專利名稱：一種磁性吸附劑輔助萃取中草藥有效成分的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及中草藥提純技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種磁性吸附劑輔助萃取中草藥有效成分的方法。
背景技術(shù)：
中草藥作為一種純天然植物藥，含有許多的藥效成分，能治療許多種疾病，為實現(xiàn)對中草藥的有效利用需將這些藥效成分從植物組織中提取出來，再經(jīng)進一步的分離精制， 制成中成藥和各種制劑，這些中草藥制劑因純天然，毒副作用少，倍受人們的喜愛。
在中草藥有效成分利用過程中，提取技術(shù)是關(guān)鍵。傳統(tǒng)的提取方法是采用有機溶劑浸提法，如熱回流法和索氏提取法，這些方法存在著有機溶劑消耗量大，耗時較長，高溫導(dǎo)致熱敏性成分因降解而損失等缺陷。為解決這些問題，近年來人們開發(fā)出了一些新的萃取方法如超臨界流體萃取法、微波輔助萃取法和超聲波輔助萃取法。這些新的萃取技術(shù)在克服傳統(tǒng)技術(shù)的的缺陷方面取得了很好的進展超臨界流體萃取技術(shù)以綠色的超臨界流體作為溶劑，具有溶劑可循環(huán)利用、高提取率、提取溫度低對熱敏性成分無損失等優(yōu)點，近年來在中草藥有效成分提取中受到廣泛的重視和大量的應(yīng)用，其缺陷是能耗大、需較昂貴的萃取裝置；微波、超聲波輔助萃取技術(shù)是利用超聲波、微波等高能場從外部作用于中草藥組織，通過破壞組織細(xì)胞和空化效應(yīng)以降低傳質(zhì)阻力等形式來強化中草藥有效成分的溶出， 從而提高萃取效率縮短萃取時間，其中微波在萃取時間上大大縮短，效果最好，但二者缺陷在提高提取率上均不大，而且需相應(yīng)的設(shè)備和能量消耗。因此開發(fā)出一種不需能量、不需要復(fù)雜裝置、操作簡單、在低溫下能實現(xiàn)對熱敏性中草藥有效成分快速、高效的提取技術(shù)具有重要的價值和意義。
CN 101869581A公開了一種從中草藥中提取有效成份的工藝方法，它包括以下步驟(I)將中草藥用溶劑進行提取得到提取液；(2)將提取液進行濃縮得到濃縮液；(3)將濃縮液用大孔吸附樹脂富集中藥有效成份；(4)在超臨界條件下，用超臨界流體與大孔吸附樹脂充分接觸，除去有機小分子殘留，在超臨界流體液體狀態(tài)下將其與大孔吸附樹脂分離，液體解除高壓后得到中草藥有效成份。它具有溶劑用量少，洗脫時間快及洗脫完全等優(yōu)
本發(fā)明提供了一種新的磁性吸附劑輔助萃取技術(shù)，該技術(shù)基于磁性吸附劑對提取液中的有效成分的吸附造成中草藥基質(zhì)同提取液中較大的濃差，從而大大強化傳質(zhì)，縮短萃取時間；同時，由于提取液中的有效成分持續(xù)不斷地轉(zhuǎn)移到磁性吸附劑上而造成提取液中有效成分與中草藥基質(zhì)的傳質(zhì)平衡不斷被打破，從而獲得很高的提取率；而且提取溶劑在萃取過程中僅充當(dāng)一個傳質(zhì)媒介的作用，故溶劑很大程度上可循環(huán)利用；此外該技術(shù)在室溫下以很簡單的方式進行，對熱敏性中草藥有效成分尤其適用。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新型高效的中草藥有效成分的磁性吸附劑輔助萃取方法，克服現(xiàn)有萃取方法的缺陷。該方法具有操作簡單、萃取速度快、萃取率高、室溫下進行、溶劑可循環(huán)利用等優(yōu)點，非常適合于中草藥中有效成分的提取。
為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種磁性吸附劑輔助萃取中草藥有效成分的方法，首先將中草藥、磁性吸附劑與提取溶劑混合，在室溫下不斷攪拌下進行吸附提??；然后磁分離回收磁性吸附劑，并解吸得解吸液即為提取液。
