一種利用蒸汽爆破技術(shù)處理亮葉楊桐葉制備芹菜素的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用蒸汽爆破技術(shù)處理亮葉楊桐葉制備芹菜素的方法。本發(fā)明將亮葉楊桐葉進(jìn)行蒸汽爆破處理，在蒸汽爆破過程中壓力控制在0.5-3.0MPa并維持此過程0.5-2.0min，然后瞬間爆破得到爆破狀態(tài)的亮葉楊桐葉，在此高溫高壓條件下葉中的山茶苷A、山茶苷B等類黃酮被轉(zhuǎn)化為其苷元芹菜素，以處理后的亮葉楊桐葉為原料經(jīng)有機溶劑提取，重結(jié)晶，可得純度較高的芹菜素。本發(fā)明的芹菜素制備工藝得率高、純度好、能耗低、無酸堿、廢水排放少、有利于環(huán)境保護，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種利用蒸汽爆破技術(shù)處理亮葉楊桐葉制備芹菜素的方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種從亮葉楊桐葉中制備芹菜素的方法，尤其是涉及一種無酸堿，廢水排放少，有利于環(huán)境保護的蒸汽爆破法制備芹菜素的生產(chǎn)工藝。
[0003]

【背景技術(shù)】
[0004]芹菜素又名芹黃素、洋芹素，是一種重要的類黃酮。近幾年的研究表明，芹菜素具有多種生理活性功能:①抗癌，對癌癥的起始、促進(jìn)、發(fā)展三個主要階段均有顯著抑制作用，對乳腺癌、結(jié)腸癌、黑色素瘤有很好的治療效果；②解痙、降血壓、舒張血管；③通過抑制巨噬細(xì)胞NO合酶的高表達(dá)實現(xiàn)抗炎作用；④通過增強GABA能神經(jīng)傳遞發(fā)揮鎮(zhèn)靜、抗焦慮作用；⑤對多種革蘭氏陰性菌具有抑制作用。由于芹菜素具有上述生物活性，故而在功能性食品和醫(yī)藥領(lǐng)域具有很廣泛的應(yīng)用前景，但由于傳統(tǒng)的芹菜素生產(chǎn)是以洋苷菊和旱芹為原料，其芹菜素含量很低，這就導(dǎo)致芹菜素的生產(chǎn)得率低，生產(chǎn)成本高.亮葉楊桐為茶科楊桐屬植物，主要分布于我國的廣西、廣東、貴州等省區(qū)，資源豐富。在華南民間廣泛飲用的代茶——石崖茶(石芽茶)就是其嫩葉為原料制成的。由于其顯著的療效性和保健性，人們已將其成功馴化，人工種植面積不斷擴大。但目前對亮葉楊桐的開發(fā)利用度仍然很低，僅限于初級茶葉加工。而近來的研究表明，亮葉楊桐葉中富含以芹菜素為苷元的類黃酮物質(zhì)山茶苷A和B，其干葉中的類黃酮含量超過20 %。因此開發(fā)以亮葉楊桐葉為原料制備芹菜素的新型工藝，制備高純度芹菜素具有現(xiàn)實意義，這樣不僅可以解決有效部位生物產(chǎn)量低、有效成分含量少，尤其是有效成分單體含量低等芹菜素制備和應(yīng)用過程中的瓶頸問題，而且可以實現(xiàn)亮葉楊桐資源的深度開發(fā)，這對于開發(fā)具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的我國特色植物資源、發(fā)展新型的功能性食品具有重要的意義。
[0005]目前以亮葉楊桐葉為原料制備芹菜素的方法是由本 申請人:先前提出，該方法主要是通過向亮葉楊桐葉的水提液中加入一定量的硫酸，加熱酸解，收集沉淀物進(jìn)行重結(jié)晶的方法獲得芹菜素(現(xiàn)代食品科技，2013，29，2947-2952)，該法存在著能耗大、成本高、使用強酸、廢水處理成本高，對環(huán)境不友好等缺點，難以適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需求。有鑒于此，本發(fā)明提出了利用蒸汽爆破技術(shù)來處理亮葉楊桐葉，在此高溫高壓條件下葉中的山茶苷A、山茶苷B等類黃酮將轉(zhuǎn)化為其苷元芹菜素，以處理后的亮葉楊桐葉為原料經(jīng)有機溶劑提取，重結(jié)晶，制備的高純度芹菜素的方法，該方法加工過程簡單，節(jié)能環(huán)保，適于現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)。
