专利名称：膜技术分离纯化葛根素的方法
技术领域：
本发明涉及天然物质的分离纯化方法，更具体地说是葛根素的分离纯化方法。
背景技术：
葛根素是葛根异黄酮的主要成分，是一种毒性极低，安全有效的药物，在临床上主要用于心、脑血管方面的疾病的治疗。具有抗氧化功能；可以增加脑及冠状动脉的血流量；改善高血压血管张力；降低缺血心肌的耗氧量，保护心脏免受缺血再灌注所致的超微结构损伤；抑制血小板聚集，防止心绞痛和心肌梗塞；降血糖、解热；对骨质疏松、更年期综合症有一定的疗效。它具有很强的雌激素样活性，和抑菌、保肝等作用；能减少动物对酒精的吸收，具有醒酒功能。
葛根素提取的传统方法是采用有机溶剂萃取提取，然后通过层析、重结晶等分离纯化技术提高有效成分的纯度，再应用于临床。现有的葛根素纯化方法主要有正丁醇萃取法、大孔树脂法、柱层析法(三氧化二铝、聚酰胺)、低压逆流色谱、超临界萃取法、液相色谱等。传统方法存在以下方面的问题1、大量有机溶剂的使用既增加了成本，又造成环境污染。而且所使用的有机溶剂甲醇、正丁醇、乙酸乙酯、聚酰胺等具有相当强的神经毒性，难以从成品中将其去除达ppb量级，以适应国内外市场的要求。
2、提取效率低，技术要求苛刻，能耗高，生产周期长，工艺复杂，操作烦琐难度高，也有在纯化中采用HCl水解，工业化设备要求较高，结晶中用醋酸具强腐蚀性和刺激性，蒸汽有毒易燃，工业化操作较难。
3、采用超临界萃取法和色谱法分离纯化葛根素，虽然可以大大提高葛根素的纯度，但其成本太高，不适于规模化生产。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种膜技术分离纯化葛根素的方法，以提高产品纯度和收率，简化工艺并降低生产成本，实现规模化生产。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是本发明方法按如下步骤操作a、粗滤去杂葛根素浸膏在纯水中溶解得原料液，用陶瓷膜进行过滤处理，除去其中的包括蛋白质、多糖淀粉和色素大分子在内的杂质成份得粗滤液；
b、超滤分离、脱色以超滤膜对粗滤液进行脱色，获得葛根素含量达90％的超滤液；在所述超滤液中，有醌类的小分子色素残留；c、纳滤纯化浓缩采用纳滤技术对超滤液进一步分离纯化并浓缩，分离有机物和无机盐，并对有机物进行浓缩，得葛根素含量达95％的浓缩液；d、取浓缩液，以乙醇为溶剂，加热溶解，乙醇重结晶，晶体真空干燥，得纯度达到99.9％以上的葛根素晶体产品。
本发明的技术特点也在于所述步骤a中，葛根素浸膏与纯水以固液比为1∶50-1∶80，温度为65-75℃；陶瓷膜为复合膜，膜孔径为50nm，操作压力为0.6-0.8bar；操作温度为40-75℃；pH值为3-4。
所述步骤b中，超滤膜为SYM-UF-2540-0711，操作温度为25-45℃；操作压力为5-9bar；pH值为2.8-3.0。
所述步骤c中，选择SYM-NF-2540-0411钠滤膜，操作温度为25-45℃；操作压力为10-15bar；PH值为2.5-2.7。
所述步骤d中，浓缩液与乙醇以1∶30的体积比混合，乙醇浓度为5-20％，加热至65-75℃溶解后，在60-65℃静置结晶，滤取晶体，晶体与乙醇以1∶25-1∶35的固液比(mg/ml)重复一次步骤d。
本发明采用超滤技术分离葛根素，可使60％的葛根素纯度提纯到90％，收率远远大于传统方法。本方法采用纳滤技术进一步纯化葛根素，不仅预期的分离效果达到了，而且它是分离和浓缩同时进行，省去传统方法中复杂耗能的浓缩操作，简化了工艺并降低成本。最后用乙醇重结晶纯化葛根素，不仅使纯度达到99.9％，而且所得结晶物容易干燥，解决以往干燥耗时的问题。与已有技术相比，本发明的有益效果体现在1、本发明膜分离技术设备简单，操作方便，无相变、无化学变化，处理效率高、节能效果显著。
2、本发明方法提高了产品纯度和收率，简化工艺并降低生产成本，可实现规模化生产。
3、以本发明方法所得产品成份稳定，质量标准可控；可以连续操作，运行成本低，节能、高效、无二次污染，适于规模化生产。
具体实施例方式现以60％的葛根素浸膏为原料，非限定实施例叙述如下1、原料液的预处理取原料和纯水，按质量体积比，以固液比1∶50，加热至70℃，充分搅拌溶解，所得原料液用膜孔径为50nm的陶瓷膜进行粗滤，实验结果蛋白质、多糖淀粉和色素等大分子物质被去除，葛根素几乎不被截留。其中纯水采用反渗透膜技术制备，操作温度为25-45℃，压力为10-15bar，原料为市政自来水。陶瓷膜是复合膜，规格为SJM-30-19；操作压力为0.6-0.8bar；操作温度为40-75℃；pH值为3-4。
