專利名稱：一種提高紫草利用率的新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從紫草中提取其中的脂溶性萘醌類色素成分和水溶性多糖成分
的方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種以紫草為原料，首先采用超臨界或亞臨界流體萃取技術(shù) 從紫草分離出含脂溶性萘醌類色素成分的紫草浸膏，再利用提取后的紫草粉殘?jiān)鼮樵希?采用水或稀乙醇水溶液為提取溶劑，進(jìn)一步從中提取紫草多糖的新工藝。
背景技術(shù)：
紫草為常用中藥，以根入藥.因其根呈紫色而得名。紫草始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》 中，味苦、性寒，具有涼血活血，清熱解毒，消炎透疹等功效，用于血熱毒盛，班疹紫黑，麻疹 不透、瘡瘍、濕疹、吐血尿血、水火燙傷等癥。我國(guó)收入藥典的品種有三種，即新疆紫草(習(xí) 稱軟紫草)、紫草和內(nèi)蒙紫草。由于紫草和新疆紫草的化學(xué)成分極為相似，1995年版的《中 華人民共和國(guó)藥典》將新疆紫草列為正品，《中藥志》、《全國(guó)中藥匯編》和《中藥大辭典》等 書也把新疆紫草列為首位。藥理學(xué)的研究表明，紫草含有多種生理活性成分，這些成分具有 抗菌、抗氧、抗癌、抗生育、抗甲狀腺、降血糖、保肝護(hù)肝和提高免疫力、抗病毒、抗腫瘤等多 種功效。 近年來(lái)，日本、印度、中國(guó)(包括臺(tái)灣、香港地區(qū))等亞洲國(guó)家的研究人員對(duì)紫草的 研究已有較多文獻(xiàn)報(bào)道，已鑒定分離出紫草中具有生理活性的成分主要包括兩大類， 一類 是脂溶性的萘醌類色素成分，另一類是水溶性成分。紫草的脂溶性成分中的萘醌類色素主 要有P， P'-二甲基丙烯酰紫草素、乙酰紫草素、P-羥基異戊酰紫草素、異戊酰紫草素、 a-甲基-正丁酰紫草素、消旋乙酰阿卡寧、乙酰阿卡寧、e， e'-二甲基丙烯酰阿卡寧、
e -乙酰氧基異戊酰阿卡寧、紫草素、消旋紫草素、e -羥基異戊酰阿卡寧u-甲氧基乙酰紫
草素、以及少量的去氧紫草素，其中，以e，e'-二甲基丙烯酰紫草素含量最高。水溶性活 性成分主要是紫草多糖類。 從目前已有對(duì)紫草中活性成分的提取技術(shù)來(lái)看，中國(guó)專利CN1085708C公布了一 種利用超臨界C02萃取技術(shù)從東北硬紫草中分離其中紫草素及其衍生物的方法，該方法中 所使用的C02萃取壓力為300個(gè)大氣壓，萃取過(guò)程中需要采用35-70°乙醇為夾帶劑；中 國(guó)專利00122127. 2也公布了一種采用C02萃取、溶劑夾帶提取紫草素類的方法；中國(guó)專利 200810209673. 2、200410054722. 1和00105615. 8等均公布了利用乙醇或其它有機(jī)溶劑從 紫草根中提取紫草紅色素的方法；另一個(gè)中國(guó)專利200610144315. 9公布了一種紫草多糖 提取物、含紫草多糖提取物的組合物及其用途，并提供一種紫草多糖的提取和精制方法，具 體為取紫草，粉碎，加水，回流提取，將提取液濃縮，冷卻，在快速攪拌下，加入乙醇，醇沉，靜 置，抽濾取沉淀，得到醇沉產(chǎn)物等。由于新疆紫草的資源極為稀缺，上述對(duì)紫草的提取方法 中大多數(shù)僅僅利用了紫草的脂溶性色素部分，如紫草素，異紫草素等及其衍生物，而個(gè)別技 術(shù)為了利用紫草中的水溶性多糖又損失了其中的脂溶性萘醌類色素成分，因此均存在著紫 草中活性成分不能完全利用等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在著一方面新疆紫草植物資源短缺，無(wú)法滿足目前市場(chǎng)需求；
另一方面紫草資源在加工過(guò)程中提取效率低、活性成分不能完全利用等問(wèn)題，本發(fā)明提供
