专利名称：一种茎直黄芪中苦马豆素的微波辅助提取工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种从药用植物中提取有效成分的工艺，更具体地说，本发明涉及一种茎直黄芪中苦马豆素的微波辅助提取工艺，属于天然产物化学领域。
背景技术：
茎直黄芪(Astragalus strictus Grah)为豆科黄芪属多年生植物。在西藏各地均有分布，垂直分布于海拔四00 4600米。根粗壮，木质。茎直立，高15-30厘米。茎直黄芪喜湿抗寒、耐旱，对盐碱土壤有较强的适应力，加之根系发达，籽实数量大，繁殖力和侵占性强，每年在其密集生长的牧区都有大批的家畜中毒死亡，给当地牧民造成了严重的损失， 是我国西藏牧区危害最严重的毒草之一。苦马豆素(swainsonine)是茎直黄芪中的主要有毒成分。苦马豆素是一种大极性的吲哚里西叮类生物碱，因能强烈地和特异性地抑制溶酶体〃-甘露糖甘酶I和高尔基氏体σ -甘露糖甘酶II的活性，故抑制细胞表面糖蛋白的表达，从而抑制抑制了肿瘤的生长和转移。因此近年来苦马豆素作为一种崭新的抗癌药物得到了国内外研究人员的关注，并作为抗肿瘤药筛选的后备药。国家知识产权局于2007. 10. 10公开了一项申请号为200710017844. 7，名称为“一
种从疯草中提取苦马豆素的新方法”的发明专利，其提供了一种从疯草中提取苦马豆素的新方法，将疯草粉与乙醇按1 6 1 :10的比例热回流提取3次，每次4h，过滤，回收乙醇， 残留物用3 5倍乙醇反复溶解回收乙醇，得到浸膏加入浓度为21醋酸至pH为4. 5 6 之间，再加入浸膏重量50 100倍的氯仿，回收氯仿层；酸水部分用50倍氯仿萃取2次回收氯仿，酸水经50 60°C干燥，得到粗生物碱加入浓度为1 mol/L氨水至完全溶解，按每 45 75g粗生物碱加入lmL10%Na0H，5mL甲醇后，用二氯甲烷反复萃取至液体颜色变淡，加氨水至残余物完全溶解，二氯甲烷萃取，回收二氯甲烷，得到苦马豆素粗品用甲醇溶解，挥干甲醇，升华即得白色针状晶体。如上述专利所述，植物有效成分提取常用的传统方法有水煎法、渗流法、回流提取法、连续回流提取法等，但这些方法均存在有效成分提取率低、能耗高、提取时间长等缺点。
发明内容
本发明的目的为提供一种从茎直黄芪中提取苦马豆素的微波提取工艺，达到提高提取效率，缩短提取时间的目的。为了实现上述发明目的，其具体的技术方案如下
一种茎直黄芪中苦马豆素的微波辅助提取工艺，其特征在于包括以下工艺步骤
A、将茎直黄芪于自然条件下户外晾干，粉碎后过30 50目筛，向粉碎后的茎直黄芪原料中加入石油醚；
B、将加入了石油醚的茎直黄芪进行超声波脱脂，回收石油醚；C、再用甲醇作为溶剂，浸泡后在微波输出功率为120 460W，进行微波提取10 30s， 得到提取液；所述的茎直黄芪原料与甲醇的重量体积比为1:10 20g/ml。优选的工艺为
A、将茎直黄芪于自然条件下户外晾干，粉碎后过30 50目筛，向粉碎后的茎直黄芪原料中加入石油醚；
B、将加入了石油醚的茎直黄芪进行超声波脱脂，回收石油醚；
C、再用甲醇作为溶剂，浸泡后在微波输出功率为^OW,进行微波提取20s，得到提取液；所述的茎直黄芪原料与甲醇的重量体积比为l:10g/ml。本发明步骤A中所述的茎直黄芪原料与石油醚的重量体积比为1:10 1 :20g/ ml ο本发明步骤B中所述的超声波脱脂时间为0. 5 2. 5 h。本发明步骤B中所述的超声波脱脂温度为30 45°C。本发明步骤B中所述的超声波脱脂频率为30 45KHz。本发明步骤C所述的浸泡是指浸泡1. 5 池。本发明带来的有益技术效果
