本發(fā)明涉及植物提取技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種從柑橘中提取川陳皮素、橘皮素的方法。
背景技術(shù):
柑橘(Citrus reticulata Blanco),蕓香科下屬植物,柑橘類果皮具有很高的藥用價(jià)值,橘皮中還含有硫胺素、核黃素、揮發(fā)油、黃酮類。橘皮中的揮發(fā)油對(duì)消化道有刺激作用??梢栽黾游敢悍置冢龠M(jìn)胃腸蠕動(dòng),健胃祛風(fēng)。黃酮有擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈,增加冠狀動(dòng)脈血流量的作用。此外,橘皮還有消炎、抗?jié)?、抑菌及利膽等效果。橘皮中的維生素P,對(duì)血管硬化癥有顯著療效。
其中,川陳皮素和橘皮素是柑橘類多甲氧基黃酮類(PMFs)主要部分,盡管在柑橘類植物含量低,但其具有比一般類柑橘黃酮更強(qiáng)的生理活性。具文獻(xiàn)報(bào)道,川陳皮素和橘皮素具有消炎、抗腫瘤、降低膽固醇和抗氧化等功能。如川陳皮素有拮抗哮喘炎癥,抗肝炎C型病毒等;體外實(shí)驗(yàn)表明川陳皮素對(duì)Hela細(xì)胞、THP-1細(xì)胞、Colon26細(xì)胞、S180細(xì)胞具有較好的抑制作用。桔皮素具有抗真菌作用,體外可抑制腫瘤細(xì)胞增殖,可抑制嗜堿性細(xì)胞組胺釋放。對(duì)于平滑肌的收縮亦有抑制作用。其特有的生物活性使川陳皮素和橘皮素具有很高的藥用價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景。
橙皮苷是柑橘類黃酮中的主要成分之一,橙皮苷具有維持滲透壓,增強(qiáng)毛細(xì)血管韌性,防止毛細(xì)血管破裂出血的作用。橙皮苷可以降低膽固醇,在臨床上用于心血管系統(tǒng)疾病的輔助治療,是多種防止動(dòng)脈硬化和心肌梗塞的藥物的主要原料之一。橙皮苷還具有抗炎癥和鎮(zhèn)痛的功效;臨床研究表明橙皮苷可以減輕婦女絕經(jīng)期。
目前,關(guān)于橙皮苷、川陳皮素和橘皮素聯(lián)合提取的專利,多集中用有機(jī)溶劑提取,然后有機(jī)溶劑多次萃取,萃取后再用有機(jī)溶劑重結(jié)晶等,如專利申請(qǐng)CN104230871A,通過分步提取分離多甲基黃酮和橙皮苷,提取時(shí)間過長,又經(jīng)過多次吸附和洗脫,其步驟復(fù)雜,不利于工業(yè)化。如專利申請(qǐng)CN102875509A,只提取柑橘果皮中川陳皮素,原料未充分利用,降低原料價(jià)值。
有鑒于此,特提出本發(fā)明。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供從柑橘中提取川陳皮素、橘皮素的方法,所述的方法解決了現(xiàn)有技術(shù)提取成分單一,洗脫次數(shù)多導(dǎo)致提取效率低的問題。
為了達(dá)到以上目的,本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:
一種從柑橘中提取川陳皮素、橘皮素的方法,包括下列步驟:
步驟A:以第一有機(jī)溶劑與水的混合液為提取劑,控制溶液pH為8-9的條件下對(duì)提取原料回流提取一次或多次,合并提取液、濃縮,得到柑橘黃酮濃縮液;
步驟B:用第二有機(jī)溶劑萃取所述柑橘黃酮濃縮液,分離出有機(jī)相和水相;
步驟C:去除所述有機(jī)相中的萃取劑,再依次采用第一洗脫液和第二洗脫液在大孔吸附樹脂中進(jìn)行洗脫,并分別收集川陳皮素、橘皮素;
其中,所述第一有機(jī)溶劑選自極性有機(jī)溶劑,優(yōu)選醇、酮、醚、酯、酸;優(yōu)選醇,優(yōu)選甲醇/乙醇;
