一种何首乌中二苯乙烯苷的提取方法与流程

文档序号:14166757阅读:816来源:国知局

本发明涉及中药提取领域,具体为一种何首乌中二苯乙烯苷的提取方法。



背景技术:

何首乌为蓼科属植物的块根,李时珍谓首乌有赤白之分。我国药典以蓼科植物之块根为正品,即赤首乌。《本草纲目》记载:“何首乌止心痛、益气血、黑须发、悦颜色、久服长筋骨,益精髓、延年不老”。何首乌中含有的二苯乙烯苷是其降血脂、益智、抗衰老作用的主要有效成分,在功能食品方面应用广泛。

上世纪90年代以来,美国、日本等对何首乌的开发应用进行了深入研究,以何首乌为原料开发功能性食品已进入国际市场。近年来,从何首乌中提取以二苯乙烯苷为主要化学成分、开发新药和功能性食品也引起国内外科技工作者的极大关注。

co2超临界萃取技术是近年来发展迅猛,并且在中草药有效成分萃取技术领域得到广泛应用的技术。该技术具有以下优点:工艺的萃取温度较低,可使香料或中草药中有效成分免遭破坏,保持其生物活性;且萃取工艺中传质速度快,萃取速度快,萃取率高;co2无毒、不残留有机溶剂,产品纯天然,同时节约大量的有机溶剂,减少环境污染,易分离。

目前,现有技术中,何首乌中的有效成分二苯乙烯苷的制备工艺有文献报道用乙醇作为挟带剂进行co2超临界萃取,然而该方法仍然不能将何首乌中全部二苯乙烯苷萃取完全。现有技术中,尚没有以水作为挟带剂对何首乌中二苯乙烯苷进行萃取,并能获得更高提取率的报道。



技术实现要素:

本发明提供了一种何首乌中二苯乙烯苷的提取方法,所述的提取方法后处理简单,纯度高,萃取收率好,有利于二苯乙烯苷的工业化生产及作为药用的机理研究。

为解决上述问题,本发明提供一种何首乌中二苯乙烯苷的提取方法,包括下述步骤:

1)提供何首乌粉末;

2)向何首乌粉末中添加挟带剂,所述挟带剂为超纯水;

3)何首乌粉末经超临界co2萃取获得萃取产物,所述萃取温度为48-52℃,所述萃取压力为36mpa-40mpa;所述萃取产物依次经分离釜i与分离釜ii,获得二苯乙烯苷粗品,所述分离釜i温度为43-47℃,压力为11-13mpa,所述分离釜ii温度为28-32℃,压力为7-9mpa;

4)所述二苯乙烯苷粗品经乙醇溶解、过滤获得滤液,所述滤液干燥后获得二苯乙烯苷成品。

优选的,步骤1)所述何首乌粉末的制备方法为将何首乌阴干,粉碎成6-9目的粉末。

优选的,步骤1)所述何首乌选自四川万源、湖北恩施、陕西安康、贵州铜仁中任一产地。

优选的,步骤2)所述挟带剂与何首乌的重量比为(1.5-2.2):5。

优选的,步骤2)所述挟带剂与何首乌的重量比为2:5。

优选的,步骤3)所述萃取温度为50℃,压力为38mpa。

优选的,步骤3)为循环萃取,萃取时间为1.8-2.2h。

优选的,步骤3)萃取时间为2h。

优选的,步骤3)所述分离釜i温度为45℃,压力为12mpa。

优选的,步骤3)所述分离釜ii温度为30℃,压力为8mpa.

优选的,步骤3)中co2流量为10-11l/h。

优选的,步骤3)中co2流量为10.5l/h。

优选的,步骤4)所述过滤为采用大孔树脂过滤。

更为优选的,所述大孔树脂为d101、dm130、s-8、d600、hpd500、ii、ztc-1中的一种或多种。

超临界co2萃取(sc-co2)中,co2是非极性物质,具有选择性溶解的特点,sc-co2对低分子、低极性、亲脂性、低沸点的成分如挥发油、烃、酯、内酯、醚、环氧化合物等表现出优异的溶解性。大部分中药的有效成分是极性集团较多且分子量较大的化合物,sc-co2对大分子和极性集团多的物质则萃取相对困难,需要加入挟带剂来改变其溶解性。常用的挟带剂有甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等。

被萃取物在sc-co2中的溶解过程,受分子量、分子结构、分子极性、含亲/疏水性官能团的多少、与co2分子的亲和性等多方面的因素影响。加入挟带剂后,形成了sc-co2—挟带剂新体系,首先是体系的溶解性发生改变;其次也能够改变sc-co2的临界点;另外挟带剂与溶质分子间可以形成相互作用力-范德华力;能形成氢键的挟带剂与溶质特定官能团之间也可以形成氢键络合及其他作用力。挟带剂的分子极性越大,溶质在超临界co2中的溶解度越大;挟带剂的相对分子质量或分子体积的增大,其在超临界co2中的溶解度降低,萃取率减小;易形成氢键的挟带剂分子,能明显提高萃取率;多组分的挟带剂,对萃取效能的提高更显著。

