超聲場協助混合溶劑的苦楝素提取方法

2023-12-06 13:12:56

專利名稱：超聲場協助混合溶劑的苦楝素提取方法
技術領域：
本發明涉及天然產物的外加場協助提取工藝，特別是在超聲場協助下的浸提苦楝素的綜 合提取方法。
背景技術：
苦楝素(toosendanin)是從天然植物苦楝或川楝中提取的四環三路類物質，具有一定的 醫藥治療作用，並有著良好的廣譜殺蟲抗菌性能，對人體無損害，易於降解，可以用來防治 農作物病蟲害，是一種潛力巨大的植物源農藥。楝科植物有效成分的提取方法主要包括常規 溶劑浸提法、超臨界流體萃取法、微波協助浸提法和超聲場協助浸提法。由於苦楝素極性中 等，且苦楝樹皮或樹籽中雜質很多，用常規溶劑浸提法很難將其全部提出，且提取速度慢、 提取效率低，溶劑消耗過大。
超臨界二氧化碳萃取法選擇性好，操作溫度低，適於提取必須在常溫下提出的熱敏性成 分，但提取成本高、設備複雜，對於苦楝素等純度要求不高、植株中活性成分含量較低的物 質並不恰當。微波具有很強的穿透力.可以對浸提物內外部分同時均勻、迅速地加熱，故微 波協助提取效率較高，但不適用於熱敏性成分的提取，且微波提取設備製造難度高，難以實 現連續化生產。
國內外已有利用超聲波從另一楝科植物印楝中協助浸提印楝素(Azadirachtin)的報導， 如陳玉明在CN03117359.4中提到了將溶劑法與超聲波相結合的綜合浸提方法，將搾油後的 印楝種仁破碎加入到浸提溶劑中，用超聲波進行強化浸出處理，結果證明，在浸提20分鐘 時，印楝素浸出率從單一溶劑法的65~75%提高到了 85%以上，但該發明僅針對印楝種仁進 行了綜合提取，種仁中有效成分含量相對較高，浸提容易；而以樹皮或樹籽為提取對象一方 面能夠減少原料預處理的工作量， 一方面則因其中雜質繁多，較難達到好的浸提效果。迄今 尚未見有關超聲協助法與混合溶劑法聯合浸提楝科植物有效成分，尤其是浸提苦楝素的報 道。

發明內容
本發明所要解決的問題是提供一種超聲場協助混合溶劑的苦楝素提取方法，是從苦楝樹 皮或苦楝籽中進行苦楝素的提取，利用超聲波的空化效應、熱效應和機械效應，有效地破碎 細胞壁；利用溶劑的混合調配以恰當地調節提取劑極性，使得有效成分更快地滲出細胞和溶 出到溶液主體中，降低溶劑消耗和提取成本。
本發明解決技術問題採用如下方案-
本發明超聲場協助混合溶劑的苦楝素提取方法的特點是
直接以粉碎的苦楝樹皮或苦楝籽為被提物，將被提物加入到浸提溶劑中；再將加入有被 提物的浸提溶劑置於超聲場中，進行超聲場中的浸提；浸提液依次經過蒸餾濃縮、萃取分離、 蒸發乾燥，得到含有苦楝素的粉末；
所述浸提溶劑為兩種或兩種以上極性溶劑的混合溶劑，所述極性溶劑包括甲醇、乙醇、 丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷和水。
本發明提取方法的特點也在於
所述浸提溶劑是體積濃度為5~95%的混合溶劑。
所述超聲場的超聲頻率為28kHz、40kHz、45kHz或100kHz，超聲波體功率密度5 20W/L。 所述浸提溫度為4(M0(TC的恆溫。
所述被提物粉碎到10-60目，恆溫狀態下單次浸提時間為10~60分鐘、被提物與浸提溶 劑的質量體積比為1:5~15克/毫升，濾渣反覆浸提1 5次，合併浸提液。 與已有技術相比，本發明有益效果體現在
1、 本發明採用超聲場和混合溶劑浸提相結合的協同浸提方式，利用了超聲波的機械效 應、空化效應和內加熱作用，可有效地使細胞壁破裂，並增加苦楝素在溶劑中的溶解度，提 高其擴散速度和浸出過程中的濃度梯度，加速有效成分的溶出，實現高效率提取；利用混合 溶劑的極性調配作用，使浸提溶劑的極性參數在弱極性(如二氯甲烷的極性參數3.4)至強 極性(如水的極性參數10.2)之間自由調配，以更好地與苦楝素相似相溶，從而提高浸提率， 縮短浸出時間，提高設備的生產能力。
2、 本發明與相同條件的常規溶劑浸提法相比，在浸提40分鐘內，本發明可從每100克 苦楝樹皮中提取苦楝素1.5克以上，而單一溶劑水浸提法從等量苦楝樹皮中僅能提取0.7-0.8 克。可見，綜合提取方法使浸提速率提高了2倍以上，效果顯著。


