专利名称：一种从绶草中提取生物碱的新方法
技术领域：
本发明属于天然有机化学领域，涉及一种生物碱的纯化方法，特别是涉及一种利用纤维素酶酶解与超声波提取和膜分离技术联用富集纯化绶草中绶草生物碱的方法。
背景技术：
绶草陆生兰，高15 30厘米。茎直立，基部簇生数条粗厚，肉质的根，近基部生2 4枚叶。叶线状倒披针形或线形，长10 20厘米，宽4 10毫米。花序顶生，长10 20厘米，具多数密生的小花，似穗状；花白色或淡红色，呈螺旋状排列；花苞片卵形，长渐尖；中萼片线形，钝，长5毫米，宽1. 3毫米；侧萼片等长，但较狭；花瓣和中萼片等长但较薄，顶端极钝；唇瓣近长圆形，长4 5毫米，宽2. 5毫水，顶端伸展，基部至中部边缘全缘，中部之上具强烈的皱波状的啮齿，在中部以上的表面具皱波状和长硬毛，基部稍凹陷，呈浅囊状，囊内具2枚突起。花、果期6 8月。地上部分含香豆精甙和生物碱。绶草生物碱是一种对人类健康有显著保健作用的天然活性物质，已引起国际社会的普遍关注。经科学研究及临床应用证明，绶草生物碱具有消炎止痛、抗菌、抗病毒、抗癌、解痉和改善心血管系统作用，是疗效确切的一大类药物；人们发现天然植物绶草中含有大量的绶草生物碱，由于其原料绶草分布较广，从中提取绶草生物碱已取得了可喜进展。目前国内提取生物碱的方法大多是水提取法和有机溶剂提取，提取过程复杂，提取时间长，本发明专利中的绶草提取物提取工艺主要是经过酸液浸泡后，加入纤维素酶，再辅以超声波提取，经膜过滤处理得到分离的效果。本发明的优点在于应用纤维素酶酶解与超声波提取和膜分离技术联用分离纯化绶草生物碱，加入酶解 技术可增加酶与底物的可及性，提高酶解率，利用超声波提取加快萃取速度，结合膜分离技术提高生物碱的纯度，几种技术的联合大大降低了萃取时间，提高了萃取速度，缩短了提取周期，安全可靠，无污染，分离效果明显，提取纯度高，可以得到含量90%以上的生物碱终产品， 克服了常规提取率相对较低、提取纯度低的缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服常规技术提取率相对较低、提取纯度低等缺点，提供一种利用纤维素酶酶解与超声波提取和膜分离技术联用富集纯化绶草中绶草生物碱的方法。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是—种利用纤维素酶酶解与超声波提取和膜分离技术联用富集纯化绶草中绶草生物碱的方法，其步骤如下(I)将干绶草粉碎后过40 80目筛，用浓度为I %的酸液浸泡30min，调节pH值在4. O 50之间，酶添加量为2 4mg/g，酶解时间I 2小时，酶解温度40 50°C ;(2)将经(I)处理后的物料进行超声波提取，料液比为粉碎体积的8 10倍，提取温度为40 60°C，提取频率80 120Hz，提取时间60min lOOmin，提取2次，合并两次提取液；(3)将提取液用lmol/L盐酸调节PH值至3.4 3.5，于51冷藏4811后抽滤，将滤液用浓度为50%的碱调节pH值至11，用与滤液等量的氯仿提取2次，合并氯仿液，回收氯仿，得生物碱粗提物；(4)将提取液经过超滤截留相对分子量，温度控制在40 60°C，压力控制在O. 6 2. 2MPa ；(5)所得过滤液再进行纳滤工序截留相对分子量，操作温度控制在40 60°C，压力控制在O. 6 2. 2MPa ；(6)将过滤溶液在真空条件下进行浓缩，浓缩的压力控制在O. 02 O. 04MPa，温度控制在50 60°C，比重为1. 12 1. 20，得生物碱浓缩液；(7)将所得生物碱浓缩液经氯仿溶解，用氢氧化钠调节pH值至11，浓缩至原体积的1/4，静置，结晶得到生物碱粗品，如此反复两次，得到生物碱成品，其纯度在90%以上。
具体实施例方式实施案例1:一种利用纤维素酶酶解与超声波提取和膜分离技术联用富集纯化绶草中绶草生物碱的方法，其步骤如下(I)将IOOg干绶草粉碎后过40目筛，用浓度为I %的稀盐酸浸泡30min，调节pH值为4. 0，加入纤维素酶，添加量为2mg/g，酶解时间I小时，酶解温度40°C ；(2)将经(I)处理后的物料进行超声波提取，料液比为粉碎体积的8倍，提取温度为40°C，提取频率80Hz，提取时间60minmin，提取2次，合并两次提取液；(3)将提取液用lmol/L盐酸调节PH值至3. 4，于5°C冷藏48h后抽滤，将滤液用50%氢氧化钠调节pH值至11，用与滤液等量的氯仿提取2次，合并氯仿液，回收氯仿，得生物碱粗提物；