本发明采用水作为挟带剂,水分子分子量小于乙醇分子,分子量以及分子体积的减小增加了何首乌中二苯乙烯苷在超临界co2流体中的溶解度,并且水分子的极性与二苯乙烯苷的极性更为接近,水分子中含有的羟基与二苯乙烯苷中的诸多羟基可以形成分子间氢键,进一步增加了超临界co2流体的萃取效率,且水分子本身无毒物污染,经大孔树脂过滤后,得到不含有机溶剂,杂质少的,纯度高的二苯乙烯苷纯品。

本发明先将赤何首乌阴干,加入粉粹机粉粹呈粉末状,赤何首乌产地为四川万源、湖北恩施、陕西安康、贵州铜仁任一处,优选为四川万源和/或湖北恩施。精确称取一定量粉末装入萃取桶中,直接在萃取桶中加入挟带剂,开启超临界萃取装置,对萃取釜和分离釜i和分离釜ii分别加热至萃取釜和分离釜达到一定温度时,打开co2气瓶,开启一定co2流量,对萃取釜和两个分离釜加压至一定压力时,开始循环萃取,保持各釜压力平衡。萃取一定时间后,取得分离产品。用无水乙醇溶解,过滤,将滤液真空干燥3h,即得产品。与标准品对照,通过高效液相色谱测得含量,计算萃取收率。

本发明克服了纯水做挟带剂后处理的困难的问题。经过萃取的物质的后处理需用无水乙醇溶解后用大孔树脂过滤,现有技术中,通常选择与挟带剂相同的溶剂溶解,而用超纯水做溶剂,通过大孔树脂流动性不强,这造成了超纯水做挟带剂萃取率低的原因之一。本发明后处理首先采用无水乙醇溶解,解决了后处理困难的缺点,提高了萃取率。

本发明明确了超临界co2萃取何首乌中二苯乙烯苷的最佳条件,即挟带剂超纯水与何首乌的重量比为2:5、萃取压力为38mpa,温度为50℃;分离釜ⅰ的压力为12mpa,温度为45℃;分离釜ⅱ的压力为8mpa,温度为30℃;co2流量10.5l/h,最终萃取率可达5.25%,纯度达到了98%。

由于何首乌中二苯乙烯苷总含量不高,为5.62%,此数据来源于赵荣华、赵声兰于2008年发表于云南中医学院学报第31期第12页的文章《何首乌不同部位二苯乙烯苷含量测定》。故本发明提供的萃取方法可较完全的萃取出何首乌中的二苯乙烯苷成分,并且操作简捷,后处理迅速,无毒无公害,并且本发明还明确了原料的最佳产地为四川万源与湖北恩施,有利于二苯乙烯苷的工业化生产及作为药用的机理研究。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解发明的技术方案,下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

何首乌,又称首乌、赤首乌,为寥科植物何首乌(polygonummultiflorumthunb)的干燥块根。现代医学表明,何首乌具有增强免疫功能,抗氧化作用,延缓大脑衰老,提高dna修复功能,延长寿命,降低胆固醇,改善脂肪代谢等多项功能。何首乌的主要成分有羟基蒽醌类化合物(主要为大黄素、大黄氛、大黄酸等葡萄糖苷,均为二苯代乙烯化合物),醌类化合物,二苯乙烯苷类化合物,酰胺类化合物,色原酮类化合物,卵磷脂,微量元素钙、铁、锌、锰、铜等。

二苯乙烯苷是何首乌中特有的生物活性成分,化学名称为2,3,5,4'-四羟基二苯乙烯-2-o-β-d-葡萄糖苷,分子式为c20h22o9,分子量为406.39,化学结构式见下式。

其外观为白色无定形粉末,易溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等,可溶于乙酸乙脂,难溶于亲脂性有机溶剂,光照条件下反式二苯乙烯苷转化为顺式二苯乙烯苷,在高温条件(>60℃)、酸性溶液中很不稳定,在强酸、强碱条件下,可分别水解为葡萄糖、苷元或醌类化合物。研究表明,二苯乙烯苷具有延缓衰老、保护肝脏、调节血脂、神经保护、抗肿瘤等作用。

二苯乙烯苷属多羟基化合物,具有较强的分子极性,易溶于低分子醇类溶剂、丙酮等,难溶于亲脂性有机溶剂。目前,二苯乙烯苷的提取溶剂多选用乙醇溶液,其提取工艺主要采取室温冷浸法、碱浸酸沉法、加热回流法、微波辐射法以及超声萃取法等。其中,室温冷浸法和加热回流法是常用的规模化提取方法。

