一種從菸草廢料中提取綠原酸的製備方法與流程
2023-04-27 23:08:01 2
本發明涉及一種從菸草廢料中提取綠原酸的製備方法，屬於綠原酸領域。
背景技術：
綠原酸是由咖啡酸與奎尼酸形成的酯，屬於苯丙素類化合物，主要存於金銀花、杜仲、可可樹以及咖啡等植物中。綠原酸作為藥物合成的重要原料，對防治心血管系統疾病、糖尿病有顯著的療效，也廣泛應用與食品保鮮、化妝品中抗衰老以及預防肥預等方面，在醫藥及人口健康等領域具有廣闊的市場應用前景。但綠原酸本身具有不穩定性，從植物中提取的過程中，高溫、強光以及長時間加熱等條件可加速綠原酸水解以及分子內酯基遷移，發生綠原酸異構化。
目前，植物提取物的濃縮過程通常由加熱、常減壓蒸餾的辦法來實現。但由於長時間加熱，可使溶液中的綠原酸分解，使綠原酸產品得率降低。而以金銀花為原料生產綠原酸是我國綠原酸的主要生產方式。目前，國內金銀花中綠原酸的製備一般是先將綠原酸提取液醇沉或絮凝沉澱後，採用大孔樹脂進行分離純化，但是，在生成沉澱的過程中會伴有綠原酸的包夾，導致綠原酸的大量損失，產率低。另外，沉澱法除雜效果差，產品純度低。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題：針對以金銀花為主要原料並採用大孔樹脂進行分離純化，而導致綠原酸的大量損失，產率低，同時製備的綠原酸雜質多，純度低的問題，本發明主要是以菸草廢料為主要原料，利用無水乙醇對其進行超聲萃取，得到濾液和濾渣，將濾渣進行酶解，得到菸草廢料酶解液，將其進行分離，得到的上清液與濾液混合後，並利用CO2超臨界萃取，得到多酚類化合物溶液，最後利用液氮對其降溫提取，即可得到綠原酸。本發明製備的綠原酸產率高，純度高，可應用於大規模生產中。
為解決上述技術問題，本發明採用如下所述的技術方案是：
（1）稱取30～40g菸草廢料，用去離子水進行洗滌3～5次，並用粉碎機粉碎，將粉碎後的菸草粉末加入到燒杯中，向燒杯中加入300～400mL無水乙醇，並置於3000～3200W超聲波萃取機上，超聲提取40～50min，過濾，分別收集濾液和濾渣，濾液備用；
（2）將濾渣置於酶解罐中，同時向酶解罐中依次加入300～400mL無水乙醇、50～100mLpH為6.8～7.0磷酸鹽緩衝溶液，攪拌30～40min，再向酶解罐中依次加入0.5～0.7g果膠酶、1～3g纖維素酶、1～3g半纖維素酶，控制酶解罐內溫度為45～55℃，攪拌反應2～3h，反應結束，將溫度升至110～120℃，加熱20～30min，再降溫至室溫，得到菸草廢料酶解液；
（3）將上述菸草廢料酶解液放入6000～8000r/min離心機中離心分離10～20min，棄去下層雜質，得到菸草廢料酶解上清液，再將所得酶解上清液與步驟（1）中備用的濾液加入CO2超臨界萃取儀中，再加入100～200mL無水乙醇，控制萃取壓力為25～35MPa，萃取溫度為35～40℃，CO2的流量為25～35kg/h，萃取20～30min，得到多酚類化合物溶液；
（4）向上述多酚類化合物溶液中加入2～4g活性炭，攪拌5～10min，過濾，得濾液，用0.5～0.7L液氮噴淋濾液，使濾液溫度降至-50～-40℃，過濾，得到濾渣，將濾渣置於燒瓶中，向燒瓶中加入200～300mL無水乙醇，將0.1～0.3L液氮噴淋到燒杯上，使燒杯溫度降至-30～-20℃，過濾，得到濾液，再用0.3～0.5L液氮噴淋濾液，使溶液溫度降至-40～-30℃，過濾，收集濾渣；
（5）將上述收集的濾渣置於25～30℃真空乾燥箱內乾燥1～2h，即可得到從菸草廢料中提取的綠原酸。
本發明的應用方法：稱取10～15g上述製備的從菸草廢料中提取的綠原酸，將其溶解於150～200mL質量分數為15％乙醇溶液中，待溶解完成後，向其加入1～2g甜菊素，2～3g苯甲酸鈉，攪拌混合直至均勻，再利用質量分數為15％碳酸氫鈉調節其pH值為7.0～7.5，待調節結束後，經活性炭進行脫色，再經微孔濾膜過濾，將濾液滅菌即可得到口服液，該口服液可用於保健藥品，具有清熱解毒，養顏潤膚、解救等功效。
