专利名称：一种纯化水飞蓟素的新方法
技术领域：
本发明属于天然有机化学领域，涉及一种利用生物破壁、微波预处理得油，再经微波逆流提取以及大孔树脂纯化技术，得到高纯度水飞蓟素的方法。
背景技术：
水飞蓟籽仁含粗脂肪25. 05%，其脂肪酸主要为不饱和油酸(47. 46% )和亚油酸(31.79%)。脱脂粉蛋白含量为19. 58%，高于一般谷物。其中以清蛋白含量最多，占总蛋白的62. 60%。水飞蓟蛋白质以中、低分子量为主，由于富含酸性氨基酸，白质等电点主要分布在中性偏酸范围内。水飞蓟素是从菊科药用植物水飞蓟种子的种皮中提取出来的植物提取物，呈黄色粉末或结品状粉末，味苦。易溶于碱水、丙酮、乙酸乙酯、乙醇及甲醇、难溶于氯仿，不溶于水，主要成分有水飞蓟宾、异水飞蓟宾、水飞蓟宁和水飞蓟亭等黄酮类物质。该物质具有如下功效保护肝脏细胞免受毒性物质侵害，尤其是酒精及环境污染物(农药、重金属等)入侵损害用脏；具有强力的抗氧化功能，能保护肝脏细胞免受自由基破坏，效力远胜于维生素E ;促进蛋白质的合成，加快制造新的用脏细胞，或令已受损的肝脏细胞自行修复。因此被称为“大然的保用药”。另外水飞蓟素具有抗辐射、抗衰老、防治动脉硬化、延缓皮肤老化等功效。该产品广泛用于医药、保健品、化妆品、食品等产品的生产中。水飞蓟素工业生产有多种方法，基本上是冷榨去油，再用溶剂提取。在冷榨过程中，皮壳中的一些色素蜡质溶出到油内，水飞蓟素有损失。除油的饼柏首先以石油醚脱脂、脱蜡，然后再以乙酸乙酯或酒精为溶剂进行渗漉或热回流提取，然后回收溶剂得水飞蓟素粗品出售，很少有厂家对其继续进行纯化；而乙酸乙酯在循环使用过程中，水解产生乙酸，影响到产品的收率和质量。
发明内容
本发明是采用生物破壁法，预先处理掉包裹在籽皮外壳的纤维素、半纤维素、果胶片断和蛋白质膜，使被包裹的油脂细胞游离出来，再结合微波处理法，快速脱除籽里的脂肪，且脱脂较彻底得到定含量的水飞蓟油的新方法。脱油后的水飞蓟籽用乙醇作溶剂经过微波逆流提取设备，在等电点除掉蛋白，最后经大孔树脂吸附，浓缩、干燥获得高纯度的水飞蓟素。本发明方法能同时得到水飞蓟油和水飞蓟素两个产品。有别于传统的冷榨除油，乙酸乙酯提取，只得到单一水飞蓟素的方法。克服了水飞蓟素常规技术提取率相对较低、操作时间长、提取物质单一等缺点。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种利用生物破壁、微波预处理得油，再经微波逆流提取以及大孔树脂纯化技术，得到高纯度水飞蓟素的方法。其步骤如下(I)生物破壁干燥水飞蓟籽浸湿，加入适量纤维素酶、半纤维素酶溶液，保温酶解60min，除掉包裹在籽皮外壳的纤维素、半纤维素、果胶片断和蛋白质膜，使被包裹的油脂细胞游离出来，提高油脂提取率。(2)微波预处理将水飞蓟籽粉碎过30-60目筛，加入1-6倍石油醚(沸程60-900C )溶液，进行微波预处理，微波功率在300 600W，频率4000 8000MHz，萃取时间300 400s，萃取温度为50 60°C回收石油醚，得到水飞蓟油。(3)微波逆流提取脱油后的水飞蓟籽粉用80-85%的乙醇结合微波逆流提取，正向进料.反回进水物料与水的流动为逆向连续动态流动。