专利名称：一种粉葛综合利用的方法
技术领域：
本发明属于植物综合利用技术领域，具体是涉及一种粉葛综合利用的方法。
背景技术：
葛根素(C2tlH21O9)是中药葛根的主要成分之一，在临床上主要用于治疗冠心病、心绞痛、心脑循环障碍等相关的疾病。具有低毒、安全、疗效好的特点。已成为热销产品。随着葛根素的大量生产，野生资源被采挖破坏，野葛地上部分被丢弃，同时也产生了大量的提取后的工业废渣，造成环境破坏。近年来，云南省人工种植葛根已具规模，但以粉葛为主要栽培品种，葛根素的含量低。虽然目前国家相关葛根素的提取工艺较多，如CN1927876B和CN102532111A等，以葛根素含量高的野葛的根为原材料。其原料中葛根素含量较高，相互干扰的杂质较少，易于分离。粉葛全株中葛根素含量低，相互干扰杂质较多，目前尚无相关专利研究从多杂质的粉葛全株中提取葛根素的工艺。在提取葛根素的同时，大量工业废渣的产生也是摆在我们面前严峻的问题。虽然有研究将中药工业废弃物制作成有机肥、饲料等再循环利用。但植物有机溶剂提取后提取溶剂难免残留在药渣中，因此，其仍然存在一定的安全性问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种粉葛综合利用的新方法，再实现粉葛全株利用、生产出高附加值的多种产品的同时，减少废渣废液排放，减少环境污染。本发明的目的通过以下技术方案予以实现。除非另有说明，本发明所采用的百分数均为质量百分数。一种粉葛综合利用的方法，其特征在于取粉葛的全株(包括根、茎、叶)作为原料，洗净除杂，粉碎，然后以10%乙醇水溶液为提取溶剂，加热空化提取；过滤，分别收集残渣和滤液，滤渣烘干；滤液浓缩至原体积的1/6，经大孔吸附树脂柱层析分离得葛根素粗分离物，再经硅胶柱层析纯化得葛根素精制物，最后结晶得葛根素；烘干的滤渣经过螺旋挤压成型、无氧热解得生物质炭；炭化反应生成的气体冷凝后得到冷凝液和不凝性气体，冷凝液低温沉降后过滤，得醋液和焦油；不凝性气体经过5%Na0H处理和80%乙醇水溶液两级洗涤后返回炭化炉做为燃料。所述的加热空化提取，采用负压O. 06 O. IMPa吸气进行，温度为50°C 90°C，料液比为1:6 1:9,空化萃取时间为60min,每20min空化一次,每次3min。所述的大孔吸附树脂为D101，上样量为葛根素含量树脂重量=2:1 5: l(mg/g)，该层析过程先以I I. 8倍柱体积水洗脱，再以4 6倍柱体积的30%乙醇洗脱。所述的娃胶柱层析所用娃胶为100 200目，上样量为样品娃胶重量=1:10 1:14，洗脱剂为乙酸乙酯:乙醇=10:0. 5 10:1。所述的粉葛原料粉碎至粒径为5mm以下。
所述的炭化温度为300 600°C，炭化时间I 4h。所述的低温沉降温度为-5 5°C，沉降时间2 5h。本发明与现有技术相比具有如下优点I.本发明以粉葛全株(根、茎、叶)为原料提取葛根素，同时将工业废渣进行无害化处理生产出醋液、焦油、生物质炭及燃气，无废渣排放，达到资源完全综合利用的目的。2.本发明使用水、乙醇和乙酸乙酯无毒或低毒溶剂，而且溶剂全部回收重复利用，减少生产成本，无废液排放，减少环境污染。3.本发明生产多种高附加值产品，产生更好的经济效益和社会效益。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明作进一步地详细说明，但实施例并不是对本发明技术方案的限定。实施例I :取粉葛的全株作为原料10kg，洗净除杂，粉碎，使粒径小于5mm，然后加入60L的10%乙醇水溶液，在90°C条件下，加热提取60min，每20min空化一次，空化条件为负压
