一种表面活性剂协同双水相提取印楝素的方法与流程

本发明属于植物活性物质提取技术领域，特别涉及一种双水相法提取印楝素的方法。

背景技术：

印楝素是楝树果实中的活性成分，对害虫具有显著的拒食作用和生长抑制作用，而对脊椎动物安全无害，是发展绿色农药的新型物质。

近年来，国内外各大专家和机构都在不断加大对印楝素提取技术的研究。传统提取印楝素的方法主要为常规浸提法、超声提取法、微波法、快速萃取法等。但是，常规浸提法耗时长、完成一次抽提需要将近6天的时间；超声提取法和微波法的设备投入大，生产效率有限，而且超声和微波分别对人体会造成不同的伤害，要添加相应的辅助设备，则会加大生产成本；快速萃取法相比于超声提取法和微波提取法的设备成本降低，但是提取率较低，仅能达到0.3％左右。

因此，寻求一种成本低、投资小、安全性好且提取率高的印楝素提取方法即成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术所存在的不足，本发明提供了一种成本较低、提取率高、可有效避免印楝素长时间接触光、热、碱，且提取条件温和、有助于保持印楝素活性的表面活性剂协同双水相提取印楝素的方法。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案是该表面活性剂协同双水相提取印楝素的方法由以下步骤组成：

(1)将印楝种籽自然风干，去皮，种仁榨油，去油后的饼渣粉碎，过40～60目筛，得到去油种仁粉，备用；

(2)配制质量分数为1％～10％的表面活性剂水溶液，按料液比为1:5～25g/mL的比例加入去油种仁粉，在超声功率密度为5～10W/cm²、超声频率为28～50kHz、超声辐射方式为10s～15s/20s的超声条件下超声处理15～20min，超声波发射单元分布在提取腔的侧壁和底部；

(3)按照质量分数为5％～15％的比例向步骤(2)的提取体系中加入无机盐，搅拌溶解，形成双水相体系，目标产物印楝素富集在上层表面活性剂相，小分子杂质和糖类富集在下层水相，取出上相，纯化，得到印楝素。

进一步，所述步骤(2)的表面活性剂是非离子型表面活性剂或离子型表面活性剂。

更进一步，所述非离子型表面活性剂是Triton X-100、吐温-20、吐温-80、聚氧乙烯脂肪酸酯、十二醇聚氧乙烯醚以及壬基酚聚氧乙烯醚中任意一种或多种组合。

更进一步，所述离子型表面活性剂是十二烷基苯基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵以及辛基酚聚氧乙烯醚硫酸盐中任意一种或多种的组合。

更进一步，所述无机盐是磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、硝酸钠以及磷酸二氢钾中任意一种或任意组合。

进一步，所述步骤(3)的纯化方法为：将上层表面活性剂相装入截留分子量为600～1000Da的透析袋中，用去离子水透析，得到纯化的印楝素。

进一步，步骤(2)所述超声波发射单元对称分布在提取腔的侧壁，并且相对设置的两个超声波发射单元之间的距离是超声波长的整数倍。

进一步，所述步骤(2)具体是：配制质量分数为5％～8％的表面活性剂水溶液，按料液比为1:10～20g/mL的比例加入去油种仁粉，在超声功率密度为5～10W/cm²、超声频率为28～50kHz、超声辐射方式为10s～15s/20s的超声条件下超声处理15～20min，超声波发射单元分布在提取腔的侧壁和底部，在侧壁上是对称分布，且相对设置的两个超声波发射单元之间的距离是超声波长的整数倍，形成谐振和驻波来促使表面活性剂水溶液在浊化状态下充分溶解原料中的印楝素。

本发明的表面活性剂协同双水相提取印楝素的方法，利用表面活性剂作为提取液，充分利用其既具有亲油性又具有亲水性的独特理化性质而作为良好的增溶剂，并且与无机盐配合形成双水相，在超声波的协同作用下，有效破碎细胞组织，从而使印楝素充分溶解在溶剂中，大大提高印楝素的提取率，尤其是活性成分印楝素A的提取率，有效解决了传统提取技术提取时间长、提取效率低的问题，此外本发明的操作方便、成本低、回收率高，没有使用有机溶剂，避免了有机溶剂造成的环境问题、健康问题，具有良好的生态效益，还可以有效避免印楝素长时间接触到光、热、碱，提取条件温和，有助于保持印楝素的活性，且能实现提取过程中一步除杂，简化工艺，适于工业化推广。

附图说明

图1为印楝素标品的色谱图。

图2为实施例1的提取物色谱图。

具体实施方式

现结合实验和实施例对本发明的技术方案进行进一步说明，但是本发明不仅限于下述的实施情形。

本发明提取印楝素的方法是由以下步骤实现：

(1)印楝种籽自然风干，去皮，种仁榨油，去油后的饼渣粉碎，过40～60目筛，备用。

(2)配制质量分数为1％～10％的表面活性剂水溶液，加入去油种仁粉，在超声功率密度为2～10W/cm²、超声频率为25～60kHz、超声辐射方式为10s～15s/20s的超声条件下超声处理15～20min，超声波发射单元分布在提取腔的侧壁和底部，在侧壁上是对称分布，且相对设置的两个超声波发射单元之间的距离是超声波长的整数倍，形成谐振和驻波来促使表面活性剂水溶液在浊化状态下充分溶解原料中的印楝素；

(3)按照一定的比例向步骤(2)的提取体系中加入无机盐，搅拌溶解，形成双水相体系，目标产物印楝素富集在上层表面活性剂相，小分子杂质和糖类富集在下层水相，取出上相，所得提取液装入截留600～1000Da的透析袋中，用去离子水进行透析，得到初步纯化的印楝素。

具体的工艺条件及提取率对应如下表1：

表1为本发明各实施例的工艺条件及提取率

上述各实施例中所用的表面活性剂是非离子型表面活性剂或者离子型表面活性剂均可，非离子型表面活性剂是Triton X-100、吐温-20、吐温-80、聚氧乙烯脂肪酸酯、十二醇聚氧乙烯醚以及壬基酚聚氧乙烯醚中任意一种或任意组合，均可。离子型表面活性剂可以是十二烷基苯基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵以及辛基酚聚氧乙烯醚硫酸盐中任意一种或任意组合，均可。

由此也可说明，本发明所涉及的非离子型表面活性剂的作用与离子型表面活性剂的作用相同，其效果相近，对于提取率的提高均可与无机盐溶液形成双水相，并且在超声条件下产生协同效果，保证提取率在0.5％以上。

用高效液相色谱仪对上述各实施例所提取的产物进行鉴定，所得产物的色谱图如图2所示，将其与市售的印楝素A标品的色谱图图1进行比较，结果可以看出：印楝素A标品液相检测峰的保留时间为13.937min；在相同液相条件下，所得产物在13.961min处有最大检测峰，且峰形尖锐、无拖尾，说明产物中含有含量较高的印楝素A，即本发明可以有效提取、分离印楝素A。

为了验证本发明的技术效果，申请人做了大量的实验进行验证，现以下述实验为例进行说明。

对比例1

传统超声-有机溶剂提取法：乙醇做提取剂；料液比1:2；超声功率密度为2.5W/cm²，超声时间为50min，提取率为0.36％。

对比例2

传统超声-乙醇双水相提取法：乙醇双水相组成为75％乙醇中加入0.62g/mL的硫酸铵，料液比为1:10(g:mL)；功率密度为2.4w/cm²；超声时间为60min，提取率为0.32％。

相比较而言，本发明的印楝素A提取率可达0.5％以上，而且本发明的成本低，副产物少。