一种高纯度罗汉果苷V的分离纯化方法与流程

文档序号:12342324阅读:481来源:国知局

本发明涉及一种高纯度罗汉果苷V的分离纯化方法,具体涉及一种以罗汉果粗制品为原料,制得高纯度罗汉果苷V的分离纯化方法。



背景技术:

罗汉果味甘性凉,归肺、大肠经,有润肺止咳,生津止渴的功效,适用于肺热或肺燥咳嗽,百日咳及暑热伤津口渴等,此外还有润肠通便的功效。现代医学研究证实,罗汉果含有一种比蔗糖甜300倍的甜味素——罗汉果苷V,热量仅为蔗糖的五十分之一,是一种十分理想的天然甜味剂,可作为糖尿病、肥胖等不宜吃糖者的理想替代糖源。

罗汉果苷V纯度的高低是衡量其甜度和口感的重要指标,高纯度的罗汉果苷V目前在国内外食品、饮料行业备受青睐。

虽然罗汉果提取物在国内早已实现了规模化生产,但是,现有产品中的罗汉果苷V的纯度普遍在60%以下,高纯度罗汉果苷V的制备仅停留在理论和实验室阶段,高纯度罗汉果苷V的批量生产难以实现。

CN1706861A公开了一种高纯度罗汉果甜苷V的制备方法和用途,在纯化步骤采用正相硅胶柱层析和反相硅胶C-18柱串联分离技术,正相硅胶柱层析使用的洗脱剂为氯仿和甲醇,反相硅胶C-18柱使用的洗脱剂为丙酮和水。该方法使用正向硅胶和反向硅胶串联分离,工艺繁琐,规模化难度大、投资高,在技术效果部分对罗汉果苷V的收率和纯度均无具体描述;且使用的溶剂都属于第二类毒性有机溶剂(无基因毒性,但有动物致癌性的溶剂),在食品药品行业不宜使用。

CN 103923152 B公开了一种罗汉果甙 V 的提取方法,是以罗汉果鲜果为原料,经提取、大孔树脂吸附分离、离子交换树脂精制、硅胶精制后浓缩再喷雾干燥,获得终产品罗汉果甙V提取物。该方法采用大孔树脂富集罗汉果糖的各种甙元,而采用水相中硅胶吸附杂质的方法分离纯化,其精制的产品含量最高也只能达到60%,不能将苷V与其它罗汉果甜苷分离开。

CN 101402665 B公开了一种罗汉果苷 V 的制备方法,其中,粗苷采用硅胶柱层析和后续的 C18 反相柱层析,正相硅胶柱层析使用的洗脱剂为二氯甲烷和乙醇,反相硅胶C-18柱使用的洗脱剂为乙腈和水。虽然正相硅胶层析加反相C18柱串联的纯化效果较为理想,但是,最终转移率很低,只有50%左右,而且操作过程复杂,对馏出物需分成小份,如接收的每一小杯为20mL都要频繁进行 HPLC 检测,设备投资高、规模小,不利于实际生产应用。

CN 102659739 A公开了一种白杨黄素二甲醚的提取方法,属于植物有效成分提取分离技术领域,使用硅胶拌样上硅胶层析柱,但其硅胶拌样为实验室常用手法,采用有机溶剂拌样,然后挥干再装柱,存在操作时间长、量少、安全隐患,不适合工业化生产的技术缺陷。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是,克服现有技术存在的上述缺陷,提供一种产品收率、纯度高,工艺简单,操作性强,安全环保,成本低,适用于工业化生产的高纯度罗汉果苷V的分离纯化方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下:一种高纯度罗汉果苷V的分离纯化方法,包括以下步骤:

(1)溶解、离心:取罗汉果粗制品,加水进行溶解,离心,得离心液;

(2)超滤、纳滤、浓缩:将步骤(1)所得离心液进行超滤,纳滤,真空浓缩,得浓缩液;

(3)硅胶拌样、洗脱、浓缩:将步骤(2)所得浓缩液与硅胶混合拌样,干燥,装入硅胶层析柱,然后用洗脱液进行洗脱,分段收集目标馏分,浓缩,干燥,得罗汉果苷V干粉;

(4)结晶、洗涤、干燥:将步骤(3)所得罗汉果苷V干粉溶解,过滤,结晶,晶体洗涤、干燥,得高纯度罗汉果苷V产品。

优选地,步骤(1)中,所述罗汉果粗制品中罗汉果苷V的质量含量为20~50%。罗汉果鲜果经破碎后水提,提取液经冷却、离心、过滤后,上大孔吸附层析柱,洗脱液经脱盐、脱色,即得罗汉果粗制品,这是本领域常用的得到罗汉果粗制品的方法,也可市购。

