一种提取花生壳总黄酮的工艺的制作方法

xiaoxiao2020-10-23  28

一种提取花生壳总黄酮的工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物技术领域,涉及提取花生壳总黄酮的工艺。
【背景技术】
[0002] 花生是豆科一年生草本植物,广泛种植在世界各地。我国是花生生产大国,年产 量达到1500万吨以上;同时也是世界上农业废弃物产出量最大的国家,每年农业生产废弃 物产量约为6. 5亿吨。农业废弃物综合利用问题,是世界各国普遍需要解决的课题。特别 是随着自然资源日趋短缺和废弃物数量剧增,农业废弃物越来越受到人们重视。农业废弃 物综合利用问题,是世界各国普遍需要解决的课题。特别是随着自然资源日趋短缺和废弃 物数量剧增,农业废弃物越来越受到人们的重视。农业废弃物资源化已成为农业循环经济 的重要内容,是改善农业生态环境的必然要求,是节约型社会的一个具体体现。对于缓解资 源不足,减少环境污染,拓展农业外部功能,提高农业综合效益,都具有重要的意义。花生壳 就是农产品加工废弃物的一种。我国年副产花生壳近4000千吨,占花生果重的30%左右。 这些花生壳除了少部分被利用做饲料和燃料外,大部分被废弃掉,造成了资源极大浪费。据 有关资料报道,花生壳中粗蛋白含量4. 8% -7. 2%,粗脂肪含量1. 2% -2. 8%,无氮浸出物 10. 6% -21. 1%,粗纤维65. 7% -70. 3%。此外,还含有钙、磷、镁、钾、铁、锰、锌、铜等矿物 质。作为药用成分,主要是黄酮类化合物,其中木犀草素是有效成分,此外还含有谷甾 醇-D-葡萄糖苷、皂苷等。因此,为花生壳找合理的应用途径,提高其利用价值具有重要意 义。
[0003] 心血管疾病是目前危害人类健康的第一杀手,以木庫草素为代表的花生壳中黄酮 类成分被认为能降低血压、改善高血脂症状,美国已开发了花生壳提取物用于降低高血压、 高血脂的药物;日本有关食品研宄部门也在进行花生壳提取物的药学研宄,这类由花生壳 提取物开发的药品将很快进入临床。此外,黄酮类化合物是植物次生代谢产物,广泛低存在 于自然植物中,以游离态或与糖结合为苷的形式存在,不仅数量种类繁多,而且结构类型复 杂多样,表现多种多样的药理活性,能防治心脑血管系统疾病和呼吸系统疾病,具有抗炎抑 菌、降血糖,抗氧化,抗辐射、抗癌、抗肿瘤及增强免疫力等药理作用。

【发明内容】

[0004] 为了克服现有技术不利于工业化生产的缺陷,本发明公开了一种节约成本,操作 简单的提取花生壳总黄酮的工艺,该工艺采用大孔吸附树脂富集药材中有效成分,再结合 其他方法进行定性鉴定和含量测定,得到了总黄酮含量较高的产物,为制剂研宄打下良好 基础。
[0005] 本发明的花生壳总黄酮的提取方法,包括以下步骤:
[0006] 1)取适量药材,进行粉碎,置于圆底烧瓶中,加入10倍量浓度为70%的乙醇溶液, 浸泡24h,回流提取3次,每次2h。合并提取液,回收乙醇,蒸干残余提取溶剂,得浸膏;
[0007] 2)将花生壳粗提取物浸膏加入适量的水,用玻璃棒搅拌至混悬,转移至萃取瓶 中;
[0008] 3)加入等体积石油醚,盖上瓶塞,轻轻震荡数次,静置12h,转移石油醚层,并加入 等体积石油醚,直至石油醚层无色;
[0009] 4)向石油醚萃取后的水层加入等体积乙酸乙酯,盖上瓶塞,轻轻震荡数次,静置 12h;
[0010] 5)采用旋转蒸发仪回收乙酸乙酯,并将得到的萃取物水浴蒸干,得到花生壳总黄 酮粉末,重复上述操作,直至乙酸乙酯层无色;
