本发明涉及植物有效成分提取领域，更具体地涉及一种综合利用五味子的提取方法。
背景技术：
五味子为木兰科植物五味子(schisandrachinensis(turcz.)baill.)或华中五味子(schisandrasphenantherar&d.etwils.)的干燥成熟果实的泛称。五味子中的成分包括五味子挥发油、多糖、有机酸、木脂素、五味子油等成分。
五味子挥发油主要是单萜类、含氧单萜类、倍半萜类和含氧倍半萜类成分。
五味子多糖是极性大分子化合物，易溶于水，一般采取水提醇沉法提取，得到的多糖粗制品中一般含有无机盐、蛋白质、低相对分子质量有机物等许多杂质。
五味子有机酸包括柠檬酸、苹果酸、琥珀酸、酒石酸等，它们溶于水和乙醇。
木脂素是五味子中最主要的药理活性成分，它们是脂溶性的，易溶于有机溶媒中。木脂素类成分包括多种木脂素化合物单体，例如五味子醇甲、五味子醇乙、五味子酯甲、五味子酯乙、五味子甲素、五味子乙素、五味子丙素等。
五味子还含有丰富的五味子油，其为主要包含长链饱和及不饱和脂肪酸的脂溶性油状混合物。这些脂肪酸包括亚油酸、棕榈酸、油酸、硬脂酸、亚麻酸、9-十六碳烯酸、十七烷酸、11-二十碳烯酸、二十烷酸等，其中亚油酸的含量最高。
中药中的有效成分一般是混合物，在提取这些有效成分时，除了产生主产品以外，还需将副产品、下脚料等转化为有用之物，达到综合利用资 源的目的，降低生产成本，实现可持续发展。然而，传统的五味子有效成分提取方法是用水或醇进行提取，然后将药渣弃掉，这样会浪费很多的有用成分，增加了生产成本，不利于建立可持续发展的经济模式。
中国专利申请cn102492049a公开了一种从北五味子中提取多糖、挥发油和木脂素的方法，该方法包括将粉碎的北五味子用ph2.5-4.5的硫酸氢二钠-柠檬酸缓冲液浸泡，加入复合酶，然后将溶液迅速升温至100℃，使用挥发油测定器从溶液中提取挥发油，同时保持溶液微沸状态4-8小时以提取多糖；浓缩提取液后加入乙醇，对沉淀的多糖进行自来水透析48-96小时以除去其中的缓冲液，然后用去离子水透析24-48小时。乙醇母液和滤渣的乙醇提取液合并，浓缩冻干后得到木脂素成分，最后弃去提取渣。该方法工艺复杂，还存在诸多缺陷。醇沉分离多糖的方式存在多糖沉淀不完全的问题，同时需要大量使用乙醇，而且乙醇回收不完全造成浪费。醇沉方式还导致多糖沉淀中含有无机盐等杂质；缓冲液的使用更增加了缓冲盐杂志，从而需要长时间的透析以除去。在挥发油和多糖的提取过程中施加的长时间的高温条件容易导致热敏性的木脂素成分大量损失。柠檬酸、苹果酸等有机酸类成分没有被分离，反而由于其溶于乙醇而可能成为提取的木脂素中的杂质。五味子中诸如亚油酸、油酸等具有经济价值的不饱和脂肪酸类成分最后随提取渣一起被废弃而造成浪费。因此，该方法工艺繁杂，成本较高，多糖和木脂素提取产物杂质较多，浪费了有机酸和脂肪酸类成分，没有实现五味子资源的充分利用。
中国专利申请cn101870919a公开了一种综合利用五味子的方法，以提取五味子油、木脂素和多糖。该方法包括将五味子粉末和植物油提取剂(例如以1:4的比例)一起在60℃恒温水浴上通过冷凝回流装置提取五味子油，将干燥的滤渣通过水提醇沉法提取多糖，再利用醇或醇水溶液提取干燥后的滤渣中的木脂素成分。所使用的植物油提取剂选自石油醚、苯、环己烷、氯仿等有机溶剂。然而，在多糖部分的提取中所采用的传统的水提醇沉方法需要大量使用乙醇，成本较高，而且存在多糖沉淀不完全的问题。同时，没有提取五味子有机酸、亚油酸部分，造成了资源浪费。
张锐利等人研究了采用超临界co2萃取、乙醇提取和水提等方法对北五味子成分进行提取，并研究和对比了各自提取物的抑菌活性(张锐利等， 不同提取方法对北五味子提取物抑菌活性的影响，安徽农业科学，2010，38(24)：13177-13179)。结果发现，醇提物和水提物对大肠杆菌的抑制作用均大于超临界提取物；超临界提取物和水提物对金黄色葡萄球菌的抑制作用均小于醇提物，表明超临界提取物的抑菌作用较不理想。