一種提高紫草利用率的新工藝。本發(fā)明的目的是提供一種采用無(wú)毒，無(wú)害、無(wú)剌激性的超臨
界或亞臨界流體萃取技術(shù)提取紫草中的脂溶性萘醌類色素，然后對(duì)分離出脂溶性成分的紫
草粉的殘?jiān)捎盟蛞掖妓芤禾崛∑渲械牧硪活惢钚猿煞肿喜荻嗵恰Ｋ龅某R界或
亞臨界的萃取溶劑為(A、低級(jí)烷烴(如丙烷等)；而所述的用于從分離出脂溶性成分的紫
草粉殘?jiān)刑崛∽喜荻嗵堑娜軇┧疄榧儍羲?、蒸餾水或去離子水，乙醇水溶液為乙醇含量
不高于40%的任意比例的溶液。由于超臨界萃取技術(shù)即具備的產(chǎn)品無(wú)溶劑殘留、無(wú)污染、生
物學(xué)活性高等特點(diǎn)，又具有不會(huì)在提取過(guò)程中使原料中其它未被提取的其它成分發(fā)生變化
等優(yōu)勢(shì)，因此該提取工藝即保證了紫草天然活性不會(huì)改變，且其中活性較高，穩(wěn)定性相對(duì)較
弱的脂溶性色素類成分能夠充分完全提取，又可以使同樣具有生理活性的紫草多糖能夠從
上述工藝的萃取殘?jiān)械靡苑蛛x，有效地提高了紫草的綜合利用價(jià)值。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的 —種提高紫草利用率的新工藝，包括如下流程 (1)采用紫草為原料，經(jīng)過(guò)粉碎處理，得到粒度為10 80目的紫草粉，將其置于超 臨界萃取裝置的萃取釜中，以C02為萃取溶劑，使紫草粉中的萘醌類脂溶性成分溶解在C02 溶劑中； (2)控制相應(yīng)的分離溫度和分離壓力，使溶解有萘醌類脂溶性成分的C02溶劑通過(guò) 超臨界萃取裝置的分離釜時(shí)，萘醌類脂溶性成分被留在了分離釜中從而得以分離；分離出 的C02經(jīng)冷凝壓縮后又重新用高壓泵泵入萃取釜中完成一次萃取分離過(guò)程。
(3)通過(guò)控制一定的萃取分離條件和萃取時(shí)間，體系中的(A如上述步驟所述的過(guò) 程經(jīng)多次循環(huán)提取，紫草粉中含有脂溶性萘醌類成分的紫草浸膏基本上被C02溶劑萃取分 離到分離釜后，完成脂溶性成分的萃取過(guò)程，從分離釜中分離出含有脂溶性萘醌類成分的 紫草浸膏； (4)以上述步驟中從萃取釜中取出的經(jīng)超臨界萃取后剩余的紫草粉殘?jiān)鼮樵希?采用水或稀乙醇水溶液為溶劑，控制一定的萃取溫度、時(shí)間、溶劑比例和萃取次數(shù)提取其中 的水溶性多糖類成分；合并提取液，經(jīng)減壓濃縮到一定體積后，過(guò)濾；濾液在攪拌下按相應(yīng) 的比例分步或一次加入高濃度的乙醇，靜置，過(guò)濾，分離出所得的沉淀，得到紫草多糖。該紫 草粗多糖由于基本不含紫草色素，精制過(guò)程更為簡(jiǎn)便。 所述的一種提高紫草利用率的新工藝，所選釋的超臨界0)2萃取紫草中的萘醌類 脂溶性成分的萃取溫度范圍為10 60°C 、操作壓力范圍控制在10 45Mpa、分離壓力控制 在5 15Mpa、二氧化碳的流量控制在10 100kg/h，萃取時(shí)間控制在2 8h ;優(yōu)選的條件 為萃取溫度為40 6(TC、操作壓力范圍控制在20 30Mpa、分離壓力控制在5 8Mpa、二 氧化碳的流量控制在20 50kg/h，萃取時(shí)間控制在1. 5 5h。 所述的一種提高紫草利用率的新工藝，經(jīng)超臨界萃取后剩余的紫草粉殘?jiān)捎?的萃取溶劑為水或乙醇濃度為0 45%的稀乙醇水溶液，萃取溫度為室溫 7(TC，料液比 為l : 2 1 : 20，萃取時(shí)間為1 10小時(shí)，萃取次數(shù)為1 5次；優(yōu)選的提取溶劑可以 是純凈水、蒸餾水或去離子水，也可以是乙醇含量< 30%的乙醇水溶液，優(yōu)選的提取溫度為50 6(TC，料液比為1 : 4 1 : 12，萃取次數(shù)為2 3次。 