所述第二有機(jī)溶劑優(yōu)選酮、醚、酯、烷烴、石油醚,優(yōu)選酯、烷烴、石油醚中的一種;
所述第一洗脫液和第二洗脫液分別獨(dú)立地選自強(qiáng)極性有機(jī)溶劑和弱極性有機(jī)溶劑的混合液;所述強(qiáng)極性有機(jī)溶劑優(yōu)選選自酸/酯,所述弱極性有機(jī)溶劑優(yōu)選選自烷烴/石油醚。
本發(fā)明的上述方法通過堿性條件下的回流提取、萃取、洗脫三步至少實(shí)現(xiàn)了多個(gè)成分(陳皮素、橘皮素)、減少洗脫次數(shù)兩個(gè)效果。
具體地,本發(fā)明首先采用極性有機(jī)溶劑和水的混合液對(duì)原料(柑橘的果皮、果肉或者整顆果實(shí))回流提取,并加入堿,從而快速、高利用率地使原料中柑橘黃酮類物質(zhì)溶出。這一步與傳統(tǒng)工藝中的回流提取相比,提取效率和溶出度達(dá)到提高。之后再采用萃取的方法將水溶性雜質(zhì)與目標(biāo)物分離開,這不僅減輕了后續(xù)洗脫的工作量和難度,而且還可以結(jié)合其他工藝回收利用水溶性的成分。第三步,本發(fā)明通過調(diào)整洗脫液的組成以及配比分別分離出上述有機(jī)相中的陳皮素、橘皮素。
綜上,與現(xiàn)有工藝相比,本發(fā)明首先提取的成分種類多,至少包含陳皮素、橘皮素,提高了生產(chǎn)效益;其次本發(fā)明縮短了提取時(shí)間,提高了生產(chǎn)效率,更利于工業(yè)化。
此外,本發(fā)明在回流提取之前還需對(duì)原料進(jìn)行常規(guī)預(yù)處理,例如干燥、磨粉等。
本發(fā)明所述的控制溶液pH是針對(duì)回流提取的整體溶液。
上述方法還可以進(jìn)一步改進(jìn):
優(yōu)選地,所述步驟A的回流提取次數(shù)以及濃縮的程度根據(jù)成本與效益的權(quán)衡選擇,另外,濃縮還應(yīng)當(dāng)考慮黃酮類物質(zhì)的穩(wěn)定性。優(yōu)選的濃縮溫度為70-80℃。
優(yōu)選地,所述第一有機(jī)溶劑優(yōu)選考慮與黃酮類物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)相似的溶劑,但同時(shí)應(yīng)當(dāng)兼顧安全性、成本、回流難度等因素。其中最佳選擇為醇,主要指C1-5的低級(jí)醇,例如甲醇、乙醇、正丁醇。
優(yōu)選地,在選用所述第一洗脫液和第二洗脫液時(shí),應(yīng)當(dāng)選用極性相差大的兩種或兩種以上的溶劑組成。
優(yōu)選地,所述步驟A中控制溶液pH的方法為:加入水溶性的無機(jī)堿調(diào)節(jié),所述無機(jī)堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣等中的一種或多種。
加入堿的主要目的是增加黃酮類物質(zhì)的溶出速度和溶出率,因此在選擇堿時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮性質(zhì)穩(wěn)定、溶解度大、不破壞目標(biāo)物結(jié)構(gòu)等方面。另外,堿以溶液形式加入。實(shí)際操作中,pH并不需要滿足預(yù)設(shè)的絕對(duì)值,允許存在常規(guī)的誤差或波動(dòng)。
優(yōu)選地,所述步驟A中回流提取的pH為8。
優(yōu)選地,所述回流提取的溫度為60-80℃,優(yōu)選70-80℃。
控制溫度能夠防止黃酮類物質(zhì)氧化或者降低活性。
優(yōu)選地,所述步驟A中的提取劑,第一有機(jī)溶劑與水的體積比為50-80:30-50;每次回流提取的時(shí)間優(yōu)選為1-2小時(shí),優(yōu)選回流提取3次。
