專利名稱：從鮮蒜中提取蒜氨酸生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及從植物中提取蒜氨酸有機物質的方法，是一種從鮮蒜中提取蒜氨酸生產工藝。
背景技術：
大蒜又名胡蒜，為百合科蔥屬植物蒜(Allium sativum L.)的地下鱗莖。是歷史悠久的藥食兩用植物。蒜氨酸又名蒜堿，主要存在于大蒜鱗芽的細胞中，無色無臭。化學名S-烯丙基-L-半胱氨酸亞砜(S-allyl-L-cysteinesulfoxide)，C6H11O3SN，分子量177.22，熔點163.5℃℃(分解)，化學分子式為 其易溶于水而不溶于乙醚等非極性有機溶劑。蒜氨酸性質不穩定，常溫下在蒜酶(Allinase)和水作用下，迅速轉化為大蒜辣素(Allicin)，產生丙酮和氨。其中大蒜辣素還將進一步分解成多種含硫化合物。
在大蒜多種含硫有機化合物之中，蒜氨酸被看作是大蒜的主要功效成分，含量相當總硫化物的90％以上，與多糖結合的形式存在，是大蒜特有的非蛋白類含硫氨基酸。動物實驗證明，蒜氨酸具有抗血栓、殺真菌等作用。
蒜氨酸與蒜酶分別獨立的存在于大蒜的鱗莖中，搗碎后這兩種物質相互接觸，迅速發生分解反應。因此從大蒜中提取到蒜氨酸比較困難。
本發明的發明人已經發明了一種從大蒜中提取蒜氨酸的方法，其中國專利申請號為00101244.4，但只適宜少量提取蒜氨酸。
發明內容
本發明提供了一種適宜批量化生產的從鮮蒜中提取蒜氨酸生產工藝。
本發明的技術方案是這樣來實現的一種從鮮蒜中提取蒜氨酸生產工藝，按以下步驟進行第一步進行預處理將蒜瓣進行微波殺酶處理，使蒜瓣從白色變成半透明狀為止；第二步進行有機物提取將微波處理后的蒜瓣磨成100至200目的蒜漿，并加入乙醇，用乙醇比重計控制蒜漿乙醇濃度為40％至70％，攪拌2至10小時，分離得到提取液，并減壓濃縮提取液；第三步用陽離子交換樹脂吸附濃縮提取液中的蒜氨酸將濃縮提取液通過陽離子交換樹脂吸附柱；第四步用氨水解吸蒜氨酸用2.0至0.4摩爾氨水洗脫陽離子交換樹脂吸附柱，收集pH值為5.0至9.0范圍內的洗脫液；第五步得到結晶的蒜氨酸減壓濃縮洗脫液，按濃縮洗脫液體積的20％至35％加入乙醇，并用鹽酸或氨水調節PH值為5.5至6.5范圍內，室溫靜置24至60小時，析出結晶的蒜氨酸。
在上述預處理中可將蒜瓣置于微波中2至5分鐘。
上述微波頻率可為2540±50MHz，輸出微波功率可為20KW。
在上述減壓濃縮中，減壓濃縮可采用多效減壓薄膜濃縮方法進行，末端出口溫度控制在40至60℃范圍內或70至90℃范圍內，濃縮后的液體體積與原料鮮蒜的重量之比控制在0.8至1.2或0.4至0.6或1/45至1/55的范圍內。
在濃縮提取液中加入1至6％的澄清劑并攪拌均勻，在溫度為-5至5℃范圍內，放置5至20小時后得到上清液，并對上清液進行減壓濃縮后通過陽離子交換樹脂吸附柱，其中澄清劑為果汁澄清劑。
在陽離子交換樹脂吸附柱飽和后，可先用蒸餾水對吸附柱進行沖洗，并沖洗至流出液呈Molish反應陰性或蒸餾水用量為蒜瓣重量的0.5至1.5倍，然后再用氨水洗脫陽離子交換樹脂吸附柱。
將上述結晶的蒜氨酸經過60至80℃范圍內的減壓干燥至含水量低于2.9％后，用氮氣或惰性氣體進行密閉保存。
上述分離所用設備可采用冷凍密閉式漿渣自分離磨漿機或離心摔干機或低溫管式離心分離機；或/和，上述陽離子交換樹脂吸附柱可采用苯乙烯基強酸性陽離子交換樹脂吸附柱或732型強酸陽離子交換樹脂吸附柱或850型強酸陽離子交換樹脂吸附柱或800型大孔型強酸陽樹脂吸附柱。