[0006]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的主要目的是提供一種從亮葉楊桐葉中制備芹菜素的方法，不使用酸堿并減少廢水排放，有利于環(huán)境保護，并可降低能耗和生產(chǎn)成本，便于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種利用蒸汽爆破技術(shù)處理亮葉楊桐葉制備芹菜素的方法，包括以下步驟:
(I)將新鮮的亮葉楊桐葉于65 °C烘干至干物質(zhì)質(zhì)量含量達(dá)87.5 %以上，將其放入蒸汽爆破設(shè)備中，通入壓力為0.5-3.0 MPa的水蒸汽，維持0.5-2.0 min，然后瞬間爆破得到爆破狀態(tài)的亮葉楊桐葉，將其于65 °C烘干至干物質(zhì)質(zhì)量含量達(dá)87.5 %以上，粉碎過篩40目，作為原料用于芹菜素提取。
[0009](2)將步驟(I)所得原料放入冷凝回流裝置中，加入原料重量10-30倍的50 %_95%乙醇，在50-80 °C的水浴中加熱提取1-3 h，然后抽濾，得芹菜素提取液。
[0010](3)將步驟(2)所得提取液在40-60 °〇下真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除有機溶劑，收集溶液中析出的沉淀，干燥得芹菜素粗品。
[0011](4)將步驟(3)所得芹菜素粗品加入原料重量10-30倍的乙醇中，80 1:下冷凝回流加熱溶解1-3 h后抽濾，濾液放冷重結(jié)晶，得高純度的芹菜素產(chǎn)品。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點與效果:
(I)亮葉楊桐葉中富含以芹菜素為苷元的類黃酮物質(zhì)山茶苷A和B，若要采用傳統(tǒng)酸水解工藝制備芹菜素，需要消耗大量的酸，產(chǎn)生的酸性廢液會造成極大的環(huán)境污染。本發(fā)明利用蒸汽爆破產(chǎn)生的類酸性降解效應(yīng)，將山茶苷A、山茶苷B等類黃酮將迅速轉(zhuǎn)化為其苷元芹菜素，并且蒸汽爆破處理還能破壞亮葉楊桐葉結(jié)構(gòu)，有利于后續(xù)的芹菜素的提取。與傳統(tǒng)的酸水解工藝相比，本發(fā)明得到了與酸水解同樣的產(chǎn)物，但避免了傳統(tǒng)工藝中酸及廢水的污染問題，具有工藝簡單、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點。
[0013](2)傳統(tǒng)的芹菜素生產(chǎn)是以洋苷菊和旱芹為原料，其芹菜素含量很低，這就導(dǎo)致芹菜素的生產(chǎn)得率低，生產(chǎn)成本高，而蒸汽爆破技術(shù)處理的亮葉楊桐葉中芹菜素的含量不低于10%(干基)，以其為原料生產(chǎn)芹菜素不僅可以滿足市場對芹菜素的需求，還可擴大亮葉楊桐葉的利用范圍，并且提取和純化步驟中所用有機溶劑均能有效回收，節(jié)約了生產(chǎn)成本，因此本發(fā)明具有廣闊的市場前景。