提取温度50 60°C，时间60-80min,400 600W，频率5000 8000MHz，渣经出渣螺旋输送器强制推动至出渣口而排出，出渣螺旋同时对渣进行挤压，将渣中残留液挤出，提高提取液得率，离心过滤，回收乙 醇。(4)等电点沉淀由于富含酸性氨基酸，蛋白质等电点主要分布在中性偏酸范围内，用盐酸调节PH至6-6. 5，析出蛋白质沉淀，分离蛋白质，再用NaOH调节PH值在9_10之间(5)大孔树脂吸附将水飞蓟碱溶液上经过预处理的大孔树脂吸附，使吸附物单一，树脂型号为S-8、AB-8、DA-201、NKA-9树脂，树脂柱的高径比为8 1-15 I (6)酸水洗脱在常温常压下，以O. 5-lBV/h流速，用PH为2的磷酸溶液洗脱树脂，洗脱体积为I 6BV ；(7)乙醇洗脱在常温常压下，以2_4BV/h流速，用70% -95 %的乙醇水溶液洗脱树脂，洗脱体保为3-4BV;(8)减压干燥收集乙醇洗脱液，减压浓缩，回收乙醇，真空干燥，微粉化，得到水飞蓟素
具体实施例方式一种利用生物破壁、两次微波提取，以及大孔树脂纯化技术，得到高纯度水飞蓟素的方法。实施例I :一种利用生物破壁、微波预处理得油，再经微波逆流以及大孔树脂纯化技术，得到高纯度水飞蓟素的方法，其步骤如下(I)生物破壁1000g干燥水飞蓟籽浸湿，加入适量纤维素酶、半纤维素酶溶液，保温的解60min，除掉包裹在籽皮外壳的纤维素、半纤维素、果胶片断和蛋白质膜，使破包裹的油脂细胞游离出来，提高油脂提取率；(2)微波预处理将水飞蓟籽粉碎过30目筛，加入4-6倍石油醚(沸程60_90°C )溶液，进行微波预处理，微波功率在300 W，频率1000MHz，萃取时间300s，萃取温度为60°C，回收石油醚，得到水飞蓟油195. 3g，脱油水飞蓟粉793g ；(3)微波逆流提取脱油水飞蓟粉用80%的乙醇结合微波逆流提取，正向进料，反向进水，物料与水的流动为逆向连续动态流动。提取温度50°C，时间60min，400W，频率5000MHz，将渣中残留液挤出，分离沉淀的部分蛋白质，回收乙醇；(4)等电点沉淀由于富含酸性氨基酸，蛋白质等电点主要分布在中性偏酸范围内，用盐酸调节PH至6，析出蛋白质沉淀，分离蛋白质，再用NaOH调节PH值为9 :(5)大孔树脂吸附将不含蛋白质的水飞蓟溶液上经过预处理的大孔树脂吸附，使吸附物单，树脂型号为S-8树脂，树脂柱的高径比为8 I ；(6)酸水洗脱在常温常压下，以O. 5BV/h流速，用PH为2的磷酸溶液洗脱树脂，洗脱体积为IBV ；
(7)乙醇洗脱在常温常压下，以2BV/h流速，用70%的乙醇水溶液洗脱树脂，洗脱体积为3BV ；(8)减压干燥收集乙醇洗脱液，减压浓缩，回收乙醇，真空干燥，微粉化，得到水飞蓟素51g,纯度80. 8%。实施案例2 :—种利用生物破壁、微波预处理得油，再经微波逆流以及大孔树脂纯化技术，得到高纯度水飞蓟素的方法，其步骤如下(I)生物破壁1000g干燥水飞蓟籽浸湿，加入适量纤维素酶、半纤维素酶溶液，保温酶解60min，除掉包裹在籽皮外壳的纤维素、半纤维素、果胶片断和蛋白质膜，使被包裹的 油脂细胞游离出来，提高油脂提取率；(2)微波预处理将水飞蓟籽粉碎过40目筛，加入1-6倍石油醚(沸程60_90°C )溶液，进行微波预处理，微波功率在400W，频率6000MHz，萃取时间400s，萃取温度为60°C，回收石油醚，得到水飞蓟籽油195g，脱油水飞蓟粉797. 