CN101270142A - 油茶皂素的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种油茶皂素的制备方法，该方法首先以50～80％的丙酮－水溶液按照料液比(g∶ml)1∶6～14，温度60～100℃，时间1～5h提取榨油后的油茶油粕或种子1～5次；提取物经D₁₀₁型大孔树脂富集纯化并经D₉₄₁型大孔树脂柱脱色，并浓缩干燥后得油茶皂素产品。由本发明所述的制备方法生产的油茶皂素纯度高、质量好，色泽佳；该方法克服了使用酸碱、酶、絮凝剂、超声处理及高沸点正丁醇、水的弊病，有效地保护了皂素成分组成和结构；并且操作简便易行，成本低，丙酮、乙醇可回收，大孔树脂可再生，均可重复使用，适于规模化生产。

Description

油茶皂素的制备方法

技术领域

本发明涉及天然植物油茶中活性成分的提取制备方法，尤其涉及皂苷类物质的制备。

背景技术

油茶Camellia oleifera Abel系山茶属植物，主产我国，分布于17个省区，集中分布于我国的西南部和南部。据不完全统计我国有油茶面积336万公顷，年产油茶种子64.5万吨。仅广两就有600万亩，榨油厂多家，年产油粕近4.5万吨。据报道，油粕中含皂苷10～13％，以此计算仅广西就可年产油茶皂苷4500吨左右。然而迄今为止，国内外对油茶的研究，主要是茶油。而茶麸的研究主要是在水产养殖上的应用。

油茶皂素系自油茶种粕中提取富集得到的代表性皂苷类成分，是具有12-烯的五环三萜类皂苷。皂苷的通性之一是表面活性，这是皂苷用作表面活性剂的重要缘故，另外，有研究表明：油茶皂素对心脑血管具有保护作用，并对钉螺和淡水鱼具有毒杀作用，还有报道油茶皂素对鼠类具有抗生育功能。同时具有非常强的抗皮肤浅表感染真菌的作用。急性毒性试验结果也表明对它小鼠LD₅₀为42.66mg/kg，慢性毒性试验结果表明油茶皂素对大鼠生长发育影响不大，对肝肾功能及心、肝、脾、肺、肾等内脏器官也无明显损害；致突变实验结果确认油茶皂素无致突变作用。同时，本发明人对山茶属植物的研究始于2002年，研究发现：1、南山茶种子乙醇提取物具有非常强的抗骨质疏松作用，并确认其有效部位为具有乙酰糖基的黄酮苷；2、抗恶性肿瘤、抗生育、抗性病、抗阴道炎、抗软体动物的有效组分为油茶种子(油粕)的60％丙酮提取物，进一步研究确认有效部位均为皂苷类成分，且为12-烯-五环三萜类皂苷。

综合以上分析，对油茶皂素提取富集纯化工艺进行深入研究，就显得非常重要。有文献记载的富集、纯化皂苷的工艺，因来源和皂苷种类不同而各异。但一般都是采取浓度不同的甲醇、乙醇、丁醇及水进行提取，其中，甲醇对视力有害，而丁醇和水沸点均很高，回收不仅费时，而且对成分也有影响；富集纯化多数都要经对原皂苷组成和结构有影响的酸碱、酶、絮凝剂、超声等处理。从药用角度出发，如何保证所得油茶皂素成分组成与药效活性筛选的有效部位相一致，又不带入任何有毒有害物质，是油茶皂素提取、富集、纯化要解决的关键问题。还有采用水提法，但此法一来杂质较多，粗提取物中总皂苷含量较低，而且为提高提取物得率，需要很长的提取时间，费时费工；二来糖类、蛋白质等杂质的大量存在给后续处理工作带来很大难度。

发明内容

基于上述种种因素的考虑，本发明的目的即在于提供一种制备高纯度油茶皂素的完整技术方案。

本发明所述的油茶皂素的制备方法是：首先以榨油后的油茶油粕或种子为原料进行溶剂提取，提取溶剂是浓度为50～80％的丙酮-水溶液，料液比(g∶ml)＝1∶6～14，提取温度60～100℃，提取时间1～5h，提取次数1～5次；提取物浓缩干燥后转溶于水、过滤，滤液经D₁₀₁大孔树脂吸附后，分别用蒸馏水、浓度10～20％的乙醇溶液洗脱杂质，最后以2～5倍树脂量(ml/g)的浓度20～95％乙醇溶液洗脱，采集最后一部分洗脱液，经D₉₄₁大孔树脂柱脱色，并浓缩干燥后得油茶皂素产品。

