专利名称：亲和超滤提高银杏叶提取物中黄酮含量的方法
技术领域：
本发明涉及用功能性亲和超滤膜超滤银杏叶提取物以提高提取物中黄酮含量的方法。
背景技术：
银杏叶，为银杏科银杏属植物银杏(Ginkgo Biloba)的叶子。银杏是我国的特产之物，是现存古代孑遗植物之一。银杏叶中含有黄酮化合物(flavonoids)、萜类化合物(terpenoids)等生物活性成分。这些成分具有相当强烈的抗氧化作用，能清除生物体内过剩的自由基、防止组织体内脂质过氧化、提高人体机体的免疫力等，是首选的治疗心脑血管疾病的天然药物。近十多年来，国内外对这一资源的开发利用作了大量的研究工作。据报道，银杏叶中主要的黄酮类化合物槲皮素、山奈素和异鼠李素等对于改善心、脑血液循环，降低血清胆固醇，松弛支气管有很好的疗效。
目前，银杏叶黄酮苷生产工艺主要有溶剂萃取法、超临界萃取法和树脂吸附法。其中溶剂萃取法成本高，超临界萃取法设备投入大，目前尚未工业化。国内银杏叶提取物(GBE)的生产基本采用树脂吸附法，但是该工艺过程同样存在操作时间长，对有机溶剂消耗较多的缺点。
除了以上三种主要生产工艺，超滤膜分离技术也已用于研究银杏黄酮的纯化过程，其特点是可以有效地去除各种杂质，提高了产物的澄清度，储存稳定性好；分离过程在常温下进行，因而产物中有效成分的生物活性和理化性质稳定；生产工艺流程简单，生产周期短；在密闭空间中操作，节省了有机溶剂，未引入新的杂质。
超滤膜分离机理主要是通过分子尺寸来区分，因此当目标物质与待分离杂质分子量差异不大时，超滤膜的分离选择性显得不理想。由于银杏黄酮提取液略带酸性，本发明使用化学稳定性能较好的聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜，通过在膜表面植入功能性基团，对银杏黄酮进行选择性分离，这样除了可以对分子量差异较大的物质进行有效的分离外，还可以对分子量相近的物质进行特异性的区分，从而达到进一步富集黄酮的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用改性亲和超滤膜精制银杏黄酮的方法。
一种亲和超滤提高银杏叶提取物中黄酮含量的方法，它包括下列步骤
1.改性聚偏氟乙烯(PVDF)亲和超滤膜的制备首先将PVDF超滤膜浸入浓度为0.2-5.0％(质量百分数)的KMnO4水溶液，溶液中每升含有0.3-5mol的KOH，在40-70℃温度下加热6-12min后膜呈棕褐色，将其取出后用大量的清水洗去表面残留反应液，浸入酸性NaHSO3溶液中漂洗直到膜表面恢复成白色，再将膜浸入1.0-3.0％的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶液，在30℃下浸泡30-60min，然后将膜取出在真空烘箱中干燥15-25min，干燥温度为40-60℃，干燥结束后浸入水中保存待用(参见吕晓龙，赵卫光，胡成松，胡新萍等，聚偏氟乙烯中空纤维表面化学改性，天津纺织工学院学报，18(4)，1999)。
2.将银杏粗提浸膏用50-200倍质量的20-50％(质量百分数，下同)乙醇水溶液溶解，溶液通过0.22μm的微滤膜微滤；3.将微滤液首先通过截留相对分子质量为60000-70000道尔顿的磺化聚醚砜(SPES)超滤膜进行普通超滤，操作压力为0.15-0.25MPa，温度为30-45℃，将银杏叶提取物(GBE)微滤液中含有的大分子杂质如淀粉、糖类、蛋白质等截留在SPES超滤膜的上游侧；4.将上述超滤透过液用碱调节PH值为7.5-8.8之后，通过截留相对分子质量为3000-8000道尔顿的改性聚偏二氟乙烯亲和超滤膜进行亲和超滤，操作压力为0.15-0.25MPa，温度为35-45℃；5.其截留液经过减压蒸馏，真空干燥，即得到黄酮含量高的银杏叶提取物。
采用本发明的亲和超滤提高银杏叶提取物中黄酮含量的方法，可以将银杏叶提取物中黄酮的质量分数提高到30％。
四
图1为PVDF膜改性前的FTIR图；图2为接枝PVP后的PVDF膜的FTIR图。
由以上红外谱图可以看出，波长在3500cm-1处出现明显的强峰，这是-OH的强吸收峰，同时在2890cm-1出现的中强峰是-CH2的特征吸收峰，1633cm-1出现的是-C＝O的特征吸收峰。综合以上吸收峰的变化，我们可以很明显的看出来，膜改性之后，PVP已经结合到原来的PVDF超滤膜上。
