一種從槐角中綜合提取染料木素和山奈酚的方法
2023-06-07 04:05:21
專利名稱：一種從槐角中綜合提取染料木素和山奈酚的方法
技術領域：
本發明屬於中藥化學技術領域，涉及提取染料木素、山奈酚的方法，具體涉及一種從槐角原料中綜合提取染料木素和山奈酚的方法。
背景技術：
槐角，別名槐實、槐子、槐豆、天豆、槐連豆,是豆科植物槐Sophora japonicaL.的成熟果實。味苦，性寒。歸肝、大腸經。功能清熱、潤肝、涼血、止血。主治腸風洩血、痔血、崩漏、血淋、血痢、心胸煩悶、風眩欲倒、溼瘡溼癢。槐角中含有豐富的黃酮類化合物，其中染料木素和山奈酚是主要活性成分之一。染料木素是一種異黃酮化合物，又叫金雀異黃素，廣泛存在於豆科植物中，在體內代謝具有雌激素樣作用，被稱為植物性雌激素類藥物。其在體內主要是通過競爭性地結合雌激素受體而發揮作用，醫藥中被用於預防和治療婦科腫瘤、骨質疏鬆症、心血管疾病，亦用於美容、減肥、減少女性的熱潮紅與絕經期綜合症。山奈酚為一種黃酮醇類化合物，該化合物具有多種藥理活性，如抗氧化作用、抗炎作用等，有抗菌作用，對黃色葡萄球菌及綠膿桿菌、傷寒桿菌、痢疾桿菌均有抑制作用；治療支氣管炎；有利於糖尿病白內障的治療。用於抗癌、抗癲癇抗炎、抗氧化劑、解痙、抗潰瘍、利膽利尿、止咳。現有報導的文獻、專利大多除了針對於山奈酚和染料木素的生物活性和功能配方，少量的染料木素提取工藝研究，而對於山奈酚提取純化方法的專利較少，更沒有綜合開發兩種產品的方案。目前，針對於染料木素提取純化的工藝路線主要包括水或有機溶劑提取、酶解或酸水解、柱層析等步驟。例如專利文獻CN 1860238A從槐角中提取含異黃酮的提取物，採用熱水提取，酶處理，乙醇溶解乾燥；專利文獻CN1940081A採用發酵，乙酸乙酯萃取和矽膠柱分離得到染料木素；專利文獻CN101210004A採用固相萃取柱分離染料木素，回收率70% ；專利文獻CN101497594A從木豆根莖中提取染料木素，同樣採用酶和酸誘導技術以及大孔樹脂和矽膠柱分離，染料木素含量達到95% ;專利文獻CN 101709057A乙醇超聲波提取，酸水解，然後再採用矽膠柱層析，從槐角中提取出染料木素；專利文獻CN 101760488A酶解原料，乙醇回流提取槐角中的染料木素；專利文獻CN 102491965A採用鹽酸-有機溶劑水解槐角總黃酮得染料木素；專利文獻CN1465571醇提、水沉、水解、結晶得染料木素，收率1%，含量95% ;專利文獻CN 102174621A採用水提，酶解等步驟從槐角中製備異黃酮苷元提取物。總體來說，採用酶解方式將黃酮苷轉化成黃酮苷元，生產周期長，且轉化率不高，導致終產品收率低，同樣柱層析方法也會使得整個加工過程時間延長，死吸附現象影響收得率。專利文獻CN 1269810C和CN 1216878C都是採用酸水解和有機溶劑萃取方法提取純化染料木素，萃取會產生乳化現象，不易分離，而且使用萃取溶劑汙染大，成本高。對於山奈酚的研究專利較少，主要的提取純化方式同樣是水解山奈酚糖苷為山奈酚，選擇柱層析進一步純化。專利CN 101357913A槐角採用水提取，大孔樹脂純化，酸水解，混合溶劑提取得山奈酚，含量大於90%，收率低；專利文獻CN 101759678A和CN 101845467A均採用鹼性溶劑提取，酶解，乙酸乙酯萃取，最後甲醇重結晶，山奈酚含量大於99% ;專利文獻CN101941961A從鳳仙花中提取分離山奈酚，採用大孔樹脂分離，柱層析純化，重結晶。柱層析的選擇很大程度上制約了產品的有效成分回收率，生產時間也間接拖延。
發明內容