还需要进一步开发能够兼顾五味子中木脂素、多糖、有机酸和五味子油的提取，减少提取工艺造成的诸如木脂素的成分的损耗，减少有机溶剂的使用，经济、环保的综合利用五味子资源的方法。
技术实现要素：
因此，本发明的目的是提供一种综合利用五味子的提取方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)从五味子果实提取五味子的水溶性成分的步骤；和
(2)由上述步骤(1)得到的五味子渣提取五味子的脂溶性成分的步骤。
在一个实施方案中，所述水溶性成分选自五味子多糖、水溶性有机酸及其组合。
在另一实施方案中，所述脂溶性成分选自五味子木脂素、五味子油及其组合。
附图说明
图1显示了实施例3中提取的五味子油部分的气相色谱图，其中显示了对应亚油酸、油酸、棕榈酸、亚麻酸和硬脂酸的峰。
具体实施方式
在本发明的方法中，术语“五味子”和“五味子果实”可以互换使用，系指木兰科植物五味子(schisandrachinensis(turcz.)baill.)或华中五味子(schisandrasphenantherar&d.etwils.)的新鲜的或干燥的成熟果实，或者其组合，优选干燥的成熟果实。
在本文中，术语“五味子油”为主要包含长链饱和及不饱和脂肪酸的脂溶性油状混合物。所述脂肪酸包括亚油酸、棕榈酸、油酸、硬脂酸、亚麻酸、9-十六碳烯酸、十七烷酸、11-二十碳烯酸、二十烷酸等，其中亚油酸的含 量最高。
在本文中，术语“纳滤膜”包括本领域常用的有机高分子纳滤膜，例如芳香聚酰胺类复合纳滤膜、聚哌嗪酰胺类复合纳滤膜和磺化聚(醚)砜类复合纳滤膜。
在本文中，术语“微滤膜”包括本领域常用于微滤的无机膜和有机高分子膜，例如陶瓷膜、金属膜、或者由聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚丙烯等制成的有机高分子微滤膜。
在上文所述的本发明方法的一个实施方案中，所述步骤(1)通过包括以下步骤的过程实现：
(1a)将五味子果实的水提取液或所述水提取液任选地经0.25um孔径的微滤膜、特别是无机陶瓷膜过滤得到的滤液通过截留分子量范围为例如1000-5000道尔顿，例如2000-3000道尔顿，特别是2000道尔顿的纳滤膜，分离得到过滤液和剩余液；
(1b)任选地，将步骤(1a)获得的过滤液干燥(例如通过减压浓缩滤液然后加入诸如药用淀粉的药学可接受的赋形剂，喷雾干燥)，得到五味子有机酸(例如以含有五味子有机酸和所述赋形剂的混合料的形式)；
(1c)任选地，向步骤(1a)获得的剩余液添加1-4倍、例如2或3倍体积的水，然后通过截留分子量范围为例如1000-5000道尔顿，例如2000-3000道尔顿，特别是2000道尔顿的纳滤膜，分离得到剩余液；以及
(1d)将步骤(1a)获得的剩余液或步骤(1c)获得的剩余液干燥(例如通过喷雾干燥)，得到五味子多糖。
在一个实施方案中，通过分别用例如12-6倍量(v/w)、例如10-8倍量(v/w)的水煮沸所述五味子果实1-3次或1-2次，每次1-4小时，例如1.5-3.5小时或2-3小时，合并煎煮液，任选地通过例如40-120目筛或80-100目筛，得到所述五味子果实的水提取液。优选地，在另一个实施方案中，在30-80℃、40-70℃或50-60℃的温度下，例如45-75℃或55-65℃的温度下，特别是例如50℃、55℃、60℃或65℃的温度下，分别用例如12-6倍量(v/w)、例如10-8倍量(v/w)的水浸泡所述五味子果实1-3次或1-2次，每次1-6小时，例如1-5小时、2-4小时或2-3小时，合并浸泡液，任选地通过例如40-120目筛或80-100目筛，得到所述五味子果实的水提取液。保留残余的 五味子渣。
