專利名稱：一種微波酶法輔助提取馬鈴薯葉中茄尼醇粗品的方法
技術領域：
本發明涉及一種以馬鈴薯葉為原料，采用微波酶法輔助提取馬鈴薯莖葉中茄尼醇 粗品的方法。
背景技術：
茄尼醇(Solanesol)是長鏈半萜烯醇化合物，屬四倍半萜醇，純的茄尼醇為白色 或淡黃色蠟狀固體，易溶于正己烷、丙酮、石油醚等有機溶劑，難溶于水。茄尼醇結構中含有 多個非共軛雙鍵，具有非常強烈的吸收自由基的性能，在生物化學中有著非常重要的作用， 不僅具有抗菌、消炎、治療心血管疾病及抗潰瘍等作用，而且是一種重要的藥用中間體，主 要用于合成輔酶Q10、維生素K、抗癌增效劑SDB等。茄尼醇以游離態和化合態形式廣泛存在于高等植物體內，化合態的茄尼醇主要以 脂肪酸酯的形式存在。中國專利ZL200610041915. 2于2006年8月16日申請了“一種提 取高純度茄尼醇的方法”，通過對茄尼醇浸膏皂化后進一步純化，得到純度95%以上的茄 尼醇；中國專利CN1724492A于2006年1月25日公開了“一種從煙草中提取茄尼醇的方 法”，經過常規的溶劑提取、皂化、洗劑和濃縮后得到純度23%以上的茄尼醇粗品；中國專利 ZL200610053410. 8于2007年2月28日公開了“一種高純度茄尼醇的制備方法”，經過常規 溶劑提取，醇堿皂化，冷卻除雜，分步冷凍結晶后，能得到純度90%以上的茄尼醇；中國專 利CN101497557A于2009年8月5日公開了 “從馬鈴薯葉中提取純化茄尼醇的方法”，通過 微波輔助萃取、皂化、大孔吸附樹脂柱層析、結晶和重結晶等工藝，得到純度95%以上的茄 尼醇；中國專利CN1762940A于2006年4月26日公開了“一種從馬鈴薯葉和廢棄煙葉中提 取純化茄尼醇的法”，通過提取、皂化和兩次重結晶，能得到純度90%以上的茄尼醇；中國專 利ZL200710185466. 3于2008年5月21日申請了一種“從馬鈴薯葉、煙葉和/或煙桿中提 取純化茄尼醇的方法”，采用浸提法提取原料中的茄尼醇后，經皂化、除蠟和結晶及重結晶 等工藝，能獲得純度98%以上的茄尼醇。上述工藝的缺點是茄尼醇長時間在堿性環境下受 熱時，會發生部分降解或異構化，并且皂化后產生的堿液易造成環境污染，鑒于此，進行了 微波酶法輔助提取茄尼醇的研究，不但保護了游離態的茄尼醇不被強堿降解或異構化，而 且使結合態的茄尼醇盡可能的釋放出來。迄今國內外文獻、專利均未涉及以馬鈴薯葉廢棄 物為原料，以微波酶法輔助提取茄尼醇的研究。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種微波酶法輔助提取馬鈴薯葉中茄尼醇粗品 的方法。該方法克服了傳統工藝的缺點，即堿皂化水解結合態茄尼醇會使茄尼醇長時間在 堿性環境下受熱而發生部分降解或異構化，使茄尼醇得率降低，并且皂化后產生的堿液難 于處理，易污染環境。通過利用微波輔助酶法提取茄尼醇粗品，即提高茄尼醇的得率又具有 環保意義。為解決上述技術問題，本發明提供一種微波酶法輔助提取馬鈴薯葉中茄尼醇粗品的方法，該方法包括如下步驟1)馬鈴薯葉粉碎，過40 60目篩，加入蒸餾水，馬鈴薯葉與蒸餾水的質量與體積 比為20g 200 300ml，在超聲功率150 250W，頻率40KHz，溫度40 60°C的條件下， 超聲水洗20 60min，然后過濾，得物質A ；2)物質A中加入用PH為4.4 5.6的檸檬酸緩沖液配制的質量濃度為 0. 0005g/ml 0. 