從紫山藥中提取純化尿囊素的方法
2023-12-04 19:10:01
專利名稱：從紫山藥中提取純化尿囊素的方法
技術領域：
本發明涉及一種尿囊素的提取純化方法，具體涉及一種從紫山藥中提取純化得到 尿囊素純品的方法。
背景技術：
尿囊素(Allantoin)又名5_脲基乙內醯尿，是一種重要的尿素深加工產品，屬咪 唑類雜環化合物，分子量158. 12。尿囊素外觀為白色或類白色結晶粉末，無毒、無味、無刺激性、無過敏性，能溶於熱 水、熱醇和稀氫氧化鈉溶液，微溶於冷水和冷乙醇，幾乎不溶於醚和氯仿等有機溶劑。其熔 點為228 235°C (取決於結晶條件和測定方法)；其飽和水溶液(濃度為0.6)呈微鹼性， PH值為5. 5。在pH為4 9的水溶液，尿囊素能保持穩定，在非水溶劑及乾燥空氣中也穩定。尿囊素在醫藥、化妝品和農業領域都具有廣泛的應用在醫藥領域，尿囊素經常作為一種普遍使用的外用藥，具有促進細胞生長，加快傷 口癒合，軟化角質層蛋白質等生理功能，是皮膚創傷的良好癒合劑；作為一種藥物添加劑， 可用來緩解和治療皮膚乾燥症，治療鱗屑性皮膚疾患、皮膚潰瘍、消化道潰瘍及炎症。此外， 對骨髓炎、糖尿病、肝硬化、痤瘡均有較好療效。在化妝品領域，尿囊素因其具有避光、殺菌、防腐、止痛、抗氧化作用，被廣泛用作 美容美髮等高檔化妝品的特效添加劑，如雀斑霜、粉刺霜、香波、香皂、唇膏、牙膏、刮臉洗 齊 、護髮劑收斂齊 、抗汗除臭劑等。添加了尿囊素的化妝品，具有潤膚、保護組織、親水、吸水 和防止水分散發等作用。它能使蛋白角質軟化，防止頭髮分又、斷裂，使頭髮柔軟和富有彈 性、光澤。在農業領域，尿囊素是優良的植物生長調節劑，可刺激植物生長，對小麥、柑橘、水 稻、蔬菜、大豆等均有顯著增長效果，並有催熟作用。此外，尿囊素還是生產各種複合肥、緩 效肥、微量肥不可缺少的原料。尿囊素廣泛存在於自然界中，但其含量較低，提取工藝複雜，成本較高，較難在生 產實際中應用，通常採用化學合成法。尿囊素化學合成的工藝路線較多，主要有尿素乙醛酸直接縮合法、尿酸高錳酸鉀 氧化法、乙醛酸鈣鹽鹽酸溶解法三種，其中以乙醛酸和尿素直接縮合法為原料的常用生產 方法，較為簡單實用。大多的合成方法都有流程長、操作費用大以及有廢氣產生等缺點，雖 然在不斷研究發展中這些缺點在不斷的改進，但是作為醫藥、化妝品領域的常用原料，開發 出天然產品還是具有其重要的意義和迫切的需要。如專利200810138689. 9、「一種尿囊素合成新工藝」，這類合成方法造價較高且副 產物較多，在後續產品開發中存在安全風險；關於天然尿囊素的提取工藝，有一些實驗室的 研究嘗試，如王洪倫等《正交實驗研究白刺種子尿囊素提取工藝》，但工藝設計上還未能實 現工業化。
200610069598. 5公開了從山藥中提取尿囊素的方法，具體為將山藥洗淨、切片、磨 粉、過濾後裝入萃取釜，CO2冷萃取山藥多糖粗提液和濾液I，將山藥多糖粗提液靜置離心分 離，得山藥多糖提取液和濾液II，合併濾液I、濾液II，將合併濾液在60-70°C下進行超聲波 提取，並進行抽濾，將濾液靜置沉澱，再進行高速離心分離、過濾，得濾液III，然後採用反相 色譜法進行尿囊素的分離，用非極性固定相色譜柱，流動相為水、甲醇、氯仿的混合液，得尿 囊素提取液。該提取方法過於簡單，僅僅涉及到提取工藝，不適合於生產實現，如最後純化 一步應用的反相高效液相手段在生產中會限制產量，無法實現規模化生產，採用了甲醇、氯 仿等作為純化步驟中的試劑，具有一定的毒性 。因此需要提供一種適用於工業化生產的工藝，同時，提供尿囊素的純化工藝，使得 提取的尿囊素無毒，可適用於食品、醫藥、化妝品等用途。