優(yōu)選地，可以將磁分離后過濾萃取混合液產(chǎn)生的濾液與解吸液一同作為提取液。 當(dāng)磁性吸附劑足夠時，可以忽略濾液量，解吸液即為提取液。
本發(fā)明所述中草藥為單味藥或多味藥，優(yōu)選為丹參、木香、干姜、陳皮、炒白術(shù)或至少兩種的混合物。形態(tài)優(yōu)選為粉末狀或顆粒狀，能夠增加中草藥的比表面積，增大與提取溶劑的接觸面積，從而有利于提聞提取率。
本發(fā)明所述的磁性吸附劑為具有超順磁性的微球，表面功能化修飾能親和吸附藥效成分的配基；其平均粒徑為IOnm 500iim,例如可選擇12nm, 50nm, IOOnm, 900nm, 2 y m, 80 u m, 220 u m, 300 u m, 450 u m, 490 u m 等用于本發(fā)明，優(yōu)選 30nm 2 u m,進一步優(yōu)選 I U m ; 每克中草藥中加入5 IOOOmg磁性吸附劑，例如每克中草藥中加入磁性吸附劑20mg， IOOmg, 250mg, 380mg, 500mg, 760mg, 880mg, 980mg 等。
本發(fā)明所述的配基包括分子印跡聚合物配基、氫鍵型配基、絡(luò)合型配基、靜電型配基、混合型配基均可用于實施本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗和實際情況進行合理選擇。
所述的分子印跡聚合物配基是以中草藥的活性成分或其類似物為模板和合適的單體進行制備的；所述的模板優(yōu)選黃酮、多酚、留體、生物堿。分子印跡聚合物配基的制備以及合適單體的選擇可以根據(jù)技術(shù)人員的行業(yè)知識進行。所述的模板即為要提取的中草藥中的活性成分或其類似物，技術(shù)人員可以進行靈活選擇。
本發(fā)明所述提取溶劑為水、甲醇、乙醇、正己烷、丙酮、氯仿或至少兩種的混合物， 優(yōu)選水和/或乙醇。常用的中藥提取溶劑有水、親水性的有機溶劑、親脂性的有機溶劑。 水是一種強的極性溶劑，中草藥中親水性的成分，如無機鹽、糖類、分子不太大的多糖類、鞣質(zhì)、氨基酸、蛋白質(zhì)、有機酸鹽、生物堿鹽及甙類等都能被水溶出。親水性的有機溶劑也就是一般所說的與水能混溶的有機溶劑，如乙醇、甲醇、丙酮等，以乙醇最常用。乙醇的溶解性能比較好，對中草藥細(xì)胞的穿透能力較強。甲醇的性質(zhì)和乙醇相似，沸點較低(64°C)，但有毒性，使用時應(yīng)注意。親脂性的有機溶劑就是一般所說的與水不能混溶的有機溶劑，如石油醚、苯、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、二氯乙烷等。
提取溶劑的用量為中草藥量的5 30倍，例如每克中草藥使用提取溶劑5. 5g，7g， 10g，llg, 13. 8g，20g, 24. 2g，28g 等，優(yōu)選 5 15 倍，進一步優(yōu)選 10 倍。
所述吸附提取時間為2 180min,例如技術(shù)人員可選擇3min, 8min, 20min, 85min, IOOmin, 135min, 160min, 178min等時間用于本發(fā)明，優(yōu)選2 90min,進一步優(yōu)選IOmin。吸附提取時間也就是攪拌或振蕩時間。所述攪拌方式可為攪拌槳攪拌或整體置于搖床中振蕩。其他能夠使吸附提取過程較徹底進行的攪拌或振蕩方式均可由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實際情況選擇，速度為 50 2000rpm,例如 60rpm, 120rpm, 187rpm, 280rpm, 450rpm, 800rpm, 1250rpm, 1600rpm, 1980rpm 等，優(yōu)選為 50 600rpm,進一步優(yōu)選 200rpm。
