CN100341845C - 一种从葵花粕中提取纯化绿原酸的方法 - Google Patents
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Abstract
一种从葵花粕中提取纯化绿原酸的方法，属于植物中功能制品的提取纯化技术领域。本发明方法包括用含水乙醇对葵花粕进行萃取，得到的绿原酸乙醇水溶液经浓缩去醇、酸沉分离葵花蛋白，再用乙酸乙酯溶剂进行液液萃取、分离、浓缩去乙酸乙酯得到绿原酸粗品，其纯度有了明显提高，含量从17%提高到70%左右，最后用D101大孔树脂对绿原酸粗品进一步纯化得到高纯绿原酸，其纯度达到了92%以上。本发明的优点是根据绿原酸在溶剂中的溶解性，在不同的提取阶段采用了不同溶剂萃取并采用酸沉的方法由此大大提高了绿原酸在液液萃取中的提取率，通过柱层析使得绿原酸达到了理想的纯度。
Description
技术领域
本发明涉及一种提取纯化绿原酸的方法，具体地说，本发明涉及一种葵花粕中提取纯化绿原酸的方法，更具体地说，本发明涉及到溶剂萃取、酸沉、水溶及溶剂液液萃取、浓缩、过D101大孔树脂提取纯化绿原酸的方法。属于植物中功能制品的提取纯化技术领域。
背景技术
绿原酸是植物在有氧呼吸过程中形成的一种苯丙素类化合物，具有较强的药理活性。研究表明它对消化系统、血液系统和生殖系统均有药理作用，具有广泛的抗菌消炎、利胆、止血及增高白血球数量的作用。同时，绿原酸具有很强的抗氧化性，可以应用于化妆品中作美白剂。在食品和医药方面也有很高的应用价值，是国际公认的“植物黄金”。
绿原酸除了存在于一些中药材如杜仲、金银花中外，它在葵花粕中的含量高达1.5-3.3％。利用取油以后的葵花粕提取绿原酸，不仅提高了另一产物葵花蛋白的质量，还制备了高附加值的绿原酸，从而大大提高了葵花粕的利用价值，是一条有效的综合利用途径。我国是向日葵生产大国，年总产量位居世界第六位，这为我们开发绿原酸提供了充分的物料资源。
绿原酸(Chlorogenic acid，CGA)是一种苯丙素类化合物。它是咖啡酸(Caffeicacid，CA)与奎宁酸(鸡纳酸，Quinic acid，QA)即1-羟基六氢没食子酸组成的缩酚酸，异名咖啡鞣酸，系统名1，3，4，5-四羟基环己烷羧酸-3-(3，4-二羟基肉桂酸酯)，化学名-o-咖啡酰奎宁酸(3-o-caffecyl quinic acid)。其结构式为：
到目前为止，绿原酸的提取方法有两种(1)溶剂提取法，一般采用水提或醇提，绿原酸为极性有机酸，性质不稳定，在提取过程中，可能会发生水解和分子内酯基迁移而发生异构，当前所用的溶剂有水溶液和醇溶液。在醇溶液中，酶的催化作用受到抑制，研究发现，用水做溶剂时，葵花蛋白被水溶涨，使得过滤困难；而用一定浓度的乙醇做溶剂时葵花蛋白不会被溶涨，易过滤。而且乙醇浓度对绿原酸的浸出量有一定影响。(2)超临界提取法，由于绿原酸为极性有机酸，萃取时必须加入极性夹带剂增加了生产成本，而且投资费用也比较大，很难应用于工业生产。
此外，用以上两种方法，葵花粕萃取之后，绿原酸中还含有多余的葵花蛋白，影响产品的纯度。
发明内容
本发明的目的是提供一种从葵花粕中提取纯化绿原酸的方法。本发明经过深入研究解决了上面的问题。葵花粕用含水乙醇萃取后的绿原酸萃取液通过酸沉与乙酸乙酯萃取处理来解决，酸沉可以除去葵花蛋白，乙酸乙酯萃取可以提高绿原酸的纯度。D101大孔树脂柱层析可制备高纯绿原酸。
本发明的技术方案：将葵花粕用含水乙醇加热萃取，浓缩，酸沉，从混合物中分离葵花蛋白，获得绿原酸水溶液，通过乙酸乙酯液液萃取，分离，浓缩得到绿原酸粗品，用D101大孔树脂进一步纯化，洗脱液浓缩得到高纯绿原酸，所述工艺为：
(A)原料葵花粕：葵花仁通过冷榨、挤压膨化、浸出的低温葵花粕或超临界萃取的低温葵花粕作为制备绿原酸的原料。
(B)用含水乙醇萃取：将葵花粕与含水乙醇的混合液置于可回流加热的密闭容器里，进行回流加热萃取，所用萃取液乙醇浓度为70％，料液比为1∶12-1∶24，萃取液的pH为2.5-10.5，萃取温度为30-70℃，萃取时间为1-5h，对分离萃取液以后留下的葵花粕再重复萃取一次，合并两次的萃取液。
(C)浓缩去醇：萃取液减压蒸馏除去乙醇得到绿原酸水溶液。
(D)酸沉：将绿原酸水溶液加酸调到葵花蛋白的等电点，控制pH在4.5进行酸沉，沉淀为葵花蛋白，通过离心除去葵花蛋白。