紫山藥(purple D. alata L)因其整體為紫色而得名，又名參薯、紫人參、大薯、毛 薯，地方上也有腳板薯、薯莨、黎洞薯等叫法。紫山藥屬薯蕷科薯蕷屬多年生藤本植物，與懷 山藥同科同屬不同種，目前主要為江西、湖南及浙江等山區栽培的地方品種，以其肥大的塊 根或圓柱狀根供食用。紫山藥塊莖為不規則的扁塊形，狀似腳板，富含黏液質、維生素、澱粉酶等多種營 養物質。紫山藥有較高的食用和藥用價值主要體現如下1)營養豐富，含有多種人體必須的營養物質，如含有大量的花青素。2)能供給人體大量的黏質蛋白，這是一種多糖蛋白質的混合物，對人體有特殊的 保護作用，它能預防心血管系統的脂肪沉積，保持動脈血管的彈性，阻止動脈粥樣硬化過早 發生。3)紫山藥的黏液多糖類物質如與無機鹽相結合，可以形成骨質並使骨具有一定的 彈性。4)紫山藥具有補脾養胃、補肺益腎的功效，對肺虛咳喘、脾虛久瀉、慢性腸胃炎、糖 尿病、遺精帶下等症都有療效。紫山藥作為懷山藥的同科植物，具有一定的優於其它普通食物的營養價值，且紫 山藥作為近年來新興的品種，還未被市場所認識，所有具有不可忽視的保健原料潛質，有可 能成為未來一種突出的保健品主要配料，具有很高的科研價值。關於紫山藥的提取物，僅在中國專利申請200910055121. 5中提到，主要是採用醇 提，超聲波或微波輔助，混合離心、收集上清液，再加入乙醇，濃縮、大孔吸附樹脂層析柱中 純化，乙醇依託，製得液狀紫山藥花色甙。目前沒有從紫山藥中提取尿囊素的相關報導。
發明內容
本發明的目的在於提供一種從紫山藥中提取純化尿囊素的方法。本發明提供的一種從紫山藥中提取純化尿囊素的方法，包含如下步驟對紫山藥 進行水提，過濾濃縮提取液，絮凝劑除雜、樹脂除雜，最後通過活性炭進行吸附純化。本發明提供的一種從紫山藥中提取純化尿囊素的方法，其包含如下步驟將紫山 藥製備成乾粉，通過常溫常壓攪拌對紫山藥乾粉進行水提，高速離心過濾濃縮提取液，濃縮 液通過絮凝劑除雜、樹脂除雜，最後通過活性炭進行吸附純化。
本發明提供了一種從紫山藥中提取純化尿囊素的方法，其包含如下步驟1)將紫山藥洗淨，切片，乾燥後磨成細粉；2)稱取紫山藥粉，加入7-20倍蒸餾水(重量)，常溫常壓攪拌2-6小時，得提取 液；3) 4000rpm-8000rpm轉速下高速離心提取液並過濾，得到濾液；4)向濾液中依次加入絮凝劑B和A，B劑在恆溫40_80°C邊攪拌邊加入，恆溫下保 持2小時，每隔半個小時攪拌一次；然後常溫下將濾液冷卻，邊攪拌邊加入A劑，靜置過夜， 去除部分大分子蛋白質與多糖；5)絮凝後樣品高速離心10-20min，速率為4000rpm-8000rpm，得純淨上清液，過 AB-21樹脂層析柱，去除色素，收集層析液；6)層析液過活性炭柱，乙醇水溶液洗脫，收集洗脫液，將洗脫液旋轉蒸發進行濃 縮，得到尿囊素濃縮液；7)濃縮液進行低溫下放置12h以上，得到尿囊素結晶，進一步乾燥獲得尿囊素純PΡΠ O本發明提供了一種從紫山藥中提取純化尿囊素的方法，包含如下步驟1)將紫山藥洗淨，切片，乾燥後磨成細粉；2)稱取紫山藥粉，加入8-10倍蒸餾水(重量)，常溫常壓攪拌2-4小時，得提取 液；3) 6000rpm-8000rpm轉速下離心提取液並過濾，得到濾液；4)向濾液中依次加入絮凝劑B和A，絮凝劑B在恆溫60-80°C邊攪拌邊加入，恆溫 下保持2小時，每隔半個小時攪拌一次；然後常溫下將濾液冷卻，邊攪拌邊加入絮凝劑A，靜 置過夜，去除部分大分子蛋白質與多糖；5)絮凝後樣品高速離心10-20min，速率為6000-8000rpm，得純淨上清液，過AB-21 樹脂層析柱，去除色素，收集層析液；6)層析液過活性炭柱，以50% -80%乙醇水溶液進行洗脫，收集洗脫液，將洗脫液 旋轉蒸發進行濃縮，得到濃縮液；7)濃縮液進行低溫下放置12h以上，得到尿囊素結晶，進一步乾燥獲得尿囊素純PΡΠ O
