一種利用超臨界CO2提取紅花杜鵑葉中活性成分的方法與流程

2023-04-29 14:43:42

本發明屬於天然產物分離技術領域，具體涉及一種利用超臨界CO2提取紅花杜鵑葉中活性成分的方法。

背景技術：

杜鵑花科植物分布廣，品種多，其活性成分種類多，活性高，用途廣，具有廣闊的開發前景。目前，研究表明杜鵑屬植物化學主要成分為土荊芥油素、異土荊芥油素、槲皮素、山奈素、金絲桃甙、紅色素、谷甾醇等。杜鵑花科植物活性成分有良好的抗菌消炎作用，如秀麗杜鵑、汶川杜鵑、矮枇杷的抗菌作用就強於或相當於黃蓮。但近年來，其作為神經藥理學基質而更受重視。

杜鵑花屬中很多種類的活性成分已被研究，如黃毛杜鵑、日本杜鵑等。目前已從黃杜鵑中分離並鑑定出結構的活性成分有8種：分別是鬧羊花素-Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ，Rhodomollein-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，Kalmanol和Grayanotoxin-Ⅲ。此外，還含有浸木毒素、石楠素、杜鵑花毒素、司帕拉沙酚、馬醉木毒素等。

James A.Klock等從黃杜鵑提取到的化學成分作為心血管藥的治療；Yoshiki等從興安杜鵑中提取出2種新的色原烷衍生物1和色原烷衍生物2，另一種化合物色原烯3 具有潛在的抗愛滋病病毒活性；鍾國華等以黃杜鵑作為麻醉劑，治療溫瘧，有顯著的減慢心率和降低血壓作用。從華麗杜鵑葉分離的杜鵑素和Matleucinal能影響視覺。映山紅的嫩葉是「紅桃合劑」的主要成分，對慢性支氣管炎有良好療效，滿山紅、紫花杜鵑都有止咳化痰的功效。從大紅花杜鵑葉葉中分離得到的木藜蘆毒素在低劑量(1～100μg/kg)時有明顯降壓作用，還能誘發動物的傳入神經、迷走神經、肌神經、頸神經、頸動脈神經和皮質神經產生強烈的突發效應，證明是一種高強度的肌興奮劑。

另外，杜鵑花科植物中的黃杜鵑藥液噴霧防治桑蟥、灌施防治地下害蟲、浸漬處理蚜蟲效果良好，燻蒸家蠅，致死時間與除蟲菊粉相同，甦醒時間比除蟲菊粉長，甦醒百分率比除蟲菊粉低。據不完全統計，黃杜鵑對豆平蝽、甘蔗綿蚜、薴麻黃蛺蝶、菜粉蝶、稻癭蚊、稻蝗、稻苞蟲、負泥蟲、葉蟬、甘薯金花蟲、紅蜘蛛等10科50餘種重要經濟害蟲毒殺效果良好，因此，曾作為土農藥在黃杜鵑產區廣泛應用。

杜鵑花科植物中還有很多植物亟待研究開發，其活性成分更是天然藥用學科的熱點研究課題。目前，尚未見採用超臨界CO2提取紅花杜鵑葉活性成分的報導，也未見有相關專利。

本發明以紅花杜鵑葉為提取原料，利用超臨界CO2萃取方法進行生物活性成分的提取分離，其操作簡便、方法簡單、提取效率高等特點。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是克服現有的缺陷，提供了一種提取率高、能耗低、操作簡便的紅花杜鵑葉中生物活性成分的新提取方法。

本發明提供一種利用超臨界CO2提取紅花杜鵑葉中活性成分的方法，是將紅花杜鵑葉粉碎後放入萃取釜中，以CO2流體為萃取劑，在萃取壓力15-20MPa、萃取溫度為35-45℃、萃取時間為1.5-2.5h下進行萃取，得到淡黃色的活性成分的提取物。

