃薯叶与纤维素酶液的质量体积比为 lg 5 15ml，在超声波功率100 200W、频率40KHz、温度30 50°C、搅拌速度100 120r/min条件下超声波辅助酶解15 45min，并在3600 4000r/min条件下离心10 15min,弃除上清液后得物质B ；3)向物质B中加入用pH7 9的磷酸氢二钠-磷酸二氢钾缓冲液配制的浓度为 0.002 0.006g/ml的脂肪酶液，其中干马铃薯叶与脂肪酶液的质量体积比为lg 5 25ml，置于磁力搅拌器设备中，在温度30 50°C、搅拌速度100 120r/min条件下酶解1 5h，再在3600 4000r/min下离心10 15min，弃除上清液后得物质C ；4)向物质C中加入95%乙醇，其中干马铃薯叶与95%乙醇的质量体积比为 lg 15 25ml，在微波频率2450MHz、功率为200 400W、温度40 60°C、搅拌速度60 100r/min条件下微波辅助回流提取lh，将收集的提取液在0. 08MPa条件下抽滤，再将收集 的滤液在0. 08Mpa真空度、50°C下减压浓缩至粘稠状得茄尼醇粗制品D。利用高效液相色谱(HPLC)法测定茄尼醇标品(如图1)和本发明中茄尼醇制品 (如图2)的茄尼醇含量；高效液相色谱参数色谱柱C18;洗脱剂甲醇乙醇的体积比=40% 60% ；洗脱速率lml/min；检测波长211nm。本发明的有益效果本发明一种超声酶法辅助提取茄尼醇的方法，以马铃薯叶为原料先在超声场中利 用纤维素酶改变马铃薯叶细胞壁的通透性，比常规研磨法破壁大大缩短反应的时间；然后 用脂肪酶水解结合态的茄尼醇，克服了传统工艺用碱皂化导致茄尼醇降解或异构化而得率 较低、碱液难于处理易造成环境污染的缺点；本发明方法所制备的茄尼醇粗制品中茄尼醇 的含量为13 18%，茄尼醇的收率为80% 89% ；与现有技术相比，本发明方法更高效、 废液排放量少，是一种环境友好的绿色生产技术。
图1为茄尼醇标品的高效液相色谱图；图2为本发明实施例1制备的茄尼醇粗制品的高效液相色谱图。
具体实施例方式实施例1本发明一种超声酶法辅助提取茄尼醇的方法，包括如下步骤1)将干马铃薯叶粉碎后过40目筛，然后称取干马铃薯叶40g，加入600ml蒸馏水， 在超声波功率150W、频率40KHz、温度30°C条件下超声水洗30min，过滤后得固体物质A ；2)向物质A中加入用pH4. 0的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液配制的浓度为0. OOlg/
4ml纤维素酶液400ml，在超声波功率100W、频率40KHz、温度50°C、搅拌速度120r/min条件 下超声波辅助酶解15min，并在4000r/min条件下离心lOmin，弃除上清液后得物质B ；3)向物质B中加入用pH7的磷酸氢二钠-磷酸二氢钾缓冲液配制的浓度为 0. 006g/ml的脂肪酶液200ml，置于磁力搅拌器设备中，在温度30°C、搅拌速度lOOr/min条 件下酶解5h，再在3800r/min下离心15min，弃除上清液后得物质C ；4)向物质C中加入95%乙醇800ml，在微波频率2450MHz、功率为400W、温度60°C、 搅拌速度60r/min条件下微波辅助回流提取lh，将收集的提取液在0. 08MPa条件下抽滤，再 将收集的滤液在0. 08Mpa真空度、50°C下减压浓缩至粘稠状得茄尼醇粗制品D，茄尼醇的含 量为13%，茄尼醇的收率为80%。实施例2本发明一种超声酶法辅助提取茄尼醇的方法，包括如下步骤1)将干马铃薯叶粉碎后过60目筛，然后称取马铃薯叶50g，加入250ml蒸馏水，在 超声波功率200W、频率40KHz、温度40°C条件下超声水洗40min，过滤后得固体物质A ；2)向物质A中加入用pH4. 4的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液配制的浓度为0. 004g/ ml纤维素酶液250ml，在超声波功率150W、频率40KHz、温度40°C、搅拌速度llOr/min条件 下超声波辅助酶解30min，并在3800r/min条件下离心12min，弃除上清液后得物质B ；3)向物质B中加入用pH9的磷酸氢二钠-磷酸二氢钾缓冲液配制的浓度为 0. 004g/ml的脂肪酶液500ml，置于磁力搅拌器设备中，在温度40°C、搅拌速度llOr/min条 件下酶解3h，再在3600r/min下离心12min，弃除上清液后得物质C ；4)向物质C中加入95%乙醇750ml，在微波频率2450MHz、功率为300W、温度40°C、 搅拌速度80r/min条件下微波辅助回流提取lh，将收集的提取液在0. 08MPa条件下抽滤，再 将收集的滤液在0. 08Mpa真空度、50°C下减压浓缩至粘稠状得茄尼醇粗制品D，茄尼醇的含 量为15%，茄尼醇收率为83%。