所述絮凝劑A選自殼聚糖、乾酪素或皂土中的一種或多種。所述絮凝劑B選自變性澱粉、滑石粉、丙烯醯胺、苯乙烯磺酸鹽、木質磺酸鹽、丙烯 酸或甲基丙烯酸中的一種或多種。本發明提供的從紫山藥中尿囊素純化方法，步驟6)中活性炭柱純化方法包括1)活性炭分別經100%乙醇進行醇洗和水洗以除去雜質，烘箱乾燥，以水為流動 相進行溼法裝柱；幻以水通柱，流動加入樣品溶液；3)以乙醇溶液洗脫，每50ml取樣一次，收集100ml-500ml樣品。本發明的從紫山藥中提取純化尿囊素的方法的技術進步效果表現在1、本發明中所採用的技術手段如絮凝沉澱、樹脂吸附、活性炭吸附、濃縮結晶等都 操作簡單，易於擴大化，可方便實現工業化生產；
2、本發明中所採用的純化介質如絮凝劑、樹脂、活性炭以及所採用的溶劑如水、乙 醇等都屬於食品生產中常用的無毒介質及試劑，為尿囊素產品在應用到後續的醫藥、食品、 化妝品產品開發中提供安全保障；3、本發明採用的純化介質皆造價便宜、方便易得，可大大降低生產成本，使天然尿 囊素的大批量生產提供可能。4、本發明較傳統醇沉更加先進，工藝化簡單易行。5、採用本發明獲得的尿囊素純品，具有純度高的特點。6、本發明所獲得產品已經小鼠餵養試驗證明屬無毒產品(小鼠餵養兩周後無死 亡及明顯中毒現象發生)。與200610069598. 5中的方法比較，本專利方案具有如下優勢1、專利200610069598. 5技術手段過於簡單，僅僅涉及到提取工藝，本專利側重於 尿囊素的純化技術；2、專利200610069598. 5技術手段不適合於生產實現，工藝擴大化比較困難。如最後純化一步應用的反相高效液相手段在生產中會限制產量，無法實現規模化生產。本專利 應用樹脂吸附手段去除雜質，應用活性炭吸附柱進行尿囊素純化，應用結晶手段獲取純品， 這些手段在生產中都是常用的易於擴大化的工藝技術。3、專利200610069598. 5僅是與本專利相對比較接近的技術，事實上不論從原料、技術手段比較相距還都比較遙遠。4、本發明通過上述6個步驟對紫山藥進行提取純化處理以後，可以得到純度為 80%以上的尿囊素產品。名詞解釋收率是提取得到的尿囊素與紫山藥含有的尿囊素的重量比。恆溫40-80攝氏度是指在40-80攝氏度中某一溫度點保持恆溫。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步的說明，但是不應作為對本發明的限制。實施例1 1、紫山藥中尿囊素的提取將紫山藥洗淨，切片，乾燥後磨成細粉，稱取一定量的紫山藥粉，加入8倍蒸餾水， 常溫常壓攪拌2小時，於SOOOrpm轉速下離心提取液並過濾，得到濾液；2、紫山藥中尿囊素的初步純化向濾液中加入變性澱粉在恆溫80攝氏度下邊攪拌邊加入，恆溫下保持2小時，每 隔半個小時攪拌一次；然後常溫下將濾液冷卻，邊攪拌邊加入殼聚糖，靜止過夜，去除部分 大分子蛋白質與多糖；絮凝後樣品高速離心20min，速率為SOOOrpm，得純淨上清液，過AB-21樹脂層析 柱，去除色素，收集層析液；3、活性炭吸附純化樹脂層析液過活性炭柱，以50%乙醇水溶液進行洗脫，收集洗脫液，將洗脫液旋轉 蒸發進行濃縮，得到濃縮液；
