專利名稱：從石蒜屬植物中提取石蒜堿的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從石蒜屬植物中提取石蒜堿的方法。
背景技術(shù)：
石蒜又稱龍爪花，為多年生草本球莖花卉，是中國的珍貴花卉之一，品種眾多，有紅花、小紅花、黃花、淡紅紫色、百合型、白長筒型等，其葉像蘭花，花型似金燈，具有良好的觀賞價(jià)值。在植物分類學(xué)上屬于石蒜科(Anaryllidaeeae)、石蒜屬(Lycoris.herb)，其屬名的拉丁文含義是希臘神話女海神的名字。
石蒜屬植物在世界分布約20種，我國就有15種，占絕對優(yōu)勢，分布12省、市、自治區(qū)，秦嶺以南至長江流域和西南地區(qū)均有野生分布，集中分布于長江中下游地區(qū)，其中安徽、江蘇、浙江三省植物資源分布最為豐富，蘊(yùn)藏量最大。
石蒜的鱗莖是含有多種生物堿的鱗莖，主要有高石蒜堿(Homolycorine)、石蒜倫堿(Lycorenine)、多花水仙堿(Tazettine)、石蒜胺堿(Lycoramine)、石蒜堿(Lycorine)、偽石蒜堿(Pseudolycorine)和雪花蓮胺堿(加蘭他敏，Galanthamine)、還有雨石蒜堿(Pluriine)、去甲雨石蒜堿(Norpluriine)、去甲基高石蒜堿(Demethylhomolycorine)、小星蒜堿(Hippeastrine)、表雪花蓮胺堿(2-Epigalanthamine)、條紋堿Hippeastrine)、和網(wǎng)球花定(Haemanthidine)等生物堿。此外，含淀粉約20％又含有兩種有抑制植物生長和抗癌作用的成分石蒜西定醇(Lycoricidinol)、石蒜西定(Lycoricidine)。葉和花瓣中含有糖類和糖甙。同屬植物紫花石蒜Lycoris squamigera Waxivu，鱗莖中的生物堿成分與本品基本相同，另含紫花石蒜(Squamigerinye)。本發(fā)明是指從石蒜屬植物鱗莖中提取石蒜堿的工藝方法。
石蒜堿(Lycorine)，異名Amarylline，Bellamlrine，Galanthidine，化學(xué)名為Ganlanthan-1，2-diol，3-3a-didehydro-9，10-[methylenebis(oxy)]-，(1α，2β)-，結(jié)構(gòu)式如下 它屬于無色棱柱結(jié)晶(乙醇)，熔點(diǎn)275～280℃(分解)。有右旋光性。微溶于乙醇、乙醚、氯仿和石油醚，溶于稀酸，幾乎不溶于水。鹽酸石蒜堿是針狀晶體，熔點(diǎn)217℃(分解)?？辔端崾鈮A是黃色針狀晶體，熔點(diǎn)202℃(分解)。石蒜堿有強(qiáng)力的催吐作用，可作為吐根代用品。一般可以從該類植物中提取。
它是石蒜科植物石蒜的鱗莖內(nèi)的生物堿，其主要來源于石蒜科植物石蒜Lycoris radiata Herb.鱗莖，水仙Narcissus tazetta L.var.chinensis Roem.蔥Zephyranthes candida Herb.全草，文殊蘭Crinum asiaticum L.var.sinicum Bak鱗莖及根，沃式雪花蓮Galanthus woronawii Losink.君子蘭Clivia miniataRegel.根莖。
石蒜堿在石蒜屬植物體內(nèi)含量較多，其生理作用也因其在不同的使用條件、方式下有不同的效果。在最早的認(rèn)識中對石蒜堿的認(rèn)識僅是在毒性作用上的了解，而今，通過各種研究、試驗(yàn)證明，石蒜堿還在生物醫(yī)學(xué)上有一定的功效。這就為人類對生物的探究開啟了一條大道。
石蒜堿的醫(yī)藥作用主要是抗癌，抗炎，抗病毒，抗菌殺蟲，催吐、祛痰，對中樞系統(tǒng)的作用，對循環(huán)系統(tǒng)的作用，對子宮和腸管平滑肌的作用，對垂體—腎上腺皮質(zhì)系統(tǒng)的作用，對血糖的影響，促進(jìn)尿酸排泄，對免疫功能的影響等等，另外就是其所具有的毒性作用。