3g ；(3)微波逆流提取脱油水飞蓟粉用85%的乙醇结合微波逆流提取，正向进料，反向进水，物料与水的流动为逆向连续动态流动。提取温度60°C，时间70min，500W，频率6000MHz，将渣中残留液挤出，分离沉淀的部分蛋白质，回收乙醇(4)等电点沉淀由于富含酸性氨基酸，蛋白质等电点主要分布在中性偏酸范围内，用盐酸调节PH至6. 5，析出蛋白质沉淀，分离蛋白质再用NaOH调节PH值为10 ；(5)大孔树脂吸附将不含蛋白质的水飞蓟溶液上经过预处理的大孔树脂吸附，使吸附物单一，树脂型号为AB-8树脂，树脂柱的高径比为10 I ；(6)酸水洗脱在常温常压下，以lBV/h流速，用PH为2的磷酸溶液洗脱树脂，洗脱体积为5BV ；(7)乙醇洗脱在常温常压下，以3BV/h流速，用80%的乙醇水溶液洗脱树脂，洗脱体积为4BV (8)减压干燥收集乙醇洗脱液，减压浓缩，回收乙醇，真空干燥微粉化，得到水飞蓟素51. 7g,纯度81. 2%。实施案例3 :—种利用生物破壁、微波预处理得油，再经微波逆流以及大孔树脂纯化技术，得到高纯度水飞蓟素的方法。其步骤如下(I)生物破壁1000g干燥水飞蓟籽浸湿，加入适量纤维素酶、半纤维素酶溶液，保温酶解60min，除掉包裹在籽皮外壳的纤维素、半纤维素、果胶片断和蛋白质膜，使被包裹的油脂细胞游离出来，提高油脂提取率；(2)微波预处理将水飞蓟籽粉碎过50目筛，加入4-6倍石油醚(沸程60_90°C )溶液，进行微波预处理，微波功率在500W，频率7000MHz，萃取时间400s，萃取温度为60°C，回收石油醚，得到水飞蓟籽油197g，脱油水飞蓟粉795g ；(3)微波逆流提取脱油水飞蓟粉用80%的乙醇结合微波逆流提取，正向进料，反向进水，物料与水的流动为逆向连续动态流动。提取温度50°C，时间80min，600W，频率7000MHz，将渣中残留液挤出，分离沉淀的部分蛋白质，回收乙醇；(4)等电点沉淀由于富含酸性氨基酸，蛋白质等电点主要分布在中性偏酸范围内，用盐酸调节PH至6. 5，析出蛋白质沉淀，分离蛋白，再用NaOH调节PH值为9 ;(5)大孔树脂吸附将不含蛋白质的水飞蓟溶液上经过预处理的大孔树脂吸附，使吸附物单，树脂型号为DA-201树脂，树脂柱的高径比为12 I ；(6)酸水洗脱在常温常压下以lBV/h流速，用PH为2的磷酸溶液洗脱树脂，洗脱体积为5BV ；(7)乙醇洗脱在常温常压下，以3BV/h流速，用80%的乙醇水溶液洗脱树脂，洗脱体积为4BV ；(8)减压干燥收集乙醇洗脱液，碱压浓缩，回收乙醇，真空干燥微粉化，得到水飞蓟素50. 5g,纯度82%o实施案例4 :一种利用生物破壁、微波预处理得油，再经微波逆流以及大孔树脂纯化技术，得到高纯皮水飞蓟素的方法。其步骤如下(I)生物破壁1000g干燥水飞蓟籽浸湿，加入适量纤维素酶、半纤维素酶溶液，保温酶解60min，除掉包裹在籽皮外壳的纤维素、半纤维素、果胶片断和蛋白质膜，使被包裹的油脂细胞游离出来，提高油脂提取率；(2)微波预处理将水飞蓟籽粉碎过60目筛，加入1-6倍石油醚(沸程60_90°C )溶液，进行微波预处理，微波功率在600W，频率8000MHz，萃取时间360s，萃取温度为50°C，回收石油醚，得到水飞蓟籽油189g，脱油水飞蓟粉790. 