五味子水溶性多糖成分的提取一般采用水提醇沉的方式。但是该方式存在一些缺点。例如，醇沉分离多糖的方式存在小分子多糖沉淀不完全的问题；还导致多糖沉淀中含有无机盐、蛋白质等杂质，这些杂质通常需要重复多次醇沉过程才能去除。乙醇的大量使用、乙醇回收过程的能量消耗以及回收不完全造成的乙醇浪费导致成本较高。本发明的方法基于大分子的五味子多糖和小分子的水溶性有机酸的分子量差异，利用适当孔径的纳滤膜实现了二者的分离，因而操作简单，而且减少了五味子多糖部分中的杂质，避免了乙醇的使用，降低了生产成本，这对于商业生产而言具有重大意义。必要时，还可以重复通过纳滤膜过滤(如上文步骤(1c)所述)以尽量去除小分子物质，从而同时达到分离和纯化的目的。另外，在通过纳滤膜过滤前，还可以使所述五味子果实的水提取液经0.25um孔径无机陶瓷膜过滤，以除去大分子杂质，以利于提高提取物的纯度。
在一个实施方案中，本发明方法的步骤(2)通过包括以下步骤的过程实现：
(2a)将经干燥(例如通过晒干或烘干)并任选地粉碎的步骤(1)得到的五味子渣用适合的有机溶剂提取，过滤后得到提取液和提取渣；
(2b)对所述提取液进行后处理，得到五味子木脂素；以及
(2c)任选地进一步从所述提取渣提取五味子油。
所述有机溶剂选自乙醇、甲醇、乙酸乙酯、丙酮及它们中任意两种或更多种的混合物。例如，在约70～85℃的温度下，通过分别用10-5倍量(v/w)、例如8-6倍量(v/w)的80％乙醇回流提取经干燥并任选地粉碎的五味子渣1-3次或1-2次，每次1-4小时，例如2-3小时，将过滤后获得的提取液合并。
在上述实施方案中，所述步骤(2b)例如可以通过包括以下步骤的过程实现：
(2b-i)任选地将步骤(2a)获得的提取液通过0.25um孔径的微滤膜、特别是无机陶瓷膜过滤；
(2b-ii)将步骤(2a)获得的提取液或步骤(2b-i)获得的滤液减压浓缩，得到浸膏；以及
(2b-iii)向所述浸膏添加诸如水溶性淀粉的药学可接受的赋形剂，混合并干燥，得到含有五味子木脂素的混合料。
可在本发明的方法中用作药学可接受的赋形剂物质包括但不限于：淀粉，特别是水溶性淀粉，例如玉米淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉；β-环糊精；纤维素衍生物，如甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠；甘露糖醇；糖，例如乳糖和右旋糖；及它们中任意两种或更多种的混合物。
在上述实施方案中，所述步骤(2c)例如可以通过包括以下步骤的过程实现：
(2c-i)从步骤(2a)获得的提取渣回收所述有机溶剂，然后将残余的提取渣干燥；
(2c-ii)对步骤(2c-i)获得的提取渣进行亚临界萃取，得到粗五味子油；以及
(2c-iii)任选地，通过分子蒸馏对所述粗五味子油进行脱味处理，得到五味子油。
亚临界萃取技术是本领域技术人员已知的。在本发明中，所述亚临界萃取例如可以利用丙烷、丁烷或高纯度异丁烷等作为萃取剂，在室温80℃、例如50℃的萃取温度下，在约3.0-5.0mpa的萃取压力下，以1:1-10.0(如1:3-6或1:3.3)的料液比(w/v)进行，萃取2-4次(例如3次)，每次萃取时间为30～60分钟。必要时，可加入10～50％的乙醇作为夹带剂。
本发明人发现，所提取的粗五味子油具有苦味，这对于其在食品、保健品或药品领域的应用是不期望的。通过利用分子蒸馏技术，对粗五味子油进行精制，能够脱除其中的苦味物质，从而改善其口感。此外，五味子油中有热敏性成分，而分子蒸馏技术具有受热时间短的优势，能够避免或减少对热敏性成分的破坏。例如，所述分子蒸馏可以在2～3帕的真空度和200～210℃的温度件下进行。
