一種響應(yīng)面法優(yōu)化提取茉莉總黃酮的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種植物提取的方法，特別是涉及一種響應(yīng)面法優(yōu)化提取茉莉總黃酮的方法，屬于中藥技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]心血管疾病在世界各國(guó)的發(fā)病率逐年上升，已成超過癌癥威脅人類健康的“頭號(hào)殺手”，為患者死亡的主要原因。根據(jù)WHO對(duì)全球各種疾病死亡的統(tǒng)計(jì)，因心腦血管疾病死亡的人數(shù)占總死亡人數(shù)的30 %左右，給人民和社會(huì)造成巨大的精神和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。目前臨床上對(duì)高血壓、冠心病等缺血性心臟病的治療依然是以藥物為主，包括常用的β受體阻滯齊IJ、鈣離子拮抗劑、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑、血管緊張素II受體拮抗劑等西藥，還有銀杏葉、菊花等療效確切的中藥制劑。但由于知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、進(jìn)口藥物的價(jià)格偏高以及西藥服用時(shí)可能產(chǎn)生的耐受性及毒副作用，發(fā)掘中藥珍品，研發(fā)具有自我知識(shí)產(chǎn)權(quán)藥物，具有推動(dòng)中藥發(fā)展利國(guó)利民的重要社會(huì)意義。
[0003]茉莉(Jasminum samba)為被子植物門、木犀科、素馨屬(或茉莉?qū)?植物，原產(chǎn)于印度，現(xiàn)在我國(guó)廣西、廣東、江蘇、四川、福建、云南等地大量栽培，已成為世界上茉莉花產(chǎn)量最大的國(guó)家。全國(guó)茉莉栽培面積已經(jīng)達(dá)到3333 hm2，約占世界栽培面積的2 / 3，年產(chǎn)量占世界茉莉花總產(chǎn)量的50 %以上。茉莉開花期很長(zhǎng)，從初夏5月一直到晚秋10月，花開絡(luò)繹不絕，其根、莖、葉、花全身是寶，均有藥用價(jià)值。據(jù)《本草綱目》記載，茉莉花，辛、甘、涼、理氣、和中，煎服治下痢腹痛，煎水洗治眼結(jié)膜炎；茉莉根，苦、涼、有毒，麻醉、鎮(zhèn)痛、止痛，搗爛酒炒包敷患處治跌打損傷、筋骨疼痛，研末熟雞蛋黃調(diào)勻塞齲孔內(nèi)治齲齒，磨水服治失眠。
[0004]茉莉總黃酮的提取方法為常規(guī)的石油醚提取、醇提取、水提取和CO2超臨界提取。已有的提取方法工藝流程復(fù)雜，操作困難，時(shí)間長(zhǎng)，能耗高，得率較低，溶劑損耗大，污染環(huán)境，產(chǎn)品成本高。
[0005]碳酸二甲酯(Dimethyl carbonate ,縮寫DMC),是一種無(wú)色透明、有芳香氣味的液體，其來(lái)源廣泛，不僅可由石化、煤化路線合成，而且由可再生資源也可合成，此外可以通過溫室氣體CO2來(lái)合成碳酸二甲酯，既解決了環(huán)境問題，又利用了廉價(jià)的碳源。碳酸二甲酯具有無(wú)毒、無(wú)腐蝕性、氧含量高，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)范圍窄，表面張力大、粘度低、介電常數(shù)小、相溶性好的特點(diǎn)，分子結(jié)構(gòu)中含有甲基、羰基和甲酯基三種官能團(tuán)，溶解性能優(yōu)良，被譽(yù)為21世紀(jì)綠色化工原料及綠色化工產(chǎn)品的基石，是符合現(xiàn)代清潔工藝要求的環(huán)保型化工原料，1992年DMC在歐洲通過了非毒性化學(xué)品(Nontoxic substance)的注冊(cè)登記。碳酸二甲酯含有甲基、甲氧基和羰基，可以代替劇毒的光氣作羰基化劑，也可代替具有致癌作用的硫酸二甲酯作甲基化劑；碳酸二甲酯可代替氯氟烴、三氯乙烷等破壞大氣臭氧層的物質(zhì)用作清洗劑，還可用于醫(yī)藥行業(yè)；在油漆、涂料和膠粘劑行業(yè)中，碳酸二甲酯可替代甲苯類有毒溶劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種響應(yīng)面法優(yōu)化提取茉莉總黃酮的方法，對(duì)提取pH值、提取溫度、提取時(shí)間以及液固比影響茉莉總黃酮提取的因素進(jìn)行優(yōu)化，從而提高茉莉總黃酮的提取得率，縮短提取時(shí)間，降低能耗和產(chǎn)品成本，提高茉莉總黃酮的質(zhì)量和資源利用率，促進(jìn)藥品安全。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種響應(yīng)面法優(yōu)化提取茉莉總黃酮的方法，利用design expert軟件根據(jù)Box-Behnken設(shè)計(jì)提取多穗柯棕色素的溶劑pH值、溫度、時(shí)間以及溶劑與原料茉莉的液固比工藝條件，用超聲波輔助提取茉莉總黃酮，包括以下工藝操作步驟:
(O原料破碎:分別將茉莉花、莖和葉進(jìn)行破碎，備用；
(2)浸潰:將已破碎的茉莉花、莖或葉投入提取罐中，并以液固比15?20: I加入溶劑，浸潰10?20分鐘；
(3)提取:浸潰后升溫至85?92°C的條件下，啟動(dòng)超聲波，控制時(shí)間20?30分鐘，過濾，提取次數(shù)為2?3次,合并濾液；
(4)分離:將步驟(3)的合并濾液放置自然層析罐中自然層析0.5?I小時(shí)，排出溶劑繼續(xù)用于下一批生產(chǎn)用溶劑；
(5)純化:將步驟(4)分離的茉莉總黃酮提取液加入純化罐中，繼續(xù)自然層析，過濾，或者采用減壓蒸餾，得到茉莉總黃酮產(chǎn)品。
[0008]以上所述的溶劑為碳酸二甲酯，用鹽酸、乙酸或氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶劑pH值5.5?6。
[0009]以上所述的超聲波控制頻率為40?50 kHz ο
[0010]以上所述的破碎選用擠壓機(jī)、破碎機(jī)或壓輥機(jī)。
[0011]以上所述的減壓蒸餾是在氮?dú)狻⒍趸己蜌鍤獗Ｗo(hù)下進(jìn)行回收碳酸二甲酯。
[0012]本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
(I)本發(fā)明采用的溶劑碳酸二甲酯，克服了已有提取茉莉總黃酮浸出的溶劑不可避免存在的有機(jī)溶劑殘留問題，因而采用碳酸二甲酯為溶劑生產(chǎn)茉莉總黃酮，不污染產(chǎn)品，也不污染環(huán)境，更符合藥品的安全要求。碳酸二甲酯的爆炸極限為3.8?21.3%，以其作為浸出溶劑，大大減少了生產(chǎn)中的危險(xiǎn)性，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)安全，同時(shí)碳酸二甲酯不存在對(duì)操作者的健康的問題，是一種集清潔性和安全性于一身的價(jià)格低廉的綠色溶劑。
[0013](2)本發(fā)明采用的擠壓機(jī)、破碎機(jī)或壓輥機(jī)破碎茉莉花、莖或葉，能快速提取茉莉活性成分，降低能耗，產(chǎn)品得率較高。
[0014](3)本發(fā)明采用的超聲波技術(shù)提取，利用了超聲波的空化作用加速植物有效成分的溶出，另外利用超聲波的次級(jí)效應(yīng)，如機(jī)械振動(dòng)、擴(kuò)散、擊碎、化學(xué)效應(yīng)等，也能加速茉莉活性成分的擴(kuò)散釋放并充分與溶劑混合，利于提取完全，產(chǎn)品得率達(dá)98.6%。
[0015](4)本發(fā)明對(duì)原料進(jìn)行浸潰，原料先濕潤(rùn)后提取，解決了溶劑難滲透、活性成分難導(dǎo)出的技術(shù)問題。
[0016](5)本發(fā)明采用響應(yīng)面分析法(RSM)是依據(jù)幾個(gè)變量和一個(gè)或多個(gè)應(yīng)變量之間的回歸關(guān)系，通過回歸分析得到提取條件和提取結(jié)果的回歸關(guān)系優(yōu)化，從而確定最佳提取工藝是:溶劑pH值5.5?6、液固比15?20: 1、原料浸潰10?20分鐘、提取溫度85?92°C、超聲波提取時(shí)間20?30分鐘、自然層析0.5?I小時(shí)。
[0017](6)本發(fā)明方法工藝流程短，操作容易，提取時(shí)間短，溶劑損耗少，節(jié)能環(huán)保，產(chǎn)品得率高，產(chǎn)品成本低，大大減少了生產(chǎn)中的危險(xiǎn)性，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例，所列舉的實(shí)施例僅是本發(fā)明的具體方法，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0019]實(shí)施例1
一種響應(yīng)面法優(yōu)化提取取茉莉總黃酮的方法，工藝操作步驟為:
Cl)原料破碎:將茉莉花破碎機(jī)進(jìn)行破碎；
(2)浸潰:將已破碎的茉莉花50公斤投入提取罐中，再加入pH值6的碳酸二甲酯溶劑1000公斤，浸潰10分鐘；
(3)提取:浸潰后升溫至85°C，啟動(dòng)超聲波，控制頻率為40kHz，控制時(shí)間30分鐘，過濾，過濾渣重提取I次，合并濾液；
(4)分離:將步驟(3)的合并濾液放置層析罐自然層析I小時(shí)，然后排出溶劑繼續(xù)用于下一批生產(chǎn)；
(5)純化:將步驟(4)分離的茉莉總黃酮提取液加入純化罐中，繼續(xù)自然層析，過濾，得到茉莉總黃酮產(chǎn)品。產(chǎn)品提取率為99.1 %。
[0020]實(shí)施例2
一種響應(yīng)面法優(yōu)化提取取茉莉總黃酮的方法，工藝操作步驟為:
(O原料破碎:將茉莉莖用壓輥機(jī)進(jìn)行破碎；
(2 )浸潰:將已破碎的莖50公斤投入提取罐中，再加入pH值5.5的碳酸二甲酯溶劑750公斤，浸潰20分鐘；
(3)提取:浸潰后升溫至92°C，啟動(dòng)超聲波，控制頻率為40kHz，控制時(shí)間25分鐘，過濾，過濾渣重提取2次，合并濾液；