(4)将提取液经过超滤，截留相对分子量在3000 10000，温度控制在40°C，压力控制在O. 6MPa ；(5)所得过滤液再进行纳滤工序，截留相对分子量在20000 30000，操作温度控制在40°C，压力控制在O. 6MPa ；(6)将过滤溶液在真空条件下进行浓缩，浓缩的压力控制在O. 02MPa，温度控制在50°C，比重为1. 17，得生物碱浓缩液；(7)将所得生物碱浓缩液经氯仿溶解，加入氯仿的量为浓缩液体积的5倍，用氢氧化钠调节PH值至11，浓缩至原体积的1/4，静置，结晶得到生物碱粗品，如此反复两次，得到生物碱成品，其纯度在90. 4%。实施案例2 :—种利用纤维素酶酶解与超声波提取和膜分离技术联用富集纯化绶草中绶草生物碱的方法，其步骤如下(I)将IOOg干绶草粉碎后过60目筛，用浓度为I %的稀盐酸浸泡30min，调节pH值为4. 5，加入纤维素酶，添加量为2. 5mg/g，酶解时间1. 5小时，酶解温度45°C ；(2)将经(I)处理后的物料进行超声波提取，料液比为粉碎体积的9倍，提取温度为45°C，提取频率100Hz，提取时间80min，提取2次，合并两次提取液；(3)将提取液用lmol/L盐酸调节PH值至3. 4，于5°C冷藏48h后抽滤，将滤液用50%氢氧化钠调节pH值至11，用与滤液等量的氯仿提取2次，合并氯仿液，回收氯仿，得生物碱粗提物；
(4)将提取液经过超滤，碱留相对分子量在3000 10000，温度控制在50°C，压力控制在O. 8MPa ；(5)所得过滤液再进行纳滤工序，截留相对分子量在20000 30000，操作温度控制在50°C，压力控制在O. 8MPa ；(6)将过滤溶液在真空条件下进行浓缩，浓缩的压力控制在O. 03MPa，温度控制在55°C，比重为1. 12，得生物碱浓缩液；(7)将所得生物碱浓缩液经氯仿溶解，加入氯仿的量为浓缩液体积的7倍，用氢氧化钠调节PH值至11，浓缩至原体积的1/4，静置，结晶得到生物碱粗品，如此反复两次，得到生物碱成品，其纯度在91.3%。实施案例3 :—种利用纤维素酶酶解与超声波提取和膜分离技术联用富集纯化绶草中绶草生物碱的方法，其步骤如下(I)将IOOg干绶草粉碎后过50目筛，用浓度为I %的稀盐酸浸泡30min，调节pH值在5. 0，加入纤维素酶，添加量为3mg/g，酶解时间2小时，酶解温度45°C ；(2)将经(I)处理后的物料进行超声波提取，料液比为粉碎体积的8倍，提取温度为60°C，提取频率90Hz，提取时间80min，提取2次，合并两次提取液；(3)将提取液用lmol/L盐酸调节PH值至3. 5，于5°C冷藏48h后抽滤，将滤液用50%氢氧化钠调节pH值至11，用与滤液等量的氯仿提取2次，合并氯仿液，回收氯仿，得生物碱粗提物；(4)将提取液经过超滤，截留相对分子量在3000 10000，温度控制在60°C，压力控制在2. OMPa ；`(5)所得过滤液再进行纳滤工序，截留相对分子量在20000 30000，操作温度控制在60°C，压力控制在2. OMPa ；(6)将过滤溶液在真空条件下进行浓缩，浓缩的压力控制在O. 04MPa，温度控制在60°C，比重为1. 20，得生物碱浓缩液；(7)将所得生物碱浓缩液经氯仿溶解，加入氯仿的量为浓缩液体积的8倍，用氢氧化钠调节PH值至11，浓缩至原体积的1/4，静置，结晶得到生物碱粗品，如此反复两次，得到生物碱成品，其纯度在91.7%。实施案例4 :一种利用纤维素酶酶解与超声波提取和膜分离技术联用富集纯化绶草中绶草生物碱的方法，其步骤如下(I)将IOOg干绶草粉碎后过80目筛，用浓度为I %的稀盐酸浸泡30min，调节pH值在5. O之间，加入纤维素酶，添加量为4mg/g，酶解时间1. 5小时，酶解温度50°C ；(2)将经(I)处理后的物料进行超声波提取，料液比为粉碎体积的10倍，提取温度为55°C，提取频率120Hz，提取时间lOOmin，提取2次，合并两次提取液；(3)将提取液用lmol/L盐酸调节PH值至3. 