[0011] 6)大孔吸附树脂精制,条件如下:树脂柱:(65. 5cm*100cm;吸附条件:上柱液总黄 酮含量I. 4mg/ml;上柱液pH6. 5 ;上柱液体积约1600mL;上柱流速lBV/h;采用2次上样法; 洗脱条件:先用水洗至流出液无色;洗脱剂60%乙醇;洗脱剂流速3BV/h;洗脱体积:开始 时,洗脱液颜色为棕黄色,之后颜色变浅直至恒定,此时停止收集。
[0012] 本发明的有益效果为:提取精制工艺操作简单且结果稳定可靠,所需试剂器材均 可重复利用,工业能耗极低,原料成本低廉,非常适合大规模的工业化生产。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合具体实施例对本发明进一步解释说明。
[0014] 实施例1
[0015] 提取方法的考察如下:将花生壳适当粉碎,称取l〇g,置于圆底烧瓶中,加入10倍 量浓度为70%乙醇,分别采用超声提取法和回流提取法,每种方法提取3次,每次lh。过滤, 精密吸取0. 4mL滤液置于IOmL量瓶中,加入2mL5%的AlCl3溶液,再加入lmol/LCH3C00K 溶液3. 2mL,最后用甲醇溶解并定容至刻度。按照紫外分光光度法在200-600nm波长范围内 进行扫描。按照标准曲线方程A= 0. 0894C-0. 022,r= 0. 9998计算出总黄酮含量。以总 黄酮提取率(提取物总黄酮含量/药材量)和转移率(提取物总黄酮含量/药材中总黄酮 含量*100% )为指标来评价提取方法优劣。结果见表1。
[0016] 表1总黄酮提取方法的考察
[0017]
[0018] 由上表可知,回流提取法和超声提取法所得总黄酮提取率和转移率相近,考虑到 工业生产,故本文最终选用回流提取法。
[0019] 实施例2
[0020] 本文采用乙醇作为提取溶剂来提起花生壳总黄酮,及保证了总黄酮含量,又减少 了有机溶剂污染。
[0021] 实施例3
[0022] 乙醇浓度的考察如下:将花生壳适当粉碎,称取10g,置于圆底烧瓶中,加入10倍 量浓度为O%、10 %、30 %、50 %、70 %、90 %乙醇溶液,回流提取2h,过滤,将滤液按照实施 例1中方法测定吸光度。再按照实施例1中的标准曲线计算出总黄酮含量。以总黄酮提取 率和转移率为指标来选择乙醇的最优浓度。结果见表2
[0023] 表2在不同乙醇浓度下总黄酮的提取率和转移率的比较
[0024]
[0025] 由上表可知,当采用浓度为70%乙醇回流提取时,提取率和转移率最高。因此选择 70%乙醇为提取溶剂。
[0026] 实施例4
[0027] 正交试验对提取工艺的优化如下:取花生壳9份,选择溶剂用量(A)、提取次数 (B)、提取时间(C)及浸泡时间(D)作为考察对象,以总黄酮提取率为指标,选用L9(34)正 交表进行试验。因素水平设计及结果见表3和表4
[0028] 表3因素水平设计正交试验设计
[0029]
[0032] 由上表可知,直观分析结果表明各因素对总黄酮提取率影响大小顺序为:A>D> C>B,最优组合为A3B3C2D1,考虑到因素D对总黄酮提取率影响较大,而因素B影响较小,故 综合考虑,确定最佳提取物工艺为A3B2C2D3,即药材浸泡24h,10倍量浓度为70%乙醇,提取 3次,每次2h。
[0033] 实施例5