004g/ml的纖維素酶液，原料馬鈴薯葉與纖維素酶液的質量體積比為 20g 200ml 400ml，在微波功率50 250W，頻率2450MHz，溫度為30°C 60°C、攪拌速 度100 120r/min的條件下，微波輔助酶解15 60分鐘，并在3600 4000轉/分鐘的 條件下，離心10 15min，離心后棄除上清液，得物質B ；3)物質B中加入用pH為7 9的磷酸氫二鈉-磷酸二氫鉀緩沖液配制質量濃 度為0. 0005g/ml 0. 005g/ml的脂肪酶液，原料馬鈴薯葉與纖維素酶液的質量體積比為 20g IOOml 500ml，置于磁力攪拌器設備中，溫度為30°C 60°C，攪拌速度100 120r/ min,酶解1 5小時，并在3600 4000轉/分鐘的條件下，離心10 15min，離心后棄除 上清液，得物質C;4)物質C中加入95%的乙醇，物質C與95%乙醇的質量體積比為Ig 20ml 30ml，在微波頻率為2450MHz、功率為200W 400W，溫度為30°C 50°C、攪拌速度80 100r/min的條件下，微波輔助回流提取1小時，收集提取液，在0. OSMPa的條件下抽濾，收集 濾液，在0. OSMpa真空度、50°C下減壓濃縮至粘稠狀，得物質D，即得茄尼醇粗品，茄尼醇的 收率為76% 86%。利用高效液相色譜法測定本發明中涉及的各種茄尼醇制品的茄尼醇含量，測定條 件如下高效液相色譜參數色譜柱C18洗脫劑甲醇乙醇的體積比=40 % 60%洗脫速率lml/min，檢測波長211nm。本發明的特點和產生的有益效果是本發明是以馬鈴薯葉為原料，微波酶法輔助提取茄尼醇粗品的方法。利用微波輔 助纖維素酶改變馬鈴薯葉細胞壁的通透性，然后用脂肪酶水解結合態的茄尼醇，克服了傳 統工藝堿皂化不可避免的使茄尼醇降解或異構化，從而使茄尼醇得率降低的缺點。此法具 有環保意義，高效、廢液排放量少，是一種環境友好的綠色生產工藝。我國為世界馬鈴薯第一生產國，馬鈴薯年產量已達6000萬噸，每年有大量的馬鈴 薯葉被廢棄沒有利用，如果利用其生產茄尼醇，其經濟效益顯著。本發明立足于馬鈴薯葉廢 棄物的再利用，利用微波酶法技術開發本產品，，是一種可以取代傳統工藝的綠色環保生產 技術；并且該方法將馬鈴薯葉變廢為寶，能提高其附加值，可促進地方經濟發展，為農民增 收；其市場前景十分看好，經濟效益廣闊。
下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步詳細的說明
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圖1為茄尼醇標準品的HPLC圖； 圖2為未經微波酶法處理的茄尼醇的HPLC圖；圖3為微波酶法處理的茄尼醇的HPLC圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。實施例1本發明提供一種以馬鈴薯葉為原料，微波酶法輔助提取茄尼醇粗產品的方法，包 括如下步驟1)干馬鈴薯葉粉碎，過40目篩，加入蒸餾水，準確稱取馬鈴薯葉40克，加入500ml 的蒸餾水，在超聲功率250W，頻率40KHz，溫度60°C的條件下，超聲水洗60min，然后過濾，得 物質A;2)物質A中加入用PH為4. 4的檸檬酸緩沖液配制的質量濃度為0. 002g/ml的纖 維素酶液800ml，在微波功率50W，頻率2450MHz，溫度為30°C、攪拌速度120r/min的條件 下，微波輔助酶解15分鐘，并在4000轉/分鐘的條件下，離心lOmin，離心后棄除上清液，得 物質B。3)物質B中加入用pH為7的磷酸氫二鈉-磷酸二氫鉀緩沖液配制質量濃度為 0. 0005g/ml的脂肪酶液400ml，置于磁力攪拌器設備中，溫度為60°C，攪拌速度lOOr/min， 酶解5小時，并在3800轉/分鐘的條件下，離心15min，離心后棄除上清液，得物質C。