5，于5°C冷藏48h后抽滤，将滤液用50%氢氧化钠调节pH值至11，用与滤液等量的氯仿提取2次，合并氯仿液，回收氯仿，得生物碱粗提物；(4)将提取液经过超滤，截留相对分子量在3000 10000，温度控制在55°C，压力控制在2. 2MPa ；(5)所得过滤液再进行纳滤工序，截留相对分子量在20000 30000，操作温度控制在55°C，压力控制在2. 2MPa ；(6)将过滤溶液在真空条件下进行浓缩，浓缩的压力控制在O. 04MPa，温度控制在60°C，比重为1. 20，得生物碱浓缩液；(7)将所得生物碱浓缩液经氯仿溶解，加 入氯仿的量为浓缩液体积的8倍，用氢氧化钠调节PH值至11，浓缩至原体积的1/4，静置，结晶得到生物碱粗品，如此反复两次，得到生物碱成品，其纯度在92. 6 %。
权利要求
1.一种利用纤维素酶酶解与超声波提取和膜分离技术联用富集纯化绶草中绶草生物碱的方法，其步骤如下 (1)将干绶草粉碎后过40 80目筛,用浓度为I%的酸液浸泡30min,酶添加量为2 4mg/g,调节pH值在4. 0 5. 0之间，酶解时间I 2小时，酶解温度40 50°C ; (2)将经(I)处理后的物料进行超声波提取，料液比为粉碎体积的8 10倍，提取温度为40 60°C，提取频率80 120Hz，提取时间60min lOOmin，提取2次，合并两次提取液； (3)将提取液用lmol/L盐酸调节PH值至3.4 3. 5，于5°C冷藏48h后抽滤，将滤液用浓度为50 %的碱调节pH值至11，用与滤液等量的氯仿提取2次，合并氯仿液，回收氯仿，得生物碱粗提物； (4)将提取液经过超滤截留分子量，温度控制在40 60°C，压力控制在0.6 2. 2MPa ； (5)所得过滤液再进行纳滤工序截留分子量，操作温度控制在40 60°C，压力控制在0.6 2. 2MPa ； (6)将过滤溶液在真空条件下进行浓缩，浓缩的压力控制在0.02 0. 04MPa，温度控制在50 60°C，比重为1. 12 1. 20，得生物碱浓缩液； (7)将所得生物碱浓缩液经氯仿溶解，用氢氧化钠调节pH值至11，浓缩至原体积的1/4，静置，结晶得到生物碱粗品，如此反复两次，得到生物碱成品，其纯度在90%以上。
2.根据权利要求1所述的利用纤维素酶酶解与超声波提取和膜分离技术联用富集纯化绶草中绶草生物碱的方法，其特质是所述的步骤(I)中，添加的酶为纤维素酶。
3.根据权利要求2所述的利用纤维素酶酶解与超声波提取和膜分离技术联用富集纯化绶草中绶草生物碱的方法，其特征是所述的步骤(2)中，提取的酸液为稀盐酸。
4.根据权利要求3所述的利用纤维素酶酶解与超声波提取和膜分离技术联用富集纯化绶草中绶草生物碱的方法，其特征是所述的步骤(3)中，调节pH值用的碱为氢氧化钠。
5.根据权利要求4所述的利用纤维素酶酶解与超声波提取和膜分离技术联用富集纯化绶草中绶草生物碱的方法，其特征是在所述的步骤(4)和(5)中，超滤截留相对分子量在3000 10000和纳滤截留相对分子量在20000 30000。
6.根据权利要求5所述的利用纤维素酶酶解与超声波提取和膜分离技术联用富集纯化绶草中绶草生物碱的方法，其特征是所述的步骤(7)中，加入氯仿的量为浓缩液体积的5 8倍。
全文摘要
本发明属于天然有机化学领域，涉及一种生物碱的纯化方法，特别是涉及一种利用纤维素酶酶解与超声波提取和膜分离技术联用富集纯化绶草中绶草生物碱的方法。本发明加入酶解技术可增加酶与底物的可及性，提高酶解率，利用超声波提取加快萃取速度，结合膜分离技术提高生物碱的纯度，几种技术的联合大大降低了萃取时间，提高了萃取速度，缩短了提取周期，安全可靠，无污染，分离效果明显，提取纯度高，可以得到含量90％以上的生物碱终产品，克服了常规提取率相对较低、提取纯度低的缺点。
文档编号A61P31/04GK103041175SQ20121059560
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者姚德利, 万莉, 姚德坤, 张亚红 申请人:大兴安岭林格贝有机食品有限责任公司