现有技术中,还有利用超临界萃取法提取二苯乙烯苷的报道,大多采用乙醇作为挟带剂,提高了萃取率。但仍然无法将何首乌中二苯乙烯苷成分萃取完全。并且现有技术表明,若将挟带剂从乙醇更换为水,则其萃取率低于乙醇,达不到产业化的要求。

本发明提供的何首乌中二苯乙烯苷的提取方法,包括下述步骤:

1)提供何首乌粉末;何首乌粉末的制备方法为将何首乌阴干,粉碎成6-9目的粉末。

2)向何首乌粉末中添加挟带剂,所述挟带剂为超纯水;所述挟带剂与何首乌的重量比为(1.5-2.2):5;优选的,挟带剂与何首乌的重量比为2:5。

3)何首乌粉末经超临界co2萃取获得萃取产物,所述萃取温度为48-52℃,优选温度为50℃;所述萃取压力为36mpa-40mpa;优选压力为38mpa;所述萃取产物依次经分离釜i与分离釜ii,获得二苯乙烯苷粗品,所述分离釜i温度为43-47℃,优选温度为45℃,压力为11-13mpa,优选压力为12mpa;所述分离釜ii温度为28-32℃,优选温度为30℃,压力为7-9mpa,优选压力为8mpa。

萃取为循环萃取,萃取时间为1.8-2.2h,优选时间为2h;co2流量为10-11l/h,优选流量为10.5l/h。

4)所述二苯乙烯苷粗品经无水乙醇溶解、过滤获得滤液,所述滤液干燥后获得二苯乙烯苷成品。过滤采用大孔树脂过滤,大孔树脂优选101、dm130、s-8、d600、hpd500、ii、ztc-1中的一种或多种。

下述为本发明的实施例以及从现有文献中筛选出的最接近本发明的对照例,对照例均为使用乙醇为挟带剂,采用超临界co2萃取技术对何首乌中二苯乙烯苷进行提取。其中对照例1仅提供了萃取步骤,未提供分离步骤,其萃取率很低,小于<1%。对照例2采用的乙醇作为挟带剂,萃取条件与本发明不同,获得的萃取率为4.6%。而现有技术中,几乎没有使用超纯水作为挟带剂的报道,即便有少部分研究者进行了尝试,其萃取率也很低,远远低于采用乙醇作为挟带剂的萃取率。

而本发明提供的提取方法,利用超纯水作为挟带剂,其挟带剂用量远小于现有技术用量,并且其萃取率高于现有技术中用乙醇作为挟带剂的萃取率,最优萃取率可达5.25%以上,纯度可达98%。并且依据现有技术的报道,何首乌中二苯乙烯苷的总含量为5.62%,大量的现有技术中,对何首乌中的二苯乙烯苷都无法实现完全的提取,最高的萃取率也即是对照例2中达到的4.6%,而本发明克服了现有技术的偏见,在降低了挟带剂用量的基础上,将萃取率提高到了5.25%,提高了近一个百分点,已接近对何首乌中二苯乙烯苷的完全提取,获得了意料不到的有益技术效果。

本发明还通过筛选确定了何首乌的产地,在数个道地药材中,最终确定四川万源、湖北恩施、陕西安康、贵州铜仁为本发明何首乌的原料来源,其中四川万源与湖北恩施为优选产地,四川万源为最优选产地。

上述为本发明的详细阐述,下面为本发明实施例。

实施例1

取赤何首乌粉末(产地四川万源)500g,直接在萃取桶中加入挟带剂超纯水100ml,开启超临界萃取装置,对萃取釜和两个分离釜分别加热至萃取釜48℃和分离釜ⅰ43℃、分离釜ⅱ28℃时,打开co2气瓶,开启一定co2流量10l/h,对萃取釜和两个分离釜加压至36mpa、11mpa、7mpa时,开始循环萃取,萃取1.8h,取得分离产品。用无水乙醇溶解,用大孔树脂过滤,大孔树脂为d101,滤液干燥,产品纯度97%,萃取率为4.86%。

实施例2

取赤何首乌粉末500g(产地湖北恩施),直接在萃取桶中加入挟带剂超纯水150ml,开启超临界萃取装置,对萃取釜和两个分离釜分别加热至萃取釜52℃和分离釜ⅰ47℃、分离釜ⅱ32℃时,打开co2气瓶,开启一定co2流量11l/h,对萃取釜和两个分离釜加压至40mpa、13mpa、9mpa时,开始循环萃取,萃取2.2h,取得分离产品。用无水乙醇溶解,用大孔树脂过滤,大孔树脂为dm130,滤液干燥,产品纯度98%,萃取率为5.14%。