圖1為本發明方法提取苦楝素粗品的高效液相色譜圖。 圖2為本發明方法提取苦楝素粗品的紅外光譜圖。 以下通過具體實施方式
，結合附圖對本發明作進一步說明。
具體實施例方式
實施例1:
將乾燥後的苦楝樹皮粉碎到60目，取10克置於250mL燒瓶中，按照1:10的比例加入 混合溶劑100mL均勻混合，其中混合溶劑是由蒸餾水與乙醇的分析純試劑混合配製而得，
混合溶劑中乙醇的體積濃度為70%，因此，混合溶劑的極性參數為6.07，即乙醇4.3x0.7+ 水10.2x0.3，在超聲頻率40kHz、超聲體功率密度10W/L，浸提溫度70。C下浸提40分鐘； 經過濾，濾渣放入250mL燒瓶中，再次加入上述混合溶劑100mL，並在超聲頻率40kHz、 超聲體功率密度10W/L、 70。C下浸提40分鐘。過濾後，合併濾液，減壓蒸餾，然後加入50 mL正丁醇萃取24小時後得萃取液，反覆3次，合併萃取液，減壓蒸發乾燥得到淡黃色粉 末產品。採用高效液相色譜儀、傅立葉紅外光譜儀對產物定性檢測(譜圖分別如圖l、圖2 所示)，採用對二甲氨基苯甲醛-硫酸顯色法測定苦楝素的提取率為1.5%。 實施例2:
將乾燥後的苦楝樹皮粉碎到40目，取10克置於250mL燒瓶中，按照1:15的比例加入 混合溶劑150mL均勻混合，其中混合溶劑是由蒸餾水與甲醇的分析純試劑混合配製而得， 混合溶劑中甲醇的體積濃度為70%，因此，混合溶劑的極性參數為7.68，即甲醇6.6x0.7+ 水10.2x0.3，在超聲頻率45kHz、超聲體功率密度5W/L，浸提溫度80'C下浸提30分鐘；經 過濾，濾渣放入250mL燒瓶中，加入上述混合溶劑150mL，再次在超聲頻率45kHz、超聲 體功率密度5W/L、 8(TC下浸提30分鐘。過濾後，將濾液合併，減壓蒸餾，然後加入50mL 乙酸乙酯萃取24小時後得萃取液，反覆萃取3次，合併萃取液，減壓蒸發乾燥得到淡黃色 粉末產品。採用高效液相色譜儀、傅立葉紅外光譜儀對產物進行定性檢測，採用對二甲氨基 苯甲醛-硫酸顯色法測定苦楝素的提取率為1.2%。
實施例3:
將乾燥後的苦楝籽粉碎到20目，取10克置於250mL燒瓶中，按照1:5的比例加入混合 溶劑50mL均勻混合，混合溶劑是由體積比為1:1的丙酮和二氯甲烷分析純試劑混合配製而 得，因此，混合溶劑的極性參數為4.4，即丙酮5.4x0.5+二氯甲烷3.4x0.5，在超聲頻率100kHz、 超聲體功率密度20W/L，浸提溫度70。C，浸提40分鐘。經過濾，濾渣放入250mL燒瓶中， 加入上述混合溶劑50mL，再次在超聲頻率100kHz、超聲體功率密度20W/L、 7(TC下浸提 40分鐘。經過濾，將濾液合併，減壓蒸餾，然後加入50mL乙酸乙酯萃取24h後得萃取液， 反覆3次，合併萃取液，減壓蒸發乾燥得到淡黃色粉末產品。採用高效液相色譜儀、傅立葉 紅外光譜儀對產物進行定性檢測，採用對二甲氨基苯甲醛-硫酸顯色法測定苦楝素的提取率 為1.3%。
具體實施中，後續精製工藝採用常規的蒸餾濃縮、多次萃取、減壓蒸發工藝，即利用正 丁醇、乙酸乙酯等中等極性溶劑萃取多次，萃取液合併後減壓蒸發得到苦楝素粉末粗品。
權利要求
1、超聲場協助混合溶劑的苦楝素提取方法，其特徵是直接以粉碎的苦楝樹皮或苦楝籽為被提物，將被提物加入到浸提溶劑中；再將加入有被提物的浸提溶劑置於超聲場中，進行超聲場中的浸提；浸提液依次經過蒸餾濃縮、萃取分離、蒸發乾燥，得到含有苦楝素的粉末；所述浸提溶劑為兩種或兩種以上極性溶劑的混合溶劑，所述極性溶劑包括甲醇、乙醇、丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷和水。
2、 根據權利要求1所述的超聲場協助混合溶劑的苦楝素提取方法，其特徵是所述浸提 溶劑是體積濃度為5 95%的混合溶劑。
3、 根據權利要求l所述的超聲場協助混合溶劑的苦楝素提取方法，其特徵是所述超聲 場的超聲頻率為28kHz、 40kHz、 45kHz或100kHz，超聲波體功率密度5 20W/L。
4、 根據權利要求1所述的超聲場協助混合溶劑的苦楝素提取方法，其特徵是所述浸提 溫度為40 100。C的恆溫。
5、 根據權利要求1所述的超聲場協助混合溶劑的苦楝素提取方法，其特徵是所述被提 物粉碎到10~60目，恆溫狀態下單次浸提時間為10 60分鐘、被提物與浸提溶劑的質量體積 比為1:5~15克/毫升，濾渣反覆浸提1 5次，合併浸提液。
全文摘要
超聲場協助混合溶劑的苦楝素提取方法，其特徵是直接以粉碎的苦楝樹皮或苦楝籽為被提物，將被提物加入到浸提溶劑中；再將加入有被提物的浸提溶劑置於超聲場中，進行超聲場中的浸提；浸提液依次經過蒸餾濃縮、萃取分離、蒸發乾燥，得到含有苦楝素的粉末；浸提溶劑為兩種或兩種以上極性溶劑的混合溶劑。本發明方法利用超聲波的空化效應、熱效應和機械效應，有效地破碎苦楝樹皮或苦楝籽細胞壁；利用溶劑的混合調配恰當地調節提取劑極性，使得有效成分能夠更快地滲出細胞溶出到溶液主體中，有效降低溶劑消耗和提取成本。
文檔編號C07J71/00GK101177448SQ20071019062
公開日2008年5月14日 申請日期2007年11月20日 優先權日2007年11月20日
發明者鵬 崔, 路緒旺 申請人:合肥工業大學