現(xiàn)有的技術(shù)中對石蒜堿的提取在于使用有機(jī)溶劑回流萃取法、微波提取法、真空微波提取法，其各具特色，在分離提取效果上主要是真空微波的提取效率較高。但隨著生物科學(xué)事業(yè)的發(fā)展，充分利用生物資源來進(jìn)行科技事業(yè)的研究，成了現(xiàn)代生命科學(xué)的研究導(dǎo)向。所以本發(fā)明就著重于利用生物酶的活性作用來對石蒜堿進(jìn)行酶解提取。上述專利文獻(xiàn)和非專利文獻(xiàn)均未見到與本發(fā)明有關(guān)的記載。

發(fā)明內(nèi)容
石蒜屬植物含有多種生物堿，本發(fā)明提供一種利用纖維素酶的酶解作用來進(jìn)行提取其中石蒜堿(Lycorine)的方法，使其提取時(shí)間較以前工藝相比大為縮短，并且產(chǎn)品質(zhì)量能夠達(dá)到99％以上。
本發(fā)明的任務(wù)是按以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
黃花石蒜鮮球莖經(jīng)清洗后切片，加水后，用纖維素復(fù)合酶對其進(jìn)行酶解處理，目的是將其細(xì)胞壁分解，將之PH調(diào)節(jié)為偏堿性，經(jīng)離心、過濾，萃取、濃縮，反萃取、調(diào)堿、過濾、重結(jié)晶、真空烘干等一系列過程后，即得石蒜堿的純游離結(jié)晶。
所述的纖維索復(fù)合酶，是木霉經(jīng)發(fā)酵提取而得的一種復(fù)合酶(含C1酶、Cx酶、β-葡萄糖苷酶；還有半纖維素酶、果膠酶、蛋白酶、淀粉酶等)，其作用是降解植物纖維，使纖維轉(zhuǎn)化為葡萄糖。作用條件最適溫度45～55℃；最適PH4.0～5.5；固體酶淺黃色，酶活力1500u/g以上；液體酶淺褐色液體，酶活力2000u/ml以上。本實(shí)驗(yàn)采用的是液體纖維素復(fù)合酶。酶活力是指在一定條件下，1分鐘能轉(zhuǎn)化一個(gè)微摩爾底物的酶叫做一個(gè)酶單位u。
本發(fā)明的工藝流程如說明書附圖1。
本發(fā)明
具體實(shí)施例方式
1、2產(chǎn)品的液相色譜圖如附圖2。
石蒜堿標(biāo)準(zhǔn)樣品的液相色譜圖如附圖3。


附圖1.從石蒜屬植物中提取石蒜堿工藝流程圖，1.酶解將黃花石蒜鮮球莖經(jīng)清洗后切片，放入多功能提取罐中，放入4倍重的水，加入液體纖維素酶，加入量1.3L/100Kg原料，酶活力2000u/ml以上，在多功能提取罐中酶解6小時(shí)，酶解溫度40～55℃，被酶解溶液PH4.0～5.5。
2.過濾將酶解后的酶解液過濾，棄濾渣，(濾渣可轉(zhuǎn)化成肥料用)，保留濾液。
3.調(diào)濾液PH用40％的NaoH溶液調(diào)濾液PH至9～10，使濾液混濁。
4.離心分離將混濁液用GQ75高速管式分離機(jī)離心分離，棄離心渣(離心渣可轉(zhuǎn)化成肥料用)，取清液。
5.萃取用4～5倍體積的乙酸乙酯分?jǐn)?shù)次萃取離心分離后的清液，最后棄水相，保留有機(jī)相，廢棄的水相可排放到沉淀池，調(diào)其PH達(dá)到7，放置24小時(shí)后排放。
6.濃縮將有機(jī)相濃縮至原體積的0.6～0.7％。
7.反萃取用2％的稀硫酸溶液對濃縮后的乙酸乙酯有機(jī)相進(jìn)行反萃取，2％稀硫酸體積為乙酸乙酯體積的一半，分三次反萃取，保留酸水相，有機(jī)相乙酸乙酯作回收再用。
8.調(diào)堿用40％NaoH溶調(diào)酸水相PH至9～10，產(chǎn)生粗石蒜堿沉淀。
9.抽濾將調(diào)PH9～10后的溶液經(jīng)抽濾，濾液可用作回收加蘭他敏，沉淀為石蒜堿粗品。
10.重結(jié)晶石蒜堿粗品用乙醇溶解再結(jié)晶，得石蒜堿精品，在50℃～60℃不超過60℃真空烘干得石蒜堿成品。
附圖2.具體實(shí)施方式