[0034] 最佳提取工艺重现性试验如下:按正交试验确定的提取工艺,取花生壳3份,适当 粉碎,每份称取l〇〇g,置于圆底烧瓶中,加入10倍量浓度70%乙醇溶液,浸泡24h,回流提 取3次,每次2h。合并提取液,回收乙醇,蒸干残余提取溶剂,得浸膏。按实施例1中的方 法测定吸光度,再按实施例1中的标准曲线方程总黄酮含量。在以下色谱条件下,测定木 犀草素含量:色谱柱:大连江申C18-BDS柱(5ym,200mm*4. 6mm);流动相:甲醇:0. 2%磷酸 (51 ::49);流速:lmL/min;检查波长:350nm;柱温:室温;进样量:20yL。以总黄酮提取率 和转移率为目标,考察工艺重现性。并记录膏量,出膏率。结果见表5。
[0035] 表5精制结果
[0036]
[0038] 由上表可知,提取工艺重现性良好。且粗提取物中总黄酮含量约为7. 8%,木犀草 素含量为3. 7%。
[0039] 实施例6
[0040] 采用石油醚对花生壳总黄酮粗提取物萃取,意在除去提取物中小极性杂质。具体 操作方法如下:将花生壳粗提物浸膏加入适量的水,用玻璃棒搅拌至混悬,转移至萃取瓶 中;加入等体积石油醚,盖上瓶塞,轻轻震荡数次,精制12h,转移石油醚层,并重新加入等 体积石油醚,重复上述操作,直至石油醚层无色。回收石油醚,将水层保留待用。最终试验 共萃取3次后,石油醚层无色。
[0041] 实施例7
[0042] 将石油醚萃取后的水层溶液用乙酸乙酯进行萃取,意在萃取水层中的黄酮类物 质,具体方法如下:向石油醚萃取后的水层加入等体积乙酸乙酯,盖上瓶塞,轻轻震荡数次, 静置12h,采用旋转蒸发仪回收乙酸乙酯,并将得到的萃取物水浴蒸干,得花生壳总黄酮粉 末。重复上述操作,直至乙酸乙酯层无色。最终试验共萃取5次后,乙酸乙酯层无色。合并 萃取物,称重,按照实施例1和实施例5中的方法分别测定萃取物中总黄酮含量和木犀草素 含量,并计算转移率。 结果见表6。
[0043] 表6用石油醚和乙酸乙酯萃取总黄酮的结果
[0044]
[0045] 由上表可知,经过石油醚,乙酸乙酯萃取后的花生壳总黄酮含量提高到29. 82%, 木犀草素含量提高到14. 75%。
[0046] 实施例8
[0047] DlOl型大孔树脂的预处理方法如下:取适量大孔树脂,置于水盆中,以95%乙醇 浸泡24h;再用95%乙醇淋洗,至上清液与水等体积混合不浑浊为止,再以大量水洗去乙 醇,备用。
[0048] 实施例9
[0049] 树脂对花生壳总黄酮静态吸附试验,方法如下:称取预处理后的树脂适量,置于 IOOmL锥形瓶中;加入花生壳总黄酮提取液(浓度为2. 06mg/mL,Atl= 0. 786),不时振摇,隔 一定时间测定溶液中残余总黄酮含量,再吸取I. 5mL定容于25mL量瓶中,按照实施例1中 的方法测定吸光度,计算残留液浓度,折算树脂吸附量,结果见表7和表8。
[0050] 表7树脂吸附结果
[0054] 由上表可知,DlOl树脂最大静电吸附量为28. 5mg/g。
[0055] 实施例10
[0056] 为了对树脂吸附条件进行选择,进行了如下试验观察:
[0057] (1)样品溶液流速考察的方法如下:取15mL预处理DlOl树脂装柱,加入等体积花 生壳总黄酮提取液,调节不同流速,考察流速对树脂吸附花生壳总黄酮的影响。取IOOmL浓 度为I. 34mg/mL的花生壳总黄酮提取液,按不同流速上样,收集等体积流出液,按照实施例 1中的方法C测定吸光度,计算吸附量,结果见表9。
[0058] 表9样品流量的考察
[0059]
[0060] 由上表可知,随着上样速度增加吸附量降低,当流速为lBV/h时,吸附量最大,故 采用此流速上柱。