五具体实施例方式
实施例1将直径为20cm的PVDF平板膜一张，浸入浓度为1％的KMnO4和1.0mol/L的KOH的混合溶液500mL，在60℃温度下反应12min，取出膜用蒸馏水漂洗，洗去表面残留反应液，浸入1.0％浓度的酸性NaHSO3溶液中漂洗直到膜表面恢复成白色，再将膜浸入3.0％的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶液，在30℃下浸泡30min，然后将膜取出在真空烘箱中干燥15min，干燥温度为40℃，干燥结束后取样进行分析，主要通过FTIR(红外光谱)、EA(元素分析)进行测定，该反条件下，浸入浓度为1％的KMnO4和1.0mol/L的KOH的混合溶液500mL反应后，最终元素分析结果表明(见表1)，PVP摩尔数与基膜自身以乙烯基为单元的摩尔数之比为1∶16。
实施例2将直径为20cm的PVDF平板膜一张，浸入浓度为0.2％的KMnO4和0.3mol/L的KOH的混合溶液500mL，在40℃温度下反应6min，取出膜用蒸馏水漂洗，洗去表面残留反应液，浸入1.0％浓度的酸性NaHSO3溶液中漂洗直到膜表面恢复成白色，再将膜浸入0.5％的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶液，在30℃下浸泡30min，然后将膜取出在真空烘箱中干燥20min，干燥温度为40℃，干燥结束后取样进行分析，主要通过FTIR(红外光谱)、EA(元素分析)进行测定，该反条件下，浸入浓度为0.2％的KMnO4和0.3mol/L的KOH的混合溶液500mL反应后，最终元素分析结果表明(见表1)，PVP摩尔数与基膜自身以乙烯基为单元的摩尔数之比为1∶400。
实施例3将直径为20cm的PVDF平板膜一张，浸入浓度为5％的KMnO4和5mol/L的KOH的混合溶液500mL，在70℃温度下反应12min，取出膜用蒸馏水漂洗，洗去表面残留反应液，浸入3.0％浓度的酸性NaHSO3溶液中漂洗直到膜表面恢复成白色，再将膜浸入3％的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶液，在30℃下浸泡60min，然后将膜取出在真空烘箱中干燥20min，温度为60℃，干燥结束后取样进行分析，主要通过FTIR(红外光谱)、EA(元素分析)进行测定，该反条件下，浸入浓度为5％的KMnO4和5mol/L的KOH的混合溶液500mL反应后，最终元素分析结果表明(见表1)，PVP摩尔数与基膜自身以乙烯基为单元的摩尔数之比为1∶5.8。但是在这种条件下生成的改性膜在超滤装置中很容易损坏。
实施例4将直径为20cm的PVDF平板膜一张，浸入浓度为3.0％的KMnO4和2.5mol/L的KOH的混合溶液500mL，在70℃温度下反应8min，取出膜用蒸馏水漂洗，洗去表面残留反应液，浸入2.5％浓度的酸性NaHSO3溶液中漂洗直到膜表面恢复成白色，再将膜浸入1.0％的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶液，在30℃下浸泡60min，然后将膜取出在真空烘箱中干燥25min，温度为50℃，干燥结束后取样进行分析，主要通过FTIR(红外光谱)、EA(元素分析)进行测定，该反条件下，浸入浓度为3％的KMnO4和2.5mol/L的KOH的混合溶液500mL在70℃温度下反应5min后，最终元素分析结果表明，PVP摩尔数与基膜自身以乙烯基为单元的摩尔数之比为1∶9。
实施例5将直径为20cm的PVDF平板膜一张，浸入浓度为3.0％的KMnO4和1.5mol/L的KOH的混合溶液500mL，在70℃温度下反应8min，取出膜用蒸馏水漂洗，洗去表面残留反应液，浸入2.5％浓度的酸性NaHSO3溶液中漂洗直到膜表面恢复成白色，再将膜浸入2.0％PVP溶液中，在30℃下浸泡45min，然后将膜取出在真空烘箱中干燥15min，温度为50℃，干燥结束后取样进行分析，主要通过FTIR(红外光谱)、EA(元素分析)进行测定，该反条件下，浸入浓度为3％的KMnO41.5mol/L的KOH的混合溶液500mL在70℃温度下反应8min后，最终元素分析结果表明(见表1)，PVP摩尔数与基膜自身以乙烯基为单元的摩尔数之比为1∶11。