1、2的液相色譜圖，色譜條件紫外檢測波長232nm，pH值7.0，流動相甲醇-水-三乙胺(15∶85∶0.595)，掃尾劑三乙胺(TEA)可降低色譜柱中少量裸露硅醇基的干擾。液相色譜圖請看附圖2附圖3.石蒜堿標(biāo)準(zhǔn)樣品的液相色諸圖，色譜條件紫外檢測波長232nm，pH值7.0，流動相甲醇-水-三乙胺(15∶85∶0.595)，掃尾劑三乙胺(TEA)可降低色譜柱中少量裸露硅醇基的干擾。液相色譜圖請看說明書附圖3。石蒜堿標(biāo)樣購于SIGMA公司。
從附圖2和附圖3可知，本產(chǎn)品通過液相色譜分析從圖譜判斷，相同的色譜條件，樣品出峰時(shí)間與標(biāo)樣出峰時(shí)間相同。判斷為同一物質(zhì)<石蒜堿>。圖譜上看雜質(zhì)峰比較少，主峰比較單一。通過外標(biāo)法計(jì)算，石蒜堿含量為99.2％.
本發(fā)明制的石蒜堿成品純度可達(dá)99％左右，方法工藝操作簡單，節(jié)省工時(shí)，可工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，收率一般酸提取率僅為3.83/萬，而用本方法提取收率達(dá)4.69/萬。
具體實(shí)施方式
1取100Kg清洗后的新鮮黃花石蒜球莖切片后，浸于功能提取罐中，加入1.3L液體纖維素酶(酶活力不低于2000u/ml)，再加入400Kg水，在溫度55℃、PH＝5，酶解6小時(shí)，酶解完成后過濾，棄濾渣(濾渣可作肥料)，得濾液450Kg，將濾液用40％的氫氧化鈉水溶液調(diào)酶解液PH9～10，使酶解液混濁，用GQ75高速管式分離機(jī)離心分離去渣(渣用作肥料)，得離心液440Kg，取離心液，用1760L乙酸乙酯平均分6次萃取，萃取操作在萃取塔進(jìn)行連續(xù)萃取，取有機(jī)相，棄水相，廢棄的水相可排放到沉淀池，調(diào)PH＝7放置24小時(shí)后排放。將有機(jī)相用刮板薄膜濃縮器濃縮至10Kg左右，濃縮過程式中回收乙酸乙酯，用2％硫酸水溶液5L分3次反萃取濃縮液取酸水相，有機(jī)相回收再用，用40％的氫氧化鈉水溶液調(diào)酸水相PH9～10，使溶液混濁，抽濾得沉淀產(chǎn)品40g粗石蒜堿，濾液可用作回收加蘭他敏，將石蒜堿用乙醇溶解，進(jìn)行重結(jié)晶，得石蒜堿精品，將石蒜堿精品在60℃以下真空烘干，得35g成品，其純度可達(dá)99％左右，本產(chǎn)品色相色譜分析結(jié)果見附圖2。
具體實(shí)施方式
2取150Kg清洗后的新鮮紅花石蒜球莖切片后，浸于功能提取罐中，加入2.1L液體纖維素酶(酶活力不低于2000u/ml)，再加入600Kg水，在溫度55℃、PH＝5，酶解6小時(shí)，酶解完成后過濾，棄濾渣(濾渣可作肥料)，得濾液700Kg，將濾液用40％的氫氧化鈉水溶液調(diào)酶解液PH9～10，使酶解液混濁，用GQ75高速管式分離機(jī)離心分離去渣(用作肥料)，得離心液740Kg，取離心液，用2960L乙酸乙酯平均分6次萃取，萃取操作在萃取塔進(jìn)行連續(xù)萃取，取有機(jī)相，棄水相，廢棄的水相可排放到沉淀池，調(diào)PH＝7放置24小時(shí)后排放。將有機(jī)相用刮板薄膜濃縮器濃縮至15Kg左右，濃縮過程式中回收乙酸乙酯，用2％硫酸水溶液7.5L分3次反萃取濃縮液取酸水相，有機(jī)相回收再用，用40％的氫氧化鈉水溶液調(diào)酸水相PH9～10，使溶液混濁，抽濾得沉淀產(chǎn)品65g粗石蒜堿，濾液可用作回收加蘭他敏，將石蒜堿用乙醇溶解，進(jìn)行重結(jié)晶，得石蒜堿精品，將石蒜堿精品在60℃以下真空烘干，得53.4g成品，其純度可達(dá)99％左右，本產(chǎn)品液相色譜分析結(jié)果見附圖2。
權(quán)利要求