[0061] (2)上柱样品溶液浓度考察方法如下:取15mL预处理后DlOl树脂装柱,取不同 浓度花生壳总黄酮提取液,调节流速为lBV/h,考察样品浓度对树脂吸附花生壳总黄酮的影 响。收集等体积过柱液体,按实施例1中的方法测定过柱液的吸光度,计算吸附量,结果见 表10〇
[0062] 表10样品浓度考察
[0063]
[0064] 由上表可知,在一定浓度范围内,随样品溶液浓度增加,树脂吸附量也随着增大, 直至平衡。因此选择浓度为1.4mg/mL的样品上柱。
[0065] (3)样品溶液pH值考察的方法如下:取15mL预处理后DlOl树脂装柱,加入不同 PH值得花生壳总黄酮提取液,调节流速为lBV/h,考察酸度对树脂吸附花生壳总黄酮的影 响。收集等体积过柱液体,按照实施例1中的方法测定过柱吸光度,计算吸附量,结果见表 11、表12。表11样品pH考察
[0069] 由上述表可知,随着pH值增大,树脂对总黄酮的吸附量减小;pH< 5时,溶液中有 沉淀,该沉淀随pH值减小而增加,不利于吸附。因此选取pH6. 5为样品溶液最佳上样pH。
[0070] 实施例11
[0071] 为了对树脂洗脱条件进行选择,进行了如下试验观察:
[0072] 乙醇浓度考察的方法如下:取一定量预处理后的树脂装柱,用浓度为I. 4mg/mL的 样品溶液,以lBV/h流速上柱;而后用水冲洗,至水无色;再分别用浓度为30%、40%、50%、 60%、70 %、80%、90 %乙醇洗脱液按I. 5BV/h流速进行洗脱,至洗脱液颜色不再改变,收集 等体积过柱液,按实施例1中方法测定过柱液吸光度,计算总黄酮含量,蒸干过柱液,计算 出胃率。结果见表13。
[0073] 表13洗脱液浓度的考察
[0075] 由上表可知,当乙醇浓度范围在30% -60%时,总黄酮含量随乙醇浓度增加而增 加,且乙醇浓度为60%时,总黄酮含量最高;当乙醇浓度范围在60% -90%时,总黄酮含量 随乙醇浓度增加而减少。故选用浓度为60 %的乙醇作为洗脱剂,洗脱效果最佳。
[0076] (2)洗脱剂流速的选择:采用3BV/h流速进行洗脱,效果最好。故采用此流速进行 洗脱,试验结果证明洗脱效果较好。
[0077] 实施例12
[0078] 大孔吸附树脂纯化工艺验证的方法如下:根据上述试验筛选出放大试验条件如 下:树脂柱:〇5. 5cm*100cm;吸附条件:上柱液总黄酮含量I. 4mg/mL;上柱液pH6. 5 ;上柱 液体积约1600mL;上柱液流速lBV/h;采用2次上样法。洗脱条件:先用水洗至流出液无色; 洗脱剂60 %乙醇;洗脱剂流速3BV/h;洗脱体积;开始时,洗脱液颜色为棕黄色,之后颜色变 浅直至恒定。此时停止收集,体积约为500mL。蒸干,得到浸膏,计算出膏率。按照实施例 1中的方法测定浸膏吸光度,计算总黄酮含量;按照实施例5的方法测定浸膏中木犀草素含 量,计算转移率。重复上述验证试验2次,结果见表14。
[0079] 表14精制结果
[0080]
[0081] 由上表可知,大孔吸附树脂纯化工艺稳定,纯化后总黄酮含量达到61. 1%,木犀草 素含量达到37. 5%。
[0082] 实施例13
[0083] 最终提取精制工艺验证的方法如下:采用上述提取精制试验条件,提取花生壳药 材l〇kg,进行中试放大,以考察提取精制工艺稳定性。结果见表15。
[0084] 表15精制结果
[0085]
[0086] 由上表可知,该提取精制工艺经放大后,与小试结果基本吻合,即该工艺稳定可 与巨〇