五味子脂肪酸类成分，特别是其主要成分亚油酸，可用于食品和保健品中，也可用于制备生物柴油，因此具有较高的经济价值。通过本发明的五味子提取方法，由在提取了五味子木脂素部分后通常被废弃的五味子提取渣中分离了这些脂肪酸类成分，变废为宝，实现了五味子植物资源的充 分利用，同时从整体上降低了生产成本。
在另一个实施方案中，本发明方法的步骤(2)还可以通过包括以下步骤的过程实现：
(2i)将步骤(1)得到的五味子渣干燥(例如通过晒干或烘干)，任选地粉碎，然后进行亚临界萃取，得到油状提取物；以及
(2ii)任选地，对所述油状提取物进行分子蒸馏，得到五味子木脂素和五味子油部分。
所述亚临界萃取例如可以利用丙烷、丁烷或高纯度异丁烷等作为萃取剂，在室温至80℃、例如50℃的萃取温度下，在约3.0-5.0mpa的萃取压力下，以1:1-10.0(如1:3-6或1:3.3)的料液比进行，萃取2-5次(例如3或4次)，萃取时间为30～60分钟。必要时，可加入10～50％的乙醇作为夹带剂。所述分子蒸馏可以在2～3帕的真空度和200～210℃的温度下进行。在分子蒸馏后，所得到的重质油状提取物为五味子油；所得到的轻质油状提取物为木脂素成分，向其中加入诸如水溶性淀粉的药学可接受的赋形剂，混合并干燥，得到含有五味子木脂素的混合料。
通过上述过程，同步分离了五味子木脂素和五味子油部分，简化了操作步骤，减少了有机溶剂的使用，具有节能、环保的优点，并进一步降低了生产成本。
通过本发明的方法提取的所述五味子油包含占所述五味子油总重量的85％或更高，优选90％或更高的不饱和脂肪酸，所述不饱和脂肪酸选自亚油酸、油酸、亚麻酸及它们中任意两种或更多种的混合物，优选为亚油酸和油酸的混合物。在又一实施方案中，所述五味子油包含占所述五味子油总重量的70％或更高，优选75％或更高的亚油酸。
在另一个实施方案中，本发明的方法还包括由以上获得的粗五味子油或五味子油分离脂肪酸的步骤。所述脂肪酸选自亚油酸、油酸、亚麻酸及它们中任意两种或更多种的混合物，特别是亚油酸。
本发明的五味子提取方法具有以下有益效果：
(1)除多糖和木脂素成分之外，还分离了水溶性有机酸成分和脂溶性长链脂肪酸成分，提高了五味子植物资源的利用率，从整体上降低了生产 成本；
(2)通过纳滤膜将五味子中多糖和有机酸有效地分离，操作简便，而且减少了五味子多糖部分中的杂质，避免了乙醇的使用和损耗，降低了能耗；另外，以温水浸提五味子果实的方式相对于高温煮沸避免或减少了热敏性木脂素成分的损耗；
(3)组合利用亚临界萃取、分子蒸馏技术，具有操作工艺简单，利于工业化大规模生产，成本低，节能、环保的优点；
(4)各种成分的收率高；
(5)通过分子蒸馏脱除了五味子油部分的苦味，从而能够改善其用于食品和保健品时所得产品的口感。
总之，本发明的方法有利于实现五味子植物资源的综合开发和利用，适于工业化大规模生产，而且具有对工业化生产意义重大的节能、环保、成本低的优点。
以下实施例仅是出于说明本发明的各个实施方案的目的而提供的，而不是意在以任何方式限制本发明。
实施例
实施例1：
取五味子干燥果实100kg，分别加入10倍量(v/w)、8倍量(v/w)的水于60℃浸泡两次，每次2小时，合并浸泡液，经0.25um孔径的无机陶瓷膜过滤，滤液再用截留分子量为2000道尔顿的纳滤膜进行过滤，滤液减压浓缩，添加2kg的药用淀粉混匀，喷雾干燥，即得含五味子有机酸的棕色干粉19kg，其中总有机酸的含量为43.15％。
剩余液再加2倍体积的水，用截留分子量为2000道尔顿的纳滤膜进行过滤，滤液弃去，将剩余液喷雾干燥，即得5.9kg五味子多糖部分，为浅棕色粉末，其中五味子总多糖的含量为57.91％。
将浸泡后的五味子(即五味子渣)烘干，粉碎成粗粉，分别加8倍量(v/w)、6倍量(v/w)的80％乙醇回流提取两次，每次2小时，合并提取液，用0.25um孔径的无机陶瓷膜过滤，将滤液减压浓缩，向所得浸膏添加12kg的水溶性淀粉混匀，真空干燥，即得包含五味子木脂素成分的21.1kg 产物，为浅棕黄色粉末。通过高效液相色谱(hplc)测得该产物中总木脂素的含量为15.96％。
