專利名稱：一種分離和提純天然產(chǎn)物中有效成分的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬化工分離技術(shù)領(lǐng)域，具體的是涉及一種采用膜分離和活性炭吸附純化技術(shù)分離和提純天然產(chǎn)物中有效成分的方法。
背景技術(shù)：
天然產(chǎn)物中有效成分的含量往往較低，且成分較復(fù)雜，而天然產(chǎn)物化學(xué)成分是發(fā) 現(xiàn)新藥或藥物活性先導(dǎo)化合物的重要來源，還廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、日用化工、食品等行 業(yè)。因此，天然產(chǎn)物中有效成分分離純化的新方法、新技術(shù)和工藝也隨之發(fā)展起來。公開 號為CN1919221公開了采用傳統(tǒng)的“水提醇沉”方法提取紫薇科植物菜豆樹中有效成分， 并制成任何一種藥劑學(xué)上的常規(guī)劑型，但提取率較低，且純化度不高。公開號為CN1969890 公開了采用超低溫冷凍和液氮浸泡低溫粉碎從鮮植物藥材、動物藥材以及海洋產(chǎn)物中提取 活性成分，可提高提取率，但使用的超低溫技術(shù)復(fù)雜，對設(shè)備可靠性要求很高。公開號為 CN101406487和公開號為CN101642632分別公開了采用超臨界和亞臨界流體萃取技術(shù)，使 用的設(shè)備繁多且復(fù)雜，運行參數(shù)難于控制，還需安裝泄漏報警裝置。公開號為CN101274156 公開了在萃取釜上加裝了超聲強化裝置(包括超聲發(fā)生器和換能頭)，使工藝和設(shè)備都更 為復(fù)雜。膜分離技術(shù)是一項新興的物質(zhì)分離提純和濃縮技術(shù)。近年來，隨著膜分離技術(shù)的 發(fā)展，部分傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝已由膜分離技術(shù)所代替。與傳統(tǒng)的分離技術(shù)相比，膜分離技術(shù)具有 以下特點①可在常溫下連續(xù)操作，并無相變過程；②過程中不需要加入其他試劑，大規(guī)模 生產(chǎn)中有節(jié)能和環(huán)保的優(yōu)勢；③不需加熱，尤其適宜加熱易變性的熱敏性物質(zhì)等優(yōu)點。吸附 分離技術(shù)也是一種常用的分離技術(shù)，是利用固體吸附劑對不同吸附質(zhì)之間吸附力的不同， 對特定的物質(zhì)進行吸附從而達到分離的目的。工業(yè)中常用大孔吸附樹脂、活性炭和分子篩 等，主要用于水溶性化合物的分離純化。由于天然產(chǎn)物提取液中的成分復(fù)雜，要獲得目標(biāo)成分靠單一的膜分離技術(shù)或吸附 分離技術(shù)往往達不到要求，因而，不得不再利用其他分離技術(shù)，如沉淀法、鹽析法、萃取法、 結(jié)晶和重結(jié)晶等，工藝復(fù)雜，特別是加入有機溶劑難以處理，成本高。公開號為CN 1490066 提出一種組合超臨界二氧化鈦流體萃取技術(shù)與分子蒸餾技術(shù)的提取天然產(chǎn)物中有效成分 方法，但如前所述，超臨界流體萃取使用的設(shè)備，運行參數(shù)難于控制，分子蒸餾設(shè)備更是投 資成本高，難于控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)而提供一種分離和提純天然產(chǎn)物中 有效成分的方法，采用該方法所得的有效成分純度高，吸附劑利用率高，且工藝簡單、成本 低廉。本發(fā)明為解決上述提出的問題所采用解決方案為一種分離和提純天然產(chǎn)物中有 效成分的方法，其特征在于包括以下步驟
1)天然產(chǎn)物有效成分提取將天然產(chǎn)物粉碎，利用熱回流提取法，其提取溫度 為80-90°C，提取時間1-2小時，提取次數(shù)3-4次；或利用微波提取法，工藝條件為功率 500-1000W、提取溫度60-80°C、提取時間5_10分鐘、提取次數(shù)1_3次；或利用超聲波提取 法，提取時間1-1. 5小時，提取次數(shù)3-4次；