本發明旨在綜合開發槐角原料，提供一種從槐角原料中綜合提取染料木素和山奈酚的方法，以克服現有技術無法對兩種產品綜合開發而導致的資源浪費，並且優化提取步驟，降低生產成本，提升可操作性。本發明的技術思想體現在下述步驟一.原料粉碎，採用酸水水解，再採用有機溶劑提取酸解渣(該步驟可以將山奈酚糖苷和染料木素糖苷直接 水解為山奈酚和染料木素，並且同時提取出來)。二.合併提取液，濃縮，過濾，沉澱是山奈酚和染料木素的混合物(因為之前酸解步驟的採用，所以二者含量較高，雜質較少)。三.步驟二中得到的沉澱採用鹼水液提取，離心分離，沉澱為山奈酚，上清液為染料木素(該步驟選擇了適宜的鹼液，可將山奈酚和染料木素一步最大程度地分離)。四.步驟三中所得沉澱採用有機溶劑溶解，加入吸附劑進行純化，過濾，濃縮，離心分離，得淡黃色粉末，為山奈酚。五，步驟三所得上清液採用吸附劑進行脫色，過濾之後調節PH值，放置沉澱，離心分離，得白色粉末，為染料木素。為實現以上發明目的，本發明給出以下基本的解決方案一種從槐角中綜合提取染料木素和山奈酚的方法，包括以下步驟(I)水解對槐角原料進行粉碎得粉碎物，用槐角原料質量3-10倍量的酸水溶液對粉碎物進行水解，水解溫度為50°C -100°C，過濾，得到濾渣和濾液；本步驟中所述酸水溶液中酸性試劑的質量濃度為1%_10%，所述酸性試劑為鹽酸、硫酸、甲酸或冰醋酸；(2)提取將步驟(I)所得濾渣水洗至水洗液為中性後，採用3-10倍濾渣質量的有機溶劑對濾渣進行提取，提取溫度為50°C -100°C，得到提取液；所述有機溶劑為甲醇、乙醇、丙酮、氯仿中的一種或任意混合；(3)濃縮將步驟(2)所得提取液進行濃縮，得到浸膏，浸膏比重I. 05-1. 2 (kg/L);然後離心分離，得濾液與沉澱；(4)分離將步驟(3)所得沉澱加入其質量的3-10倍量鹼水溶液進行提取，所述鹼水溶液中鹼性試劑的質量濃度為1%_30%，提取溫度10°C -80°C ;離心分離，得濾液和沉澱；所述鹼性試劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉或碳酸氫鈉；(5)重結晶將步驟(4)所得沉澱加入其質量的5倍量80%乙醇進行提取，提取溫度為500C -100°C，得到的提取液中加入沉澱質量10%_40%的吸附劑，攪拌均勻(半小時即可)，過濾，將濾液濃縮至其原體積的1/10-1/2，靜置，離心分離，將得到的沉澱烘乾，得淡黃色粉末，為山奈酚；本步驟中所述吸附劑採用活性炭、活性白土、硅藻土、氧化鋁中的一種或任意組合；(6)脫色
將步驟(4)所得濾液加入槐角原料質量1%_10%的吸附劑進行脫色，過濾，得脫色液；本步驟中所述的吸附劑採用活性炭、活性白土、硅藻土、氧化鋁中的一種或任意組合；(7)結晶將步驟(6 )所得脫色液採用酸水溶液調節溶液至pH=l_7，靜置，離心分離，將所得沉澱烘乾，得白色粉末，為染料木素；本步驟中所述的酸水溶液採用鹽酸、硫酸、磷酸或乙酸。
基於上述基本技術方案，本發明還作了如下優化限定上述步驟(I)中最佳的酸性試劑為硫酸，質量濃度為5% ;並且步驟(2)中採用的提取溶劑為85%乙醇(水溶液V/V)。上述步驟(4)中採用的最佳的鹼性試劑為碳酸鈉，質量濃度為20%。上述步驟(5)中採用的吸附劑優選氧化鋁，吸附劑質量為沉澱質量的25%。上述步驟(6)中採用的吸附劑優選活性炭，吸附劑質量為槐角原料質量的5%，脫色半個小時。上述步驟(7)中採用的酸水溶液最好採用鹽酸，pH值為3。另外，對各步驟的具體操作條件進一步優化限定如下上述步驟(I)中水解條件為5倍量，溫度95°C，提取時間3h，I次；上述步驟(2)中提取條件為5倍量，溫度80°C，提取時間2h，3次；上述步驟(3)中浸膏比重為I. 08 (kg/L)；上述步驟(4)中提取條件為8倍量，提取溫度30°C，提取時間4h，I次；上述步驟(5)中提取條件為80°C，時間2h，I次；濃縮至原體積的1/3。