本發明適宜于以鮮蒜為原料批量化生產藥用蒜氨酸。用本發明所得產品經熔點測定、與標準對照品作紫外光譜與紅外光譜對照，各項指標確認產品為蒜氨酸。經高效液相色譜分析，本發明所得產品收率為1.0‰±10％，含蒜氨酸為91.2±2％。
附圖1為本發明實施例所得產品的紅外吸收光譜圖；附圖2為標準對照品的紅外吸收光譜圖；附圖3為蒜氨酸高效液相色譜分析(即HPLC)圖譜(1-Alliin、2-乙酰苯胺)。
具體實施例方式
本發明不受下述實施例的限制，可根據上述本發明的技術方案和實際情況來確定具體的實施方式。
實施例，按下述步驟進行第一步進行預處理將蒜瓣進行微波殺酶處理，使蒜瓣從白色變成半透明狀為止；最好將蒜瓣置于微波中2分鐘或3.5分鐘或5分鐘，并且微波頻率最好為2540±50MHz，輸出微波功率最好為20KW。在進行微波殺酶處理之前，最好將蒜瓣脫膜洗凈瀝干。
第二步進行有機物提取將微波處理后的蒜瓣磨成100至200目的蒜漿，并加入乙醇或酒精，用乙醇比重計控制蒜漿乙醇濃度為40％至70％，攪拌反應2至10小時，分離得到提取液，并減壓濃縮提取液。最好重量復提取3次或5次。減壓濃縮最好采用多效減壓薄膜濃縮方法進行，末端出口溫度控制在40至60℃范圍內，回收的溶劑即乙醇可重復使用，濃縮后的提取液體積與原料鮮蒜的重量之比控制在0.8至1.2的范圍內。在用陽離子交換樹脂吸附柱進行吸附之前，最好在濃縮提取液中加入1％或3％或6％的澄清劑并攪拌均勻，在溫度為-5至5℃范圍內，放置5小時或10小時或20小時后得到上清液，并對上清液進行減壓濃縮后通過陽離子交換樹脂吸附柱進行吸附，其中澄清劑為市場上出售的果汁澄清劑，如可選用市場上出售的漢杰牌101型果汁澄清劑，上清液進行減壓濃縮后的體積與原料鮮蒜的重量之比控制在0.4至0.6的范圍內，末端出口溫度控制在40至60℃范圍內，回收的溶劑即乙醇可重復使用。
第三步用陽離子交換樹脂吸附濃縮提取液中的蒜氨酸將濃縮提取液或濃縮上清液通過陽離子交換樹脂吸附柱。在陽離子交換樹脂吸附柱飽和后，最好先用蒸餾水對吸附柱進行沖洗，并沖洗至流出液呈Molish反應陰性或蒸餾水用量為蒜瓣重量的0.5倍或1.5倍，然后再進行下步即用氨水解吸蒜氨酸。
第四步用氨水解吸蒜氨酸用2.0至0.4摩爾范圍內的氨水洗脫陽離子交換樹脂吸附柱，收集pH值為5.0至9.0范圍內的洗脫液；第五步得到結晶的蒜氨酸減壓濃縮洗脫液，其中減壓濃縮或/和溶劑回收最好采用多效薄膜濃縮方法進行，末端出口溫度控制在70℃或90℃或70至90℃范圍內，濃縮后的液體體積與原料鮮蒜的重量之比控制在1/45至1/55的范圍內，回收的溶劑即氨水可重復使用，然后按濃縮洗脫液體積的20％或35％加入乙醇，并用鹽酸或氨水調節PH值為5.5至6.5范圍內，室溫靜置24小時或50小時或60小時，析出結晶的蒜氨酸。最好將結晶的蒜氨酸經過60至80℃范圍內的減壓干燥至含水量低于2.9％后，用氮氣或惰性氣體進行密閉保存。
在上述實施例中分離所用設備最好采用冷凍密閉式漿渣自分離磨漿機或離心摔干機或低溫管式離心分離機；陽離子交換樹脂吸附柱可采用苯乙烯基強酸性陽離子交換樹脂吸附柱或732型強酸陽離子交換樹脂吸附柱或850型強酸陽離子交換樹脂吸附柱或800型大孔型強酸陽樹脂吸附柱。
下面是對上述實施例所得產品即蒜氨酸的確認標準對照品Alliin-S(Indofine Chemical Company Inc.USA，純度99.5％，批號97112003)1、性狀產品為白色結晶性粉末。極易溶于水。不溶于乙醇、氯仿。顯微鏡下觀察為無色針狀結晶。聚丙烯酰胺凝膠等電聚焦電泳計算等電點為pH＝5.7-6.2。與標準對照品相符。