優(yōu)選地,所述步驟A中,提取劑與提取原料的重量比為3-6:1。
優(yōu)選地,所述步驟B中,第二有機(jī)溶劑與所述柑橘黃酮濃縮液的體積比為3-5L:1kg,每次萃取的時(shí)間優(yōu)選為0.5-1.5h,優(yōu)選1-1.5h;優(yōu)選萃取2-3次。
優(yōu)選地,所述步驟B的萃取劑為低極性有機(jī)溶劑。
優(yōu)選地,去除所述有機(jī)相中的萃取劑時(shí),采用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收法,環(huán)保且效率高。
優(yōu)選地,所述步驟C中,第一洗脫液為酯:烷烴/石油醚=1:1-2(v/v),優(yōu)選乙酸乙酯:正己烷=1:1-2(v/v),更優(yōu)選乙酸乙酯:正己烷=1:1(v/v);
優(yōu)選地,第二洗脫液為酯:烷烴/石油醚=1:1-2(v/v),優(yōu)選乙酸乙酯:正己烷=1:1-2(v/v),更優(yōu)選乙酸乙酯:正己烷=1:2(v/v)。
在洗脫時(shí),針對(duì)川陳皮素、橘皮素的極性差異,選用的洗脫液有所區(qū)分,以加強(qiáng)分離效果。
洗脫時(shí)的樹脂選擇非極性或弱極性大孔樹脂為中壓層析柱填充料,例如選自AB-8、D-101、DM301、HPD-100、AS-5、AS-8中的一種。
優(yōu)選地,所述步驟C中洗脫的流速為30-50mL/min,柱壓1-3MPa。
本發(fā)明洗脫后所得的川陳皮素、橘皮素為溶液態(tài),如果要得到純品,還需經(jīng)過常規(guī)的濃縮、干燥、精提等過程,常用的精提方法為重結(jié)晶。針對(duì)川陳皮素、橘皮素,優(yōu)選的重結(jié)晶溶劑為含量大于80%乙醇水溶液或無水乙醇。
本發(fā)明還有很重要的一個(gè)改進(jìn)點(diǎn)是回收利用步驟B水相中的橙皮苷,具體如下:
調(diào)節(jié)所述水相的pH=11-13,過濾去雜質(zhì),濾液調(diào)pH=5-6,靜置,收集沉淀、干燥。
所述靜置的時(shí)間視情況而定。
綜上,與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明達(dá)到了以下技術(shù)效果:
(1)提高了生產(chǎn)效率:體現(xiàn)在回流提取速率快、洗脫次數(shù)少、工藝流程簡化等方面。
(2)降低了成本,提高了生產(chǎn)效益:體現(xiàn)在設(shè)備簡單、工藝流程簡化、提取成分種類多、提取率高等方面。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解,下列所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例,僅用于說明本發(fā)明,而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者,按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者,均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
下文實(shí)施例1至5所用的樹脂為大孔吸附樹脂AB-8。
實(shí)施例1
原料橘皮產(chǎn)自四川金堂縣,將橘皮干燥至水分低于10%,干燥后粉碎過30目篩。
取200g橘皮粉末,加1200mL 70%乙醇水溶液,然后用5%NaoH溶液調(diào)pH=8;在80℃下回流提取2小時(shí),過濾收集濾液;濾料再次用1000mL pH=8的70%乙醇水溶液在80℃下回流提取2次,每次1小時(shí)。合并三次濾液共3000mL。用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀回收乙醇得450mL柑橘黃酮濃縮液。