2、超滤分离葛根素并脱色经步骤1所得的粗滤液通过超滤分离葛根素，根据葛根素的理化性质，实验分别试用膜型号为SYM-UF-2540-1923、SYM-UF-2540-0713和SYM-UF-2540-0711，实验结果以超滤膜型号为SYM-UF-2540-0711最为理想，操作温度为25-45℃，操作压力为5-9bar，pH值为2.8-3.0。所得透过样经HPLC分析检测，葛根素含量达90％，有醌类的小分子色素残留。
为确保葛根素收率，该步骤要求脱去大部分的色素，仍然有如醌类物质的小分子色素的残留，残留可以通过下一步的纳滤和重结晶结合除去。
3、纳滤进一步纯化并浓缩纳滤膜选择性敏锐，特别是对于低分子量有机物的分离有着独到之处。同时兼备超滤和反渗透的分离性能，其表面分离层由聚电解质构成，因而它对无机电解质具有一定的截留率，允许一些无机盐，特别是一价盐离子和有些溶剂透过膜，使有机物和无机盐分离，同时对有机物进行浓缩。
经过超滤膜的透过样经纳滤进一步纯化并浓缩，膜型号为SYM-NF-2540-0411，操作温度为25-45℃，操作压力为10-15bar，pH值为2.5-2.7。所得浓缩样经HPLC分析检测，葛根素含量达95％。
4、重结晶纯化葛根素取纳滤浓缩液与10％乙醇以1∶30的体积比混合后加热到70℃溶解，在64℃静置结晶，滤取晶体，晶体以1∶30的固液比(mg/ml)重复本次步骤，即得葛根素晶体产品。产品根据2005年《中华人民共和国药典》的要求采用高效液相色谱内标法进行检测，纯度达到99.9％以上，符合药典要求。
权利要求
1.膜技术分离纯化葛根素的方法，其特征是按如下步骤进行a、粗滤去杂葛根素浸膏在纯水中溶解得原料液，用陶瓷膜进行过滤处理，除去其中的包括蛋白质、多糖淀粉和色素大分子在内的杂质成份得粗滤液；b、超滤分离、脱色以超滤膜对粗滤液进行脱色，获得葛根素含量达90％的超滤液；在所述超滤液中，有醌类的小分子色素残留；c、纳滤纯化浓缩采用纳滤技术对超滤液进一步分离纯化并浓缩，分离有机物和无机盐，并对有机物进行浓缩，得葛根素含量达95％的浓缩液；d、取浓缩液，以乙醇为溶剂，加热溶解，乙醇重结晶，晶体真空干燥，得纯度99.9％以上的葛根素晶体产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述步骤a中，葛根素浸膏与纯水以固液比为1∶50-1∶80，温度为65-75℃；所述陶瓷膜为复合膜，膜孔径为50nm，操作压力为0.6-0.8bar；操作温度为25-80℃；pH值为3-4。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述步骤b中，超滤膜为SYM-UF-2540-0711，操作温度为25-45℃；操作压力为5-9bar；pH值为2.8-3.0。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述步骤c中，选择SYM-NF-2540-0411钠滤膜，操作温度为25-45℃；操作压力为10-15bar；PH值为2.5-2.7。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述步骤d中，浓缩液与乙醇以1∶30的体积比混合，乙醇浓度为5-20％，加热至65-75℃溶解后，在60-65℃静置结晶，滤取晶体，晶体与乙醇以1∶25-1∶35的固液比(mg/ml)重复一次步骤d。
全文摘要
膜技术分离纯化葛根素的方法，其特征是按步骤操作即可获得纯度达99.9％的葛根素晶体产品。该操作步骤具体为陶瓷膜粗滤去杂、超滤膜超滤分离脱色、纳滤分离纯化并浓缩、乙醇重结晶，最后将晶体真空干燥。本发明方法可以提高产品纯度和收率，简化工艺并降低生产成本，实现规模化生产。
文档编号C07H7/06GK1760201SQ20051009499
公开日2006年4月19日 申请日期2005年10月21日 优先权日2005年10月21日
发明者杜先锋, 宛晓春, 张雪波, 施燕 申请人:安徽农业大学