以上本發明中所採用的各種試劑，如無特別限定說明，均是採用工業標準的試劑，t匕如，鹽酸，即工業標準上的濃鹽酸。本發明具有以下優點I、將槐角原料充分利用，設計工藝同時生產山奈酚和染料木素兩種產品，且產品含量高，生產成本低，節約生產時間，為中草藥綜合利用領域開闢新的思路。2、山奈酚和染料木素提取更加優化，過程縮短。山奈酚和染料木素在植物體內以糖苷形式存在，摒棄傳統酶解和後續酸解的方法，採用提取前將二者加酸水解方法，縮短了時間，而且配合醇提取對雜質去除率高，有效成分選擇性好，醇提取濃縮沉澱中二者含量較聞。3、充分對比了山奈酚和染料木素在結構和性質上的差異，利用二者在鹼性溶液中溶解性不同的差異，選擇分離度較好的鹼水溶液將二者一次性分離，對於二者進一步純化具有突破性進展。4、摒棄大孔樹脂分離方法和柱層析純化方法，較好地利用選擇性較高的吸附劑，大幅度提高有效成分回收率，縮短了工藝流程。
具體實施例方式實施例一( I)水解對槐角原料進行粉碎得粉碎物，用槐角原料質量10倍量的酸水溶液對粉碎物進行水解，水解溫度為50°C，提取時間2h，I次；過濾，得到濾渣和濾液；本步驟中所述酸水溶液採用鹽酸，鹽酸試劑佔酸水溶液質量的1% ;(2)提取將步驟(I)所得濾渣水洗至水洗液為中性後，採用其3倍質量的甲醇對濾渣進行提取，提取溫度為95°C，提取時間2h，4次；得到提取液；(3)濃縮將步驟(2)所得提取液進行濃縮，得到浸膏，浸膏比重I. I ;然後離心分離，得濾液與沉澱；(4)分離
將步驟(3)所得沉澱加入其質量的3倍量、濃度為1%的氫氧化鈉溶液進行提取，提取溫度10°c，提取時間3h，2次；離心分離，得濾液和沉澱；(5)重結晶將步驟(4)所得沉澱加入其質量的5倍量80%乙醇進行提取，提取溫度為50°C，提取時間2h，2次；得到的提取液中加入沉澱質量10%的活性炭，攪拌均勻，過濾，將濾液濃縮至其原體積的1/10，靜置，離心分離，將得到的沉澱烘乾，得淡黃色粉末，為山奈酚；所得山奈酚的回收率為86%，含量為95. 61% ；(6)脫色將步驟(4)所得濾液加入槐角原料質量1%的硅藻土進行脫色，過濾，得脫色液；(7)結晶將步驟(6)所得脫色液採用硫酸溶液調節溶液至pH=l，靜置，離心分離，將所得沉澱烘乾，得白色粉末，為染料木素。所得染料木素的回收率為88%，含量為97. 13%。實施例二( I)水解對槐角原料進行粉碎得粉碎物，用槐角原料質量8倍量的酸水溶液對粉碎物進行水解，水解溫度為70°C，提取時間3h，2次；過濾，得到濾渣和濾液；本步驟中所述酸水溶液採用硫酸，硫酸試劑佔酸水溶液質量的3% ；(2)提取將步驟(I)所得濾渣水洗至水洗液為中性後，採用其7倍質量的丙酮對濾渣進行提取，提取溫度為50°C，提取時間4h，3次；得到提取液；(3)濃縮將步驟(2)所得提取液進行濃縮，得到浸膏，浸膏比重1.05 ;然後離心分離，得濾液與沉澱；(4)分離將步驟(3)所得沉澱加入其質量的5倍量、濃度為5%的氫氧化鉀溶液進行提取，提取溫度50°C，提取時間5h，2次；離心分離，得濾液和沉澱；(5)重結晶將步驟(4)所得沉澱加入其質量的5倍量80%乙醇進行提取，提取溫度為65°C，提取時間3h，2次；得到的提取液中加入沉澱質量20%的活性白土，攪拌均勻，過濾，將濾液濃縮至其原體積的1/6，靜置，離心分離，將得到的沉澱烘乾，得淡黃色粉末，為山奈酚；所得山奈酚的回收率為87%，含量為96. 74% ；(6)脫色將步驟(4)所得濾液加入槐角原料質量8%的活性白土進行脫色，過濾，得脫色液；(7)結晶將步驟(6 )所得脫色液採用乙酸溶液調節溶液至pH=5，靜置，離心分離，將所得沉澱烘乾，得白色粉末，為染料木素。