其中，所述的提取溶剂优选浓度为50～70％的丙酮-水溶液，最优选60％；料液比(g∶ml)优选1∶9～11，最优选1∶9；提取温度优选65～75℃，最优选70℃；提取时间优选2.5～3.5h，最优选3h；提取次数优选2次。

本发明所述的上述技术方案中，大孔树脂富集处理中上样量和洗脱液与物料比是富集工艺的关键环节；洗脱速度应是“成滴而不成流”。本发明所述的油茶皂素的制备方法中，所述的D₁₀₁大孔树脂纯化步骤的洗脱是依次使用3倍树脂量(ml/g)的蒸馏水、1～2倍树脂量(ml/g)的浓度为20％的乙醇溶液洗脱杂质，然后以2.5～3倍树脂量(ml/g)的浓度60～85％乙醇溶液洗脱，采集最后一部分洗脱液。

其中，上样量优选3倍树脂量(ml/g)。

具体来讲，本发明所述的油茶皂素的制备方法包括如下步骤：

①粉碎榨油后的油茶油粕或种子原料；

②以浓度为60％的丙酮-水溶液为提取溶剂，按照料液比(g∶ml)＝1∶9，提取温度70℃，提取时间3h，提取次数2次进行提取；

③提取液浓缩干燥后转溶于水并过滤；

④滤液经D₁₀₁型大孔树脂吸附后，依次使用3倍树脂量(ml/g)的蒸馏水、1～2倍树脂量(ml/g)的浓度为20％的乙醇溶液洗脱杂质，然后以2.5～3倍树脂量(ml/g)的浓度60～85％乙醇溶液洗脱，采集最后一部分洗脱液；

⑤洗脱液经D₉₄₁大孔树脂柱脱色，并浓缩干燥后得油茶皂素产品。

更优选地，本发明的最优技术方案包括如下步骤：

①粉碎榨油后的油茶油粕或种子原料；

②以浓度为60％的丙酮-水溶液为提取溶剂，按照料液比(g∶ml)＝1∶9，提取温度70℃，提取时间3h，提取次数2次进行提取；

③提取液浓缩干燥后转溶于水并过滤；

④滤液经D₁₀₁大孔树脂吸附后，依次使用3倍树脂量(ml/g)的蒸馏水、1倍树脂量(ml/g)的浓度为20％的乙醇溶液洗脱杂质，然后以3倍树脂量(ml/g)的浓度60～85％乙醇溶液洗脱，采集最后一部分洗脱液；

⑤洗脱液经D₉₄₁型大孔树脂柱脱色，浓缩干燥后得油茶皂素产品。

除此以外，D₁₀₁型大孔树脂富集步骤中，上样的溶液皂苷含量118mg/ml为优。

由本发明所述的制备方法生产的油茶皂素纯度高、质量好，色泽佳；该方法克服了使用酸碱、酶、絮凝剂、超声处理及高沸点正丁醇、水的弊病，有效地保护了皂素成分组成和结构；并且操作简便易行，成本低，丙酮、乙醇可回收，大孔树脂可再生，均可重复使用，适于规模化生产。

附图说明

本发明附图1幅，即实施例的油茶皂素的制备方法流程图

具体实施方式

下面以具体实施例的方式对本发明作进一步的说明。如无特殊说明，下述实施例中均采用香草醛显色-分光光度法测定油茶皂苷的含量。本部分使用仪器包括Unico7200可见分光光度计(尤尼柯上海仪器有限公司)；Jascov-560紫外可见分光光度计；油茶总皂苷对照品购自湖南今汉生有限公司；油茶种子于2006年3月采集于广西壮族自治区燕洞乡。