微波提取法是利用微波热能来提高提取效率的一种新技术，即利用物质分子偶极振动同微波振动具有相似的频率，在快速振动的微波场中，分子的偶极振动尽力同磁场振动匹配，而分子偶极振动又往往滞后于磁场，物质分子吸收电磁能以每秒数十亿次的高速振动而产生热能。一方面，它可使永久偶极的分子产生高达4. 9 X IO9次/s的共振频率，使分子平均动能迅速增加。另一方面，离子化的物质在超高频电磁场中超高速运动，因此，微波对物质的加热是从物质分子中进行的，又称为“内加热”因摩擦而产生热效率。在中药的有效成分提取中微波具有很强的穿透力，可以在药材颗粒内外同时均勻、迅速地加热。同时，中药材细胞吸收微波能后，细胞内部温度迅速上升，其细胞内部液态水汽化产生压力将细胞膜和细胞壁冲破，形成微小孔洞，使细胞外溶剂更容易进入细胞内，加速溶解并释放出有效成分。大大缩短了提取时间，提高了提取效率。微波提取法是利用微波能来提高提取效率的一种最新发展起来的技术，与传统提取方法相比，具有设备简单、使用范围广、提取效率高、重现性好、节约时间、节省试剂、污染小等特点。在本发明提供的工艺参数范围内，针对茎直黄芪中苦马豆素的提取效率高，提取速度快，节省试剂，节省时间，耗能少，成本低，污染少，优于采用传统提取技术提取茎直黄芪中的苦马豆素。在更进一步的优选条件下，也就是在微波输出功率为^OW,进行微波提取20s，得到提取液；所述的茎直黄芪原料与甲醇的重量体积比为l:10g/ml的参数条件下，提取效果最佳。
图1为苦马豆素含量；
图2为苦马豆素标准品色谱图； 图3为提取样品中苦马豆素色谱图。
具体实施例方式实施例1
一种茎直黄芪中苦马豆素的微波辅助提取工艺，包括以下工艺步骤
A、将茎直黄芪于自然条件下户外晾干，粉碎后过30目筛，向粉碎后的茎直黄芪原料中加入石油醚；
B、将加入了石油醚的茎直黄芪进行超声波脱脂，回收石油醚；
C、再用甲醇作为溶剂，浸泡后在微波输出功率为120W，进行微波提取10s，得到提取液；所述的茎直黄芪原料与甲醇的重量体积比为l:10g/ml。本发明步骤A中所述的茎直黄芪原料与石油醚的重量体积比为l:10g/ml。本发明步骤B中所述的超声波脱脂时间为0.证。本发明步骤B中所述的超声波脱脂温度为30°C。本发明步骤B中所述的超声波脱脂频率为30KHz。本发明步骤C所述的浸泡是指浸泡1.证。实施例2
一种茎直黄芪中苦马豆素的微波辅助提取工艺，包括以下工艺步骤
A、将茎直黄芪于自然条件下户外晾干，粉碎后过50目筛，向粉碎后的茎直黄芪原料中加入石油醚；
B、将加入了石油醚的茎直黄芪进行超声波脱脂，回收石油醚；
C、再用甲醇作为溶剂，浸泡后在微波输出功率为460W，进行微波提取30s，得到提取液；所述的茎直黄芪原料与甲醇的重量体积比为l:20g/ml。本发明步骤A中所述的茎直黄芪原料与石油醚的重量体积比为l:25g/ml。本发明步骤B中所述的超声波脱脂时间为2. 5 h。本发明步骤B中所述的超声波脱脂温度为45°C。本发明步骤B中所述的超声波脱脂频率为45KHz。本发明步骤C所述的浸泡是指浸泡3h。实施例3
一种茎直黄芪中苦马豆素的微波辅助提取工艺，包括以下工艺步骤
A、将茎直黄芪于自然条件下户外晾干，粉碎后过40目筛，向粉碎后的茎直黄芪原料中加入石油醚；
B、将加入了石油醚的茎直黄芪进行超声波脱脂，回收石油醚；
C、再用甲醇作为溶剂，浸泡后在微波输出功率为^OW,进行微波提取20s，得到提取液；所述的茎直黄芪原料与甲醇的重量体积比为l:15g/ml。本发明步骤A中所述的茎直黄芪原料与石油醚的重量体积比为l:15g/ml。本发明步骤B中所述的超声波脱脂时间为1.证。本发明步骤B中所述的超声波脱脂温度为37. 5°C。本发明步骤B中所述的超声波脱脂频率为37. 5KHz。本发明步骤C所述的浸泡是指浸泡2. 25h。实施例45一种茎直黄芪中苦马豆素的微波辅助提取工艺，包括以下工艺步骤
A、将茎直黄芪于自然条件下户外晾干，粉碎后过35目筛，向粉碎后的茎直黄芪原料中加入石油醚；
B、将加入了石油醚的茎直黄芪进行超声波脱脂，回收石油醚；
C、再用甲醇作为溶剂，浸泡后在微波输出功率为^OW,进行微波提取20s，得到提取液；所述的茎直黄芪原料与甲醇的重量体积比为l:10g/ml。本发明步骤A中所述的茎直黄芪原料与石油醚的重量体积比为l:20g/ml。本发明步骤B中所述的超声波脱脂时间为lh。本发明步骤B中所述的超声波脱脂温度为40°C。本发明步骤B中所述的超声波脱脂频率为40KHz。本发明步骤C所述的浸泡是指浸泡池。实施例5
用上述方法提取的茎直黄芪中苦马豆素的含量用气相色谱内标法进行分析。试验过程如下 1、材料及方法
1.1仪器与试剂材料