4)物質C中加入95%的乙醇800ml，在微波頻率為2450MHz、功率為400W，溫度為 50°C、攪拌速度80r/min的條件下，微波輔助回流提取1小時，收集提取液，在0. OSMPa的條 件下抽濾，收集濾液，在0. OSMpa真空度、50°C下減壓濃縮至粘稠狀，得物質D，即得茄尼醇 粗品，茄尼醇的收率為80%。實施例2本發明提供一種以馬鈴薯葉為原料，微波酶法輔助提取茄尼醇粗產品的方法，包 括如下步驟1)干馬鈴薯葉粉碎，過60目篩，加入蒸餾水，準確稱取馬鈴薯葉50克，加入750ml 的蒸餾水，在超聲波功率200W，頻率40KHz，溫度50°C的條件下，超聲水洗40min，然后過濾， 得固體物質A ；2)物質A中加入用pH為5. 2的檸檬酸緩沖液配制的質量濃度為0. 0005g/ml的纖 維素酶液1000ml，在微波功率150W，頻率2450MHz，溫度為40°C、攪拌速度llOr/min的條件 下，微波輔助酶解40分鐘，并在3800轉/分鐘的條件下，離心12min，離心后棄除上清液，得 物質B。3)物質B中加入用pH為9的磷酸氫二鈉-磷酸二氫鉀緩沖液配制質量濃度為 0. 005g/ml的脂肪酶液250ml，置于磁力攪拌器設備中，溫度為45°C，攪拌速度110r/min,酶 解3小時，并在3600轉/分鐘的條件下，離心12min，離心后棄除上清液，得物質C ；4)物質C中加入95%的乙醇1250ml，在微波頻率為2450MHz、功率為300W，溫度為 40°C、攪拌速度90r/min的條件下，微波輔助回流提取1小時，收集提取液，在0. OSMPa的條 件下抽濾，收集濾液，在0. OSMpa真空度、50°C下減壓濃縮至粘稠狀，得物質D，即得茄尼醇粗品，茄尼醇的收率為76%。實施例3本發明提供一種以馬鈴薯葉為原料，微波酶法輔助提取茄尼醇粗產品的方法，包 括如下步驟1)干馬鈴薯葉粉碎，過50目篩，加入蒸餾水，準確稱取馬鈴薯葉60克，加入600ml 的蒸餾水，在超聲波功率150W，頻率40KHz，溫度40°C的條件下，超聲水洗20min，然后過濾， 得固體物質A。2)物質A中加入用PH為5. 6的檸檬酸緩沖液配制質量濃度為0. 004g/ml的纖維 素酶液600ml，在微波功率250W，頻率2450MHz，溫度為60°C、攪拌速度lOOr/min的條件下， 微波輔助酶解60分鐘，并在3600轉/分鐘的條件下，離心15min，離心后棄除上清液，得物 質B。3物質B中加入用pH為8的磷酸氫二鈉_磷酸二氫鉀緩沖液配制質量濃度為 0. 002g/ml的脂肪酶液1500ml，置于磁力攪拌器設備中，溫度為30°C，攪拌速度120r/min， 酶解1小時，并在4000轉/分鐘的條件下，離心lOmin，離心后棄除上清液，得物質C。4)物質C中加入95%的乙醇1800ml，在微波頻率為2450MHz、功率為200W，溫度為 30°C、攪拌速度lOOr/min的條件下，微波輔助回流提取1小時，收集提取液，在0. OSMPa的 條件下抽濾，收集濾液，在0. OSMpa真空度、50°C下減壓濃縮至粘稠狀，得物質D，即得茄尼 醇粗品，茄尼醇的收率為86%。