实施例3本发明一种超声酶法辅助提取茄尼醇的方法，包括如下步骤1)将干马铃薯叶粉碎后过50目筛，然后称取马铃薯叶20g，加入400ml蒸馏水，在 超声波功率250W、频率40KHz、温度50°C条件下超声水洗50min，过滤后得固体物质A ；2)向物质A中加入用pH4. 8的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液配制的浓度为0. 002g/ ml纤维素酶液300ml，在超声波功率200W、频率40KHz、温度30°C、搅拌速度lOOr/min条件 下超声波辅助酶解45min，并在3600r/min条件下离心15min，弃除上清液后得物质B ；3)向物质B中加入用pH8. 3的磷酸氢二钠-磷酸二氢钾缓冲液配制的浓度为 0. 002g/ml脂肪酶液500ml，置于磁力搅拌器设备中，在温度50°C、搅拌速度120r/min条件 下酶解lh，再在4000r/min下离心lOmin，弃除上清液后得物质C ；4)向物质C中加入95%乙醇500ml，在微波频率2450MHz、功率为200W、温度50°C、 搅拌速度lOOr/min条件下微波辅助回流提取lh，将收集的提取液在0. 08MPa条件下抽滤， 再将收集的滤液在0. 08Mpa真空度、50°C下减压浓缩至粘稠状得茄尼醇粗制品D，茄尼醇含 量为18%，茄尼醇收率为89%。比较例以马铃薯叶为原料，常规提取茄尼醇粗产品的方法，包括如下步骤
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1)将干马铃薯叶粉碎后过40目筛，然后称取马铃薯叶40g，加入600ml蒸馏水，在 超声波功率150W、频率40KHz、温度30°C条件下超声水洗30min，过滤后得固体物质A ；2)向物质A中加入用pH7的磷酸氢二钠-磷酸二氢钾缓冲液配制的浓度为 0. 006g/ml的脂肪酶液200ml，置于磁力搅拌器设备中，在温度30°C、搅拌速度lOOr/min条 件下酶解5h，再在3800r/min下离心15min，弃除上清液后得物质B ；3)向物质B中加入95%乙醇800ml，在微波频率2450MHz、功率为400W、温度60°C、 搅拌速度60r/min条件下微波辅助回流提取lh，将收集的提取液在0. 08MPa条件下抽滤，再 将收集的滤液在0. 08Mpa真空度、50°C下减压浓缩至粘稠状得茄尼醇粗制品C，茄尼醇含量 为9%，茄尼醇的收率为55%。
权利要求
一种超声酶法辅助提取茄尼醇的方法，其特征在于包括如下步骤1)将干马铃薯叶粉碎后过40～60目筛，然后称取一定量干马铃薯叶，加入蒸馏水，其中干马铃薯叶与蒸馏水的质量体积比为1g∶5～20ml，在超声波功率150～250W、频率40KHz、温度30～50℃条件下超声水洗30～50min，过滤后得固体物质A；2)向物质A中加入用pH4.0～4.8的磷酸氢二钠 柠檬酸缓冲液配制的浓度为0.001～0.004g/ml的纤维素酶液，其中干马铃薯叶与纤维素酶液的质量体积比为1g∶5～15ml，在超声波功率100～200W、频率40KHz、温度30～50℃、搅拌速度100～120r/min条件下超声波辅助酶解15～45min，并在3600～4000r/min条件下离心10～15min，弃除上清液后得物质B；3)向物质B中加入用pH7～9的磷酸氢二钠 磷酸二氢钾缓冲液配制的浓度为0.002～0.006g/ml的脂肪酶液，其中干马铃薯叶与脂肪酶液的质量体积比为1g∶5～25ml，置于磁力搅拌器设备中，在温度30～50℃、搅拌速度100～120r/min条件下酶解1～5h，再在3600～4000r/min下离心10～15min，弃除上清液后得物质C；4)向物质C中加入95％乙醇，其中干马铃薯叶与95％乙醇的质量体积比为1g∶15～25ml，在微波频率2450MHz、功率为200～400W、温度40～60℃、搅拌速度60～100r/min条件下微波辅助回流提取1h，将收集的提取液在0.08MPa条件下抽滤，再将收集的滤液在0.08Mpa真空度、50℃下减压浓缩至粘稠状得茄尼醇粗制品D。
全文摘要
本发明公开了一种超声酶法辅助提取茄尼醇的方法，以马铃薯叶为原料，先利用纤维素酶降解细胞壁及其之间的纤维素，再利用脂肪酶水解结合态茄尼醇，最后用微波萃取提取出茄尼醇的粗制品；比常规研磨法破壁大大缩短反应的时间，克服了传统工艺用碱皂化导致茄尼醇降解或异构化而得率较低、碱液难于处理易造成环境污染的缺点；与现有技术相比，本发明方法更高效、废液排放量少，是一种环境友好的绿色生产技术。
文档编号C07C33/02GK101979613SQ201010523040
公开日2011年2月23日 申请日期2010年10月28日 优先权日2010年10月28日
发明者孔维宝, 张继, 梁俊玉, 王惠明, 王自社, 王莉, 赵保堂, 马君义, 高莹 申请人:西北师范大学