优选地,步骤(1)中,所述水的用量为罗汉果粗制品质量的10~20倍。发明人研究发现,为了更有利于后续的超滤、纳滤,溶解罗汉果粗制品的水量若低于10倍,则超滤、纳滤效果欠佳,若高于20倍,分离纯化效果无明显提升,徒然浪费水资源。

优选地,步骤(1)中,所述离心的速率为10000~15000r/min。所述离心优选管式离心。发明人研究发现,若离心速率低于10000r/min,则分离效果欠佳,若离心速率高于15000r/min,分离效果无明显提升。

优选地,步骤(2)中,所述超滤所用超滤膜的截留分子量为10000~30000道尔顿;超滤时,膜的压力为1.0~2.0MPa,温度为10~25℃,超滤至滤出液电导率≤500μs/cm为止。

优选地,步骤(2)中,所述纳滤所用纳滤膜的截留分子量为1000~5000道尔顿;纳滤时,膜的压力为2.0~4.0MPa,温度为10~25℃,纳滤浓缩至料液中固形物的质量浓度为10~30%,滤出液电导率≤500μs/cm为止。

优选地,步骤(2)中,所述真空浓缩的真空度为-0.10~-0.06MPa,温度为60~90℃;真空浓缩至浓缩液中固形物的质量浓度为60~70%。

优选地,步骤(3)中,所述硅胶的用量为浓缩液质量的0.5~5.0倍(更优选1~4倍)。发明人研究发现,浓缩液直接上硅胶层析展开时色谱带拖尾严重、重叠,分离效果欠佳;而采用拌样上柱时,发明人发现,当硅胶的用量为浓缩液质量的0.5~5.0倍时,展开效果较好,其中,拌样硅胶用量越少,即展开原点越集中时,在洗脱时,每个成分的色谱带间隔大,色谱带在硅胶柱上的分离越好,展开效果越佳。

优选地,步骤(3)中,所述混合拌样后的干燥为烘箱干燥,温度为50~70℃,烘干至表面干燥即可;所述浓缩后的干燥为微波干燥,干燥的真空压力为-0.10~-0.08MPa,温度为30~40℃,干燥至产品中水分含量<5%。选用微波干燥,可保证干燥过程中干粉不焦化、碳化。

优选地,步骤(3)中,所述洗脱液为乙酸乙酯和乙醇的体积比为20/80~50/50的混合溶液。所述乙酸乙酯和乙醇均为食品级,发明人通过薄层展开实验,确定洗脱用乙酸乙酯和乙醇的混合溶液以20/80~50/50的体积比混合,其薄层展开效果较好。

优选地,步骤(3)中,所述洗脱液的用量为6~15BV(更优选8~12BV),洗脱的流速为0.1~2.5BV/h(更优选0.2~1.0BV/h)。发明人研究发现,当洗脱液用量小于6BV时,洗脱程度欠佳,而当洗脱液用量大于15BV时,造成试剂浪费。通过对照罗汉果苷V标样点薄层检测,确定要收集的目标馏分段,一般为3.5~10.0BV段。

优选地,步骤(4)中,所述罗汉果苷V干粉溶解所用试剂为乙酸乙酯和乙醇的体积比为70/30~80/20的混合溶液,每100mL试剂中溶解罗汉果苷V干粉40~60g(更优选50~55g),所述溶解的温度为50~70℃。

优选地,步骤(4)中,所述结晶的温度为2~5℃,结晶的时间为20~28h。

本发明方法的有益效果如下:

(1)按照本发明方法所得高纯度罗汉果苷V产品的纯度≥98.4%,最终收率>90%;

(2)本发明方法打破现有技术的局限,简化工艺流程,操作性强,不使用有毒有害化学溶剂,安全环保,且成本低,适用于工业化生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

本发明实施例所使用的罗汉果粗制品,编号V25,购于湖南华诚生物资源股份有限公司,罗汉果苷V的质量含量为25%;所使用的乙酸乙酯和乙醇均为食品级材料;所使用的材料、试剂,如无特殊说明,均通过常规商业途径获得。

实施例1

(1)溶解、离心:取100g罗汉果粗制品,加入1kg去离子水进行溶解,在离心速率10000r/min下,进行管式离心,得离心液;

(2)超滤、纳滤、浓缩:将步骤(1)所得离心液用截留分子量为10000道尔顿的超滤膜,在膜的压力为1.0MPa,温度为10℃的条件下,超滤至滤出液电导率为500μs/cm为止,所得超滤液再用截留分子量为1000道尔顿的纳滤膜,在膜的压力为2.0MPa,温度为10℃,纳滤浓缩至料液中固形物的质量浓度为10%,滤出液电导率为500μs/cm为止,所得纳滤截留液再在真空度-0.065MPa,温度88℃下,真空浓缩至浓缩液中固形物的质量浓度为61%,得浓缩液130g;

