桑叶中1-脱氧野尻霉素的提取方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及植物有效成分提取技术领域，具体而言，涉及桑叶中1-脱氧野尻霉素 的提取方法。
【背景技术】
[0002] 桑叶为桑科(Moraceae)桑属植物(Morus L.)的叶，是国家卫生部公布的药食两用 植物，全国大部分地区均有栽培生产，以南方蚕桑主产区产量最多，如江苏、广西、浙江、安 徽、四川等。我国桑属植物有15个种4个变种，其中入药者多为白桑(Morus alba)。桑叶在我 国资源丰富，又是古代医方中的一种常用中药。桑在《诗经》中已有记载，桑叶入药首见于 《神农本草经》。桑叶味苦、甘，性寒，归肺、肝经，具有疏散风热、清肺润燥、平肝明目、凉血止 血之功效。历代中医药书籍中记载桑叶能够治疗消渴症。现代医学在研究桑叶化学成分和 动物实验基础上，发现桑叶具有降血压、降血糖、降低胆固醇、抗肿瘤、抗过敏、抗氧化、抗毛 细管渗透及利尿等功能。
[0003] 1-脱氧野尻霉素（1-0^)是一种哌啶类多羟基生物碱，英文名称为1_ Deoxyno jirimycin，简称1-DNJ，化学名称为3，4，5-三羟基-2-轻甲基四氢吡啶，分子式为 C6H13N04,分子量为163,具有降血糖、抗病毒、抗肿瘤转移等多种生物活性。截至目前的研 究结果，自然界中以桑叶中含量最高。1-DNJ作为一种糖苷酶抑制剂，可以防止血糖浓度升 高，具有降血糖、抗病毒和抗肿瘤转移等作用，具有良好的开发前景和应用价值，因而由桑 叶中提取1-DNJ已成为国内外学者研究的焦点，现有技术中的提取方法由于在提取过程中 破坏了大部分1-脱氧野尻霉素的分子结构，且最终产物中的杂质含量大，产品的药用价值 不尚。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种桑叶中1-脱氧野尻霉素的提取方法，旨在改善上述技术问题。
[0005] 本发明是这样实现的：
[0006] 桑叶中1-脱氧野尻霉素的提取方法，包括以下步骤：（1)选取桑叶，粉碎至直径为 40~60目，将粉碎后的桑叶置于50°C~80°C的水中进行微波提取；
[0007] (2)离心分离去除桑叶残渣，收集水溶液，向水溶液中加入乙醇，搅拌1 Omiη~ 20min；
[0008] (3)离心分离，减压浓缩离心分离后的溶液、干燥得中间产物；
[0009] (4)将中间产物溶解于水中，通过超滤膜除去大分子杂质，然后通过纳滤膜除去小 分子杂质，最后通过反渗透膜浓缩干燥得产物。
[0010] 微波提取是利用电磁场的作用使固体或半固体物质中的某些有机物成分与基体 有效的分离，并能保持分析对象的原本化合物状态的一种分离方法。
[0011] 微波萃取的机理可从以下3个方面来分析：
[0012] 1)微波辐射过程是高频电磁波穿透萃取介质到达物料内部的微管束和腺胞系统 的过程。由于吸收了微波能，细胞内部的温度将迅速上升，从而使细胞内部的压力超过细胞 壁膨胀所能承受的能力，结果细胞破裂，其内的有效成分自由流出，并在较低的温度下溶解 于萃取介质中。通过进一步的过滤和分离，即可获得所需的萃取物。
[0013] 2)微波所产生的电磁场可加速被萃取组分的分子由固体内部向固液界面扩散的 速率。例如，本发明中，以水作溶剂，在微波场的作用下，水分子由高速转动状态转变为激发 态，这是一种高能量的不稳定状态。此时水分子或者汽化以加强萃取组分的驱动力，或者释 放出自身多余的能量回到基态，所释放出的能量将传递给其他物质的分子，以加速其热运 动，从而缩短萃取组分的分子由固体内部扩散至固液界面的时间，结果使萃取速率提高数 倍，并能降低萃取温度，最大限度地保证萃取物的质量。
[0014] 3)由于微波的频率与分子转动的频率相关连，因此微波能是一种由离子迀移和偶 极子转动而引起分子运动的非离子化辐射能，当它作用于分子时，可促进分子的转动运动， 若分子具有一定的极性，即可在微波场的作用下产生瞬时极化，并以24.5亿次/s的速度作 极性变换运动，从而产生键的振动、撕裂和粒子间的摩擦和碰撞，并迅速生成大量的热能， 促使细胞破裂，使细胞液溢出并扩散至溶剂中。在微波萃取中，吸收微波能力的差异可使基 体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热，从而使被萃取物质从基体或体 系中分离，进入到具有较小介电常数、微波吸收能力相对较差的萃取溶剂中。
[0015] 通过微波提取技术使桑叶中的有效药用成分溶解在水中，并且不会对这些有效成 分的分子结构产生破坏，相比于现有技术中的提取方式，提取得到的1-脱氧野尻霉素的药 用价值更高。并且无需对桑叶进行干燥等预处理，简化了生产工艺，不需要额外的化学试 剂，降低成本且更加环保。
[0016] 微波提取后，加入乙醇，利用桑叶中溶解萃取在水中的不同成分在乙醇中的溶解 度的不同，析出部分杂质沉淀，精制1-脱氧野尻霉素溶液，然后将析出的沉淀滤去，乙醇可 以回收循环利用，浓缩得到1-脱氧野尻霉素的中间产物，中间产物中还含有一定量的杂质。