本發(fā)明所述磁分離過程所用磁鐵為具有強磁性的電磁鐵或永磁鐵。所述解吸用吸收劑為以甲醇或乙醇與醋酸配制而成；其體積比為3 1 12 1， 例如 3.5 1,5 1,6. 8 1,8 1,10.4 1,11 1,11.8 1 等，優(yōu)選 6 1 10 1， 進一步優(yōu)選9 1。本發(fā)明的磁分離過程是為了將磁性吸附劑與中草藥基質(zhì)和萃取液的混合液分離， 具體操作為將磁鐵放入一玻璃試管中，將該玻璃試管在萃取后的混合液中往復(fù)移動以充分捕獲磁性吸附劑，然后去除磁鐵，用少量吸收劑淋洗試管外表面，將磁性吸附劑脫落下來，進行下一步的解吸。本發(fā)明提供了一種磁性吸附劑輔助萃取中草藥有效成分的方法，具體操作如下 首先將中藥材、磁性吸附劑與提取溶劑混合，在室溫時對其進行不斷攪拌或放入恒溫振蕩器中振蕩，進行吸附提?。蝗缓蟠欧蛛x回收磁性吸附劑，具體操作如上所述。過濾掉中草藥基質(zhì)得濾液，將磁性吸附劑于甲醇或乙醇與醋酸的混合液中解吸得解吸液，合并濾液和解吸液得提取液，用液相色譜進行檢測。本發(fā)明的解吸過程中解吸率的多少直接關(guān)系著萃取率的大小，因此需對所采用的解吸用吸收劑進行優(yōu)化，盡可能解吸完全。基于濃差能強化傳質(zhì)，本發(fā)明提出了采用磁性吸附劑來產(chǎn)生較大的傳質(zhì)濃差從而強化中草藥有效成分的萃取，由于制作的磁性吸附劑能選擇性地吸附特定有效成分從而造成有效成分的濃差，從而達到高選擇性的強化萃取的目的。另外由于萃取溶液中有效成分的濃度始終維持很低的濃度，相當(dāng)于始終用新鮮溶劑對中草藥基質(zhì)進行萃取，故可獲得很高的萃取率；由于所采用的萃取溶劑只相當(dāng)于傳質(zhì)媒介，故可以循環(huán)利用。本發(fā)明所采用的萃取方法是在室溫下進行，不需要消耗任何能量，尤其適用于中草藥中熱敏性的有效成分的高選擇性的萃取。


圖1是不同萃取方式的提取效果比較柱狀圖。圖2是磁性分子印跡微球強化萃取丹參酮加的萃取動力學(xué)曲線圖。圖3是磁性分子印跡微球輔助萃取與溶劑萃取提取液譜圖對照4是三種磁性吸附劑輔助萃取與室溫振蕩萃取的液相譜圖對比圖。圖5是不同種類磁性吸附劑強化萃取效果比較柱狀圖。下面對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明。但下述的實例僅僅是本發(fā)明的簡易例子，并不代表或限制本發(fā)明的權(quán)利保護范圍，本發(fā)明的權(quán)利范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
具體實施例方式為更好地說明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的典型但非限制性的實施例如下實施例1采用磁性分子印跡聚合物微球輔助萃取丹參中三種丹參酮萃取條件lg丹參粉末中加入IOml正己烷，為進行萃取動力學(xué)測定，平均粒徑為 200nm的磁性分子印跡聚合物微球加入量取三個參數(shù)0，IOOmg和200mg，然后在室溫下將容器整體置于恒溫振蕩器中振蕩，振蕩速度為200rpm，在不同振蕩時間時，對試樣進行磁分離，過濾掉中草藥基質(zhì)得濾液，將磁性分子印跡微球于甲醇醋酸(9 l,v/v)中解吸得解吸液，合并濾液和解吸液得提取液，用液相色譜進行檢測。結(jié)果如圖2所示，在磁性分子印跡微球加入量為IOOmg和200mg的磁性輔助萃取與相同條件下不加磁顆粒的萃取動力學(xué)進行對比(以丹參酮加的萃取率作為參照)，可知 磁性微球輔助萃取可大大強化萃取效率。表現(xiàn)在隨著磁性微球的加入，丹參酮加的萃取率顯著提高，萃取速率大大加快，不加磁性吸附劑時達萃取平衡所需時間需lh，而加IOOmg 磁性吸附劑時達平衡時間為IOminJn 200mg磁性吸附劑時達平衡時間縮短為5min，表明所加磁性吸附劑量越多萃取速率越快。另外為考察磁性吸附劑強化萃取是否具有選擇性，將磁輔助萃取的提取液與有機溶劑萃取提取液高效液相色譜圖進行對比，如圖3所示，可見磁性吸附劑輔助萃取具有高選擇性強化萃取的效果，同時該圖也表明磁性輔助萃取所得有效成分的純度要高于室溫振蕩萃取。