所得染料木素的回收率為87%以上,含量為 95. 44%ο實施例三( I)水解對槐角原料進行粉碎得粉碎物，用槐角原料質量5倍量的酸水溶液對粉碎物進行水解，水解溫度為95°C，提取時間3h，I次；過濾，得到濾渣和濾液；本步驟中所述酸水溶液採用硫酸，硫酸試劑佔酸水溶液質量的5% ；(2)提取將步驟(I)所得濾渣水洗至水洗液為中性後，採用其5倍質量的85%乙醇(水溶液)對濾渣進行提取，提取溫度為80°C，提取時間2h，3次；得到提取液；(3)濃縮將步驟(2)所得提取液進行濃縮，得到浸膏，浸膏比重1.08 ;然後離心分離，得濾液與沉澱；(4)分離將步驟(3)所得沉澱加入其質量的8倍量、濃度為20%的碳酸鈉溶液進行提取，提取溫度30°C，提取時間4h，I次；離心分離，得濾液和沉澱；(5)重結晶將步驟(4)所得沉澱加入其質量的5倍量80%乙醇進行提取，提取溫度為80°C，提取時間2h，I次；得到的提取液中加入沉澱質量25%的氧化鋁，攪拌均勻，過濾，將濾液濃縮至其原體積的1/3，靜置，離心分離，將得到的沉澱烘乾，得淡黃色粉末，為山奈酚；所得山奈酚的回收率為89%，含量為98. 15% ；(6)脫色將步驟(4)所得濾液加入槐角原料質量5%的活性炭進行脫色，過濾，得脫色液；(7)結晶將步驟(6 )所得脫色液採用鹽酸溶液調節溶液至pH=3，靜置，離心分離，將所得沉澱烘乾，得白色粉末，為染料木素。所得染料木素的回收率為92%，含量為98. 76%。實施例四( I)水解對槐角原料進行粉碎得粉碎物，用槐角原料質量3倍量的酸水溶液對粉碎物進行水解，水解溫度為100°c，提取時間lh，I次；過濾，得到濾渣和濾液；本步驟中所述酸水溶液採用冰醋酸，冰醋酸試劑佔酸水溶液質量的10% ；(2)提取將步驟(I)所得濾渣水洗至水洗液為中性後，採用其10倍質量的氯仿-丙酮(2:1)混合溶液對濾渣進行提取，提取溫度為70°C，提取時間3h，2次；得到提取液；(3)濃縮
將步驟(2)所得提取液進行濃縮，得到浸膏，浸膏比重I. 2 ;然後離心分離，得濾液與沉澱；(4)分離將步驟(3)所得沉澱加入其質量的10倍量、濃度為30%的碳酸氫鈉溶液進行提取，提取溫度80°C，提取時間2h，I次；離心分離，得濾液和沉澱；(5)重結晶將步驟(4)所得沉澱加入其質量的5倍量80%乙醇進行提取，提取溫度為100°C，提取時間lh，I次；得到的提取液中加入沉澱質量40%的硅藻土，攪拌均勻，過濾，將濾液濃縮至其原體積的1/2，靜置，離心分離，將得到的沉澱烘乾，得淡黃色粉末，為山奈酚；所得山奈酚的回收率為88%，含量為96. 39% ；
(6)脫色將步驟(4)所得濾液加入槐角原料質量10%的氧化鋁進行脫色，過濾，得脫色液；(7)結晶將步驟(6 )所得脫色液採用鹽酸溶液調節溶液至pH=6. 5，靜置，離心分離，將所得沉澱烘乾，得白色粉末，為染料木素。所得染料木素的回收率為90%,含量為96. 58%ο以上各具體實施例，選取了具體的工藝參數進行舉例說明，採用前述基本技術方案中確定的各個工藝參數範圍內任意匹配的具體值，均能夠實現較滿意的技術效果。
權利要求
1.一種從槐角中綜合提取染料木素和山奈酚的方法，包括以下步驟 (1)水解 對槐角原料進行粉碎得粉碎物，用槐角原料質量3-10倍量的酸水溶液對粉碎物進行水解，水解溫度為50°C -100°C，過濾，得到濾渣和濾液；本步驟中所述酸水溶液中酸性試劑的質量濃度為1%_10%，所述酸性試劑為鹽酸、硫酸、甲酸或冰醋酸； (2)提取 將步驟(I)所得濾渣水洗至水洗液為中性後，採用3-10倍濾渣質量的有機溶劑對濾渣進行提取，提取溫度為50°C -100°C，得到提取液；所述有機溶劑為甲醇、乙醇、丙酮、氯仿中的一種或任意混合； (3)濃縮 將步驟(2)所得提取液進行濃縮，得到浸膏，浸膏比重I. 