本发明的油茶皂素的制备方法的具体实施方式是：首先以榨油后的油茶油粕或种子为原料，按照设定的不同丙酮-水溶液浓度、料液比(g∶ml)、提取温度、提取时间及提取次数浸提；提取物浓缩干燥后转溶于水、过滤，滤液经D₁₀₁型大孔树脂吸附后，按照设定的杂质洗脱条件洗脱杂质，并按照设定的用于样品洗脱乙醇溶液浓度、洗脱液用量等条件洗脱目标产物，采集洗脱液，经D₉₄₁型大孔树脂柱脱色，并浓缩干燥后得白色粉末状油茶皂素产品。

以下具体实施例对提取及树脂纯化步骤进行分别的详细描述。

一、油茶皂素提取工艺实施例

按照上述具体操作步骤，在设定条件下提取油茶皂素，提取溶剂为不同浓度的丙酮-水溶液，产物皂苷收率按照下式计算：

皂苷收率＝(皂苷质量/原料质量)×100％

具体条件设定及提取结果见表1：

实施例22

本实施例是考察提取工艺的正交实验，提取工艺步骤同前述实施例1～21，根据前述实施例1～21的结果，对4个因素分别选择适宜的3个水平，采用L₉(3⁴)正交实验安排表考察最佳工艺条件。正交实验因素水平安排见表2，实验结果分别见表3：

表1

表2

表3

由分析可知，各因素的影响主次为A＞B＞C＞D，即提取溶剂倍量＞提取温度＞提取时间＞提取溶剂浓度，所以最佳工艺组合为A₁B₂C₂D₂，即9倍量的60％丙酮-水70℃提取2次，每次3小时。其中提取溶剂倍量对总皂苷提取的影响显著。

二、D101大孔树脂纯化油茶皂素的工艺条件及参数考察实施例

本部分实施例均包括对D₁₀₁大孔树脂的使用前预处理及回收后处理步骤，预处理的方法是：取一定量的D₁₀₁大孔树脂，95％乙醇浸泡24小时，将其装入预先清洗的树脂柱内，湿法装柱，先以95％乙醇洗至流出液加3倍量水后无白色混浊现象，改用蒸馏水冲洗至无醇味，即可使用。

为了优化树脂的使用，本实施例首先对树脂性能参数进行了考察，包括：

1、吸附量的确定：取D₁₀₁大孔树脂100mL装柱(径高比为1∶8)，取上柱样品液(生药浓度为0.24g/mL)以2BV/h的流速连续通过树脂柱，收集流出液，测定流出液中总皂苷的浓度，以流出液中总皂苷的浓度(ug/mL)为纵坐标，以油茶上柱液的量(mL)为横坐标，绘制吸附曲线，由该结果看出当上柱样品溶液加至300mL时，D₁₀₁大孔吸附树脂达到饱和。

2、静态吸附量的确定：在100m/L锥形瓶中加入10mL(约相当于干树脂3g)预处理的D₁₀₁大孔吸附树脂及50mL样品溶液。室温振荡3小时，取样测定溶液残余皂苷含量，根据下式计算物料平衡时的平衡吸附量q＝(C₀-C)V/G，式中C₀和C分别为初始和平衡时溶液中总皂苷的浓度(mg/mL)，V为供试液体积(mL)，G为树脂质量(g)。计算得知D₁₀₁大孔树脂的静态吸附容量为每g大孔树脂吸附生药量为578mg。

实施例23～30

将榨油后的油茶油粕粉碎做原料进行提取：提取溶剂是浓度为60％的丙酮-水溶液，料液比(g∶ml)＝1∶9，提取温度70℃，提取时间3h，提取次数2次；取液浓缩干燥后转溶于水并过滤，滤液经D₁₀₁大孔树脂吸附后，分别按照设定条件依次用蒸馏水、乙醇溶液洗脱杂质，并以设定浓度的的乙醇溶液洗脱目标产物，本部分实施例中，洗脱液流速均采用2BV/h，富集包含目标产物的洗脱液，以等洗脱速率经D₉₄₁大孔树脂柱脱色，浓缩干燥后得油茶皂素产品，测定含量(％)，并计算收率。具体条件设定及结果如表4所示：

表4

实施例31

本实施例工艺流程如附图1所示。

以榨油后的油茶油籽粕为原料进行溶剂提取，提取溶剂是浓度为60％的丙酮-水溶液，料液比(g∶ml)＝1∶9，提取温度70℃，提取时间3h，提取次数2次；经检测，60％的丙酮提取物中皂苷含量55％；