為證明磁性吸附劑輔助萃取溶劑是否能重復(fù)利用，將該溶劑在相同條件下對丹參進行萃取并與原溶劑萃取效果進行對比，實驗發(fā)現(xiàn)對三種丹參酮的萃取率幾乎不變。對比實施例為進一步證明磁輔助萃取的性能，將其萃取效果與常用萃取方法的效果進行對比，室溫振蕩萃取條件為lg丹參粉中加入IOml正己烷，于室溫、200rpm下振蕩 4h ；熱回流萃取條件lg丹參粉中加入IOml正己烷，于80°C下回流45min ；超聲波輔助萃取條件lg丹參粉中加入IOml正己烷，于超聲波洗滌器中超聲1.證。結(jié)果表明如圖1所示，磁性吸附劑輔助萃取20min比熱回流萃取、超聲波輔助萃取、室溫振蕩萃取對三種丹參酮有著最高的萃取率和最短的萃取時間。通過本實施例充分證明磁性吸附劑輔助萃取具有工藝簡單、高提取率、高萃取速率、溶劑可循環(huán)利用、高選擇性等優(yōu)點。實施例2磁性吸附樹脂輔助萃取丹參中三種丹參酮萃取條件lg丹參飲片中加入IOml無水乙醇，為進行不同磁性吸附劑輔助萃取與室溫振蕩萃取效果對比，平均粒徑分別為Ιμπκ μπι和150nm的磁性羥乙基甲基丙烯酸酯交聯(lián)微球、磁性甲基丙烯酸交聯(lián)微球和磁性二氧化硅，加入量均取500mg，然后在室溫下將容器整體置于恒溫振蕩器中振蕩，振蕩速度為200rpm，振蕩不同時間下，對試樣磁分離，過濾掉中草藥基質(zhì)得濾液，將磁性吸附劑于乙醇醋酸(9 l,v/v)中解吸得解吸液，合并濾液和解吸液得提取液，用液相色譜進行檢測。結(jié)果表明，如圖5所示，對于丹參飲片，三種磁性吸附劑均能很好地強化萃取，對三種有效成分均能獲得高的萃取率；圖4為三種磁性吸附劑輔助萃取與室溫振蕩萃取的液相譜圖對比，表明三種磁性吸附劑萃取后提取液中三種有效成分的純度均比室溫振蕩萃取的有比較顯著的提高，這進一步證明了磁性吸附劑輔助萃取在中草藥提取中的高選擇性。實施例3采用磁性分子印跡聚合物微球輔助萃取木香中有效成分首先將Ig木香粉末、5mg平均粒徑為IOnm的磁性分子印跡聚合物微球與5g乙醇混合，在室溫時對其進行不斷攪拌2min，攪拌速度為2000rpm，進行吸附提?。蝗缓蟠欧蛛x回收磁性吸附劑，過濾掉中草藥基質(zhì)得濾液，將磁性分子印跡聚合物微球于乙醇醋酸 (3 1, ν/ν)中解吸得解吸液，合并濾液和解吸液得提取液，用液相色譜進行檢測。實施例4采用磁性分子印跡聚合物微球輔助萃取陳皮中有效成分首先將Ig陳皮粉末、Ig平均粒徑為500 μ m的磁性分子印跡聚合物微球與15g丙
6酮混合，在室溫時將容器整體放入恒溫振蕩器中振蕩180min，振蕩速度為50rpm，進行吸附提取；然后磁分離回收磁性吸附劑，將磁性分子印跡聚合物微球于甲醇醋酸(12 1, ν/ ν)中解吸得解吸液即為提取液，用液相色譜進行檢測。實施例5采用磁性分子印跡聚合物微球輔助萃取陳皮中有效成分首先將Ig陳皮粉末、200mg平均粒徑為1 μ m的磁性分子印跡聚合物微球與IOg氯仿混合，在室溫時將容器整體放入恒溫振蕩器中振蕩lOmin，振蕩速度為600rpm，進行吸附提?。蝗缓蟠欧蛛x回收磁性吸附劑，過濾掉中草藥基質(zhì)得濾液，將磁性分子印跡聚合物微球于甲醇醋酸(9 l,v/v)中解吸得解吸液，合并濾液和解吸液得提取液，用液相色譜進行檢測。實施例6采用磁性二氧化硅微球輔助萃取干姜中有效成分首先將Ig干姜飲片、500mg平均粒徑為2 μ m的磁性二氧化硅微球與30g正己烷混合，在室溫時將容器整體放入恒溫振蕩器中振蕩90min，振蕩速度為500rpm，進行吸附提??；然后磁分離回收磁性吸附劑，過濾掉中草藥基質(zhì)得濾液，將磁性二氧化硅微球于乙醇 醋酸(6 1, ν/ν)中解吸得解吸液，合并濾液和解吸液得提取液，用液相色譜進行檢測。