(3)硅胶拌样、洗脱、浓缩:将步骤(2)所得130g浓缩液与130g硅胶混合拌样,在热风烘箱中,60℃下烘干至硅胶表面干燥,装入硅胶层析柱,然后用12BV乙酸乙酯和乙醇的体积比为20/80的混合溶剂,以流速0.25BV/h进行洗脱,分段收集馏分,通过对照罗汉果苷V标样点薄层检测,取6~10BV段馏分进行浓缩,再在真空压力为-0.1MPa,温度为30℃,微波干燥至产品水分含量<5%,得罗汉果苷V干粉27.3g;

(4)将步骤(3)所得27.3g罗汉果苷V干粉用50mL乙酸乙酯和乙醇的体积比为70/30的混合溶剂,在60℃下充分溶解,过滤,然后放置于5℃的冷藏室结晶24h后,对晶体进行洗涤、干燥,得高纯度罗汉果苷V产品23.5g。

用液相外标检测法,检测本实施例所得高纯度罗汉果苷V产品的纯度为98.9%,收率为92.97%。

实施例2

(1)溶解、离心:取100g罗汉果粗制品,加入1.5kg去离子水进行溶解,在离心的速率13000r/min下,进行管式离心,得离心液;

(2)超滤、纳滤、浓缩:将步骤(1)所得离心液用截留分子量为20000道尔顿的超滤膜,在膜的压力为1.5MPa,温度为15℃的条件下,超滤至滤出液电导率为400μs/cm为止,所得超滤液再用截留分子量为3000道尔顿的纳滤膜,在膜的压力为2.6MPa,温度为15℃,纳滤浓缩至料液中固形物的质量浓度为20%,滤出液电导率为400μs/cm为止,所得纳滤截留液再在真空度-0.08MPa,温度70℃下,真空浓缩至浓缩液中固形物的质量浓度为65%,得浓缩液122g;

(3)硅胶拌样、洗脱、浓缩:将步骤(2)所得122g浓缩液与240g硅胶混合拌样,在热风烘箱中,60℃下烘干至硅胶表面干燥,装入硅胶层析柱,用10BV乙酸乙酯和乙醇的体积比为30/70的混合溶剂,以流速0.5BV/h进行洗脱,分段收集馏分,通过对照罗汉果苷V标样点薄层检测,取5~8.5BV段馏分浓缩,再在真空压力为-0.088MPa,温度为35℃,微波干燥至产品水分含量<5%,得罗汉果苷V干粉26.1g;

(4)将步骤(3)所得26.1g罗汉果苷V干粉用50mL乙酸乙酯和乙醇的体积比为70/30的混合溶剂,在70℃下充分溶解,过滤,然后放置于4℃的冷藏室结晶24h后,对晶体进行洗涤、干燥,得高纯度罗汉果苷V产品23.6g。

用液相外标检测法,检测本实施例所得高纯度罗汉果苷V产品的纯度为98.6%,收率为93.08%。

实施例3

(1)溶解、离心:取100g罗汉果粗制品,加入2.0kg去离子水进行溶解,在离心的速率15000r/min下,进行管式离心,得离心液;

(2)超滤、纳滤、浓缩:将步骤(1)所得离心液用截留分子量为30000道尔顿的超滤膜,在膜的压力为2MPa,温度为20℃的条件下,超滤至滤出液电导率为300μs/cm为止,所得超滤液再用截留分子量为5000道尔顿的纳滤膜,在膜的压力为3MPa,温度为20℃,纳滤浓缩至料液中固形物的质量浓度为30%,滤出液电导率为300μs/cm为止,所得纳滤截留液在真空度-0.1MPa,温度60℃下,真空浓缩至浓缩液中固形物的质量浓度为70%,得浓缩液110g;

(3)硅胶拌样、洗脱、浓缩:将步骤(2)所得110g浓缩液与440g硅胶混合拌样,在热风烘箱中,60℃下烘干至硅胶表面干燥,装入硅胶层析柱,用8BV乙酸乙酯和乙醇的体积比为50/50的混合溶剂,以流速0.5BV/h进行洗脱,分段收集馏分,通过对照罗汉果苷V标样点薄层检测,取3.5~6.5BV段馏分浓缩,再在真空压力为-0.080MPa,温度为40℃,微波干燥至产品水分含量<5%,得罗汉果苷V干粉27.3g;

(4)将步骤(3)所得27.3g罗汉果苷V干粉用50mL乙酸乙酯和乙醇的体积比为80/20的混合溶剂,在50℃下充分溶解,过滤,然后放置于2℃的冷藏室结晶24h后,对晶体进行洗涤、干燥,得高纯度罗汉果苷V产品23.1g。

用液相外标检测法,检测本实施例所得高纯度罗汉果苷V产品的纯度为98.4%,收率为90.92%。

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