O.06MPa，每次3min ;过滤分别收集残渣和滤液；滤渣在100°C条件下烘干，滤液浓缩；检测浓缩液中葛根素的含量为37. 5g，将浓缩液经过18. 75kg的DlOl大孔吸附树脂柱，先用I倍柱体积水冲洗，再以4倍柱体积30%的乙醇洗脱，收集洗脱液，浓缩至干；得葛根素粗分离物300g;再经3kg 100 200目硅胶柱层析柱，以乙酸乙酯乙醇=10:1为洗脱剂洗脱，收集葛根素部分，减压浓缩至干，得葛根素精制物；最后用乙醇-冰醋酸混合溶解结晶得葛根素，纯度98. 23%，转移率58. 35% ;同时滤渣干燥后，测得含水率小于15%，经过螺旋挤压成棒坯，成型后棒坯尺寸长50cm，外形为六棱柱型，装入炭化炉进行炭化，炭化温度300°C，时间4h，不凝气体用25L 5%Na0H溶液和25L 80%乙醇溶液在线双重洗涤后直接进入燃烧室燃烧，为炭化炉供热。炭化结束后，得生物质炭3. 9kg，气体冷凝后得冷凝液3. 5kg，冷凝液于
5。。沉降5h,过滤,分层收集,得醋液I. 6kg,焦油I. 9kg。实施例2 取粉葛的全株作为原料10kg，洗净除杂，粉碎，使粒径小于5mm，然后加入90L的10%乙醇水溶液，在50°C条件下，加热提取60min，每20min空化一次，空化条件为负压
O.IMPa，空化3min ;过滤分别收集残渣和滤液；滤渣在100°C条件下烘干，滤液浓缩；检测浓缩液中葛根素的含量为35. 5g，将浓缩液经过7. Ikg的DlOl大孔吸附树脂柱，先用I. 8倍柱体积水冲洗，再以6倍柱体积30%的乙醇洗脱，收集洗脱液，浓缩至干；得葛根素粗分离物2848;再经9.461^ 100 200目硅胶柱层析柱，以乙酸乙酯乙醇=10:0. 5为洗脱剂洗脱，收集葛根素部分，减压浓缩至干，得葛根素精制物；最后用乙醇-冰醋酸混合溶解结晶得葛根素，纯度97. 23%，转移率48. 90% ;同时滤渣干燥后，测得含水率小于15%，经过螺旋挤压成棒坯，成型后棒坯尺寸长50cm，外形为六棱柱型，装入炭化炉进行炭化，炭化温度600°C，时间lh，不凝气体用25L 5%Na0H溶液和25L 80%乙醇溶液在线双重洗涤后直接进入燃烧室燃烧，为炭化炉供热。炭化结束后，得生物质炭3. 5kg，气体冷凝后得冷凝液3. 9kg，冷凝液于_5°C沉降2h，过滤，分层收集，得醋液I. 8kg，焦油2. Ikgo实施例3
取粉葛的全株作为原料10kg，洗净除杂，粉碎，使粒径小于5mm，然后加入80L的10%乙醇水溶液，在80°C条件下，加热提取60min，每20min空化一次，空化条件为负压