05-1. 2 ;然後離心分離，得濾液與沉澱； (4)分離 將步驟(3)所得沉澱加入其質量的3-10倍量鹼水溶液進行提取，所述鹼水溶液中鹼性試劑的質量濃度為1%_30%，提取溫度10°C -80°C ;離心分離，得濾液和沉澱；所述鹼性試劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉或碳酸氫鈉； (5)重結晶 將步驟(4)所得沉澱加入其質量的5倍量80%乙醇進行提取，提取溫度為50°C -IOO0C,得到的提取液中加入沉澱質量10%-40%的吸附劑，攪拌均勻，過濾，將濾液濃縮至其原體積的1/10-1/2，靜置，離心分離，將得到的沉澱烘乾，得淡黃色粉末，為山奈酚；本步驟中所述吸附劑採用活性炭、活性白土、硅藻土、氧化鋁中的一種或任意組合； (6)脫色 將步驟(4)所得濾液加入槐角原料質量1%-10%的吸附劑進行脫色，過濾，得脫色液；本步驟中所述的吸附劑採用活性炭、活性白土、硅藻土、氧化鋁中的一種或任意組合； (7)結晶 將步驟(6)所得脫色液採用酸水溶液調節溶液至pH=l-7，靜置，離心分離，將所得沉澱烘乾，得白色粉末，為染料木素；本步驟中所述的酸水溶液採用鹽酸、硫酸、磷酸或乙酸。
2.根據權利要求I所述的從槐角中綜合提取染料木素和山奈酚的方法，其特徵在於步驟(I)中酸性試劑為硫酸，質量濃度為5% ;步驟(2)中採用的提取溶劑為85%乙醇。
3.根據權利要求2所述的從槐角中綜合提取染料木素和山奈酚的方法，其特徵在於步驟(4)中採用的鹼性試劑為碳酸鈉，質量濃度為20%。
4.根據權利要求3所述的從槐角中綜合提取染料木素和山奈酚的方法，其特徵在於步驟(5)中採用的吸附劑為氧化鋁，吸附劑質量為沉澱質量的25%。
5.根據權利要求4所述的從槐角中綜合提取染料木素和山奈酚的方法，其特徵在於步驟(6)中採用的吸附劑為活性炭，吸附劑質量為槐角原料質量的5%，脫色半個小時。
6.根據權利要求5所述的從槐角中綜合提取染料木素和山奈酚的方法，其特徵在於步驟(7)中所述酸水溶液採用鹽酸，pH值為3。
7.根據權利要求6所述的從槐角中綜合提取染料木素和山奈酚的方法，其特徵在於 步驟(I)中水解條件為5倍量，溫度95°C，提取時間3h，I次；步驟(2)中提取條件為5倍量，溫度80°C，提取時間2h，3次； 步驟(3)中浸膏比重為1.08;步驟(4)中提取條件為8倍量，提取溫度30°C，提取時間4h，I次；步驟(5)中提取條件為80°C，時間2h，I次；濃縮至原體積的1/3。
全文摘要
本發明提供一種從槐角原料中綜合提取染料木素和山奈酚的方法。本發明的技術思想體現在下述步驟一.原料粉碎，採用酸水水解，再採用有機溶劑提取酸解渣。二.合併提取液，濃縮，過濾，沉澱是山奈酚和染料木素的混合物。三.得到的沉澱採用鹼水液提取，離心分離，沉澱為山奈酚，上清液為染料木素。四.所得沉澱採用有機溶劑溶解，加入吸附劑進行純化，過濾，濃縮，離心分離，得淡黃色粉末，為山奈酚。五，步驟三所得上清液採用吸附劑進行脫色，過濾之後調節pH值，放置沉澱，離心分離，得白色粉末，為染料木素。本發明克服了現有技術無法對兩種產品綜合開發而導致的資源浪費，並優化了提取步驟，降低了生產成本，提升了可操作性。
文檔編號C07D311/40GK102875511SQ201210323298
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月4日 優先權日2012年9月4日
發明者王曉瑩, 王春德, 惠玉虎, 肖紅 申請人:陝西嘉禾植物化工有限責任公司