將柑橘黃酮濃縮液按1:3加入乙酸乙酯萃取3次,每次一小時(shí),分離水相和有機(jī)相;有機(jī)相回收乙酸乙酯后得多甲氧基黃酮濃縮液約30mL。用恒流泵將乙酸乙酯泵入中壓層析柱至溶劑流出,將多甲氧基黃酮濃縮液泵入中壓層析柱,然后泵入正己烷,以乙酸乙酯:正己烷=1:1比例為洗脫液,洗脫3-5次,收集含川陳皮素的流分;以乙酸乙酯:正己烷=1:2比例為洗脫液,洗脫3-5次,收集含橘皮素的流分;流速30-50mL/min,柱壓1-3MPa;兩種流份分別濃縮,干燥,用無水乙醇重結(jié)晶,獲得川陳皮素和橘皮素。
將萃取后水相減壓回收至無乙酸乙酯味,加NaoH溶液調(diào)pH=11,過濾去雜質(zhì),濾液調(diào)pH=6收集沉淀,重結(jié)晶,得橙皮苷。
實(shí)施例2
原料橘皮產(chǎn)自四川金堂縣,將橘皮干燥至水分低于10%,干燥后粉碎過30目篩。
取200g橘皮粉末加5g生石灰混勻,然后加1200mL 50%乙醇水溶液,在80℃下回流提取2小時(shí),過濾收集濾液;濾料再次用1000mL 50%乙醇水溶液在80℃下回流提取2次,每次1小時(shí)。合并三次濾液共2900mL。用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀回收乙醇得400mL柑橘黃酮濃縮液。
將柑橘黃酮濃縮液按1:3加入乙酸乙酯萃取3次,每次一小時(shí),分離水相和有機(jī)相;有機(jī)相回收乙酸乙酯后得多甲氧基黃酮濃縮液約30mL。用恒流泵將乙酸乙酯泵入中壓層析柱至溶劑流出,將多甲氧基黃酮濃縮液泵入中壓層析柱,然后泵入正己烷,以乙酸乙酯:正己烷=1:1比例為洗脫液,洗脫3-5次,收集含川陳皮素的流分;以乙酸乙酯:正己烷=1:2比例為洗脫液,洗脫3-5次,收集含橘皮素的流分;流速30-50mL/min,柱壓1-3MPa;兩種流份分別濃縮,干燥,用無水乙醇重結(jié)晶,獲得川陳皮素和橘皮素。
將萃取后水相減壓回收至無乙酸乙酯味,加NaoH溶液調(diào)pH=11,過濾去雜質(zhì),濾液調(diào)pH=5收集沉淀,重結(jié)晶,得橙皮苷。
實(shí)施例3
原料橘皮產(chǎn)自四川金堂縣,將橘皮干燥至水分低于10%,干燥后粉碎過30目篩。
取200g橘皮粉末加1g氫氧化鉀,然后加1200mL 80%甲醇水溶液,在75℃下回流提取2小時(shí),過濾收集濾液;濾料再次加1g氫氧化鉀,用1000mL80%甲醇水溶液在75℃下回流提取2次,每次1小時(shí)。合并濾液共2900mL。用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀回收乙醇得400mL柑橘黃酮濃縮液。
將柑橘黃酮濃縮液按1:3加入正己烷萃取3次,每次一小時(shí),分離水相和有機(jī)相;有機(jī)相回收正己烷后得多甲氧基黃酮濃縮液約30mL。用恒流泵將正己烷泵入中壓層析柱至溶劑流出,將多甲氧基黃酮濃縮液泵入中壓層析柱,然后泵入乙酸乙酯,以乙酸乙酯:正己烷=1:1比例為洗脫液,洗脫3-5次,收集含川陳皮素的流分;以乙酸乙酯:正己烷=1:2比例為洗脫液,洗脫3-5次,收集含橘皮素的流分;流速30-50mL/min,柱壓1-3MPa;兩種流份分別濃縮,干燥,用95%乙醇重結(jié)晶,獲得川陳皮素和橘皮素。
將萃取后水相減壓回收至無乙酸乙酯味,加NaOH溶液調(diào)pH=13,過濾去雜質(zhì),濾液調(diào)pH=6收集沉淀,重結(jié)晶,得橙皮苷。
實(shí)施例4
原料橘皮產(chǎn)自四川金堂縣,將橘皮干燥至水分低于10%,干燥后粉碎過30目篩。