2)膜分離除雜對目標(biāo)成分進行分析，根據(jù)分子量大小選擇合適的單一或多種不 同截留分子量分離膜進行分離除雜，得到分離純化后的提取液；3)吸附純化采用固體吸附劑對上述經(jīng)過膜分離純化后的提取液中的目標(biāo)成分 進行選擇性的吸附、解吸，得到分離純化的天然產(chǎn)物有效成分。按上述方案，所述的天然產(chǎn)物為植物中草藥材八角茴香、葛根、土茯苓、竹葉、銀杏 葉、五倍子、魔芋、淫羊藿、黃芪、柴胡、黃芩、絞股藍、麥冬、板黨、莼菜、大黃、三七、青蒿、淮 山或枸杞。按上述方案，步驟1)所述的天然產(chǎn)物粉碎后，再與蒸餾水或質(zhì)量濃度為20-80% 的乙醇溶液混合。按上述方案，所述的固體吸附劑為活性炭、大孔吸附樹脂或分子篩。本發(fā)明的有益效果在于1)雖然單獨膜分離技術(shù)或吸附分離技術(shù)在天然產(chǎn)物的 提純上已有運用，但是本發(fā)明是充分發(fā)揮兩者優(yōu)點，綜合地優(yōu)化工藝參數(shù)，從分離和提純的 整體來考慮兩個工藝過程。目前采用的膜分離技術(shù)是利用分子大小對天然產(chǎn)物的提取液 進行分離，分子大小相近的有效成分及雜質(zhì)難以得到有效的分離，吸附技術(shù)對特征物質(zhì)有 著更強的選擇性，彌補了膜分離在此方面的不足。天然產(chǎn)物的提取液中含有大量的淀粉、多 糖、熱源等大分子雜質(zhì)，如果直接運用吸附技術(shù)進行分離，又時常出現(xiàn)由于大分子物質(zhì)而造 成的吸附劑孔道堵塞現(xiàn)象；2)與傳統(tǒng)的“水提醇沉”方法比較，本方法以水為溶劑，或根據(jù) 天然產(chǎn)物有效成分的特性，如有必要，可加入適當(dāng)比例的乙醇；3)與超低溫冷凍技術(shù)比較， 不需要超低溫狀態(tài)的實現(xiàn)，更簡便；4)與超臨界或亞臨界溶劑萃取比較，可在常溫下連續(xù) 操作，并無相變過程，工藝簡潔，無對設(shè)備的苛刻要求，且達到的提取率較高，最終產(chǎn)物的純 度尚。
具體實施例方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的 內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施。實施例1 將15g八角茴香粉末與750mL蒸餾水(或質(zhì)量濃度30%乙醇溶液)混合，利用熱 回流提取法于80°C時提取八角茴香中的有效成分莽草酸，提取時間1小時，提取次數(shù)3次， 抽濾得提取液。然后利用膜分離技術(shù)進行除雜，選用截留相對分子量為10000的超濾膜進 行，截留除去熱源、多糖、水溶蛋白質(zhì)等，而可濾過莽草酸(相對分子量為162)。對上述分 離純化后的提取液，再利用活性炭作為固體吸附劑，吸附其中的莽草酸?；钚蕴课矫Р?酸為放熱過程，其操作溫度為30°C。再利用30%乙醇溶液對吸附飽和的活性炭進行解吸， 解吸率可達到96. 34%，三次吸附解吸后解吸效果達90. 12%，六次吸附解吸后解吸效果達 82. 21%，活性炭可再生使用。實施例2:
將15g葛根粉末與600mL質(zhì)量濃度為20%乙醇溶液預(yù)浸泡30分鐘，利用微波提 取法對其中的葛根素進行提取，微波提取的工藝條件為功率1000W、提取溫度60°C、提取時 間10分鐘、提取次數(shù)1次。然后利用膜分離技術(shù)進行除雜，選用截留相對分子量為10000 的超濾膜進行純化，截留除去熱源、多糖、水溶蛋白質(zhì)等，而可濾過葛根素(相對分子量 416. 38)。超濾所得截留液中可提純總黃酮。再利用大孔吸附樹脂AB-8作為固體吸附劑，吸 附濾過液中的葛根素。大孔吸附樹脂AB-8吸附葛根素為放熱過程，選取操作溫度為30°C。 再利用質(zhì)量濃度為70%乙醇溶液對吸附飽和的活性炭進行解吸，解吸率可達到90. 1%，三 次吸附解吸后解吸效果達83. 9%，六次吸附解吸后解吸效果達73. 2%?？蓪Υ罂孜綐渲?進行再生，重復(fù)使用。實施例3:將15g 土茯苓粉末與450mL質(zhì)量濃度為80%乙醇溶液混合利用微波提取法提取土 茯苓中的總黃酮。提取工藝條件為功率600W、提取溫度80°C、提取時間5分鐘、提取次數(shù)兩 次。首先利用膜分離技術(shù)進行除雜，選用截留分子量為50000的超濾膜進行純化，截留除去 大分子蛋白質(zhì)、多糖等，而可濾過總黃酮。再將濾出液進行第二次膜分離純化，選取截留相 對分子量為6000的超濾膜，除去水溶液鹽和金屬離子等。將得到的截留液利用大孔吸附樹 脂AB-8作為固體吸附劑，吸附濾過液中的總黃酮。再利用質(zhì)量濃度為90%乙醇溶液對吸附 飽和的樹脂進行解吸，解吸率可達到90. 1%。實施例4:將10g楠竹葉與500mL蒸餾水混合，利用超聲波提取法提取竹葉中的有效成分黃 酮，提取時間1.5小時，提取次數(shù)4次，抽濾得提取液。