一種從紅薯葉中提取綠原酸的方法
【專利摘要】本發明提供一種從紅薯葉中提取綠原酸的方法，包括以下步驟：1)綠原酸藥液的提取：將紅薯葉粉碎，放入提取罐中，加入纖維素酶和水加熱至60℃恒溫1.5～2h，升溫至100℃滅酶10min，過濾濃縮至總藥液量的10～20％，冷卻至2～4℃保存待用；2)大孔樹脂吸附：藥液上大孔樹脂柱吸附富集，所用大孔樹脂的孔徑為，比表面積為100～1000m2／g，藥液流速控制在2～5mL／min；3)洗柱：用2～3BV量45～70％(V／V)的乙醇洗脫，流速控制在2～5mL／min，洗脫液流出0.8～0.9BV后，開始收集洗脫液；4)濃縮干燥：濃縮洗脫液至浸膏，干燥得綠原酸。本發明以紅薯葉為原料，從紅薯葉中提取綠原酸可降低成本，是一種操作簡便、經濟實惠、適合于工業化生產使用的提取綠原酸的方法。
【專利說明】一種從紅薯葉中提取綠原酸的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種從紅薯葉中提取綠原酸的方法，屬于生物化工【技術領域】。
【背景技術】
[0002]綠原酸又名咖啡鞣酸，屬酚類化合物，是植物細胞在有氧呼吸過程中經磷酸戊糖途徑的中間產物合成的一種苯丙素類物質。20世紀50年代Hulme從蘋果中提出綠原酸，隨著對綠原酸生物活性研究的深入，人們對綠原酸給予了高度的關注。有研究成果表明，綠原酸是一種重要的生物活性物質，具有抗菌、抗病毒、增高白血球、保肝利膽、抗腫瘤、降血壓、降血脂、抗氧化及興奮中樞神經系統等多種藥理作用。除了藥用外，綠原酸可以作為某些高級化妝品的添加劑、植物生長激素及食品中的添加劑等，因此綠原酸是食品、藥品、化妝品等工業的重要原料。
[0003]綠原酸的植物來源有多種，主要包括杜仲科植物、忍冬科植物、薔薇科植物、千屈菜科植物、無患子科植物、水龍骨科植物、馬鞭草科植物、十字花科植物等。近年來，人們對于如何提取綠原酸已經做了大量研究。王茜、李智等人研究杜仲葉中綠原酸提取分離工藝條件，探討了水以及不同濃度乙醇、甲醇和丙酮水溶液作為提取溶劑對杜仲葉中綠原酸收率的影響，最終確定水作為綠原酸提取溶劑。水提取杜仲葉中綠原酸的最佳工藝條件為:溫度60°C，料液比I:16, pH4提取時間3h(離子交換與吸附，2008，24(1):73-80)。李志光、陳永勝等人研究了葵花脫脂柏中綠原酸醇提工藝，優化了葵花脫脂柏中綠原酸的醇提工藝并得出最適的工藝參數，結果表明:乙醇濃度75%，時間lh，料液比1:14，pH3，綠原酸的提取效果最好，提取率達到1.32% (內蒙古民族大學學報(自然科學版)，2008，23 (2):164-167)。劉軍海、裘愛泳等人研究了杜仲葉中綠原酸提取純化工藝，以乙醇為溶劑提取杜仲葉中綠原酸，采用響應面分析法優化工藝條件，其最佳工藝條件為:乙醇濃度51.7%，提取溫度55.8°C，料液比11:2.8，提取時間2h(中藥材，2004，27 (12):942-946)。府旗中、王伯初等人研究了應用超聲波法提取金銀花中綠原酸，結果表明，在相同的工藝條件下用超聲波加載提取30min的提取工藝的綠原酸收率為4.18%，高于乙醇提取法的3.96% (重慶大學學報(自然科學版)，2007，30 (I):123-125)。宋宏新、戴瑜等人研究了纖維素酶法提取杜仲葉中綠原酸的最佳操作條件，結果表明，加入550U / g纖維素酶0.50%，pH4.5，溫度40°C，提取率最高可達到51.84mg / g。(西北植物學報，2006，26 (11):2383-2387)。沈奇、趙厚民等人研究蒲公英綠原酸提取分離工藝，選用NKA-9樹脂來分離蒲公英中的綠原酸，確定其最適的分離條件是:上樣濃度為0.26mg / mL, pH2.0,進樣液體積/大孔樹脂質量比值為12，流速為2mL / min，洗脫劑30%乙醇，綠原酸提取物純度可達25.3% (食品科學，2006，27(7):140-144)。