[0087] 最后,还需要注意的是,以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然,本发 明不限于以上实施例,还可以进行许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内 容直接导出或者联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种提取花生壳总黄酮的工艺,其包括如下步骤: 1) 药材适量,10倍量70%乙醇,浸泡24h,回流提取3次,每次2h; 2) 回收乙醇,蒸干残余提取溶剂,得浸膏; 3) 石油醚萃取3次,再用乙酸乙酯萃取5次; 4) 采用大孔吸附树脂精制,条件如下:树脂柱,5. 5cm*100cm;吸附条件:上柱液总黄 酮含量I. 4mg/ml;上柱液pH6. 5 ;上柱液体积约1600mL;上柱流速lBV/h;采用2次上样法; 洗脱条件:先用水洗至流出液无色;洗脱剂60%乙醇;洗脱剂流速3BV/h;洗脱体积:开始 时,洗脱液颜色为棕黄色,之后颜色变浅直至恒定,此时停止收集。2. 根据权利要求1所述的提取花生壳总黄酮的方法,其特征在于步骤1)中,所述的乙 醇溶液浓度为70% ;乙醇溶剂用量为10倍;浸泡时间为24h;提取次数为3次;提取时间为 2h;萃取过程使用的是石油醚,萃取次数为3次。3. 根据权利要求1所述的提取花生壳总黄酮的方法,其特征在于步骤3)中,所述的萃 取方法为将花生壳粗提物浸膏加入适量的水,用玻璃棒搅拌至混悬,转移至萃取瓶中;加入 等体积石油醚,盖上瓶塞,轻轻震荡数次,精制12h,转移石油醚层,并重新加入等体积石油 醚,重复上述操作,直至石油醚层无色,回收石油醚,将水层保留待用;最终试验共萃取3次 后,石油醚层无色。4. 根据权利要求1所述的提取花生壳总黄酮的方法,其特征在于步骤3)中,所述的萃 取方法为向石油醚萃取后的水层加入等体积乙酸乙酯,盖上瓶塞,轻轻震荡数次,静置12h, 采用旋转蒸发仪回收乙酸乙酯,并将得到的萃取物水浴蒸干,得花生壳总黄酮粉末,重复上 述操作,直至乙酸乙酯层无色,最终试验共萃取5次后,乙酸乙酯层无色。5. 根据权利要求1所述的提取花生壳总黄酮的方法,其特征在于步骤4)中,所述的 大孔吸附树脂的吸附条件为上柱液总黄酮含量I. 4mg/ml;上柱液pH6. 5 ;上柱液体积约 1600mL;上柱流速lBV/h;采用2次上样法。6. 根据权利要求1所述的提取花生壳总黄酮的方法,其特征在于步骤4)中,所述的大 孔吸附树脂的洗脱条件为先用水洗至流出液无色;洗脱剂60%乙醇;洗脱剂流速3BV/h;洗 脱体积:开始时,洗脱液颜色为棕黄色,之后颜色变浅直至恒定,此时停止收集。
【专利摘要】本发明公开了一种全新且操作简单的提取方法花生壳总黄酮的工艺。粗提取方法包括将粉碎的花生壳粉末用乙醇进行粗提取,回收乙醇,蒸干残余提取溶剂,得浸膏。精制工艺为用石油醚萃取,再用乙酸乙酯萃取,而后采用大孔吸附树脂精制。并对大孔树脂的吸附条件和洗脱条件进行了考察。该提取精制工艺操作简单且结果稳定可靠,适于工业化生产。
【IPC分类】A61K36/48
【公开号】CN104906171
【申请号】CN201510173099
【发明人】王淑君, 郝丹妮
【申请人】沈阳北苑医药有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年4月13日

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