4、結晶濃縮液進行低溫下放置12h以上，得到尿囊素結晶，重結晶並乾燥獲得尿囊素純 品，收率為85. 2%，純度為96. 15%。實施例2 1、紫山藥中尿囊素的提取將紫山藥洗淨，切片，乾燥後磨成細粉，稱取一定量的紫山藥粉，加入8倍蒸餾水， 常溫常壓攪拌2小時，於6000rpm轉速下離心提取液並過濾，得到濾液；2、紫山藥中尿囊素的初步純化向濾液中加入變性澱粉在恆溫60攝氏度下邊攪拌邊加入，恆溫下保持2小時，每 隔半個小時攪拌一次；然後常溫下將濾液冷卻，邊攪拌邊加入乾酪素，靜止過夜，去除部分 大分子蛋白質與多糖；絮凝後樣品高速離心20min，速率為6000rpm，得純淨上清液，過AB-21樹脂層析 柱，去除色素，收集層析液；3、活性炭吸附純化樹脂層析液過活性炭柱，以80%乙醇水溶液進行洗脫，收集洗脫液。將洗脫液旋轉 蒸發進行濃縮，得到濃縮液；4、結晶濃縮液進行低溫下放置12h以上，得到尿囊素結晶，進一步乾燥獲得尿囊素純品， 收率為69. 5%,純度為86. 32%。實施例3 1、紫山藥中尿囊素的提取將紫山藥洗淨，切片，乾燥後磨成細粉，稱取一定量的紫山藥粉，加入8倍蒸餾水， 常溫常壓攪拌2小時，於6000rpm轉速下離心提取液並過濾，得到濾液；2、紫山藥中尿囊素的初步純化向濾液中加入變性澱粉、滑石粉在恆溫60攝氏度下邊攪拌邊加入，恆溫下保持2 小時，每隔半個小時攪拌一次；然後常溫下將濾液冷卻，邊攪拌邊加入殼聚糖，靜止過夜，去 除部分大分子蛋白質與多糖；絮凝後樣品高速離心20min，速率為6000rpm，得純淨上清液，過AB-21樹脂層析 柱，去除色素，收集層析液；3、活性炭吸附純化樹脂層析液過活性炭柱，以50%乙醇水溶液進行洗脫，收集洗脫液。將洗脫液旋轉 蒸發進行濃縮，得到濃縮液；4、結晶濃縮液進行低溫下放置12h以上，得到尿囊素結晶，進一步乾燥獲得尿囊素純品， 收率為81.6%,純度為95. 61 %。實施例4 1、紫山藥中尿囊素的提取將紫山藥洗淨，切片，乾燥後磨成細粉，稱取一定量的紫山藥粉，加入10倍蒸餾 水，常溫常壓攪拌4小時，於6000rpm轉速下離心提取液並過濾，得到濾液；
2、紫山藥中尿囊素的初步純化向濾液中加入變性澱粉在恆溫60攝氏度下邊攪拌邊加入，恆溫下保持2小時，每 隔半個小時攪拌一次，然後常溫下將濾液冷卻，邊攪拌邊加入皂土，靜止過夜，去除部分大 分子蛋白質與多糖；絮凝後樣品高速離心lOmin，速率為6000rpm，得純淨上清液，過AB-21樹脂層析 柱，去除色素，收集層析液；3、活性炭吸附純化樹脂層析液過活性炭柱，以80%乙醇水溶液進行洗脫，收集洗脫液。將洗脫液旋轉 蒸發進行濃縮，得到濃縮液；4、結晶濃縮液進行低溫下放置12h以上，得到尿囊素結晶，進一步乾燥獲得尿囊素純品， 收率為62. 7%，純度為80. 16%。實施例5:1、紫山藥中尿囊素的提取將紫山藥洗淨，切片，乾燥後磨成細粉，稱取一定量的紫山藥粉，加入10倍蒸餾 水，常溫常壓攪拌4小時，於6000rpm轉速下離心提取液並過濾，得到濾液；2、紫山藥中尿囊素的初步純化向濾液中加入丙烯醯胺在恆溫60攝氏度下邊攪拌邊加入，恆溫下保持2小時，每 隔半個小時攪拌一次；然後常溫下將濾液冷卻，邊攪拌邊加入殼聚糖，靜止過夜，去除部分 大分子蛋白質與多糖；絮凝後樣品高速離心lOmin，速率為6000rpm，得純淨上清液，過AB-21樹脂層析 柱，去除色素，收集層析液；3、活性炭吸附純化樹脂層析液過活性炭柱，以65%乙醇水溶液進行洗脫，收集洗脫液。將洗脫液旋轉 蒸發進行濃縮，得到濃縮液；4、結晶濃縮液進行低溫下放置12h以上，得到尿囊素結晶，進一步乾燥獲得尿囊素純品， 收率為65.9%,純度為96. 43%。試驗例1:對不同種類山藥及不同產地紫山藥中尿囊素進行檢測，得到紫山藥中尿囊素含量 最高，是天然尿囊素的良好原料來源。如下為尿囊素含量種類尿囊素含量鐵桿山藥(河南淮山藥)1. 39%鐵桿山藥(北京)0.96%
