一种从地黄中同时制备地黄甙、梓醇、水苏糖及精氨酸的方法与流程

本发明属于生化分离技术领域，涉及一种从地黄中同时制备地黄甙、梓醇、水苏糖及精氨酸的方法。

背景技术：

地黄为玄参科植物地黄的新鲜或干燥块根，始载于《神农本草经》，列为上品，主产于河南、河北、山东、山西等地。地黄性凉，味甘苦，具有滋阴补肾、养血补血、凉血的功效。凡阴虚血虚肾虚者食之，颇有益处。此外，地黄有强心利尿、解热消炎、促进血液凝固和降低血糖的作用。鲜地黄：清热生津，凉血，止血。用于热病伤阴，舌绛烦渴，发斑发疹，吐血，衄血，咽喉肿痛。生地黄：清热凉血，养阴，生津。用于热病舌绛烦渴，阴虚内热，骨蒸劳热，内热消渴，吐血，衄血，发斑发疹。熟地黄：滋阴补血，益精填髓。用于肝肾阴虚，腰膝酸软，骨蒸潮热，盗汗遗精，内热消渴，血虚萎黄，心悸怔忡，月经不调，崩漏下血，眩晕，耳鸣，须发早白。

近几年对地黄的化学成分及药理活性研究非常广泛，其主要有环烯醚萜及其甙类、紫罗兰酮及其甙类、苯乙醇甙类等化合物。地黄以梓醇的含量最高，鲜根含梓醇甙0.11％，其又含糖类，比如d-葡萄糖，精氨酸，d-果糖，蔗糖，棉子糖，水苏糖，甘露三糖，以水苏糖的含量最高，高达64.9％。地黄中存在多种氨基酸，其中以精氨酸含量最高，为2％～4.2％。地黄中地黄甙、梓醇、水苏糖及精氨酸的提取，对医药健康及保健食品的研发具有十分重要的作用。但是尚未发现有从地黄中同时提取地黄甙、梓醇、水苏糖及精氨酸的方法的相关报道。

技术实现要素：

针对已有技术中存在的问题，本发明目的在于提供一种从地黄中同时制备地黄甙、梓醇、水苏糖及精氨酸的方法，所述方法实现了地黄资源的综合利用，提高了地黄的商品附加值，拓宽了地黄的应用领域。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种从地黄中同时制备地黄甙、梓醇、水苏糖及精氨酸的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)取地黄干燥的肉质茎，粉碎，粉碎度为10～60目，然后加20～70％的乙醇溶液提取并进行浓缩，得到浓缩液i和残渣ii，其中，浓缩液i中主要含有单糖、低聚糖及地黄甙；步骤⑴乙醇溶液与地黄的液固比为8:1～40:1；乙醇溶液提取温度为20～80℃，提取时间为30～180min，提取方式为加热搅拌提取或者超声强化提取，超声强化提取条件为：功率100～1000w，提取次数为1～3次；

(2)将步骤(1)得到的浓缩液加入到高径比为5:1～8:1的大孔吸附树脂柱中，大孔吸附树脂为非极性或者弱极性的大孔吸附树脂，上样1～2倍柱体积的样品，首先以2～10倍柱体积的去离子水以每小时0.2～1.5倍柱体积的流速洗脱并收集水洗脱液，减压浓缩，得到浓缩液iii，密度为1.05～1.30kg/l，然后用2～6倍柱体的含量为20～70％的乙醇溶液以每小时0.2～1.5倍柱体积的流速洗脱并收集洗脱液iv，即为地黄甙溶液；

(3)将步骤(2)得到的浓缩液iii在0～25℃静置，静置时间为1～7天，得到有结晶物析出的液体v，其中，结晶物主要为梓醇，液流体为水苏糖；

(4)将有结晶物析出的液体v固液分离，得到固体vi和上清液体vii，其中，固体vi主要为纯度为50％～80％的梓醇，上清液vii为水苏糖；

(5)将残渣ii用纯水提取精氨酸，固液分离，得到精氨酸溶液。

优选地，所述地黄为熟地黄、生地黄根茎中的一种或两种的组合。

优选地，步骤(1)为加乙醇溶液提取，然后固液分离，并将清液合并，再减压浓缩并干燥残渣，得到浓缩液i和残渣ii。

优选地，步骤(2)大孔吸附树脂为ab-8、da-201、hpd-700、hpd-722、hpd-300、hpd-200a、hpd-200b或hpd-100中的任意一种。