[0017] 再次溶解中间产物后，通过膜技术去除不同分子量的杂质，进一步精制1-脱氧野 尻霉素。整个提取过程中除乙醇外，不使用其他化学试剂，保证提取过程中不再进入新的杂 质，同时不破坏1-脱氧野尻霉素的分子结构，提取得到的1-脱氧野尻霉素含量高，药用价值 更好。
[0018] 在使用膜技术进行1-脱氧野尻霉素的浓缩精制时，先使用透过分子量大的超滤膜 进行过滤，这样大分子杂质被滤去，在使用透过分子量更小的纳滤膜进行过滤，使得分子量 更小的杂质被滤去，最终1-脱氧野尻霉素的纯度和收率都显著提高。相对于直接使用纳滤 膜除去小分子和大分子杂质，避免了 1-脱氧野尻霉素被大分子杂质裹挟，无法通过透过分 子量较小的纳滤膜的情形，1-脱氧野尻霉素的收率明显较直接使用纳滤膜过滤更高。
[0019] 进一步地，所述微波提取按以下方式进行：在5BV~15BV的水中，微波频率为 2300MHz~2600MHz条件下提取至少两次，每次20min~40min。
[0020] 微波提取是在微波容器中不断加入水进行的，由于桑叶中不同成分在水中的溶解 度不同以及受微波影响的效果不同，通过控制加水的流量以及微波频率，使得桑叶中的1-脱氧野尻霉素能完全溶解出来，而部分其他杂质成分不会都进入水溶液中，方便后续对1-脱氧野尻霉素的精制。水的体积用量与桑叶的质量比例为5ml~15ml: lg。
[0021 ]作为优选，当微波频率为2450MHz时，微波提取效果最好。
[0022] 进一步地，所述步骤（2)中，离心分离在卧式螺旋离心机中以转速3000rpm~ 3500rpm进行。卧式螺旋离心机主要用于将步骤(1)中的桑叶残渣离心出去。
[0023] 进一步地，所述步骤(3)中，离心分离在碟片离心机中以转速8000rpm~lOOOOrpm 进行。碟片式离心机的主要作用是将步骤(2)中析出的沉淀，与卧式螺旋离心机相比，其离 心的转矩和转速更小，更利于对沉淀进行离心，得到澄清的1-脱氧野尻霉素溶液。
[0024] 进一步地，所述步骤(2)中，加入乙醇的量为ΙΒν~2Bv，乙醇的质量分数为92%~ 98% 〇
[0025]更优选地，乙醇的质量分数为95%。
[0026]进一步地，步骤(4)中，中间产物溶解在5Bv~ΙΟΒν的水中。具体而言，在该流量下
[0027] 进一步地，步骤(4)中，所述超滤膜的过滤范围为20kDa~50kDa。
[0028] 超滤膜的筛分过程，是以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定 的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物 质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成 为浓缩液，因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。
[0029]本技术方案中，采用的超滤膜能将分子量20kDa~50kDa的分子截留，使1-脱氧野 尻霉素溶液得到进一步的精制。
[0030]进一步地，步骤(4)中，所述纳滤膜的过滤范围为300Da~800Da。透过液中获得的 1-脱氧野尻霉素分子量为163Da，反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的 人工半透膜，两者均可用于组分分离。
[0031] 通过膜分离技术实现产品各成分间的分离，对1-脱氧野尻霉素进行精制浓缩，得 到更高纯度的产物。
[0032] 与现有技术相比，本发明的有益效果为:本发明提供了一种桑叶中1-脱氧野尻霉 素的提取方法，通过微波萃取技术提高了桑叶中1-脱氧野尻霉素的提取效率并且保证1-脱 氧野尻霉素的分子结构不受破坏，使得提取出的1-脱氧野尻霉素药用价值更高。
【具体实施方式】
[0033] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，显然，所描述的实施例是本 发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在 没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034] 实施例1
[0035]本实施例提供了一种1-脱氧野尻霉素的提取方法，首先选取优质桑叶，将桑叶粉 粹至直径为40~60目大小，将桑叶放入微波萃取器中，以2300MHz的工作频率运行微波萃取 器，并不断向其中加入5Bv的水，水的温度为50°C，搅拌萃取两次，每次20min。
[0036]微波萃取完成后，使用卧式螺旋离心机将桑叶残渣离心去除，离心速率3000rpm， 向离心后得到的水溶液中加入ΙΒν的乙醇，乙醇的质量分数为92%，搅拌10min，此时得到部 分沉淀，将含有沉淀的溶液放入碟片离心机中再次进行离心，离心速率SOOOrpm，离心速率 沉淀悬浮在溶液中，分离沉淀和溶液，去除沉淀，减压干燥溶液得到中间产物并回收乙醇。 [0037]将中间产物再次溶解在水中，溶解后得到的溶液通过截留分子量为20KDa的超滤 膜除去大分子杂质，其后通过截留分子量为300Da的纳滤膜膜除去部分小分子杂质，然后通