实施例3

取赤何首乌(产地四川万源)粉末500g,直接在萃取桶中加入挟带剂超纯水220ml,开启超临界萃取装置,对萃取釜和两个分离釜分别加热至萃取釜50℃和分离釜ⅰ45℃、分离釜ⅱ30℃时,打开co2气瓶,开启一定co2流量10.5l/h,对萃取釜和两个分离釜加压至38mpa、12mpa、8mpa时,开始循环萃取,萃取2h,取得分离产品。用无水乙醇溶解,用大孔树脂过滤,大孔树脂为s-8,滤液干燥,产品纯度98%,萃取率为5.18%。

实施例4

取赤何首乌粉末(产地四川万源)500g,直接在萃取桶中加入挟带剂超纯水200ml,开启超临界萃取装置,对萃取釜和两个分离釜分别加热至萃取釜50℃和分离釜ⅰ45℃、分离釜ⅱ30℃时,打开co2气瓶,开启一定co2流量10.5l/h,对萃取釜和两个分离釜加压至38mpa、12mpa、8mpa时,开始循环萃取,萃取2h,取得分离产品。用无水乙醇溶解,用大孔树脂过滤,大孔树脂为hpd500,滤液干燥,产品纯度98%,萃取率为5.25%。

实施例5

取赤何首乌(产地湖北恩施)粉末500g,直接在萃取桶中加入挟带剂超纯水200ml,开启超临界萃取装置,对萃取釜和两个分离釜分别加热至萃取釜50℃和分离釜ⅰ45℃、分离釜ⅱ30℃时,打开co2气瓶,开启一定co2流量10.5l/h,对萃取釜和两个分离釜加压至38mpa、12mpa、8mpa时,开始循环萃取,萃取2h,取得分离产品。用无水乙醇溶解,用大孔树脂过滤,大孔树脂为ztc-1,滤液干燥,产品纯度98%,萃取率为5.13%。

实施例6

取赤何首乌(产地陕西安康)粉末500g,直接在萃取桶中加入挟带剂超纯水200ml,开启超临界萃取装置,对萃取釜和两个分离釜分别加热至萃取釜50℃和分离釜ⅰ45℃、分离釜ⅱ30℃时,打开co2气瓶,开启一定co2流量10.5l/h,对萃取釜和两个分离釜加压至38mpa、12mpa、8mpa时,开始循环萃取,萃取2h,取得分离产品。用无水乙醇溶解,用大孔树脂过滤,大孔树脂为ii,滤液干燥,产品纯度98%,萃取率为4.86%。

实施例7

取赤何首乌(产地贵州铜仁)粉末500g,直接在萃取桶中加入挟带剂超纯水200ml,开启超临界萃取装置,对萃取釜和两个分离釜分别加热至萃取釜50℃和分离釜ⅰ45℃、分离釜ⅱ30℃时,打开co2气瓶,开启一定co2流量10.5l/h,对萃取釜和两个分离釜加压至38mpa、12mpa、8mpa时,开始循环萃取,萃取一定时间2h,取得分离产品。用无水乙醇溶解,用大孔树脂过滤,大孔树脂为d101,滤液干燥,产品纯度98%,萃取率为4.97%。

对照例1

现有文献中,采用超临界co2萃取技术,以乙醇作为挟带剂,萃取何首乌中二苯乙烯苷的步骤如下:

取干燥粉碎的何首乌粗粉400g,萃取压力40mpa,萃取温度60℃,萃取时间2h,挟带剂95%乙醇量为生药的20%,萃取物干燥后,采用高效液相色谱法测定,二苯乙烯苷纯度为6.192mg.g-1

上述文献未进行分离步骤,萃取率<1%。

对照例2

现有文献中,采用超临界co2萃取技术,以乙醇作为挟带剂,萃取何首乌中二苯乙烯苷的步骤如下:

何首乌加入粉碎机粉碎呈粉末状,精确称取200g装入萃取桶,直接在萃取桶中加入挟带剂乙醇150ml。开启超临界萃取装置,对萃取釜和两个分离釜分别加热,当萃取釜温度达到45℃时,分离釜ⅰ的温度达到45℃,分离釜ⅱ的温度为30℃时,打开co2气瓶,萃取釜加压至35mpa,分离釜ⅰ的压力为15mpa,解析釜ⅱ的压力为5mpa时,开始循环萃取,co2流量为12.5l/h时,可保持各釜压力平衡。萃取2.5h后,泄压,停止萃取,打开萃取釜和分离釜底阀,取得分离产品。用乙醇溶解,用大孔树脂过滤,将滤液放入真空干燥箱室温下干燥3h,即得产品,萃取率为4.64%。

以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,上述优选实施方式不应视为对本发明的限制,本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围内,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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