1.一種從石蒜屬植物中提取石蒜堿的方法，其特征在于工藝步驟依次為①酶解將石蒜鮮球莖清洗后切片、加水、用纖維素復(fù)合酶對其酶解；②過濾將酶解后酶解液(PH4.0～5.5)過濾，取濾液；③調(diào)濾液的PH用堿液調(diào)濾液PH使濾液混濁；④離心分離將混濁液用高速離心機(jī)離心分離，取清液；⑤萃取用4～5倍體積的乙酸乙酯分?jǐn)?shù)次萃取離心后的清液，保留乙酸乙酯有機(jī)相；⑥濃縮將有機(jī)相濃縮至原體積的0.3～0.4％；⑦反萃取用0.5倍體積的稀硫酸溶液對乙酸乙酯濃縮液進(jìn)行數(shù)次反萃取，取酸水相；⑧調(diào)堿用堿液調(diào)酸水相PH至偏堿性，產(chǎn)生石蒜堿沉淀；⑨抽濾對沉淀液進(jìn)行抽濾，取沉淀得石蒜堿初品；⑩重結(jié)晶石蒜堿經(jīng)乙醇溶解、再結(jié)晶得石蒜精品，過濾，在50～60℃真空烘干得石蒜堿成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從石蒜屬植物中提取石蒜堿的方法，其特征是使用纖維素復(fù)合酶進(jìn)行酶解的溫度45～55℃，被酶解溶液PH4.0～5.5，酶解時(shí)間6小時(shí)，纖維素復(fù)合酶的酶活力不低于2000u/ml，酶解時(shí)加水量為鮮石蒜球莖重量的4倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從石蒜屬植物中提取石蒜堿的方法，其特征是調(diào)酶解后的過濾液的PH用40％NaoH溶液，調(diào)節(jié)PH為9～10。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種從石蒜屬植物中提取石蒜堿的方法，其特征是調(diào)酶解后的過濾液的PH用40％NaoH溶液，調(diào)節(jié)PH為9～10。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種從石蒜屬植物中提取石蒜堿的方法，其特征是乙酸乙酯萃取次數(shù)為6次。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種從石蒜屬植物中提取石蒜堿的方法，其特征是反萃取用2％H2SO4溶液，用量為有機(jī)相體積的一半，分3次反萃取。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種從石蒜屬植物中提取石蒜堿的方法，其特征是酶解溫度55℃，被酶解溶液PH＝5。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種從石蒜屬植物中提取石蒜堿的方法，其特征是石蒜堿精品的烘干溫度為60℃，不超過60℃。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種從石蒜屬植物中提取石蒜堿的方法，其特征是酶解后的濾渣和高速離心分離所得的離心渣都可用作肥料，沒有廢渣。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種從石蒜屬植物中提取石蒜堿的方法，其特征是用2％H2SO4溶液反萃取后的有機(jī)相，可用于提取加蘭他敏。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從石蒜屬植物中提取石蒜堿的工藝方法，具體地說是用纖維素酶酶解法從石蒜植物塊莖中提取石蒜堿的方法，本發(fā)明提出了用纖維素酶酶解法從石蒜植物塊莖中提取石蒜堿的工藝流程和工藝條件。本發(fā)明制的石蒜堿成品純度可達(dá)99％，方法工藝操作簡單，節(jié)省工時(shí)，可工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，收率達(dá)4.69/萬。
文檔編號C12P17/18GK1936013SQ20061005121
公開日2007年3月28日 申請日期2006年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月12日
發(fā)明者黃玉君, 楊航, 周玉, 楊明飛, 胡芳 申請人:貴州芊芊園藝新技術(shù)發(fā)展公司