实施例6将直径为20cm的PVDF平板膜一张，浸入浓度为1.0％的KMnO4和2.5mol/L的KOH的混合溶液500mL，在60℃温度下反应8min，取出膜用蒸馏水漂洗，洗去表面残留反应液，浸入2.0％浓度的酸性NaHSO3溶液中漂洗直到膜表面恢复成白色，再将膜浸入2.0％PVP溶液中，在30℃下浸泡45min，然后将膜取出在真空烘箱中干燥20min，温度为50℃，干燥结束后取样进行分析，主要通过FTIR(红外光谱)、EA(元素分析)进行测定，该反条件下，浸入浓度为1％的KMnO4和2.5mol/L的KOH的混合溶液500mL在70℃温度下反应12min后，最终元素分析结果表明，PVP摩尔数与基膜自身以乙烯基为单元的摩尔数之比为1∶10。
实施例7将面积为0.3m2的PVDF卷式膜一张，浸入浓度为3.0％的KMnO4和2.5mol/L的KOH的混合溶液500mL，在60℃温度下反应8min，取出膜用蒸馏水漂洗，洗去表面残留反应液，浸入2.5％浓度的酸性NaHSO3溶液中漂洗直到膜表面恢复成白色，再将膜浸入1.0％的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶液，在30℃下浸泡30min，然后将膜取出在真空烘箱中干燥15min，温度为60℃，干燥结束后取样进行分析，主要通过FTIR(红外光谱)、EA(元素分析)进行测定，该反条件下，浸入浓度为3％的KMnO4和2.5mol/L的KOH的混合溶液500mL在70℃温度下反应5min后，最终元素分析结果表明(见表1)，PVP摩尔数与基膜自身以乙烯基为单元的摩尔数之比为1∶10.5。
表1 元素分析结果表格
关于银杏黄酮提取(采用实施例4所制备的PVDF-PVP膜以及实施例7所制备的改性卷式膜)实施例8将10g银杏叶粗提物浸膏(黄酮质量含量在15％)溶解在2000mL 30％的乙醇溶液中，首先通过膜面积为0.03m2，孔径为0.22μm的聚偏氟乙烯微滤膜(微滤膜均由上海新亚净化器件厂提供)在0.1MPa压力下微滤，微滤结束后将透过液通过膜面积为0.03m2，截留分子量为70000道尔顿的SPES超滤膜超滤，温度为50℃，压力为0.2MPa，超滤结束后将透过液通过膜面积为0.03m2，截留分子量为5000道尔顿的PVDF-PVP超滤膜超滤，操作温度为20℃，压力为0.15MPa，截留液在40℃下真空浓缩干燥，即可得到黄酮质量含量在30％的GBE产品，得率为84％。
实施例9将10g银杏叶粗提物浸膏(黄酮质量含量在15％)溶解在1000mL 50％的乙醇溶液中，首先通过膜面积为0.03m2，孔径为0.22m的聚偏氟乙烯微滤膜在0.1MPa压力下微滤，微滤结束后将透过液通过膜面积为0.03m2，截留分子量为70000道尔顿的SPES超滤膜超滤，温度为45℃，压力为0.2MPa，超滤结束后将透过液利用NaOH调节PH值为8.8后，通过膜面积为0.03m2，截留分子量为5000道尔顿的PVDF-PVP超滤膜超滤，操作温度为40℃，压力为0.15MPa，截留液在40℃下真空浓缩干燥，即可得到黄酮质量含量在34％的GBE产品，得率为86％。
实施例10将10g银杏叶粗提物浸膏(黄酮质量含量在15％)溶解在500mL30％的乙醇溶液中，首先通过膜面积为0.03m2，孔径为0.45m的聚偏氟乙烯微滤膜在0.15MPa压力下微滤，微滤结束后将透过液通过膜面积为0.03m2，截留分子量为40000道尔顿的SPES超滤膜超滤，温度为20℃，压力为0.2MPa，超滤结束后将透过液利用NaOH调节PH值为8.8后，通过膜面积为0.03m2，截留分子量为8000道尔顿的PVDF-PVP超滤膜超滤，操作温度为50℃，压力为0.10MPa，截留液在50℃下真空浓缩干燥，即可得到黄酮质量含量在28.3％的GBE产品，得率为89％。