[0004]專利文獻CN101781211A公開了一種葵花柏中綠原酸提取方法。該方法將葵花柏粉碎，加入濃度為1%的纖維素酶和濃度為5%的蛋白酶，纖維素酶與蛋白酶酶液比為4:1，葵花柏與兩種酶液比為1:8，調pH值為4，酶解時間1.2h，酶解溫度49°C;再用pH值為3~6的45 %~55 %乙醇溶液浸提，使葵花柏中的綠原酸充分溶解在浸提液中，并冷卻至室溫；然后，再用大孔樹脂法常規處理，經吸附、洗脫、干燥等工藝制得綠原酸。該方法操作較為簡單，反應條件溫和，而且提取的綠原酸無污染，更適合工業化生產，在一定的工藝條件下，綠原酸得率可達到1.91%。
[0005]專利文獻CN101314568公開了一種吸附分離高純度綠原酸的新方法。包括吸附過程、洗雜過程、洗脫過程，其特征在于將綠原酸原液通過裝填大孔樹脂的、至少二級串聯吸附柱動態吸附至穿透后，流加洗雜溶液洗雜，最后用洗脫液洗脫至無綠原酸流出，并收集流出液。通過該方法得到純綠原酸溶液經HPLC檢測純度可達92%以上，濃度可達0.1mg /mL~0.8mg / mL，可廣泛應用于食品、醫藥、化妝品等領域中。該方法制得的綠原酸純溶液直接干燥得到的固體，干燥綠原酸粉無需再加工即可直接應用，便于運輸。
[0006]專利文獻CN101638366公開了一種微波輔助回流提取葵花籽柏綠原酸的方法。將葵花籽柏粉碎至20-100目，加入30 % -70 %乙醇水溶液，其中提取料液比為以質量與體積比計為1:6-1:18，采用微波頻率2450MHz，微波提取功率為200W到700W，輔助回流提取綠原酸，提取時間為20-60min ;提取結束后將提取液用布袋式離心機過濾，把濾液在
0.05-0.095MPa真空度、60°C下真空濃縮到干物質濃度以質量計為30%，再噴霧干燥得到綠原酸產品。該方法采用微波輔助回流提取綠原酸的方法，提取過程微波可連續作用，提取時間短、效率高、溶劑用量少，產品中綠原酸得率是傳統的乙醇溶劑提取法的1.54倍到
2.39 倍。
【發明內容】
[0007]發明人經過大量的實驗發現，紅薯葉中含有綠原酸，并且含量相對較高。本發明的目的在于提供一種從紅薯葉中提取綠原酸的方法，該方法工藝簡單，不使用有毒有機溶劑，所制備的綠原酸純度高。
[0008]為實現上述目的，本發明采用以下技術方案:
[0009]一種從紅薯葉中提取綠原酸的方法，該方法包括以下步驟:
[0010]I)綠原酸藥液的提取:將紅薯葉粉碎，放入提取罐中，加入纖維素酶和水加熱至60°C恒溫1.5~2h，升溫至100°C滅酶lOmin，濃縮至總藥液量的10~20%，冷卻至2~4°C保存待用；
[0011]2)大孔樹脂吸附:藥液上大孔樹脂柱吸附富集，所用大孔樹脂的孔徑為57~300A，比表面積為100~1000m2 / g,藥液流速控制在2~5mL / min ；
[0012]3)洗柱:用2~3BV量45~70% (V / V)的乙醇洗脫，流速控制在2~5mL /min,洗脫液流出0.8~0.9BV后，開始收集洗脫液；
[0013]4)濃縮干燥:濃縮洗脫液至浸膏，干燥得綠原酸。
[0014]在所述步驟I)中，將紅薯葉粉碎至24目。
[0015]所述步驟I)中水、紅薯葉、纖維素酶的質量比為(10~15):1: (0.02~0.05)。
[0016]所述大孔樹脂可選用S-8型、NKA-9型、AB-8型、DlOl型或SP825型，優選為S-8型或DlOl型。
[0017]所述大孔樹脂在使用之前需要進行預處理，預處理方法為:將大孔樹脂用清水洗滌數次，去掉上層碎屑；采用濕法裝柱裝入玻璃柱中用去離子水洗滌數次后，用95%乙醇浸泡24h使其充分的溶脹，用蒸餾水洗滌至無醇味；接著用pH=l~2的鹽酸溶液洗，流量速度為4BV / h，再用蒸餾水洗滌至pH=7 ;然后用pH=12~13的氫氧化鈉溶液洗，流量速度為4BV / h，再用蒸餾水洗滌至pH=7 ;最后用95%的乙醇洗，流量速度為4BV / h，再用蒸餾水洗滌至無醇味。
[0018]大孔樹脂吸附是所使用的大孔樹脂的直徑為02~5cm。
[0019]所述步驟4)采用減壓濃縮洗脫液，溫度≤50°C。
[0020]通過以上方法使用后的大孔樹脂可以進行再生回收再利用，再生方法為:先用PH=I~2的鹽酸溶液洗，流量速度為4BV / h，然后用蒸餾水洗滌至pH=7 ;再用pH=12~13的氫氧化鈉溶液洗，流量速度為4BV / h，處理后的樹脂可以再次吸附綠原酸藥液。