所述的一種提高紫草利用率的新工藝，所述的乙醇水溶液提取紫草水溶性多糖類 成分的工藝中，為提高對(duì)紫草粉殘?jiān)妮腿⌒士梢圆捎贸暡ɑ蛭⒉ㄟM(jìn)行輔助萃取，依 據(jù)提取的工藝條件，優(yōu)選的超聲時(shí)間10分鐘 1小時(shí)；優(yōu)選的微波作用時(shí)間為60秒 30 分鐘。 所述的一種提高紫草利用率的新工藝，所述的提取紫草多糖的多次提取后合并的 水或乙醇水溶液，應(yīng)控制在溫度小于70°C的條件下減壓濃縮，除去其中的大部分水或乙醇， 濃縮后的體積優(yōu)選的濃縮比例為總提取液量的5 30% ;過(guò)濾，濾液采用高濃度的乙醇進(jìn)
行醇沉分離紫草多糖時(shí)，濃縮液和乙醇的體積比為4 : i i : io;高濃度乙醇溶液優(yōu)選
的為濃度^ 95%的乙醇溶液或無(wú)水乙醇。 所述的一種提高紫草利用率的新工藝，還包括如下步驟，所述的高濃度乙醇沉淀 多糖的方法，可以采用分步醇沉的方法按比例分步加入高濃度乙醇，也可以按比例一次加 入高濃度的乙醇。當(dāng)在不斷攪拌下按比例分步加入高濃度乙醇，使溶液中的乙醇濃度從 20%開始，以10%的濃度梯度增加到90%，根據(jù)紫草多糖在乙醇溶液中的溶解度不同，收 集n個(gè)(1《n《8)溶解度或聚合度不同的紫草多糖；或者使?jié)饪s液中加入高濃度乙醇的 比例從5%起始，以5%的濃度梯度增加到90%，根據(jù)紫草多糖在乙醇溶液中的溶解度或聚 合度不同，收集n個(gè)(1《n《18)溶解度或聚合度不同的紫草多糖沉淀。當(dāng)采用在不斷攪 拌下按比例一次加入高濃度的乙醇時(shí)，得到紫草總多糖的沉淀。
本發(fā)明所取得的有益效果是 1.本發(fā)明第一步所采用的方法利用超臨界流體獨(dú)特的溶解性能和擴(kuò)散能力，從粉 碎的紫草中萃取其中的脂溶性萘醌類活性成分，是純物理分離過(guò)程，不會(huì)給原料中帶入新
的雜質(zhì)和有毒物質(zhì)，可以有效地保護(hù)原料中的未被提取的活性成分不會(huì)受到破壞和污染， 為進(jìn)一步利用該萃取殘?jiān)崛∑渌苄曰钚远嗵翘峁┝吮Ｕ?。并且，采用超臨界C02萃 取技術(shù)提取紫草浸膏操作過(guò)程簡(jiǎn)單，容易通過(guò)簡(jiǎn)單的工藝參數(shù)的控制調(diào)整達(dá)到較為理想的 效果，提取效率高，所得紫草浸膏產(chǎn)品品質(zhì)好，雜質(zhì)含量低，用于進(jìn)一步提純單組分時(shí)優(yōu)勢(shì) 更為明顯。 2.本發(fā)明第二步所采用的原料為經(jīng)超臨界流體萃取掉脂溶性成分的萃取物質(zhì) (紫草粉殘?jiān)?，采用水或乙醇水溶液提取、高濃度乙醇沉淀分離所得紫草多糖已基本不含 紫草中的萘醌類脂溶性色素成分，紫草多糖的后處理簡(jiǎn)單，溶液精制提純，無(wú)需進(jìn)行多次脫 色處理。所得紫草多糖的提取率高，純度好。 3.本發(fā)明采用的工藝中不含對(duì)環(huán)境有害的有機(jī)溶劑，具有產(chǎn)品品質(zhì)好、無(wú)溶劑殘 留、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
下面采用具體實(shí)施例的方式具體地解釋本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于實(shí)施例。
實(shí)施例1 : 取已粉碎到40目的紫草粉350g，裝入1L的超臨界C02萃取的萃取釜中，控制萃取 溫度為45t:，萃取壓力為25Mpa，二氧化碳的流量控制在20kg/h，萃取時(shí)間2個(gè)小時(shí)。萃取 結(jié)束后從分離釜中分離出13. 8g紫草浸膏，紫草浸膏的收率為3. 94%。
5