2、熔點按照中國藥典2000版二部附錄VI C熔點測定法第一法測定熔點，標準對照品熔點為164-166℃(分解)。本產品熔點為162-165℃(分解)。本產品熔點提前2℃，熔距稍有擴大，顯示產品純度不及標準對照品。
3、紫外吸收光譜確認產品為蒜氨酸，估算產品蒜氨酸含量相當標準對照品93.7％蒜氨酸標準對照品(Alliin-S)以甲醇為溶劑制成42μg/ml的溶液，稀釋7倍。用S-50型紫外分光光度計(上海棱光)測得紫外光譜，在226±1nm處有最大吸收。吸收度為0.380，E1％226±1nm＝90.5。本產品(Alliin-D)以甲醇為溶劑制成40μg/ml溶液，稀釋7倍，在同一臺儀器同樣條件下測定紫外光譜，在226±1nm處有最大吸收。吸收度為0.339。E1％226±1nm＝84.8兩者紫外吸收光譜相同。以E1％226±1nm(Alliin-D)及E1％226±1nm(Alliin-S)計算蒜氨酸含量。84.8/90.5×100＝93.7，本產品含蒜氨酸相當標準對照品的93.7％。
4、紅外吸收光譜蒜氨酸標準對照品及本產品在EQUINOX55，BRUKER紅外分光光度計-ATR附件測定紅外吸收光譜。本產品圖譜(附圖1)與標準對照品圖譜(附圖2)相一致。但是在1533、1526cm等處出現弱小峰。在指紋區的1050-1430cm區段有細微差異。說明產品含少量雜質。
5、結論根據性狀考查、熔點測定、紫外吸收光譜及紅外吸收光譜分析得到的結果判斷并確認實施例所得產品為蒜氨酸。
下面對上述實施例所得產品測定其蒜氨酸的含量用高效液相色譜分析(即HPLC)測定本實施例所得產品中蒜氨酸含量。
1、供試液配制蒜氨酸標準對照品及實施例所得產品分別加內標(乙酰苯胺)，用流動相配置成供試液。(含量蒜氨酸約100.0μg/ml、乙酰苯胺10.0μg/ml)。
2、色譜條件安捷倫1100高效液相色譜儀，ZORBAX SB-C18柱(4.6×250mm，5.0μm)；流動相甲醇-水(60∶40)；流速0.8ml/min；檢測波長214nm；柱溫37℃。內標乙酰苯胺。供試液進樣量10μl。得到色譜圖(附圖3)、保留時間蒜氨酸3.07、乙酰苯胺5.12。分離度(R)＝14.6，理論塔板數(n)＝7.4×103片。
3、線性和回歸方程進樣量在0.5-3.0μg范圍內，以峰面積對濃度作圖得回歸方程Y＝10.3X-9.8，r＝0.9993。
日內精密度RSD＝1.88％(n＝5)。日間精密度RSD＝2.65％(n＝5)。
4、實施例所得三批產品的含量實施例所得三批產品(批號A、B、C)，經高效液相色譜分析(即HPLC)，三批產品收率為1.0‰±10％，含蒜氨酸91.2±2％。
5、雜質檢查三批產品按照中國藥典2000版二部附錄氯化物、鐵鹽、硫酸鹽、銨鹽低于、水分、灰分檢查的方法檢驗。結果為氯化物、鐵鹽、硫酸鹽低于0.01％。銨鹽低于0.02％。水分2.2-2.6％。灰分0.07-0.11％。
權利要求
1.一種從鮮蒜中提取蒜氨酸生產工藝，其特征在于按以下步驟進行第一步進行預處理將蒜瓣進行微波殺酶處理，使蒜瓣從白色變成半透明狀為止；第二步進行有機物提取將微波處理后的蒜瓣磨成100至200目的蒜漿，并加入乙醇，用乙醇比重計控制蒜漿的乙醇濃度為40％至70％，攪拌2至5小時，分離得到提取液，薄膜減壓濃縮提取液并加入澄清劑除固型物雜質；第三步用陽離子交換樹脂吸附濃縮提取液中的蒜氨酸將濃縮提取液通過陽離子交換樹脂吸附柱；第四步用氨水解吸蒜氨酸用2.0至0.4摩爾氨水洗脫陽離子交換樹脂吸附柱，收集pH值為5.0至9.0范圍內的洗脫液；第五步得到結晶的蒜氨酸減壓濃縮洗脫液，按濃縮洗脫液體積的20％至35％加入乙醇，并用鹽酸或氨水調節pH值為5.5至6.5范圍內，室溫靜置24至60小時，析出結晶的蒜氨酸。