(E)用乙酸乙酯液液萃取：将酸沉得到的上清液以1∶1的体积比用乙酸乙酯萃取，重复萃取3次，合并上层乙酸乙酯萃取清液，将萃取液减压蒸馏去除乙酸乙酯，得到绿原酸粗品。
(F)过D101大孔树脂纯化：绿原酸粗品以去离子水配制的吸附原液浓度为8.5mg/mL，上样量为2倍柱体积，洗脱液为20％乙醇，洗脱液用量为5倍柱体积，吸附和洗脱流速为2mL/min，洗脱液浓缩得到高纯绿原酸。
原料葵花粕为葵花仁通过冷榨、挤压膨化后用6#溶剂浸出的低温葵花粕，或用丙烷、丁烷或CO2超临界萃取的脱脂低温葵花粕。所用的含水乙醇为食用级。所用的乙酸乙酯为食用级。酸沉所用的酸为盐酸或硫酸。
D101大孔树脂要乙醇湿法装柱，上样前D101大孔树脂要用去离子水洗至无醇味，D101大孔树脂吸附杂质不吸附绿原酸。
本发明使用的装置是可以加热回流的萃取装置和较细的玻璃层析柱。含水乙醇萃取得到的含溶粕脱除乙醇后可以用于食品或动物饲料，对操作人员具有绝对安全性。
本发明的乙醇萃取条件经过优化用于萃取的乙醇浓度为70％，萃取时间为3h，萃取液的pH为6.5，萃取温度为55℃，料液比为1∶20，萃取2次。萃取后先浓缩除去乙醇，然后将水溶液加酸调到葵花蛋白的等电点酸沉，离心后取清液用乙酸乙酯萃取3次，合并上层乙酸乙酯清液浓缩得到绿原酸粗品，最后过D101大孔树脂，将洗脱液浓缩得到高纯绿原酸。该工艺不但除去了葵花蛋白而且绿原酸的纯度也得到了很大提高。按照本发明，绿原酸的得率和纯度高，且产品外观色泽好，为淡黄色晶体。
本发明采用纸层析-紫外分光光度法检测绿原酸的含量，绿原酸在326nm处有强吸收，将萃取液定容在100mL容量瓶中测定绿原酸吸光度。其计算公式为：
式中A为绿原酸吸光度。
本发明的有益效果：本发明根据绿原酸在溶剂中的溶解性，在不同的提取阶段采用了不同溶剂萃取并采用酸沉的方法由此大大提高了绿原酸在液液萃取中的提取率，通过柱层析使得绿原酸达到了理想的纯度。葵花粕用含水乙醇萃取后的绿原酸萃取液通过酸沉与乙酸乙酯萃取处理，酸沉可以除去葵花蛋白，乙酸乙酯萃取可以提高绿原酸的纯度。D101大孔树脂柱层析可制备高纯绿原酸。且产品外观色泽好，为淡黄色晶体
本发明中，绿原酸的萃取不需要任何化学试剂作为催化剂，仅水浴加热就可使该萃取进行，是较为理想的方法。
具体实施方式
实施例1称取5克葵花粕5份，所用葵花粕中绿原酸含量为3.13％(下同)，按料液比1∶12加入70％乙醇，并调节溶液的pH分别为2.5、4.5、6.5、8.5、10.5，于50℃加热回流3h，提取一次，5克样品存在称量误差，测定时取50ul样品溶液，采用纸层析法，之后用10ml50％甲醇溶液将绿原酸溶出，故稀释倍数为200(下同)，
结果如下：
| 萃取液pH | 2.5 | 4.5 | 6.5 | 8.5 | 10.5 |
| 吸光度A | 0.265 | 0.267 | 0.276 | 0.262 | 0.256 |
| 提取率(％) | 65.13 | 70.35 | 72.62 | 69.28 | 65.74 |
实施例2
称取5克葵花粕5份，按料液比1∶12加入70％乙醇，分别在30℃、40℃、50℃、60℃、70℃下加热回流3h，提取一次，萃取液的pH为6.5，结果如下：
| 萃取温度(℃) | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
| 吸光度A | 0.25 | 0.28 | 0.278 | 0.275 | 0.258 |
| 提取率(％) | 66.32 | 71.56 | 73.50 | 71.81 | 69.74 |
实施例3
称取5克葵花粕6份，按不同的料液比加入70％乙醇，于50℃下加热回流3小时，提取一次，提取液的pH为6.5，结果如下：
| 料液比 | 1∶4 | 1∶8 | 1∶12 | 1∶16 | 1∶20 | 1∶24 |
| 吸光度A | 0.136 | 0.226 | 0.267 | 0.294 | 0.332 | 0.349 |
| 提取率(％) | 34.31 | 58.71 | 70.33 | 76.60 | 87.74 | 87.99 |
实施例4
称取5克葵花粕5份，按料液比1∶12加入70％乙醇，于50℃分别加热回流1、2、3、4、5h，提取一次，提取液的pH为6.5，结果如下：