比較例本發明提供一種以馬鈴薯葉為原料，常規提取茄尼醇粗產品的方法，包括如下步 驟1)干馬鈴薯葉粉碎，過40目篩，加入蒸餾水，準確稱取馬鈴薯葉50克，加入750ml 的蒸餾水，在超聲波功率200W，頻率40KHz，溫度50°C的條件下，超聲水洗40min，然后過濾， 得固體物質A ；2)物質B中加入用pH為9的磷酸氫二鈉-磷酸二氫鉀緩沖液配制質量濃度為 0.005g/ml的脂肪酶液1000ml，馬鈴薯葉與脂肪酶的質量比為20 0.5，置于磁力攪拌器 設備中，溫度為45°C，攪拌速度llOr/min，酶解3小時，并在3600轉/分鐘的條件下，離心 12min，離心后棄除上清液，得物質C ；3)物質C中加入95%的乙醇1250ml，在微波頻率為2450MHz、功率為300W，溫度為 40°C、攪拌速度90r/min的條件下，微波輔助回流提取1小時，收集提取液，在0. OSMPa的條 件下抽濾，收集濾液，在0. OSMpa真空度、50°C下減壓濃縮至粘稠狀，得物質D，即得茄尼醇 粗品，茄尼醇的收率為56%。顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非是對 本發明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可 以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發 明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之列。
權利要求
一種微波酶法輔助提取馬鈴薯葉中茄尼醇粗品的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟1)取馬鈴薯葉粉碎，過40～60目篩，加入蒸餾水，馬鈴薯葉與蒸餾水的質量與體積比為20g∶200～300ml，在超聲功率150～250W，頻率40KHz，溫度40～60℃的條件下，超聲水洗20～60min，然后過濾，得物質A；2)物質A中加入用pH為4.4～5.6的檸檬酸緩沖液配制的質量濃度為0.0005g/ml～0.004g/ml的纖維素酶液，原料馬鈴薯葉與纖維素酶液的質量體積比為20g∶200ml～400ml，在微波功率50～250W，頻率2450MHz，溫度為30℃～60℃、攪拌速度100～120r/min的條件下，微波輔助酶解15～60分鐘，并在3600～4000轉/分鐘的條件下，離心10～15min，離心后棄除上清液，得物質B；3)物質B中加入用pH為7～9的磷酸氫二鈉 磷酸二氫鉀緩沖液配制質量濃度為0.0005g/ml～0.005g/ml的脂肪酶液，原料馬鈴薯葉與脂肪酶液的質量體積比為20g∶100ml～500ml，置于磁力攪拌器設備中，溫度為30℃～60℃，攪拌速度100～120r/min，酶解1～5小時，并在3600～4000轉/分鐘的條件下，離心10～15min，離心后棄除上清液，得物質C；4)物質C中加入95％乙醇，物質C與95％乙醇的質量體積比為1g∶20～30ml，在微波頻率為2450MHz、功率為200W～400W，溫度為30℃～50℃、攪拌速度80～100r/min的條件下，微波輔助回流提取1小時，收集提取液，在0.08MPa的條件下抽濾，收集濾液，在0.08Mpa真空度、50℃下減壓濃縮至粘稠狀，得物質D，即得茄尼醇粗品，茄尼醇的收率為76％～86％。
全文摘要
本發明公開了一種微波酶法輔助提取馬鈴薯葉中茄尼醇粗品的方法。該方法以馬鈴薯葉為原料，利用微波輔助纖維素酶改變馬鈴薯葉細胞壁的通透性，然后用脂肪酶水解結合態的茄尼醇，克服了傳統工藝堿皂化不可避免的使茄尼醇降解或異構化，從而使茄尼醇得率降低的缺點。
文檔編號C07C29/76GK101979612SQ20101051128
公開日2011年2月23日 申請日期2010年10月19日 優先權日2010年10月19日
發明者付麗娟, 姚健, 張繼, 彭小鳳, 梁俊玉, 王惠明, 王自社, 王莉, 薛文君, 趙保堂, 郭肖, 馬君義, 高瑩 申請人:西北師范大學