取1kg橘皮粉末加5L 70%乙醇水溶液,用NaoH溶液調(diào)pH=8,在80℃下回流提取2小時(shí),過濾收集濾液;濾料再次用4L pH=8的70%乙醇水溶液在80℃下回流提取2次,每次1小時(shí)。合并三次濾液共12L。用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀回收乙醇得約1.5L柑橘黃酮濃縮液。
將柑橘黃酮濃縮液按1:3加入正己烷萃取3次,每次一小時(shí),分離水相和有機(jī)相;有機(jī)相回收正己烷后得多甲氧基黃酮濃縮液約200mL。用恒流泵將正己烷泵入中壓層析柱至溶劑流出,將多甲氧基黃酮濃縮液泵入中壓層析柱,然后泵入乙酸乙酯,以乙酸乙酯:正己烷=1:1比例為洗脫液,洗脫3-5次,收集含川陳皮素的流分;以乙酸乙酯:正己烷=1:2比例為洗脫液,洗脫3-5次,收集含橘皮素的流分;流速30-50mL/min,柱壓1-3MPa;兩種流份分別濃縮,干燥,用90%乙醇重結(jié)晶,獲得含量大于90%川陳皮素2.4g和含量大于85%橘皮素1.7g。
將萃取后水相減壓回收至無乙酸乙酯味,加NaoH溶液調(diào)pH=12,過濾去雜質(zhì),濾液調(diào)pH=6收集沉淀,重結(jié)晶,得含量95%橙皮苷31.3g。
實(shí)施例5
原料橘皮產(chǎn)自四川金堂縣,將橘皮干燥至水分低于10%,干燥后粉碎過30目篩。
取5kg橘皮粉末加5g氫氧化鈉,然后加30L 75%乙醇水溶液,在70℃下回流提取2小時(shí),過濾收集濾液;濾料再次加5g氫氧化鈉,用25L 75%乙醇水溶液在70℃下回流提取2次,每次1小時(shí)。合并三次濾液共73L?;厥找掖嫉?L柑橘黃酮濃縮液。
將柑橘黃酮濃縮液按1:2加入乙酸乙酯萃取3次,每次一小時(shí),分離水相和有機(jī)相;有機(jī)相回收乙酸乙酯后得多甲氧基黃酮濃縮液約1000mL。用恒流泵將乙酸乙酯泵入中壓層析柱至溶劑流出,將多甲氧基黃酮濃縮液分次泵入中壓層析柱,然后泵入乙酸乙酯,以乙酸乙酯:正己烷=1:1比例為洗脫液,洗脫3-5次,收集含川陳皮素的流分;以乙酸乙酯:正己烷=1:2比例為洗脫液,洗脫3-5次,收集含橘皮素的流分;流速30-50mL/min,柱壓1-3MPa;兩種流份分別濃縮,干燥,用95%乙醇重結(jié)晶,獲得含量大于90%川陳皮素13.3g和含量大于85%橘皮素9.2g。
將萃取后水相減壓回收至無乙酸乙酯味,加NaoH溶液調(diào)pH=11,過濾去雜質(zhì),濾液調(diào)pH=6收集沉淀,重結(jié)晶,得95%橙皮苷169g。
實(shí)施例6-9
與實(shí)施例1的區(qū)別在于回流提取所用的溶劑不同,分別為:甲醇/水=50:50(v/v),甲醇/水=85:15(v/v),甲醇/水=30:70(v/v),乙醇/水=30:70(v/v)。
實(shí)施例10
與實(shí)施例1的區(qū)別在于回流提取時(shí)加入的堿量不同,需加至溶液的pH約為9。
實(shí)施例11-13
與實(shí)施例1的區(qū)別在于萃取時(shí)所用的溶劑不同,分別為:乙酸甲酯,環(huán)己烷,乙酸乙酯與環(huán)己烷混合物。
實(shí)施例14
與實(shí)施例1的區(qū)別在于洗脫所用的洗脫液不同,收集川陳皮素的洗脫液為乙酸乙酯:石油醚=1:1(V/V),收集橘皮素的洗脫液為乙酸乙酯:石油醚=1:2(V/V)。
實(shí)施例15-19
與實(shí)施例1的區(qū)別在于所用的吸附樹脂不同,分別為大孔吸附樹脂D-101、DM301、HPD-100、AS-5、AS-8。
對(duì)比以上所有實(shí)施例的提取效果,結(jié)果如表1。
表1
最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。