优选地，将步骤(2)得到的地黄甙溶液减压浓缩，干燥，得到地黄甙产品；地黄甙溶液减压浓缩的温度为40～80℃，减压浓缩真空度为0.6～1.0mpa。

优选地，将步骤(4)得到的固体vi重结晶，得到纯度在95％以上的梓醇；结晶方法为：将固体vi溶解于乙醇溶液中，乙醇溶液的浓度为65～95％，液固比为10:1～50:1，溶解温度为40～80℃，溶解过程以50～150rpm的转速搅拌，选用低压头和高剪切力的搅拌器，以5～15℃/h的降温速率降温，待有结晶析出时，慢速搅拌并保温养晶30～150min，然后以继续以10～30rpm的转速慢速搅拌，并以5～15℃/h的降温速率继续降温至-5～5℃，然后静置养晶30～150min，固液分离，并将得到的晶体用乙醇含量为75～95％的乙醇溶液洗涤1～3次，干燥，即得到高纯度梓醇。

优选地，步骤(5)为：将残渣ii用纯水提取精氨酸，然后固液分离，并将清液合并以及减压浓缩，得浓缩液viii；然后将浓缩液viii采用乙醇溶液进行醇沉，乙醇浓度为50～90％，醇沉时间为30～120min；然后再固液分离，固液分离采用过滤或者离心中的一种，过滤目数300～500目，离心转速为2000～5000rpm；接着将得到的精氨酸固体采用乙醇含量为85～95％的乙醇溶液洗涤2～5遍，液固比为2:1～10:1，洗至洗涤液颜色为浅色或者无色，然后干燥，即得精氨酸产品。

优选地，所述提取精氨酸的方式为超声波辅助提取或者加热提取，液固比为5:1～20:1，提取温度为20～80℃，提取时间为1～12h，提取次数为1～3次。

优选地，所述的干燥方式为真空加热干燥、真空冷冻干燥或自然风干中的一种。

优选地，真空加热干燥的温度为40～80℃，真空度为0.6～1.0mpa；真空冷冻干燥的冷冻温度-50℃～0℃；真空度为0.9～1.0mpa。

与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明所述方法可以同时制备出4种地黄主要产品:本发明所述方法通过大孔吸附树脂层析分离地黄甙与地黄中单糖及低聚糖，生产纯度较高、品质较好的地黄甙；本工艺用水溶液中水的活度变化，制备出低纯度梓醇晶体，并生产地黄水苏糖；再通过乙醇温度变化，重结晶制备出高纯度梓醇晶体(纯度在95％以上)，该方法比其它方法从天然产物获取梓醇成本低，产品纯度高。

(2)本发明所述方法中精氨酸的提取原料为生产地黄甙及单糖及低聚糖的残渣，原料低廉，来源广泛。

(3)本发明制备4种产品的过程中，不使用任何有毒有害的试剂，因此产品安全。

(4)本发明制备方法简单，原料丰富易得，经济实用，效果好，充分利用了地黄的药理作用，经济和社会效益巨大。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。

图1为地黄甙、梓醇、水苏糖及精氨酸的高速逆流色谱(hsccc)图。

图2为实施例2分离得到的地黄甙与现有技术对照hplc图；

图3为实施例3分离得到的水苏糖与现有技术对照hplc图。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。