作為優選，所述紅花杜鵑葉在自然條件下戶外晾乾再粉碎。

作為優選，將紅花杜鵑葉粉碎後過200目篩。

作為優選，所述萃取壓力為20MPa、萃取溫度為40℃、萃取時間為2.5h。

作為優選，將提取物採用氣相色譜-質譜聯用技術進行測定，檢測條件為：進樣口溫度：270 ℃，升溫程序：60 ℃，以10℃/min速率升至280℃，保持5min，以5℃/min速率升至290℃，保持3min，分流進樣，分流比：20:1，載氣：高純氦氣，純度≥99.999%，流速1.0 mL/min；進樣量：1μL。

本發明具有以下有益效果：

超臨界CO2萃取法是用無毒、無殘留的超臨界CO2代替水或有機溶劑作提取溶劑，不僅可以在接近室溫的條件下萃取，而且可以實現高選擇性提取和分離，從而獲得高質量的產品。並且超臨界CO2提取不會產生三廢，對環境保護極為有利，提取材料CO2價廉易得，可循環使用，生產成本較低。

應用本發明的方法對開花期採摘的紅花杜鵑葉中進行提取，生物活性成分提取效率高，提取速度快，提取分離獲得的化合物的種類多（達23種）；工藝簡單，節省試劑，耗能少，成本低，汙染少，優於其它採用傳統提取技術的提取方法。

附圖說明

附圖用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用於解釋本發明，並不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1為紅花杜鵑葉GC/MS化學成分分析圖譜。

具體實施方式

以下的實施例便於更好地理解本發明，但並不限定本發明。下述實施例中的實驗方法，如無特殊說明，均為常規方法。下述實施例中所用的試驗材料，如無特殊說明，均為市售。

實施例1

1、材料及方法

1.1儀器與試劑材料

安捷倫氣相質譜儀(Agilent 6890-5973 GC/MS)；紅花杜鵑葉採摘自西藏自治區，於開花期採摘；氯仿等化學試劑均為色譜純。

1.2提取方法

1.2.1紅花杜鵑葉原料處理

將採摘的紅花杜鵑葉自然條件下戶外晾乾，粉碎後過200目篩，備用。

在自然條件下戶外晾乾的好處是：目的是讓紅花杜鵑葉的水分在自然環境溫度下緩慢蒸發掉所含水分，而不破壞其組織結構或丟失其它所含化學成分。

選擇該粉碎粒徑的目的是：一方面是儘量不破壞紅花杜鵑葉的組織結構，另一方面是在這個粒度條件下更加便於萃取。

1.2.2活性成分提取

精密稱取4.3g-5.6g粉碎後的紅花杜鵑葉於萃取釜中，以CO2流體為萃取劑，在不同萃取壓力、萃取溫度和萃取時間下進行提取，從接樣口收集到0.00554g-0.00974g淡黃色提取物，用氯仿溶解。

1.2.3樣品檢測條件

進樣口溫度：270 ℃，升溫程序：60 ℃，以10℃/min速率升至280℃，保持5min，以5℃/min速率升至290℃，保持3min，分流進樣，分流比：20:1，載氣：高純氦氣，純度≥99.999%，流速1.0 mL/min。進樣量：1μL。

2.試驗結果

2.1提取率影響條件的優化結果

選用了對總提取率有主要影響的3個因素（萃取壓力Mpa、萃取溫度℃、萃取時間h）考慮三個水平，以L9(33)正交表進行試驗影響因素優化。優化結果見表1、表2、表3。

表1 L9(33)正交試驗影響因素水平表

表2 L9(33)正交試驗結果

表3L9(33)正交試驗方差分析

在實驗範圍內，考慮提取生產成本，最佳提取條件是A3B2C1，即開花期紅花杜鵑葉粉碎為200目、萃取壓力20MPa、萃取溫度為40℃、反應時間2.5h為最佳提取條件。

2.2 GC/MS檢測結果分析

將應用上述最優提取條件（即紅花杜鵑葉粉碎為200目、萃取壓力20MPa、萃取溫度為40℃、反應時間2.5h）提取的紅花杜鵑葉活性成分採用氣相色譜-質譜聯用技術進行測定，具體參見圖1，共檢測分離出23種含量較高的化合物；經與質譜譜圖資料庫比對，初步鑑定主要為烷烴（39.54%）、酯（26.94%）、烯（24.48%）、醯胺類（8.78%）等化合物。

實施例1

本發明的提取紅花杜鵑葉中生物活性成分的方法如下：