實(shí)施例2 : 取已粉碎到40目的紫草粉365g，裝入1L的超臨界C02萃取的萃取釜中，控制萃取 溫度為5(TC，萃取壓力為30Mpa，二氧化碳的流量控制在30kg/h，萃取時(shí)間3個(gè)小時(shí)。萃取 結(jié)束后從分離釜中分離出17. 9g紫草浸膏，紫草浸膏的收率為4. 90%。
實(shí)施例3 : 取已粉碎到40目的紫草粉1865g，裝入5L的超臨界C02萃取的萃取釜中，控制萃 取溫度為5(TC，萃取壓力為25Mpa，二氧化碳的流量控制在50kg/h，萃取時(shí)間4個(gè)小時(shí)。萃 取結(jié)束后從分離釜中分離出87. 8g紫草浸膏，紫草浸膏的收率為4.71%。
實(shí)施例4 : 取經(jīng)超臨界C02萃取后的萃余物紫草粉殘?jiān)黮OOg，加入500mL去離子水，5(TC萃取 2h ;過(guò)濾，濾渣再分別用300mL去離子水5(TC萃取兩次，每次lh ;合并三次萃取液，減壓濃 縮到150mL水溶液，過(guò)濾，濾液在不斷攪拌下加入95%的食用乙醇，使溶液的乙醇濃度達(dá)到 85%，放置過(guò)夜，抽濾，得紫草多糖的沉淀1.6g。
實(shí)施例5 : 取經(jīng)超臨界C02萃取后的萃余物紫草粉殘?jiān)黮OOg，加入500mL去離子水，6(TC輔助 萃取lh，其中超聲作用時(shí)間共3次15分鐘；過(guò)濾，濾渣再分別用300mL去離子重復(fù)萃取2 次；合并3次萃取液，減壓濃縮到150mL水溶液，過(guò)濾，濾液在不斷攪拌下加入95%的食用 乙醇，使溶液的乙醇濃度達(dá)到90% ，放置過(guò)夜，抽濾，得紫草多糖的沉淀2. lg。
實(shí)施例6 : 取經(jīng)超臨界C02萃取分離出脂溶性紫草浸膏的萃余物2000g，加入8000mL15X的 乙醇溶液，6(TC萃取3h ;過(guò)濾，濾渣再分別用3000mL去離子水重復(fù)萃取3次；合并4次萃取 液，減壓濃縮到2000mL水溶液，過(guò)濾，濾液在不斷攪拌下加入95%的乙醇溶液，使溶液的乙 醇濃度達(dá)到70%，靜置過(guò)夜，抽濾，得紫草多糖的沉淀I 7. 5g ;濾液中再次添加無(wú)水乙醇溶 液，使乙醇濃度達(dá)到80%，靜置過(guò)夜，抽濾，得紫草多糖的沉淀II 14. 9g ;濾液濾液中再次 添加無(wú)水乙醇溶液，使乙醇濃度達(dá)到80%，靜置過(guò)夜，抽濾，得紫草多糖的沉淀III3. 8g。
權(quán)利要求
一種提高紫草利用率的新工藝，其特征在于包括以下步驟(1)采用紫草為原料，經(jīng)過(guò)粉碎處理，得到粒度為10～80目的紫草粉，將其置于超臨界萃取裝置的萃取釜中，以CO2為萃取溶劑，使紫草粉中的萘醌類脂溶性成分溶解在CO2溶劑中；(2)控制相應(yīng)的分離溫度和分離壓力，使溶解有萘醌類脂溶性成分的CO2溶劑通過(guò)超臨界萃取裝置的分離釜時(shí)，萘醌類脂溶性成分被留在了分離釜中從而得以分離；(3)分離出的CO2經(jīng)冷凝壓縮后又重新用高壓泵泵入萃取釜中進(jìn)行多次循環(huán)提取，控制一定的萃取時(shí)間，紫草粉中含有脂溶性萘醌類成分的紫草浸膏基本上被CO2溶劑萃取分離到分離釜后，完成脂溶性成分的萃取過(guò)程，從分離釜中分離出含有脂溶性萘醌類成分的紫草浸膏；(4)以上述步驟中從萃取釜中取出的經(jīng)超臨界萃取后剩余的紫草粉殘?jiān)鼮樵?，采用水或乙醇水溶液為溶劑，控制一定的萃取溫度、時(shí)間、溶劑比例和萃取次數(shù)提取其中的水溶性多糖類成分；合并提取液，經(jīng)減壓濃縮到一定體積后，過(guò)濾；濾液在攪拌下按相應(yīng)的比例分步或一次加入高濃度的乙醇，靜置，過(guò)濾，分離出所得的沉淀，得到紫草多糖。