本發明與其他方法相比，有益技術效果是：
（1）本發明主要利用液氮冷凍提取，避免了綠原酸大量損失，提高了其提取率，提取率達到97％以上；
（2）本發明從菸草廢料中提取的綠原酸純度較高，達到98％以上；
（3）本發明主要是以菸草廢料為主原料，資源化再利用，所需成本低，且製備步驟簡單。
具體實施方式
首先稱取30～40g菸草廢料，用去離子水進行洗滌3～5次，並用粉碎機粉碎，將粉碎後的菸草粉末加入到燒杯中，向燒杯中加入300～400mL無水乙醇，並置於3000～3200W超聲波萃取機上，超聲提取40～50min，過濾，分別收集濾液和濾渣，濾液備用；再將濾渣置於酶解罐中，同時向酶解罐中依次加入300～400mL無水乙醇、50～100mLpH為6.8～7.0磷酸鹽緩衝溶液，攪拌30～40min，再向酶解罐中依次加入0.5～0.7g果膠酶、1～3g纖維素酶、1～3g半纖維素酶，控制酶解罐內溫度為45～55℃，攪拌反應2～3h，反應結束，將溫度升至110～120℃，加熱20～30min，再降溫至室溫，得到菸草廢料酶解液；接著將上述菸草廢料酶解液放入6000～8000r/min離心機中離心分離10～20min，棄去下層雜質，得到菸草廢料酶解上清液，再將所得酶解上清液與備用的濾液加入CO2超臨界萃取儀中，再加入100～200mL無水乙醇，控制萃取壓力為25～35MPa，萃取溫度為35～40℃，CO2的流量為25～35kg/h，萃取20～30min，得到多酚類化合物溶液；再向上述多酚類化合物溶液中加入2～4g活性炭，攪拌5～10min，過濾，得濾液，用0.5～0.7L液氮噴淋濾液，使濾液溫度降至-50～-40℃，過濾，得到濾渣，將濾渣置於燒瓶中，向燒瓶中加入200～300mL無水乙醇，將0.1～0.3L液氮噴淋到燒杯上，使燒杯溫度降至-30～-20℃，過濾，得到濾液，再用0.3～0.5L液氮噴淋濾液，使溶液溫度降至-40～-30℃，過濾，收集濾渣；最後將上述收集的濾渣置於25～30℃真空乾燥箱內乾燥1～2h，即可得到從菸草廢料中提取的綠原酸。
實例1
首先稱取40g菸草廢料，用去離子水進行洗滌5次，並用粉碎機粉碎，將粉碎後的菸草粉末加入到燒杯中，向燒杯中加入400mL無水乙醇，並置於3200W超聲波萃取機上，超聲提取50min，過濾，分別收集濾液和濾渣，濾液備用；再將濾渣置於酶解罐中，同時向酶解罐中依次加入400mL無水乙醇、100mLpH為7.0磷酸鹽緩衝溶液，攪拌40min，再向酶解罐中依次加入0.7g果膠酶、3g纖維素酶、3g半纖維素酶，控制酶解罐內溫度為55℃，攪拌反應3h，反應結束，將溫度升至120℃，加熱30min，再降溫至室溫，得到菸草廢料酶解液；接著將上述菸草廢料酶解液放入8000r/min離心機中離心分離20min，棄去下層雜質，得到菸草廢料酶解上清液，再將所得酶解上清液與備用的濾液加入CO2超臨界萃取儀中，再加入200mL無水乙醇，控制萃取壓力為35MPa，萃取溫度為40℃，CO2的流量為35kg/h，萃取30min，得到多酚類化合物溶液；再向上述多酚類化合物溶液中加入4g活性炭，攪拌10min，過濾，得濾液，用0.7L液氮噴淋濾液，使濾液溫度降至-40℃，過濾，得到濾渣，將濾渣置於燒瓶中，向燒瓶中加入300mL無水乙醇，將0.3L液氮噴淋到燒杯上，使燒杯溫度降至-20℃，過濾，得到濾液，再用0.5L液氮噴淋濾液，使溶液溫度降至-30℃，過濾，收集濾渣；最後將上述收集的濾渣置於30℃真空乾燥箱內乾燥2h，即可得到從菸草廢料中提取的綠原酸。
稱取15g上述製備的從菸草廢料中提取的綠原酸，將其溶解於200mL質量分數為15％乙醇溶液中，待溶解完成後，向其加入2g甜菊素，3g苯甲酸鈉，攪拌混合直至均勻，再利用質量分數為15％碳酸氫鈉調節其pH值為7.5，待調節結束後，經活性炭進行脫色，再經微孔濾膜過濾，將濾液滅菌即可得到口服液，該口服液可用於保健藥品，具有清熱解毒，養顏潤膚、解救等功效。