6g ；(3)微波逆流提取脱油水飞蓟粉用80%的乙醇结合微波逆流提取，正向进料，反向进水，物料与水的流动为逆向连续动态流动。提取温度60°C，时间80min，600W，频率8000MHz，将渣中残留液挤出，分离沉淀的部分蛋白质，回收乙醇；(4)等电点沉淀由于富含酸性氨基酸，蛋白质等电点主要分布在中性偏酸范围内，用盐酸调节PH至6. 5，析出蛋白质沉淀，分离蛋白质，再用NaOH调节PH值为9 ;(5)大孔树脂吸附将不含蛋白质的水飞蓟溶液上经过预处理的大孔树脂吸附，使吸附物单一，树脂型号为NKA-9树脂，树脂柱的高径比为15 I ；(6)酸水洗脱在常温常压下，以lBV/h流速，用PH为2的磷酸溶液洗脱树脂，洗脱体积为5BV ；(7)乙醇洗脱在常温常压下，以4BV/h流速，用95%的乙醇水溶液洗脱树脂，洗脱体积为4BV ；(8)减压干燥收集乙醇洗脱液，浓缩，回收乙醇，减压干燥，微粉化，得到水飞蓟素 49. 7g，纯度 83. 1%0权利要求
1.一种利用生物破壁、微波预处理得油，再经微波逆流提取以及大孔树脂纯化技术，得到高纯度水飞蓟素的方法。其步骤如下 (1)生物破壁干燥水飞蓟籽浸湿，加入适量纤维素酶、半纤维素酶溶液，保温酶解60min，除掉包裹在籽皮外壳的纤维素、半纤维素、果胶片断和蛋白质膜，使被包裹的油脂细胞游离出来，提高油脂提取率。
(2)预处理脱油将水飞蓟籽粉碎过30-60目筛，加入4-6倍石油醚(沸程60-90°C)溶液，进行微波预处理，微波功率在300 600W，频率4000 8000MHz，萃取时间300 400s，萃取温度为50 60°C，回收石油醚，得到水飞蓟油； (3)微波逆流提取脱油后的水飞蓟籽粉用80-85%的乙醇结合微波逆流提取，正向进料，反向进水，物料与水的流动为逆向连续动态流动。提取温度50 60°C，时间60-80min，400 600W，频率5000 8000MHz，渣经出渣螺旋输送器强制推动至出渣口而排出，出渣螺 旋同时对渣进行行挤压，将渣中残留液挤出，提高提取液得率，离心过滤，回收乙醇。
(4)等电点沉淀由于富含酸性氨基酸，蛋白质等电点主要分布在中性偏酸范围内，用盐酸调节PH至6-6. 5，析出蛋白质沉淀，分离蛋白质，再用NaO调节PH值在9-10之间； (5)大孔树脂吸附将水飞蓟碱溶液上经过预处理的大孔树脂吸附，使吸附物单，树脂型号为S-8、AB-8、DA-201、NKA-9树脂，树脂柱的高径比为8 1-15 I ； (6)酸水洗脱在常温常压下，以0.5-lBV/h流速，用PH为2的磷酸溶液洗脱树脂，洗脱体积为1-6BV ； (7)乙醇洗脱在常温常压下，以2-4BV/h流速，用70%-95%的乙醇水溶液洗脱树脂，洗脱体积为3-1BV ； (8)减压干燥收集乙醇洗脱液，碱压浓缩，回收乙醇，真空干燥，微粉化，得到水飞蓟素。
2.根据权利要求I所述的利用生物破壁、微波预处理得油，再经微波逆流提取以及大孔树脂纯化技术，得到高纯度水飞蓟素的方法。其特征是在所属的步骤(I)中，破除籽皮外壳的纤维素、半纤维素、果胶片断和蛋白质膜采用的生物酶是纤维素酶、半纤维素酶，保温酶解时间60min。