O.OSMPa,空化3min ;过滤分别收集残渣和滤液；滤渣在10(TC条件下烘干，滤液浓缩；检测浓缩液中葛根素的含量为38. 5g，将浓缩液经过12. 83kg的DlOl大孔吸附树脂柱，先用I. 5倍柱体积水冲洗，再以5倍柱体积30%的乙醇洗脱，收集洗脱液，浓缩至干；得葛根素粗分离物3088;再经2.21^ 100^200目硅胶柱层析柱，以乙酸乙酯乙醇=10:0. 7为洗脱剂洗脱，收集葛根素部分，减压浓缩至干，得葛根素精制物；最后用乙醇-冰醋酸混合溶解结晶得葛根素，纯度98. 78%，转移率60. 80% ;同时滤渣干燥后，测得含水率小于15%，经过螺旋挤压成棒坯，成型后棒坯尺寸长50cm，外形为六棱柱型，装入炭化炉进行炭化，炭化温度450°C，时间3h，不凝气体用25L 5%Na0H溶液和25L 80%乙醇溶液在线双重洗涤后直接进入燃烧室燃烧，为炭化炉供热。炭化结束后，得生物质炭3. 5kg，气体冷凝后得冷凝液3. 9kg，冷凝液于(TC沉降3h，过滤，分层收集，得醋液I. 7kg，焦油2. 2kg。
权利要求
1.一种粉葛综合利用的方法，其特征在于取粉葛的全株作为原料，洗净除杂，粉碎，然后以10%乙醇水溶液为提取溶剂，加热空化提取；过滤，分别收集残渣和滤液，滤渣烘干；滤液浓缩至原体积的1/6，经大孔吸附树脂柱层析分离得葛根素粗分离物，再经硅胶柱层析纯化得葛根素精制物，最后结晶得葛根素；烘干的滤渣经过螺旋挤压成型、无氧热解得生物质炭；炭化反应生成的气体冷凝后得到冷凝液和不凝性气体，冷凝液低温沉降后过滤，得醋液和焦油；不凝性气体经过5%Na0H处理和80%乙醇水溶液两级洗涤后返回炭化炉做为燃料。
2.根据权利要求I所述的粉葛综合利用的方法，其特征在于所述的加热空化提取，采用负压O. 06 O. IMPa吸气进行，温度为50°C 90°C，料液比为1:6 1:9，空化萃取时间为60min,每20min空化一次,每次3min。
3.根据权利要求I所述的粉葛综合利用的方法，其特征在于所述的大孔吸附树脂为D101，上样量为葛根素含量树脂重量=2:1 5:1，该层析过程先以I I. 8倍柱体积水洗脱，再以4 6倍柱体积的30%乙醇洗脱。
4.根据权利要求I所述的粉葛综合利用的方法，其特征在于所述的硅胶柱层析所用娃胶为100 200目，上样量为样品娃胶重量=1:10 1:14,洗脱剂为乙酸乙酯乙醇=10:0.5 10:1。
5.根据权利要求I所述的粉葛综合利用的方法，其特征在于所述的粉葛原料粉碎至粒径为5mm以下。
6.根据权利要求I所述的粉葛综合利用的方法，其特征在于所述的炭化温度为300 600°C，炭化时间I 4h。
7.根据权利要求I所述的粉葛综合利用的方法，其特征在于所述的低温沉降温度为-5 5°C，沉降时间2 5h。
全文摘要
本发明公开了一种粉葛综合利用的方法。粉葛先用乙醇加热空化提取，过滤，滤液经柱层析纯化、结晶得葛根素；烘干的滤渣经过螺旋挤压、无氧热解得生物质炭；炭化反应生成的气体冷凝后得到冷凝液和不凝性气体，冷凝液低温沉降后得醋液和焦油；不凝性气体经洗涤后返回炭化炉做为燃料。本发明以粉葛全株为原料，在生产葛根素的同时生产多种高附加值产品醋液、焦油、生物质炭及燃气，无废渣排放，实现资源的完全综合利用。该方法使用水、乙醇和乙酸乙酯无毒或低毒溶剂，而且溶剂全部回收重复利用，减少生产成本，无废液排放，减少环境污染，经济效益和社会效益明显，具有良好地应用前景。
文档编号C07D407/04GK102936242SQ20121049337
公开日2013年2月20日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者李晚谊, 田 浩, 李智敏, 张庭, 吴丽华 申请人:云南省农业科学院药用植物研究所