实施例1

本实施例提供了一种从地黄中同时制备地黄甙、梓醇、水苏糖及精氨酸的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)取生地黄干燥的肉质茎100kg，粉碎，粉碎度为10目，然后加20％的乙醇溶液提取并进行浓缩，得到浓缩液i和残渣ii，其中，浓缩液i中主要含有单糖、低聚糖及地黄甙；步骤⑴乙醇溶液与地黄的液固比为8:1；乙醇溶液提取温度为20℃，提取时间为30min，提取方式为加热搅拌提取或者超声强化提取，超声强化提取条件为：功率100w，提取次数为1次；

(2)将步骤(1)得到的浓缩液加入到高径比为5:1的大孔吸附树脂柱中，大孔吸附树脂为非极性或者弱极性的大孔吸附树脂，上样1倍柱体积的样品，首先以2～10倍柱体积的去离子水以每小时0.2倍柱体积的流速洗脱并收集水洗脱液，减压浓缩，得到浓缩液iii，密度为1.05kg/l，然后用2倍柱体的含量为20％的乙醇溶液以每小时0.2倍柱体积的流速洗脱并收集洗脱液iv，即为地黄甙溶液；

(3)将步骤(2)得到的浓缩液iii在0℃静置，静置时间为2天，得到有结晶物析出的液体v，其中，结晶物主要为梓醇，液流体为水苏糖；

(4)将有结晶物析出的液体v固液分离，得到固体vi和上清液体vii，其中，固体vi主要为纯度为50％的梓醇，上清液vii为水苏糖；

(5)将残渣ii用纯水提取精氨酸，固液分离，得到精氨酸溶液。

所述地黄为熟地黄、生地黄根茎中的一种或两种的组合。

步骤(1)为加乙醇溶液提取，然后固液分离，并将清液合并，再减压浓缩并干燥残渣，得到浓缩液i和残渣ii。

步骤(2)大孔吸附树脂为ab-8。

将步骤(2)得到的地黄甙溶液减压浓缩，干燥，得到地黄甙产品8kg；地黄甙溶液减压浓缩的温度为40℃，减压浓缩真空度为0.6mpa。

将步骤(4)得到的固体vi重结晶，得到纯度在95％以上的梓醇；结晶方法为：将固体vi溶解于乙醇溶液中，乙醇溶液的浓度为65％，液固比为10:1，溶解温度为40℃，溶解过程以50rpm的转速搅拌，选用低压头和高剪切力的搅拌器，以5℃/h的降温速率降温，待有结晶析出时，慢速搅拌并保温养晶30min，然后以继续以10rpm的转速慢速搅拌，并以5℃/h的降温速率继续降温至-5℃，然后静置养晶3min，固液分离，并将得到的晶体用乙醇含量为75％的乙醇溶液洗涤1次，干燥，即得到高纯度梓醇3.5kg。

步骤(5)为:将残渣ii用纯水提取精氨酸，然后固液分离，并将清液合并以及减压浓缩，得浓缩液viii；然后将浓缩液viii采用乙醇溶液进行醇沉，乙醇浓度为50％，醇沉时间为30min；然后再固液分离，固液分离采用过滤或者离心中的一种，过滤目数300目，离心转速为2000rpm；接着将得到的精氨酸固体采用乙醇含量为85％的乙醇溶液洗涤2遍，液固比为2:1，洗至洗涤液颜色为浅色或者无色，然后干燥，即得精氨酸产品2.5kg。

所述提取精氨酸的方式为超声波辅助提取或者加热提取，液固比为5:1，提取温度为20℃，提取时间为3h，提取次数为1次。

所述的干燥方式为真空加热干燥，真空加热干燥的温度为40℃，真空度为0.6mpa。

实施例2

本实施例提供一种从地黄中同时制备地黄甙、梓醇、水苏糖及精氨酸的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)取地黄干燥的肉质茎，粉碎，粉碎度为40目，然后加50％的乙醇溶液提取并进行浓缩，得到浓缩液i和残渣ii，其中，浓缩液i中主要含有单糖、低聚糖及地黄甙；步骤⑴乙醇溶液与地黄的液固比为20:1；乙醇溶液提取温度为50℃，提取时间为120min，提取方式为加热搅拌提取或者超声强化提取，超声强化提取条件为：功率300w，提取次数为2次；