實例2
首先稱取30g菸草廢料，用去離子水進行洗滌3次，並用粉碎機粉碎，將粉碎後的菸草粉末加入到燒杯中，向燒杯中加入300mL無水乙醇，並置於3000W超聲波萃取機上，超聲提取40min，過濾，分別收集濾液和濾渣，濾液備用；再將濾渣置於酶解罐中，同時向酶解罐中依次加入300mL無水乙醇、50mLpH為6.8磷酸鹽緩衝溶液，攪拌30min，再向酶解罐中依次加入0.5g果膠酶、1g纖維素酶、1g半纖維素酶，控制酶解罐內溫度為45℃，攪拌反應2h，反應結束，將溫度升至110℃，加熱20min，再降溫至室溫，得到菸草廢料酶解液；接著將上述菸草廢料酶解液放入6000r/min離心機中離心分離10min，棄去下層雜質，得到菸草廢料酶解上清液，再將所得酶解上清液與備用的濾液加入CO2超臨界萃取儀中，再加入100mL無水乙醇，控制萃取壓力為25MPa，萃取溫度為35℃，CO2的流量為25kg/h，萃取20min，得到多酚類化合物溶液；再向上述多酚類化合物溶液中加入2g活性炭，攪拌5min，過濾，得濾液，用0.5L液氮噴淋濾液，使濾液溫度降至-50℃，過濾，得到濾渣，將濾渣置於燒瓶中，向燒瓶中加入200mL無水乙醇，將0.1L液氮噴淋到燒杯上，使燒杯溫度降至-30℃，過濾，得到濾液，再用0.3L液氮噴淋濾液，使溶液溫度降至-40℃，過濾，收集濾渣；最後將上述收集的濾渣置於25℃真空乾燥箱內乾燥1h，即可得到從菸草廢料中提取的綠原酸。
稱取10g上述製備的從菸草廢料中提取的綠原酸，將其溶解於150mL質量分數為15％乙醇溶液中，待溶解完成後，向其加入1g甜菊素，2g苯甲酸鈉，攪拌混合直至均勻，再利用質量分數為15％碳酸氫鈉調節其pH值為7.0，待調節結束後，經活性炭進行脫色，再經微孔濾膜過濾，將濾液滅菌即可得到口服液，該口服液可用於保健藥品，具有清熱解毒，養顏潤膚、解救等功效。
實例3
首先稱取35g菸草廢料，用去離子水進行洗滌4次，並用粉碎機粉碎，將粉碎後的菸草粉末加入到燒杯中，向燒杯中加入350mL無水乙醇，並置於3100W超聲波萃取機上，超聲提取45min，過濾，分別收集濾液和濾渣，濾液備用；再將濾渣置於酶解罐中，同時向酶解罐中依次加入350mL無水乙醇、70mLpH為6.9磷酸鹽緩衝溶液，攪拌35min，再向酶解罐中依次加入0.6g果膠酶、2g纖維素酶、2g半纖維素酶，控制酶解罐內溫度為47℃，攪拌反應2h，反應結束，將溫度升至115℃，加熱25min，再降溫至室溫，得到菸草廢料酶解液；接著將上述菸草廢料酶解液放入7000r/min離心機中離心分離15min，棄去下層雜質，得到菸草廢料酶解上清液，再將所得酶解上清液與備用的濾液加入CO2超臨界萃取儀中，再加入150mL無水乙醇，控制萃取壓力為30MPa，萃取溫度為37℃，CO2的流量為30kg/h，萃取25min，得到多酚類化合物溶液；再向上述多酚類化合物溶液中加入3g活性炭，攪拌7min，過濾，得濾液，用0.6L液氮噴淋濾液，使濾液溫度降至-45℃，過濾，得到濾渣，將濾渣置於燒瓶中，向燒瓶中加入250mL無水乙醇，將0.2L液氮噴淋到燒杯上，使燒杯溫度降至-25℃，過濾，得到濾液，再用0.4L液氮噴淋濾液，使溶液溫度降至-35℃，過濾，收集濾渣；最後將上述收集的濾渣置於27℃真空乾燥箱內乾燥1h，即可得到從菸草廢料中提取的綠原酸。
稱取12g上述製備的從菸草廢料中提取的綠原酸，將其溶解於170mL質量分數為15％乙醇溶液中，待溶解完成後，向其加入1g甜菊素，2g苯甲酸鈉，攪拌混合直至均勻，再利用質量分數為15％碳酸氫鈉調節其pH值為7.2，待調節結束後，經活性炭進行脫色，再經微孔濾膜過濾，將濾液滅菌即可得到口服液，該口服液可用於保健藥品，具有清熱解毒，養顏潤膚、解救等功效。