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其恃征在于，所選擇的超臨界0)2萃取紫草中的萘醌類 脂溶性成分的萃取溫度范圍為10 60°C 、操作壓力范圍控制在10 45Mpa、分離壓力控制 在5 15Mpa、二氧化碳的流量控制在10 100kg/h，萃取時(shí)間控制在2 8h ;優(yōu)選的條件 為萃取溫度為40 6(TC、操作壓力范圍控制在20 30Mpa、分離壓力控制在5 8 Mpa、二 氧化碳的流量控制在20 50kg/h，萃取時(shí)間控制在1. 5 5h。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，經(jīng)超臨界萃取后剩余的紫草粉殘?jiān)?用的萃取溶劑乙醇水溶液的濃度為0 45%，萃取溫度為室溫 7(TC，料液比為1 : 2 1 : 20，萃取時(shí)間為1 10小時(shí)，萃取次數(shù)為1 5次。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，優(yōu)選的提取溶劑是純凈水、蒸餾水、去離 子水，或是乙醇含量<30%的乙醇水溶液，優(yōu)選的萃取溫度為50 601:，料液比為1 : 4 1 : 12，萃取次數(shù)為2 3次。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的乙醇水溶液提取紫草水溶性多糖 類成分的工藝中，采用超聲波或微波進(jìn)行輔助萃取，依據(jù)提取工藝條件的要求，優(yōu)選的超聲 波作用時(shí)間10分鐘 1小時(shí)；優(yōu)選的微波作用時(shí)間為60秒 30分鐘。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的多次提取后合并的水或乙醇水溶 液，溫度控制在小于7(TC的條件下減壓濃縮，除去其中的大部分水或乙醇，濃縮后的體積 優(yōu)選的濃縮比例為總提取液量的5 30% ;過(guò)濾，濾液采用高濃度乙醇沉淀多糖時(shí)濃縮液和乙醇的體積比為4 : i i : io;用于醇沉紫草多糖的高濃度乙醇溶液優(yōu)選的為濃度> 95%的乙醇或無(wú)水乙醇。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的高濃度乙醇沉淀多糖的方法為在 不斷攪拌下按比例分步加入高濃度乙醇，使溶液中的乙醇濃度從20%開始，以10%的濃度 梯度增加到90X，收集到n個(gè)(l《n《8)溶解度或聚合度不同的紫草多糖。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的高濃度乙醇沉淀多糖的方法為在 攪拌下按比例一次加入高濃度的乙醇，得到紫草多糖。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種提高紫草利用率的新工藝。本發(fā)明采用中藥紫草為原料，經(jīng)過(guò)粉碎處理得到紫草粉后，采用超臨界CO2為萃取溶劑，控制相應(yīng)的萃取溫度、壓力、CO2流量和萃取時(shí)間，分離出含有脂溶性萘醌類成分的紫草浸膏。待分離出脂溶性紫草浸膏后，又以經(jīng)超臨界萃取后剩余的紫草粉殘?jiān)鼮樵希捎盟蛳∫掖紴樵?，控制一定的萃取溫度、時(shí)間、溶劑比例和萃取次數(shù)提取其中的水溶性多糖類成分；濃縮提取液，按比例加入高濃度的乙醇溶液，靜置，過(guò)濾分離出沉淀，得紫草多糖。
文檔編號(hào)A61K36/30GK101721452SQ20101004550
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2010年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月4日
發(fā)明者劉玉梅 申請(qǐng)人:新疆大學(xué)