| 萃取时间 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 吸光度A | 0.243 | 0.269 | 0.285 | 0.281 | 0.282 |
| 提取率(％) | 65.22 | 72.61 | 76.59 | 75.88 | 75.33 |
实施例5
称取5克葵花粕3份，按料液比1∶20加入70％乙醇，于55℃分别加热回流3h，提取2次，提取液的pH为6.5，结果如下：
| 序号 | 1 | 2 | 3 |
| 提取率(％) | 97.1 | 98.2 | 96.1 |
| 含量(％) | 16.9 | 17.1 | 16.7 |
实施例6
将40克葵花粕萃取得到的绿原酸乙醇水溶液浓缩呈浆状，再加15-20mL蒸馏水，用0.5mol/L的盐酸酸沉，在室温下用乙酸乙酯溶剂进行液液萃取、分离、浓缩得到了绿原酸粗品。结果如下：
| 序号 | 1 | 2 | 3 |
| 次数 | 3 | 3 | 3 |
| 得率(％) | 37.4 | 36.6 | 38.5 |
| 含量(％) | 69.9 | 69.5 | 70.9 |
实施例7
过D101大孔树脂对绿原酸粗品进行纯化，最佳纯化条件为：吸附原液浓度为8.5mg/mL，用20％乙醇洗脱，上样量为2BV，洗脱剂用量为5倍柱体积，吸附和洗脱流速为2mL/min。结果如下：
| 序号 | 1 | 2 | 3 |
| 得率(％) | 23.3 | 24.6 | 22.1 |
| 含量(％) | 92.1 | 93.5 | 94.8 |
Claims (7)
1.一种从葵花粕中提取纯化绿原酸的方法，其特征是将葵花粕用含水乙醇加热萃取，浓缩，酸沉，从混合物中分离葵花蛋白，获得绿原酸水溶液，通过乙酸乙酯液液萃取，分离，浓缩得到绿原酸粗品，再用D101大孔树脂进一步纯化，洗脱液浓缩得到高纯绿原酸，所述工艺为：
(A)原料葵花粕：葵花仁通过冷榨、挤压膨化、浸出的低温葵花粕或超临界萃取的低温葵花粕作为制备绿原酸的原料；
(B)用含水乙醇萃取：将葵花粕与含水乙醇的混合液置于可回流加热的密闭容器里，进行回流加热萃取，所用萃取液乙醇浓度为70％，料液比为1∶12-1∶24，萃取液的pH为2.5-10.5，萃取温度为30-70℃，萃取时间为1-5h，对分离萃取液以后留下的葵花粕再重复萃取一次，合并两次的萃取液；
(C)浓缩去醇：萃取液减压蒸馏除去乙醇得到绿原酸水溶液；
(D)酸沉：将绿原酸水溶液加酸调到葵花蛋白的等电点，控制pH在4.5进行酸沉，沉淀为葵花蛋白，通过离心除去葵花蛋白；
(E)用乙酸乙酯液液萃取：将酸沉得到的上清液以1∶1的体积比用乙酸乙酯萃取，重复萃取3次，合并上层乙酸乙酯萃取清液，将萃取液减压蒸馏去除乙酸乙酯，得到绿原酸粗品；
(F)过D101大孔树脂纯化：绿原酸粗品以去离子水配制的吸附原液浓度为8.5mg/mL，上样量为2倍柱体积，洗脱液为20％乙醇，洗脱液用量为5倍柱体积，吸附和洗脱流速为2mL/min，洗脱液浓缩得到高纯绿原酸。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是乙醇萃取的条件为：所用萃取液乙醇浓度为70％，料液比为1∶20，萃取液的pH为6.5，萃取温度为55℃，萃取时间为3h，萃取2次。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述原料葵花粕为葵花仁通过冷榨、挤压膨化后用6#溶剂浸出的低温葵花粕，或用丙烷、丁烷或CO2超临界萃取的脱脂低温葵花粕。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是所用的含水乙醇为食用级。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是所用的乙酸乙酯为食用级。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是酸沉所用的酸为盐酸或硫酸。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征是D101大孔树脂要乙醇湿法装柱，上样前D101大孔树脂要用去离子水洗至无醇味，D101大孔树脂吸附杂质不吸附绿原酸。
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