權利要求
1.一種從紫山藥中提取純化尿囊素的方法，其特徵在於包括如下步驟對紫山藥進行 水提，過濾濃縮提取液，絮凝劑除雜、樹脂除雜，最後通過活性炭進行吸附純化。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，包括如下步驟將紫山藥製備成乾粉，通 過常溫常壓攪拌對紫山藥乾粉進行水提，高速離心過濾濃縮提取液，濃縮液通過絮凝劑除 雜、樹脂除雜，最後通過活性炭進行吸附純化。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，包括如下步驟1)將紫山藥洗淨，切片，乾燥後磨成細粉；2)稱取紫山藥粉，加入7-20倍蒸餾水，常溫常壓攪拌2-6小時，得提取液；3)4000rpm-8000rpm轉速下高速離心提取液並過濾，得到濾液；4)向濾液中依次加入絮凝劑B和A，B劑在恆溫40-80°C邊攪拌邊加入，恆溫下保持2 小時，每隔半個小時攪拌一次；然後常溫下將濾液冷卻，邊攪拌邊加入A劑，靜置過夜，去除 部分大分子蛋白質與多糖；5)絮凝後樣品高速離心10-20min，速率為4000rpm-8000rpm，得純淨上清液，過AB-21 樹脂層析柱，去除色素，收集層析液；6)層析液過活性炭柱，乙醇水溶液洗脫，收集洗脫液，將洗脫液旋轉蒸發進行濃縮，得 到尿囊素濃縮液；7)濃縮液進行低溫下放置12h以上，得到尿囊素結晶，進一步乾燥獲得尿囊素純品。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，包括如下步驟1)將紫山藥洗淨，切片，乾燥後磨成細粉；2)稱取紫山藥粉，加入8-10倍蒸餾水，常溫常壓攪拌2-4小時，得提取液；3)6000rpm-8000rpm轉速下離心提取液並過濾，得到濾液；4)向濾液中依次加入絮凝劑B和A，絮凝劑B在恆溫60-80°C邊攪拌邊加入，恆溫下保 持2小時，每隔半個小時攪拌一次；然後常溫下將濾液冷卻，邊攪拌邊加入絮凝劑A，靜置過 夜，去除部分大分子蛋白質與多糖；5)絮凝後樣品高速離心10-20min，速率為6000-8000rpm，得純淨上清液，過AB-21樹脂 層析柱，去除色素，收集層析液；6)層析液過活性炭柱，以50%-80%乙醇水溶液進行洗脫，收集洗脫液，將洗脫液旋轉 蒸發進行濃縮，得到濃縮液；7)濃縮液進行低溫下放置12h以上，得到尿囊素結晶，進一步乾燥獲得尿囊素純品。
5.根據權利要求1到4任意一項所述的方法，其特徵在於，所述絮凝劑A選自殼聚糖、 乾酪素或皂土中的一種或多種。
6.根據權利要求1到4任意一項所述的方法，其特徵在於，所述絮凝劑B選自變性澱 粉、滑石粉、丙烯醯胺、苯乙烯磺酸鹽、木質磺酸鹽、丙烯酸或甲基丙烯酸中的一種或多種。
7.根據權利要求3或4所述的方法，其特徵在於，所述步驟6)中活性炭柱純化方法包括1)活性炭分別經100%乙醇進行醇洗和水洗以除去雜質，烘箱乾燥，以水為流動相進 行溼法裝柱；2)以水通柱，流動加入樣品溶液；3)以乙醇溶液洗脫，每50ml取樣一次，收集100ml-500ml樣品。
全文摘要
本發明涉及一種尿囊素的提取方法，具體是從紫山藥中提取純化尿囊素的方法，步驟如下對紫山藥進行水提，過濾濃縮提取液，絮凝劑除雜、樹脂除雜，最後通過活性炭進行吸附純化。
文檔編號C07D233/88GK102050789SQ20101057873
公開日2011年5月11日 申請日期2010年12月3日 優先權日2010年12月3日
發明者夏泉, 宋曙輝, 張麗梅, 溫波 申請人:新時代健康產業(集團)有限公司