[0021]本發明的優點在于:
[0022]本發明以紅薯葉為原料，從紅薯葉中提取綠原酸可降低成本，無化學溶劑的殘留。利用大孔樹脂提取是一種操作簡便、經濟實惠、適合于工業化大生產使用的分離技術。本發明的方法工藝簡單，不使用有毒有機溶劑，所制備的綠原酸純度高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為DlOl型大孔樹脂對紅薯葉提取濃縮液中綠原酸的動態吸附曲線圖，其中，Co表示綠原酸初始濃度(mg / mL), Ce表示吸附后剩余濃度(mg / mL)。
[0024]圖2為動態吸附飽和后用乙醇溶液洗脫回收綠原酸的曲線圖。
【具體實施方式】
[0025]本發明所使用的紅薯葉采摘于北京聯合大學生物化學工程學院百草園，使用的是秋天紅薯成熟后地上秧莖頂端的嫩葉；大孔樹脂購于天津歐瑞生物科技有限公司，華東理工大學上海華震科技有限公司和北京綠百草生物公司；乙醇為試劑級。各型號樹脂的物理性能指標如表1所示。
[0026]表1樹脂的物理性能指標
【權利要求】
1.一種從紅薯葉中提取綠原酸的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 1)綠原酸藥液的提取:將紅薯葉粉碎，放入提取罐中，加入纖維素酶和水加熱至60°C恒溫1.5~2h，升溫至100°C滅酶lOmin，過濾濃縮至總藥液量的10~20%，冷卻至2~4°C保存待用； 2)大孔樹脂吸附:藥液上大孔樹脂柱吸附富集，所用大孔樹脂的孔徑為57~300A，比表面積為100~1000m2 / g,藥液流速控制在2~5mL / min ； 3)洗柱:用2~3BV量45~70%(V / V)的乙醇洗脫，流速控制在2~5mL / min,洗脫液流出0.8~0.9BV后，開始收集洗脫液； 4)濃縮干燥:濃縮洗脫液至浸膏，干燥得綠原酸。
2.根據權利要求1所述的從紅薯葉中提取綠原酸的方法，其特征在于，所述步驟I)中將紅薯葉粉碎至24目。
3.根據權利要求1所述的從紅薯葉中提取綠原酸的方法，其特征在于，所述步驟I)中水、紅薯葉、纖維素酶的質量比為(10~15):1: (0.02~0.05)。
4.根據權利要求1~3中任一項所述的從紅薯葉中提取綠原酸的方法，其特征在于，所述大孔樹脂為S-8型、NKA-9型、AB-8型、DlOl型或SP825型。
5.根據權利要求4所述的從紅薯葉中提取綠原酸的方法，其特征在于，所述大孔樹脂S-8型或DlOl型。
6.根據權利要求1~3中任一項所述的從紅薯葉中提取綠原酸的方法，其特征在于，所述大孔樹脂在使用之前需要進行預處理，預處理方法為:將大孔樹脂用清水洗滌數次，去掉上層碎屑；采用濕法裝柱裝入玻璃柱中用去離子水洗滌數次后，用95%乙醇浸泡24h使其充分的溶脹，用蒸餾水洗滌至無醇味；接著用PH=I~2的鹽酸溶液洗，流量速度為4BV /h，再用蒸餾水洗滌至pH=7 ;然后用pH=12~13的氫氧化鈉溶液洗，流量速度為4BV / h，再用蒸餾水洗滌至pH=7 ;最后用95%的乙醇洗，流量速度為4BV / h，再用蒸餾水洗滌至無醇味。
7.根據權利要求1所述的從紅薯葉中提取綠原酸的方法，其特征在于，所述大孔樹脂柱的直徑為0 2~5cm。
8.根據權利要求1~3中任一項所述的從紅薯葉中提取綠原酸的方法，其特征在于，所述步驟4)減壓濃縮洗脫液，溫度< 50°C。
9.根據權利要求1所述的從紅薯葉中提取綠原酸的方法，其特征在于，使用后的大孔樹脂通過以下方式再生回收再利用:先用PH=I~2的鹽酸溶液洗，流量速度為4BV / h，然后用蒸餾水洗滌至pH=7 ;再用pH=12~13的氫氧化鈉溶液洗，流量速度為4BV / h，處理后的樹脂可以再次吸附綠原酸藥液。
【文檔編號】C07C67/48GK103664610SQ201310409736
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月10日 優先權日:2013年9月10日
【發明者】霍清, 張玥, 楊宏偉 申請人:北京聯合大學生物化學工程學院