专利名称：一种利用微波技术提取蜂胶功能性成分的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用微波技术提取蜂胶功能性成分的方法，属于蜂胶提取技术领域。
背景技术：
蜂胶在常温下是固体，比重1.112～1.136左右，其比重的大小与树脂的来源和含蜡量有关，含蜂蜡多的蜂胶比重较小；蜂胶有一股令人愉快的芳香气味，不同胶源植物形成的蜂胶其芳香气味不同；蜂胶的颜色依胶源植物的种类不同而不同，一般多呈现棕褐色或灰褐色；蜂胶是一种非结晶状，有粘性的天然混合物，温度高于25℃时逐渐变软，具粘性和可塑性，温度上升到60℃以上就逐渐融化为液体；蜂胶不溶于水，部分溶于乙醇，人们常用溶于乙醇部分量的多少作为衡量蜂胶原料质量的一个技术指标。
迄今为止，人们从蜂胶中已经分离并鉴定出的物质有300多种，这些物质在不同种类的蜂胶中的含量不等，大体说来蜂胶约有5％左右的挥发性物质，30～35％的蜂蜡和不溶于乙醇溶液的物质，55～60％的溶于乙醇的物质和5％左右的花粉等。
世界各国的科学工作者用不同的仪器和方法对蜂胶的组成成分进行了大量的工作，迄今为止已经分离得到并弄清化学结构的物质就有百余种，蜂胶的功能是由其组成分确定的。来源于不同胶源植物的蜂胶其组成成分不一，但总的说来它们都含有黄酮、萜烯和芳香族酸及其酯类化合物，不同胶源植物形成的蜂胶，只是这些化合物的含量和比例有一定的差异而已。经过长期的实验和临床观察，人们发现蜂胶及其组分具有诸多生理功能及药理作用。
1.抗菌作用大多数疾病都是由病源微生物引起的。1985年Meresta测试了75种菌株对蜂胶提取物的敏感性。这些菌株中有69株是葡萄球菌和链球菌属的细菌，测试结果显示，这75株菌株对蜂胶提取物都很敏感，蜂胶提取物对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)分别是10和120mg/ml。VadezGonzaloz等观察到蜂胶的乙醇提取物(EEP)能抑制包括链球菌和芽胞杆菌在内的很多种细菌的生长。Grange等人认为蜂胶乙醇提取物的制剂(3mg/ml)能完全抑制绿浓假单胞菌和大肠杆菌的生长，但对肺炎杆菌没有作用。1990年Feuntes等人发现蜂胶的乙醇提取物(EEP)对包括金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、Poeruginosa、枯草杆菌、表皮葡萄球菌和链球菌在内的格兰氏阳性菌有明显的抑制或杀灭作用。这些试验的结果表明，蜂胶具有广谱的抗菌作用。
除了对需氧细菌的抗菌作用外，Kedzia等人还就EEP对267株氧菌的抗菌作用进行了测试，发现所培养的细菌，一般对1mg/ml的EEP表现出高度的敏感性。
EEP呈现出某些与抗生素相类似的潜在作用。经含有抗生素的培养基内添加EEP后，培养基对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌作用增强。在培养基中加入EEP能防止或减缓葡萄球菌对抗生素抗药性的形成。
2.5mg/ml的蜂胶可使细菌的细胞膜、细胞壁、细胞质的结构发生变化，造成溶菌现象，抑制DNA依赖性RNA聚合酶和蛋白质的合成过程。
研究发现，蜂胶的抗菌作用是因为其中含有的黄酮、芳香酸及其酯类等化合物的缘故。高良姜素、松针素和乔松酮是已确认的对细菌作用最强的类黄酮。阿魏酸和咖啡酸也是蜂胶中的抗菌组分。所以蜂胶的抗菌机理是比较复杂的，是类黄酮、羧酸及其酯和萜类化合物协同作用的结果。蜂胶对金黄色葡萄球菌、绿色球菌、变型杆菌、溶血性链球菌的作用强于青霉素和四环素。
2.抗炎作用消炎作用是最早发现的蜂胶所具有的药理功能之一。炎症是机体对遭受外界时伤害的一种保护性反应，其发炎的过程较为复杂，有多种代谢酶、炎症介质和细胞的参与，在炎症的发病过程中生成反应性氧类(环氧化物、超氧化物和羟基氧化物等)物质，局部血液循环和组织代谢紊乱，从面造成组织的损伤。在这个过程中脂质氧化酶起着重要的作用。蜂胶的抗炎作用是由于它具有很强的抗氧化特性决定的。蜂胶中含有大量的类黄酮和肉桂酸衍生物，特别是这些化合物中3位碳上有羟基基团的黄酮醇和C2＝C3双键的不饱和结构，以及在苯环的3′，4′位带有两羟基取代基时，它们具有很强的消除自由基、抑制氧化酶的活性，从而具有良好的消炎症作用。