(4)分離:將步驟(3)的合并濾液放置層析罐自然層析0.8小時(shí)，然后排出溶劑繼續(xù)用于下一批生產(chǎn)；
(5)純化:將步驟(4)分離的茉莉總黃酮提取液加入純化罐中，繼續(xù)自然層析，過濾，得到茉莉總黃酮產(chǎn)品。產(chǎn)品提取率為98.6 %。
[0021]實(shí)施例3
一種響應(yīng)面法優(yōu)化提取取茉莉總黃酮的方法，工藝操作步驟為:
(O原料破碎:將茉莉葉用擠壓機(jī)進(jìn)行破碎；
(2)浸潰:將已破碎的茉莉葉50公斤投入提取罐中，再加入pH值5.8的碳酸二甲酯溶劑900公斤，浸潰15分鐘；
(3)提取:浸潰后升溫至90°C的條件下，啟動(dòng)超聲波，控制頻率為48kHz，控制時(shí)間20分鐘，過濾，過濾渣重提取I次，合并濾液；
(4)分離:將步驟(3)的合并濾液放置層析罐自然層析0.5小時(shí)，排出溶劑繼續(xù)用于下一批生產(chǎn)；
(5)純化:將步驟(4)分離的茉莉總黃酮提取液加入純化罐中，繼續(xù)自然層析，濾出再用常規(guī)減壓蒸餾得到茉莉總黃酮產(chǎn)品。產(chǎn)品提取率為98.8 %。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種響應(yīng)面法優(yōu)化提取茉莉總黃酮的方法，其特征在于:利用design expert軟件根據(jù)Box-Behnken設(shè)計(jì)提取多穗柯棕色素的溶劑pH值、溫度、時(shí)間以及溶劑與原料茉莉的液固比工藝條件，用超聲波輔助提取茉莉總黃酮，包括以下工藝操作步驟: (O原料破碎:分別將茉莉花、莖和葉進(jìn)行破碎，備用； (2)浸潰:將已破碎的茉莉花、莖或葉投入提取罐中，并以液固比15?20: I加入溶劑，浸潰10?20分鐘； (3)提取:浸潰后升溫至85?92°C的條件下，啟動(dòng)超聲波，控制時(shí)間20?30分鐘，過濾，提取次數(shù)為2?3次,合并濾液； (4)分離:將步驟(3)的合并濾液放置自然層析罐中自然層析0.5?I小時(shí)，排出溶劑繼續(xù)用于下一批生產(chǎn)用溶劑； (5)純化:將步驟(4)分離的茉莉總黃酮提取液加入純化罐中，繼續(xù)自然層析，過濾，或者采用減壓蒸餾，得到茉莉總黃酮產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種響應(yīng)面法優(yōu)化提取茉莉總黃酮的方法，其特征在于:所述的溶劑為碳酸二甲酯，用鹽酸、乙酸或氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶劑pH值5.5?6。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種響應(yīng)面法優(yōu)化提取茉莉總黃酮的方法，其特征在于:所述的超聲波控制頻率為40?50 kHz ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種響應(yīng)面法優(yōu)化提取茉莉總黃酮的方法，其特征在于:所述的破碎選用擠壓機(jī)、破碎機(jī)或壓輥機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種響應(yīng)面法優(yōu)化提取茉莉總黃酮的方法，其特征在于:所述的減壓蒸餾是在氮?dú)?、二氧化碳和氬氣保護(hù)下進(jìn)行回收碳酸二甲酯。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種響應(yīng)面法優(yōu)化提取茉莉總黃酮的方法，利用design expert軟件根據(jù)Box-Behnken設(shè)計(jì)確定最佳提取工藝：溶劑pH值5.5～6、液固比15～20∶1、原料浸漬10～20分鐘、提取溫度85～92℃、超聲波提取時(shí)間20～30分鐘、自然層析0.5～1小時(shí)。本發(fā)明采用的溶劑碳酸二甲酯是一種集清潔性和安全性于一身的綠色溶劑，利用了超聲波的空化作用、次級(jí)效應(yīng)能加速茉莉活性成分的擴(kuò)散釋放并充分與溶劑混合，利于提取完全，產(chǎn)品得率達(dá)98.6%。本方法工藝流程短，操作容易，提取時(shí)間短，溶劑損耗少，節(jié)能環(huán)保，產(chǎn)品得率高，產(chǎn)品成本低，大大減少了生產(chǎn)中的危險(xiǎn)性，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。
【IPC分類】A61K36-63
【公開號(hào)】CN104666430
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510068758
【發(fā)明人】黃鎖義, 劉燕, 劉艷, 程世嘉, 潘喬丹, 黃上峰
【申請(qǐng)人】右江民族醫(yī)學(xué)院
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年2月10日