(2)将步骤(1)得到的浓缩液加入到高径比为6:1的大孔吸附树脂柱中，大孔吸附树脂为非极性或者弱极性的大孔吸附树脂，上样1倍柱体积的样品，首先以5倍柱体积的去离子水以每小时1倍柱体积的流速洗脱并收集水洗脱液，减压浓缩，得到浓缩液iii，密度为1.20kg/l，然后用4倍柱体的含量为45％的乙醇溶液以每小时1倍柱体积的流速洗脱并收集洗脱液iv，即为地黄甙溶液；

(3)将步骤(2)得到的浓缩液iii在12℃静置，静置时间为3天，得到有结晶物析出的液体v，其中，结晶物主要为梓醇，液流体为水苏糖；

(4)将有结晶物析出的液体v固液分离，得到固体vi和上清液体vii，其中，固体vi主要为纯度为60％的梓醇，上清液vii为水苏糖；

(5)将残渣ii用纯水提取精氨酸，固液分离，得到精氨酸溶液。

所述地黄为熟地黄、生地黄根茎中的一种或两种的组合。

步骤(1)为加乙醇溶液提取，然后固液分离，并将清液合并，再减压浓缩并干燥残渣，得到浓缩液i和残渣ii。

步骤(2)大孔吸附树脂为hpd-700。

将步骤(2)得到的地黄甙溶液减压浓缩，干燥，得到地黄甙产品6kg；地黄甙溶液减压浓缩的温度为55℃，减压浓缩真空度为0.8mpa。

将步骤(4)得到的固体vi重结晶，得到纯度在95％以上的梓醇；结晶方法为：将固体vi溶解于乙醇溶液中，乙醇溶液的浓度为80％，液固比为20:1，溶解温度为60℃，溶解过程以100rpm的转速搅拌，选用低压头和高剪切力的搅拌器，以10℃/h的降温速率降温，待有结晶析出时，慢速搅拌并保温养晶100min，然后以继续以20rpm的转速慢速搅拌，并以10℃/h的降温速率继续降温至0℃，然后静置养晶100min，固液分离，并将得到的晶体用乙醇含量为80％的乙醇溶液洗涤2次，干燥，即得到高纯度梓醇3.1kg。

步骤(5)为：将残渣ii用纯水提取精氨酸，然后固液分离，并将清液合并以及减压浓缩，得浓缩液viii；然后将浓缩液viii采用乙醇溶液进行醇沉，乙醇浓度为75％，醇沉时间为80min；然后再固液分离，固液分离采用过滤或者离心中的一种，过滤目数400目，离心转速为4000rpm；接着将得到的精氨酸固体采用乙醇含量为90％的乙醇溶液洗涤4遍，液固比为6:1，洗至洗涤液颜色为浅色或者无色，然后干燥，即得精氨酸产品2.4kg。

所述提取精氨酸的方式为超声波辅助提取或者加热提取，液固比为20:1，提取温度为55℃，提取时间为5h，提取次数为2次。

所述的干燥方式为真空冷冻干燥，真空冷冻干燥的冷冻温度-20℃；真空度为0.9mpa。

实施例3

本实施例提供一种从地黄中同时制备地黄甙、梓醇、水苏糖及精氨酸的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)取地黄干燥的肉质茎，粉碎，粉碎度为60目，然后加70％的乙醇溶液提取并进行浓缩，得到浓缩液i和残渣ii，其中，浓缩液i中主要含有单糖、低聚糖及地黄甙；步骤⑴乙醇溶液与地黄的液固比为40:1；乙醇溶液提取温度为80℃，提取时间为180min，提取方式为加热搅拌提取或者超声强化提取，超声强化提取条件为:功率1000w，提取次数为3次；