提取物浓缩干燥后转溶于水、过滤，配成含总皂苷118mg/ml的药液，上样量为3倍树脂重量，滤液经D₁₀₁大孔树脂吸附后，依次用3BV蒸馏水、1BV的20％乙醇洗脱，3BV的85％乙醇洗脱，采集最后一部分洗脱液，经D₉₄₁大孔树脂柱脱色，并浓缩干燥后得油茶皂素产品，总皂苷含量96％。

Claims (8)

1.一种油茶皂素的制备方法，其特征在于该方法是：首先以榨油后的油茶油粕或种子为原料进行溶剂提取，提取溶剂是浓度为50～80％的丙酮-水溶液，料液比(g∶ml)＝1∶6～14，提取温度60～100℃，提取时间1～5h，提取次数1～5次；提取物浓缩干燥后转溶于水、过滤，滤液经D₁₀₁大孔树脂吸附后，分别用蒸馏水、浓度10～20％的乙醇溶液洗脱杂质，最后以2～5倍树脂量(ml/g)的浓度20～95％乙醇溶液洗脱，采集最后一部分洗脱液，经D₉₄₁大孔树脂柱脱色，并浓缩干燥后得油茶皂素产品。

2.根据权利要求1所述的油茶皂素的制备方法，其特征在于所述提取溶剂是浓度为50～70％的丙酮-水溶液，料液比(g∶ml)＝1∶9～11，提取温度65～75℃，提取时间2.5～3.5h，提取次数2次。

3.根据权利要求2所述的油茶皂素的制备方法，其特征在于所述的提取溶剂是浓度为60％的丙酮-水溶液，料液比(g∶ml)＝1∶9，提取温度70℃，提取时间3h，提取次数2次。

4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的油茶皂素的制备方法，其特征在于所述的D₁₀₁型大孔树脂纯化步骤的洗脱是依次使用3倍树脂量(ml/g)的蒸馏水、1～2倍树脂量(ml/g)的浓度为20％的乙醇溶液洗脱杂质，然后以2.5～3倍树脂量(ml/g)的浓度60～85％乙醇溶液洗脱，采集最后一部分洗脱液。

5.根据权利要求4所述的油茶皂素的制备方法，其特征在于所述的D₁₀₁型大孔树脂纯化步骤的样品上样量为3倍树脂量(ml/g)。

6.根据权利要求1所述的油茶皂素的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

①粉碎榨油后的油茶油粕或种子原料；

②以浓度为60％的丙酮-水溶液为提取溶剂，按照料液比(g∶ml)＝1∶9，提取温度70℃，提取时间3h，提取次数2次进行提取；

③提取液浓缩干燥后转溶于水并过滤；

④滤液经D₁₀₁大孔树脂吸附后，依次使用3倍树脂量(ml/g)的蒸馏水、1～2倍树脂量(ml/g)的浓度为20％的乙醇溶液洗脱杂质，然后以2.5～3倍树脂量(ml/g)的浓度60～85％乙醇溶液洗脱，采集最后一部分洗脱液；

⑤洗脱液经D₉₄₁大孔树脂柱脱色，并浓缩干燥后得油茶皂素产品。

7.根据权利要求6所述的油茶皂素的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

①粉碎榨油后的油茶油粕或种子原料；

②以浓度为60％的丙酮-水溶液为提取溶剂，按照料液比(g∶ml)＝1∶9，提取温度70℃，提取时间3h，提取次数2次进行提取；

③提取液浓缩干燥后转溶于水并过滤；

④滤液经D₁₀₁型大孔树脂吸附后，依次使用3倍树脂量(ml/g)的蒸馏水、1倍树脂量(ml/g)的浓度为20％的乙醇溶液洗脱杂质，然后以3倍树脂量(ml/g)的浓度60～85％乙醇溶液洗脱，采集最后一部分洗脱液；

⑤洗脱液经D₉₄₁大孔树脂柱脱色，浓缩干燥后得油茶皂素产品。

8.根据权利要求7所述的油茶皂素的制备方法，其特征在于所述的步骤④上样溶液皂苷含量118mg/ml。