将回收完乙醇的提取渣晒干，然后以丙烷为萃取剂，以1:3.3料液比(w/v)，在50℃和3.0-5.0mpa的压力下进行亚临界萃取，共萃取3次，萃取时间每次为45分钟，合并萃取物，得粗五味子油24.7kg。再在2～3帕的真空度和200～210℃的温度下对粗五味子油进行分子蒸馏，得五味子油21.4kg，为澄清的黄棕色液体，通过气相色谱测得其中亚油酸的含量为75.58％。
实施例2：
将约13.0kg实施例1获得的五味子油和蒸馏水以2:1.3～2:1.5的油:水比装入平底烧瓶中，在搅拌下缓慢升温至80～85℃，缓慢滴入40％的naoh溶液，使反应液最终ph值达到12，搅拌并保温反应5～6小时后移入分液漏斗，静置分层，除去下层甘油。将处理过的反应液再次转入平底烧瓶中，缓慢升温至90～95℃，缓慢滴入28％的硫酸溶液，使反应液最终ph为2，保温反应4～5小时后移入分液漏斗，用60～70℃的蒸馏水洗涤至中性，静置分层后，除去下层水层，即得到粗脂肪酸12.1kg。
将6.1kg尿素加入到一定量的无水甲醇中，加热回流，使尿素全部溶解形成饱和溶液(甲醇:尿素＝约2:1)。先取1/2的该饱和溶液，加入所得的粗脂肪酸以进行反应(一般在水浴上搅拌回流40分钟左右)，然后于室温下放置约12小时，抽滤。然后，将剩余的尿素饱和溶液的1/2加入到滤液中反应，于0～4℃放置8～10小时，抽滤。最后，将剩余的尿素饱和溶液全部加入到滤液中反应，于-10℃放置5～6小时，抽滤。于30℃下真空旋转蒸发滤液，以去除甲醇，再用40～50℃的蒸馏水洗涤，静置后除去水层以去除尿素，即得到10.1kg产物，为澄清的黄棕色液体，其中亚油酸的含量为95.09％。
实施例3：
取五味子干燥果实100kg，分别加10倍量(v/w)、8倍量(v/w)的水于60℃浸泡两次，每次2小时，合并浸泡液，经0.25um孔径的无机陶瓷膜过 滤，滤液再用截留分子量为2000道尔顿的纳滤膜进行过滤，滤液减压浓缩，添加2kg的药用淀粉混匀，喷雾干燥，即得含五味子有机酸的棕色干粉19.1kg，其中总有机酸的含量为44.76％。
剩余液再加2倍体积的水，用截留分子量为2000道尔顿的纳滤膜进行过滤，滤液弃去，将剩余液喷雾干燥，即得5.3kg五味子多糖，为浅棕色粉末，其中五味子总多糖的含量为52.23％。
将浸泡后的五味子(即五味子渣)烘干，粉碎成粗粉，然后以丙烷为萃取剂，以1:3.3料液比，在50℃和3.5-5.0mpa的压力下进行亚临界萃取，共萃取4次，萃取时间每次为45分钟，得油状提取物35.8kg。然后，将油状提取物在2～3帕的真空度和200～210℃的温度下进行分子蒸馏，得重质油状提取物21.4kg，其为五味子油部分，是澄清的黄棕色液体；得轻质油状提取物13.6kg，其为五味子木脂素部分，向其添加16kg的水溶性淀粉，混匀并真空干燥，即得含有五味子木脂素部分的29.5kg产物，为黄色至浅黄色粉末，其中通过高效液相色谱(hplc)测得所得产物中总木脂素的含量为13.12％。
该五味子油部分包含饱和脂肪酸棕榈酸和硬脂酸，以及不饱和脂肪酸亚油酸、油酸和亚麻酸。对该五味子油部分进行气相色谱，并进行数据处理。气相色谱图如图1所示，分析结果如下表所示。
如表中所示，在该五味子油部分中，亚油酸、油酸、棕榈酸、亚麻酸和硬脂酸的含量分别为约75.66％、15.66％、1.95％、0.60％和0.40％。
尽管上文已经描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员会理解，可以在不脱离所附权利要求书所定义的本发明的精神和范围的情况下对本发明做出许多等同、修改、替代和改变。