(2)将步骤(1)得到的浓缩液加入到高径比为8:1的大孔吸附树脂柱中，大孔吸附树脂为非极性或者弱极性的大孔吸附树脂，上样2倍柱体积的样品，首先以10倍柱体积的去离子水以每小时1.5倍柱体积的流速洗脱并收集水洗脱液，减压浓缩，得到浓缩液iii，密度为1.30kg/l，然后用6倍柱体的含量为70％的乙醇溶液以每小时1.5倍柱体积的流速洗脱并收集洗脱液iv，即为地黄甙溶液；

(3)将步骤(2)得到的浓缩液iii在25℃静置，静置时间为7天，得到有结晶物析出的液体v，其中，结晶物主要为梓醇，液流体为水苏糖；

(4)将有结晶物析出的液体v固液分离，得到固体vi和上清液体vii，其中，固体vi主要为纯度为80％的梓醇，上清液vii为水苏糖；

(5)将残渣ii用纯水提取精氨酸，固液分离，得到精氨酸溶液。

所述地黄为熟地黄、生地黄根茎中的一种或两种的组合。

步骤(1)为加乙醇溶液提取，然后固液分离，并将清液合并，再减压浓缩并干燥残渣，得到浓缩液i和残渣ii。

步骤(2)大孔吸附树脂为hpd-722。

将步骤(2)得到的地黄甙溶液减压浓缩，干燥，得到地黄甙产品7.4kg；地黄甙溶液减压浓缩的温度为80℃，减压浓缩真空度为1.0mpa。

将步骤(4)得到的固体vi重结晶，得到纯度在95％以上的梓醇；结晶方法为：将固体vi溶解于乙醇溶液中，乙醇溶液的浓度为95％，液固比为50:1，溶解温度为80℃，溶解过程以150rpm的转速搅拌，选用低压头和高剪切力的搅拌器，以15℃/h的降温速率降温，待有结晶析出时，慢速搅拌并保温养晶150min，然后以继续以30rpm的转速慢速搅拌，并以15℃/h的降温速率继续降温至5℃，然后静置养晶150min，固液分离，并将得到的晶体用乙醇含量为95％的乙醇溶液洗涤3次，干燥，即得到高纯度梓醇3kg。

步骤(5)为:将残渣ii用纯水提取精氨酸，然后固液分离，并将清液合并以及减压浓缩，得浓缩液viii；然后将浓缩液viii采用乙醇溶液进行醇沉，乙醇浓度为90％，醇沉时间为120min；然后再固液分离，固液分离采用过滤或者离心中的一种，过滤目数500目，离心转速为5000rpm；接着将得到的精氨酸固体采用乙醇含量为95％的乙醇溶液洗涤5遍，液固比为10:1，洗至洗涤液颜色为浅色或者无色，然后干燥，即得精氨酸产品2.9kg。

所述提取精氨酸的方式为超声波辅助提取或者加热提取，液固比为20:1，提取温度为80℃，提取时间为12h，提取次数为3次。

所述的干燥方式为真空加热干燥，真空加热干燥的温度为80℃，真空度为1.0mpa。

对比实验分析：hplc-elsd分析

agilentextend-c18柱(4.6mm×250mm，5μm)；梯度洗脱程序：0～45min，20％～90％b；流速1.0ml/min；柱温：30℃，进样量20μl；elsd参数为漂移管温度80℃，气体流速1.9l/min。按峰面积归一化法测定样品纯度。

将实施例1分离得到的地黄甙、梓醇、水苏糖及精氨酸的纯度分别为90.3％、89.5％、93.7％、95.9％。

将实施例2分离得到的地黄甙与现有技术作对照，实施例3分离得到的水苏糖与现有技术作对照，与现有技术相比，分离得到的地黄甙、梓醇、水苏糖及精氨酸的纯度更高。

综上可见，本发明所述方法可以同时制备出4种地黄主要产品，通过大孔吸附树脂层析分离地黄甙，且生产纯度更高、品质更好的地黄甙；本工艺用水溶液中水的活度变化，制备出低纯度梓醇晶体，并生产地黄水苏糖；再通过乙醇温度变化，重结晶制备出高纯度梓醇晶体(纯度在95％以上)，该方法比其它方法从天然产物获取梓醇成本低，产品纯度高。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。