实施例11将10g银杏叶粗提物浸膏(黄酮质量含量在15％)溶解在1000mL 20％的乙醇溶液中，首先通过膜面积为0.03m2，孔径为0.22m的聚偏氟乙烯微滤膜在0.1MPa压力下微滤，微滤结束后将透过液通过膜面积为0.03m2，截留分子量为100000道尔顿的SPES超滤膜超滤，温度为20℃，压力为0.3MPa，超滤结束后将透过液利用NaOH调节PH值为8.8后，通过膜面积为0.03m2，截留分子量为8000道尔顿的PVDF-PVP超滤膜超滤，操作温度为40℃，压力为0.25MPa，截留液在40℃下真空浓缩干燥，即可得到黄酮质量含量在32.2％的GBE产品，得率为87％。
实施例12将10g银杏叶粗提物浸膏(黄酮质量含量在15％)溶解在1000mL 30％的乙醇溶液中，首先通过膜面积为0.03m2，孔径为0.22m的聚偏氟乙烯微滤膜在0.15Mpa压力下微滤，微滤结束后将透过液通过膜面积为0.03m2，截留分子量为70000道尔顿的SPES超滤膜超滤，温度为45℃，压力为0.2MPa，超滤结束后将透过液利用NaOH调节PH值为8.8后，通过膜面积为0.03m2，截留分子量为5000道尔顿的PVDF-PVP超滤膜超滤，操作温度为40℃，压力为0.25MPa，截留液在40℃下真空浓缩干燥，即可得到黄酮质量含量在36.8％的GBE产品，得率为88％。
实施例13将100g银杏叶粗提物浸膏(黄酮质量含量在15％)溶解在10000mL 30％的乙醇溶液中，首先通过膜面积为0.1m2，孔径为0.45μm的聚偏氟乙烯微滤膜在0.15MPa压力下微滤，温度为35℃，微滤结束后将透过液通过膜面积为0.1m2，截留分子量为100000道尔顿的SPES超滤膜超滤，温度为45℃，压力为0.3MPa，超滤结束后将透过液利用NaOH调节PH值为5.5后，通过膜面积为0.3m2，截留分子量为3000的PVDF-PVP超滤膜超滤，操作温度为30℃，压力为0.2MPa，截留液在40℃下真空浓缩干燥，即可得到黄酮质量含量在26.5％的GBE产品，得率为86％。
实施例14将1000g银杏叶粗提物浸膏(黄酮质量含量在15％)溶解在100000mL 30％的乙醇溶液中，首先通过膜面积为0.5m2，孔径为0.45μm的聚偏氟乙烯微滤膜在0.3MPa压力下微滤，温度为35℃，微滤结束后将透过液通过膜面积为0.5m2，截留分子量为100000道尔顿的SPES超滤膜超滤，温度为35℃，压力为0.2MPa，超滤结束后将透过液利用NaOH调节PH值为8.8后，通过膜面积为1m2，截留分子量为5000的PVDF-PVP超滤膜超滤，操作温度为20℃，压力为0.3MPa，截留液在40℃下真空浓缩干燥，即可得到黄酮质量含量在29.6％的GBE产品，得率为82％。
权利要求
1.一种亲和超滤提高银杏叶提取物中黄酮含量的方法，它包括下列步骤一、改性聚偏氟乙烯亲和超滤膜的制备首先将聚偏二氟乙烯超滤膜浸入浓度为0.2-5.0％(质量百分数)的KMnO4水溶液，溶液中每升含有0.3-5mol的KOH，在40-70℃温度下加热6-12min后膜呈棕褐色，将其取出后用大量的清水洗去表面残留反应液，浸入酸性NaHSO3溶液中漂洗直到膜表面恢复成白色，再将膜浸入1.0-3.0％的聚乙烯吡咯烷酮溶液，在30℃下浸泡30-60min，然后将膜取出在真空烘箱中干燥15-25min，干燥温度为40-60℃，干燥结束后浸入水中保存待用；二、将银杏粗提浸膏用50-200倍质量的20-50％(质量百分数)的乙醇水溶液溶解，溶液通过0.22μm或0.45μm的微滤膜微滤；三、将微滤液首先通过截留相对分子质量为60000-70000道尔顿的磺化聚醚砜超滤膜进行普通超滤，操作压力为0.15-0.25MPa，温度为30-45℃；四、将上述微滤透过液用碱调节PH值为7.5-8.8之后，通过截留相对分子质量为3000-8000道尔顿的改性聚偏氟乙烯亲和超滤膜进行亲和超滤，操作压力为0.15-0.25MPa，温度为35-45℃；五、其截留液经过减压蒸馏，真空干燥，即得到黄酮含量高的银杏叶提取物。
全文摘要
一种亲和超滤提高银杏叶提取物中黄酮含量的方法，它包括下列步骤1.首先将聚偏二氟乙烯超滤膜浸入含有KOH的KMnO
文档编号A61P39/06GK1718216SQ20051003910
公开日2006年1月11日 申请日期2005年4月26日 优先权日2005年4月26日
发明者张志炳, 徐志红, 李磊, 武法文, 谭淑娟 申请人:南京大学