3.抗病毒作用蜂胶对病毒的作用是因为它的组成成分中有很多种类黄酮，芳香酸及其衍生物的缘故，研究人员发现阿魏酸酯的浓度为50mg/ml时，可以明显地抑制流感病毒A(香港株)的传播。咖啡酸、毛地黄黄酮和槲酮对美洲鹦鹉疱疹病毒有抑制作用，但咖啡酸的作用最强，毛地黄黄酮次之。大多数研究人员认为蜂胶的抗病毒作用是它的各种组成物质综合作用形成的。黄酮醇类的抗病毒作用强于黄酮类化合物，黄酮醇类与黄酮的联合作用明显地强于各成分的单独作用。
4.蜂胶的抗肿瘤作用近年来世界各地的研究人员和临床工作者通过使用不同的肿瘤细胞株对蜂胶的很多组成成分进行了大量的试验、研究和观察，发现它们对肿瘤细胞具有一定程度的毒害作用。蜂胶的乙醇提取物(EEP)在体外能抑制人子宫颈癌(Hella)细胞株，人鼻咽癌(KB)细胞株的生长。
亚硝胺和黄曲霉毒素是目前所了解的具有高致癌力的主要致癌物。蜂胶中的酚酸类化合物可以阻断体内亚硝胺的合成。蜂胶中的黄酮可以诱发苯芘羟化酶，以解除黄曲霉毒素等致癌物的毒性。蜂胶提取液对赭曲霉素A具有明显的抑制作用。
蜂胶中含有抑制肿瘤细胞生长的黄酮类化合物，抑制活性最强的组分是皂草黄素、桑黄素、儿茶精等。木樨草素、菲瑟酮具有抗细胞增生的作用，福桔黄素和蜜桔黄素在2-8ug/ml的浓度下能够抑制人体扁平细胞癌细胞系的增生。咖啡因酸苯-2酯和萜烯类化合物可以控制细胞增殖，使癌细胞停留在DNA合成阶段，改变细胞的无休止生长的性状。槲皮酮可以触发癌细胞自杀，使癌细胞破裂死亡。类黄酮可以把未分化的恶性细胞转变成分化成熟的细胞。咖啡酸乙酯可以把杀死或抑制变形细胞的DNA的合成或生长。
5.抗氧化和清除自由基的作用机体内的自由基和脂质过氧化物等是诱使DNA损伤、交联从而诱发细胞突变的物质，是伤害细胞膜、破坏细胞完整性的物质，也是使很多器官和组织遭受损伤的因素，机体的衰老，病理过程与体内自由基和脂质过氧化物等有害物质的非正常聚集有关。Scheller，S等利用电子顺磁共振的方法研究了蜂胶乙醇提取液对自由基的作用。他们在研究中发现，蜂胶中的黄酮类化合物可以有效地将自由基清除。
蜂胶中的类黄酮、萜烯类化合物等具有很强的消除自由基，防止或减缓机体内的各种有害的过氧化物的对机体的伤害，从而保护了机体的安全和健康。
此外蜂胶还有抗辐射作用、局部麻醉、镇痛作用、降血糖降血脂作用等。
但是，原料蜂胶必须经过加工提取才能应用。蜂胶中的功能因子很多，黄酮是其中最重要的成分。目前提取蜂胶中功能性成分的方法主要是乙醇提取法，但其提取时间长，提取率低，本项方面能够提高蜂胶的提取率并缩短提取时间。
微波技术是通过磁控管所产生的每秒24.5亿次超高频快速震荡使溶剂分子尤其是极性介质发生高速震荡、自旋，增大了溶剂进入溶质内部的能力，且由于分子间的相互摩擦产热也促进了蜂胶中有效成分的浸出，使得整个提取时间缩短，提取率增高。而且由于微波的穿透力，也使得对原料处理的粒度要求降低，不要过大即可。此外，由于微波的热效应，使得蜂胶中的蜂蜡熔化，蜂胶块崩解成小颗粒，既加速了溶质的浸出，又可以省却原材料处理中的冷冻粉碎步骤，只需粗粉碎即可，经济高效。本发明所涉及的是一种利用微波技术提取蜂胶功能性成分的方法。
发明内容本发明所涉及的是一种利用微波技术提取蜂胶功能性成分的方法。利用微波技术强化蜂胶的提取工艺，提取率高，时间短，可准备出高品质的蜂胶产品。