2.根據權利要求1所述的從鮮蒜中提取蒜氨酸生產工藝，其特征在于將蒜瓣置于微波爐中2至5分鐘。
3.根據權利要求2所述的從鮮蒜中提取蒜氨酸生產工藝，其特征在于微波頻率為2540±50MHz，輸出微波功率為20KW。
4.根據權利要求1或2或3所述的從鮮蒜中提取蒜氨酸生產工藝，其特征在于減壓濃縮采用多效減壓薄膜濃縮方法進行，末端出口溫度控制在40至60℃范圍內或70至90℃范圍內，濃縮后的液體體積與原料鮮蒜的重量之比控制在0.8至1.2或0.4至0.6或1/45至1/55的范圍內。
5.根據權利要求1或2或3所述的從鮮蒜中提取蒜氨酸生產工藝，其特征在于在濃縮提取液中加入1至6％的澄清劑并攪拌均勻，在溫度為-5至5℃范圍內，放置5至20小時后得到上清液，然后將上清液通過陽離子交換樹脂吸附柱，其中澄清劑為果汁澄清劑。
6.根據權利要求4所述的從鮮蒜中提取蒜氨酸生產工藝，其特征在于在濃縮提取液中加入1至6％的澄清劑并攪拌均勻，在溫度為-5至5℃范圍內，放置5至20小時后得到上清液，然后將上清液通過陽離子交換樹脂吸附柱，其中澄清劑為果汁澄清劑。
7.根據權利要求1或2或3或6所述的從鮮蒜中提取蒜氨酸生產工藝，其特征在于陽離子交換樹脂吸附柱飽和后，先用蒸餾水對吸附柱進行沖洗，并沖洗至流出液呈Molish反應陰性或蒸餾水用量為蒜瓣重量的0.5至1.5倍，然后再用氨水洗脫陽離子交換樹脂吸附柱。
8.根據權利要求4所述的從鮮蒜中提取蒜氨酸生產工藝，其特征在于陽離子交換樹脂吸附柱飽和后，先用蒸餾水對吸附柱進行沖洗，并沖洗至流出液呈Molish反應陰性或蒸餾水用量為蒜瓣重量的0.5至1.5倍，然后再用氨水洗脫陽離子交換樹脂吸附柱。
9.根據權利要求1或2或3或6或8所述的從鮮蒜中提取蒜氨酸生產工藝，其特征在于將結晶的蒜氨酸經過60至80℃范圍內的減壓干燥至含水量低于2.9％后，用氮氣或惰性氣體進行密閉保存。
10.根據權利要求1或2或3或6或8所述的從鮮蒜中提取蒜氨酸生產工藝，其特征在于分離所用設備采用冷凍密閉式漿渣自分離磨漿機或離心摔干機或低溫管式離心分離機；或/和，陽離子交換樹脂吸附柱采用苯乙烯基強酸性陽離子交換樹脂吸附柱或732型強酸陽離子交換樹脂吸附柱或850型強酸陽離子交換樹脂吸附柱或800型大孔型強酸陽樹脂吸附柱。
全文摘要
一種從鮮蒜中提取蒜氨酸生產工藝，按以下步驟進行第一步進行預處理將蒜瓣進行微波殺酶處理；第二步進行有機物提取將蒜瓣磨成蒜漿，并加入乙醇或酒精，分離得到提取液，并減壓濃縮提取液；第三步用陽離子交換樹脂吸附濃縮提取液中的蒜氨酸；第四步用氨水解吸蒜氨酸；第五步得到結晶的蒜氨酸。本發明適宜于以鮮蒜為原料批量化生產藥用蒜氨酸。用本發明所得產品經熔點測定、與標準對照品作紫外光譜與紅外光譜對照，各項指標確認產品為蒜氨酸。經高效液相色譜分析，本發明所得產品收率為1.0‰±10％，含蒜氨酸為91.2±2％。
文檔編號C07C319/00GK1425650SQ03100420
公開日2003年6月25日 申請日期2003年1月13日 優先權日2003年1月13日
發明者陳堅, 李新霞, 常軍民, 王曉明 申請人:新疆保利達科工貿有限責任公司