3.根据权利要求2所述利用生物破壁、微波预处理得油，再经微波逆流提取以及大孔树脂纯化技术，得到高纯度水飞蓟素的方法。其特征是在所属的步骤(2)中，水飞蓟籽粉末目数为30-60目，萃取溶剂是石油醚，加量是原料的4-6倍。
4.根据权利要求3所述的利用生物破壁、微波预处理得油，再经微波逆流提取以及大孔树脂纯化技术，得到高纯度水飞蓟素的方法。其特征是在所属的步骤(2)中，微波预处理功率300 600W，频率4000 8000MHz，萃取时间为300 400s，萃取温度50 60°C。
5.根据权利要求4所述的利用生物破壁、微波预处理得油，再经微波逆流提取以及大孔树脂纯化技术，得到高纯度水飞蓟素的方法。其特征是在所属的步骤(3)中，水飞蓟籽粉用微波逆流提取，正向进料，反向进水，物料与水的流动为逆向连续动态流动，提取溶剂为80-85%的乙醇
6.根据权利要求5所述的利用生物破壁、微波预处理得油，再经微波逆流提取以及大孔树脂纯化技术，得到高纯度水飞蓟素的方法。其特征是在所属的步骤(3)中，微波提取温度50 60°C，时间60-80min，功率为400 600W，频率为5000 8000MHz。
7.根据权利要求6所述的利用生物破壁、微波预处理得油，再经微波逆流提取以及大孔树脂纯化技术，得到高纯度水飞蓟素的方法。其特征是在所属的步骤(4)中，蛋白质等电点PH值为6-6. 5，NaOH碱水PH值调节在9_10。
8.根据权利要求7所述的利用生物破壁、微波预处理得油，再经微波逆流提取以及大孔树脂纯化技术，得到高纯度水飞蓟素的方法。其特征是在所属的步骤(5)中，大孔树脂型号为S-8、AB-8、DA-201、NKA-9树脂中的一种，树脂柱的高径比为8 1-15 I。
9 根据权利要求8所述的利用生物破壁、微波预处理得油，再经微波逆流提取以及大孔树脂纯化技术，得到高纯度水飞蓟素的方法。其特征是在所属的步骤￠)中，用磷酸溶液做洗脱剂，流速为O. 5-lBV/h, PH值为2，洗脱体积为4-6BV。
10.根据权利要求9所述的利用生物破壁、微波预处理得油，再经微波逆流提取以及大孔树脂纯化技术，得到高纯度水飞蓟素的方法。其特征是在所属的步骤(7)中，用70% -95%的乙醇为洗脱剂，流速2-4BV/h，洗脱体积为3-4BV。·
全文摘要
本发明属于天然有机化学领域，涉及一种利用生物破壁、微波预处理得油，再经微波逆流提取以及大孔树脂纯化技术，得到高纯度水飞蓟素的方法。本发明优点1、采用分步法脱脂，先预处理籽然后微波逆流，又采用等电点除蛋白，从而有利于水飞蓟素有效成分的充分溶出；2、微波提取将萃取时间降低至60-80min，提高了萃取速度和有效成分含量，节约药材及能源消耗。3、本发明采用了大孔树脂吸附技术，减少了溶剂的用量，大孔树脂再生方便迅速，成本大大降低。4、得到水飞蓟油和水飞蓟素两种产品。本方法先期对水飞蓟籽采用生物破壁，缩短了微波预处理时间，只需几分钟提取出籽油，两步微波提取缩短了提取时间，克服了常规提取时间长、提取物纯度低、提取物单一的缺点。
文档编号C11B1/10GK102731486SQ20121014489
公开日2012年10月17日 申请日期2012年5月6日 优先权日2011年12月25日
发明者万莉, 姚德利, 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