本发明的技术方案是利用微波提取工艺，以乙醇水溶液为溶剂，将原料蜂胶冷冻粉碎后，微波提取、过滤，滤液进行真空浓缩，制得蜂胶功能性成分，真空浓缩的同时，同步回收乙醇水溶液，原料蜂胶与乙醇水溶液的重量比为1∶3～15，加入50％～80％的乙醇水溶液浸泡4～10小时后采用微波进行处理，微波处理时间为4～15min，微波功率为200w～700w。通过设计考察微波功率、辐射时间、溶剂用量、浸泡时间、原料粉碎度等参数对蜂胶中总黄酮提取效果的影响，确定最佳工艺条件为原料蜂胶与乙醇水溶液的重量比为1∶4，乙醇水溶液的浓度为65％，浸泡时间为6小时，微波处理时间为10min，微波功率为650w。
迄今为止，人们从蜂胶中已经分离并鉴定出的物质有300多种，这些物质在不同种类的蜂胶中的含量不等，大体说来蜂胶约有5％左右的挥发性物质，30～35％的蜂蜡和不溶于乙醇溶液的物质，55～60％的溶于乙醇的物质和5％左右的花粉等。
传统的乙醇提取法是将已经粉碎的原料蜂胶与一定浓度、一定料液比的乙醇混合，使原料蜂胶中的相关成分溶解，经过较长时间后，其相关成分可溶解到乙醇中。在不同浓度的乙醇中，蜂胶的溶解度也不相同，这是因为这部分是由近200种化学物质购成。我们在试验中发现蜂胶中溶于100％乙醇溶液的部分约占蜂胶重量的58～60％；溶于95％乙醇的部分约占55～58％，溶于85％乙醇的部分约占54～56％，溶于75％乙醇的部分约占53～54％，溶于65％乙醇的部分约占40～42％，溶于55％乙醇的部分约占35～39％。因此传统提取方法中常用95％的乙醇。这种方法能比较完全地提取蜂胶中的黄酮类物质，但所需时间长，至少需要48小时以上的时间，才能比较完全地提取蜂胶黄酮物质，生产效率低，乙醇消耗量大。
通过单因素实验的分析不同浓度的乙醇对黄酮提取的影响；不同料液比对黄酮提取的影响；不同浸提时间对黄酮提取的影响。并在单因素实验的分析的基础上进行乙醇浓度、料液比、浸提时间的三因素三水平正交实验，可确定传统提取法和微波提取法的实验条件和结果。实验结果见下表
传统提取方法与微波提取方法实验结果比较
由上表可见，微波提取法较传统方法有较大优势。
本发明的有益效果在于传统乙醇提取方法所需时间长，提取率低，功效成分总黄酮含量低，且设备投入较大。微波提取方法在上述各个方面都有较大程度的提高，适合于工业化生产，具有较为广阔的发展空间。
具体实施方案实施例1原料蜂胶与乙醇水溶液的重量比为1∶4，乙醇水溶液的浓度为65％，浸泡时间为6小时，微波处理时间为10min，微波功率为650w，在此条件下提取原料蜂胶，经浓缩后成品蜂胶中总黄酮含量达12.5％，提取率为25％。其工艺流程为原料蜂胶→冷冻粉碎→浸泡→微波提取→过滤→滤液→真空浓缩干燥→成品蜂胶。
权利要求
1.一种利用微波技术提取蜂胶功能性成分的方法，其特征在于采用微波提取工艺，以乙醇水溶液为溶剂，将原料蜂胶冷冻粉碎后，微波提取、过滤，滤液进行真空浓缩，制得蜂胶功能性成分，真空浓缩的同时，同步回收乙醇水溶液，原料蜂胶与乙醇水溶液的重量比为1∶3～15，加入50％～80％的乙醇水溶液浸泡4～10小时后采用微波进行处理，微波处理时间为4～15min，微波功率为200w～700w。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是原料蜂胶与乙醇水溶液的重量比为1∶4，乙醇水溶液的浓度为65％，浸泡时间为6小时，微波处理时间为10min，微波功率为650w。
全文摘要
本发明涉及一种利用微波技术提取蜂胶功能性成分的方法，属于蜂胶提取技术领域。本发明的技术方案是利用微波提取工艺，以乙醇水溶液为溶剂，将原料蜂胶冷冻粉碎后，微波提取、过滤，滤液进行真空浓缩，制得蜂胶功能性成分，真空浓缩的同时，同步回收乙醇水溶液，通过设计考察微波功率、辐射时间、溶剂用量、浸泡时间、原料粉碎度等参数对蜂胶中总黄酮提取效果的影响，确定了最佳工艺条件，克服了传统乙醇提取方法所需时间长，提取率低，功效成分总黄酮含量低等缺点。微波提取方法适合于工业化生产，具有较为广阔的发展空间。
文档编号A61P31/00GK1969887SQ20051012349
公开日2007年5月30日 申请日期2005年11月23日 优先权日2005年11月23日
发明者董捷, 孙丽萍, 田文礼, 闫继红 申请人:中国农业科学院蜜蜂研究所