然后利用膜分離技術(shù)進行除雜，選用 截留相對分子量為10000的超濾膜進行，截留除去熱源、多糖、水溶蛋白質(zhì)等，而可濾過黃 酮類化合物。選取操作溫度為25°C，利用活性炭作為固體吸附劑，吸附濾過液中的黃酮類化 合物。再利用20%乙醇溶液對吸附飽和的活性炭進行解吸，解吸率可達到98. 15%，三次吸 附解吸后解吸效果達92. 47%,五次吸附解吸后解吸效果達89. 60%,活性炭可再生使用。實施例5 將20g淫羊藿與700mL質(zhì)量濃度為60 %乙醇溶液混合利用微波提取法提取淫羊藿 中的總黃酮。提取工藝條件為功率500W、提取溫度75°C、提取時間8分鐘、提取次數(shù)三次。 首先利用膜分離技術(shù)進行除雜，選用截留分子量為10000的超濾膜進行純化，截留除去大 分子蛋白質(zhì)、多糖等，而可濾過總黃酮。再將濾出液進行第二次膜分離純化，選取截留相對 分子量為6000的超濾膜，除去水溶液鹽和金屬離子等。將得到的截留液利用大孔吸附樹脂 AB-8作為固體吸附劑，吸附濾過液中的總黃酮。再利用80%乙醇溶液對吸附飽和的樹脂進 行解吸，總黃酮提取率達84. 5%。實施例6 將15g銀杏葉與600mL蒸餾水混合，利用熱回流提取法于85°C時提取銀杏葉中的 有效成分總黃酮，提取時間2小時，提取次數(shù)4次，抽濾得提取液。然后利用膜分離技術(shù)進行 除雜，選用截留相對分子量為10000的超濾膜進行，截留除去熱源、多糖、水溶蛋白質(zhì)等，而 可濾過總黃酮。再利用中孔分子篩作為固體吸附劑，吸附濾過液中的總黃酮。再利用25% 乙醇溶液對吸附飽和的分子篩進行解吸，解吸率可達到97. 16%，總黃酮提取率達75. 8%。
權(quán)利要求
一種分離和提純天然產(chǎn)物中有效成分的方法，其特征在于包括以下步驟1)天然產(chǎn)物有效成分提取將天然產(chǎn)物粉碎，利用熱回流提取法，其提取溫度為80-90℃，提取時間1-2小時，提取次數(shù)3-4次；或利用微波提取法，工藝條件為功率500-1000W、提取溫度60-80℃、提取時間5-10分鐘、提取次數(shù)1-3次；或利用超聲波提取法，提取時間1-1.5小時，提取次數(shù)3-4次；2)膜分離除雜對目標(biāo)成分進行分析，根據(jù)分子量大小選擇合適的單一或多種不同截留分子量分離膜進行分離除雜，得到分離純化后的提取液；3)吸附純化采用固體吸附劑對上述經(jīng)過膜分離純化后的提取液中的目標(biāo)成分進行選擇性的吸附、解吸，得到分離純化的天然產(chǎn)物有效成分。
2.按權(quán)利要求1所述的分離和提純天然產(chǎn)物中有效成分的方法，其特征在于所述的天 然產(chǎn)物為植物中草藥材八角茴香、葛根、土茯苓、竹葉、銀杏葉、五倍子、魔芋、淫羊藿、黃芪、 柴胡、黃芩、絞股藍、麥冬、板黨、莼菜、大黃、三七、青蒿、淮山或枸杞。
3.按權(quán)利要求1或2所述的分離和提純天然產(chǎn)物中有效成分的方法，其特征在于步驟 1)所述的天然產(chǎn)物粉碎后，再與蒸餾水或質(zhì)量濃度為20-80%的乙醇溶液混合。
4.按權(quán)利要求1或2所述的分離和提純天然產(chǎn)物中有效成分的方法，其特征在于所述 的固體吸附劑為活性炭、大孔吸附樹脂或分子篩。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分離和提純天然產(chǎn)物中有效成分的方法，包括以下步驟1)天然產(chǎn)物有效成分提取2)膜分離除雜；3)吸附純化。本發(fā)明的有益效果在于1)從分離和提純的整體來考慮兩個工藝過程，彌補了膜分離在此方面的不足；2)與傳統(tǒng)的“水提醇沉”方法比較，本方法以水為溶劑，或根據(jù)天然產(chǎn)物有效成分的特性，可加入適當(dāng)比例的乙醇；3)與超低溫冷凍技術(shù)比較，不需要超低溫狀態(tài)的實現(xiàn)，更簡便；4)與超臨界或亞臨界溶劑萃取比較，可在常溫下連續(xù)操作，并無相變過程，工藝簡潔，無對設(shè)備的苛刻要求，且達到的提取率較高，最終產(chǎn)物的純度高。
文檔編號B01D15/08GK101797447SQ20101013752
公開日2010年8月11日 申請日期2010年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者張虎極, 池汝安, 羅曄, 郭嘉, 黃坤 申請人:武漢工程大學(xué)