申請人:聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的萃取方法，但本發(fā)明并不局限于上述萃取步驟，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述萃取步驟才能實施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進，對本發(fā)明所選用原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種磁性吸附劑輔助萃取中草藥有效成分的方法，首先將中草藥、磁性吸附劑與提取溶劑混合，在不斷攪拌下進行吸附提??；然后磁分離回收磁性吸附劑，并解吸得解吸液即為提取液。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，將磁分離后過濾萃取混合液產(chǎn)生的濾液與解吸液一同作為提取液。
3.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述中草藥為單味藥或多味藥，優(yōu)選為丹參、木香、干姜、陳皮、炒白術(shù)或至少兩種的混合物；形態(tài)優(yōu)選為粉末狀或顆粒狀。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述的磁性吸附劑為具有超順磁性的微球，表面功能化修飾能親和吸附藥效成分的配基；其平均粒徑為IOnm 500 u m，優(yōu)選 30nm 2 ii m,進一步優(yōu)選I y m ;每克中草藥中加入5 IOOOmg磁性吸附劑；所述的配基包括分子印跡聚合物配基、氫鍵型配基、絡(luò)合型配基、靜電型配基、混合型配基；所述的分子印跡聚合物配基是以中草藥的活性成分或其類似物為模板進行制備的；所述的模板優(yōu)選黃酮、多酚、留體、生物堿。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述提取溶劑為水、甲醇、乙醇、正己烷、丙酮、氯仿或至少兩種的混合物，優(yōu)選水和/或乙醇；其用量為中草藥重量的5 30倍， 優(yōu)選5 15倍，進一步優(yōu)選10倍。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，所述吸附提取時間為2 180min，優(yōu)選2 90min，進一步優(yōu)選IOmin;所述攪拌方式可為攪拌槳攪拌或整體置于振蕩器中振蕩， 其速度為50 2000rpm，優(yōu)選為50 600rpm，進一步優(yōu)選200rpm。
7.如權(quán)利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，所述磁分離用磁鐵為具有強磁性的電磁鐵或永磁鐵；所述解吸用吸收劑由甲醇或乙醇與醋酸配制而成；其體積比為3 : I 12 : 1，優(yōu)選 6 I 10 : 1，進一步優(yōu)選9 I。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磁性吸附劑輔助萃取中草藥有效成分的方法。所述方法首先將中草藥、磁性吸附劑與提取溶劑混合，于室溫下不斷攪拌下進行吸附提??；然后磁分離回收磁性吸附劑，過濾得濾液，解吸磁性吸附劑得解吸液，合并濾液與解吸液得提取液，當(dāng)磁性吸附劑足夠時，可以忽略濾液，解吸液即為提取液。本方法具有工藝簡單、提取速率快、提取率高、提取條件溫和(室溫)、選擇性高、溶劑可循環(huán)利用、提取產(chǎn)品純度高等優(yōu)點，非常適合于中藥產(chǎn)品中熱敏性成分的快速、高選擇性、高效提取。
文檔編號A61K36/537GK102527085SQ201210024998
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月6日
發(fā)明者劉會洲, 周華從, 李文松, 李鵬飛, 楊良嶸, 邢慧芳 申請人:中國科學(xué)院過程工程研究所