微波反应器WBFY-201 ；气相色谱仪(VARIAN CP-3380)；瓦里安毛细色谱柱CP-SIL5 CB (15 mXO. 25 mmX0. 33//m)；茎直黄芪原料由西藏农牧科学院提供；苦马豆素标准品采购自西安杨凌天力生物技术有限公司，纯度为98. 42%，D-甘露醇(分析纯)、双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺BSTFA、(三甲基氯硅烷)TMCS采购自百灵威公司，吡啶等化学试剂均为分析纯。1. 2提取方法
1. 2. 1茎直黄芪原料处理
将茎直黄芪自然条件下户外晾干，粉碎后过40目筛，备用。1. 2. 2苦马豆素提取
精密称取5. Og茎直黄芪干草粉于烧瓶中，加入IOOml石油醚，于40°C、40 KHz下超声波脱脂lh，回收石油醚。将残渣用甲醇浸泡2 h，然后进行微波提取，滤液浓缩成浸膏，用1 mol/ L HCl溶解，过滤，除去固体杂质，用氯仿萃取，去除部分杂质，调水层PH为10，用正丁醇萃取水溶液，回收正丁醇，并用2ml吡啶溶解残留物作为供试样品。1. 2. 3标准品、提取样品衍生化处理
由于苦马豆素含有3个羟基，为大极性生物碱，不能直接进行气相分析。所以通过与 N-O-双(三甲硅烷基)三氟乙酰胺(BSTFA )进行衍生化，获得的产物热稳定性好，挥发性强，容易气化。准确量取标准溶液和提取样品溶液各100// L，分别加入10// L内标溶液和 100// L BSTFA+TMCS (体积比为 99:1)。 1. 2. 4苦马豆素检测样品溶液的制备
准确称取D-甘露醇ang，溶于Iml吡啶中，配成质量浓度为2g/l的溶液。准确称取 Img苦马豆素标准品，用吡啶配成质量浓度为lg/Ι的标准溶液，并将其分别稀释为0. 5g/l、 0.25 g/l、0. 625 g/l、0. 3125 g/1 和 0. 0156 g/1 的标准溶液。
2、试验结果
2. 1提取率影响条件的优化结果
选用了对提取率有影啊3个因素(料液比、功率、时间)考虑三个水平，以L9 (33)正交表进行试验影响因素优化。优化结果见表1、表2、表3。表1正交试验影响因素水平表
权利要求
1.一种茎直黄芪中苦马豆素的微波辅助提取工艺，其特征在于包括以下工艺步骤A、将茎直黄芪于自然条件下户外晾干，粉碎后过30 50目筛，向粉碎后的茎直黄芪原料中加入石油醚；B、将加入了石油醚的茎直黄芪进行超声波脱脂，回收石油醚；C、再用甲醇作为溶剂，浸泡后在微波输出功率为120 460W，进行微波提取10 30s， 得到提取液；所述的茎直黄芪原料与甲醇的重量体积比为1:10 20g/ml。
2.根据权利要求1所述的一种茎直黄芪中苦马豆素的微波辅助提取工艺，其特征在于所述的步骤C为再用甲醇作为溶剂，浸泡后在微波输出功率为^OW,进行微波提取20s，得到提取液； 所述的茎直黄芪原料与甲醇的重量体积比为l:10g/ml。
3.根据权利要求1或2所述的一种茎直黄芪中苦马豆素的微波辅助提取工艺，其特征在于在步骤A中所述的茎直黄芪原料与石油醚的重量体积比为1:10 1 :20g/ml。
4.根据权利要求1或2所述的一种茎直黄芪中苦马豆素的微波辅助提取工艺，其特征在于在步骤B中所述的超声波脱脂时间为0. 5 2. 5 h。
5.根据权利要求1或2所述的一种茎直黄芪中苦马豆素的微波辅助提取工艺，其特征在于在步骤B中所述的超声波脱脂温度为30 45°C。
6.根据权利要求1或2所述的一种茎直黄芪中苦马豆素的微波辅助提取工艺，其特征在于在步骤B中所述的超声波脱脂频率为30 45KHz。
7.根据权利要求1或2所述的一种茎直黄芪中苦马豆素的微波辅助提取工艺，其特征在于本发明步骤C所述的浸泡是指浸泡1. 5 池。
全文摘要
本发明提供了一种茎直黄芪中苦马豆素的微波辅助提取工艺，属于天然产物化学领域。本发明通过将茎直黄芪晾干、粉碎、超声波脱脂后，再用甲醇作为溶剂，在微波输出功率为120～460W，进行微波提取10～30s，得到提取液所述的茎直黄芪原料与甲醇的重量体积比为1:10～20g/ml。本发明具有提取效率高、能耗少，节省试剂，成本低，污染小的优点。
文档编号C07D471/04GK102432609SQ20111042035
公开日2012年5月2日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者刘宇, 刘建枝, 杨贤鹏, 梁剑平, 次仁多吉, 王保海, 王学红, 王敬龙, 郝宝成, 韩建成 申请人:西藏自治区农牧科学院