[0014]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為未處理過的亮葉楊桐葉的掃描電鏡圖(1)，經(jīng)0.5 MPa, I min蒸汽爆破處理的亮葉楊桐葉的掃描電鏡圖(2)，經(jīng)1.5 MPa, I min蒸汽爆破處理的亮葉楊桐葉的掃描電鏡圖(3)，經(jīng)3.0 MPa, I min蒸汽爆破處理的亮葉楊桐葉的掃描電鏡圖(4)，由圖可知隨著蒸汽爆破處理強度的增加，亮葉楊桐葉的組織結(jié)構(gòu)被破壞的程度也逐漸增加，這有利于亮葉楊桐葉中成分的溶出。
[0016]圖2為原料和不同蒸汽爆破預(yù)處理后亮葉楊桐葉中類黃酮組成的高效液相譜圖，由圖可知隨著蒸汽爆破處理強度的增加，亮葉楊桐葉中山茶苷A和B的含量逐漸減少，芹菜素的含量逐漸增加，但當(dāng)蒸汽爆破處理強度的繼續(xù)增加時，芹菜素生成量也會逐漸減少。
[0017]圖3為得到的芹菜素產(chǎn)品的電噴霧質(zhì)圖圖4為得到的芹菜素產(chǎn)品的1H核磁譜圖圖5為得到的芹菜素產(chǎn)品的13C核磁譜圖

【具體實施方式】
[0018]為詳細(xì)介紹本發(fā)明的實施，列舉如下實施方式，但本發(fā)明的保護范圍不受下列實施例的限制。
[0019]實施例1
取100 g亮葉楊桐葉于65°C烘干至干物質(zhì)質(zhì)量含量達(dá)87.6%,裝進(jìn)蒸汽爆破設(shè)備中，
0.5 MPa壓力下維持2 min，然后瞬間爆破得到爆破狀態(tài)的亮葉楊桐葉，將其干燥至干物質(zhì)質(zhì)量含量達(dá)87.8%，并粉碎過篩40目，得處理后的原料。將上述原料放入冷凝回流裝置中，加入1000 mL70 %乙醇溶液，在60 °C水浴中提取3 h，然后抽濾，得芹菜素提取液。將該提取液在60 °C下真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除乙醇，收集剩余溶液中析出的沉淀，干燥得芹菜素粗品。將所得粗品加入1000 mL乙醇中，80 °C水浴加熱溶解3 h后抽濾，濾液放冷重結(jié)晶，得芹菜素 8.53 g,純度 94.87 %。
[0020]實施例2
取100 g亮葉楊桐葉于65 °C烘干至干物質(zhì)質(zhì)量含量達(dá)87.7 %,裝進(jìn)蒸汽爆破設(shè)備中，
1.0MPa壓力下維持1.5 min，然后瞬間爆破得到爆破狀態(tài)的亮葉楊桐葉，將其干燥至干物質(zhì)質(zhì)量含量達(dá)87.9 %，并粉碎過篩40目，得處理后的原料。將上述原料放入冷凝回流裝置中，加入1500 mL60 %乙醇溶液，在80 °C水浴中提取2.5 h，然后抽濾，得芹菜素提取液。該提取液在50 °C下真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除乙醇，收集剩余溶液中析出的沉淀，干燥得芹菜素粗品。將所得粗品加入2000 mL乙醇中，80 °C溶解2.5 h后抽濾，濾液放冷重結(jié)晶，得芹菜素8.87 g,純度 95.24 %。
[0021]實施例3
取100 g亮葉楊桐葉于65 °C烘干至干物質(zhì)質(zhì)量含量達(dá)87.8 %,裝進(jìn)蒸汽爆破設(shè)備中，
2.0MPa壓力下維持1.0 min，然后瞬間爆破得到爆破狀態(tài)的亮葉楊桐葉，將其干燥至干物質(zhì)質(zhì)量含量達(dá)87.6%，并粉碎過篩40目，得處理后的原料。將上述原料放入冷凝回流裝置中，加入2500 mL50 %乙醇溶液，在70 °C水浴中提取2 h，然后抽濾，得芹菜素提取液。該提取液在40 °C下真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除乙醇，收集剩余溶液中析出的沉淀，干燥得芹菜素粗品。將所得粗品加入2500 mL乙醇中，80 °C溶解2 h后抽濾，濾液放冷重結(jié)晶，得芹菜素8.25g，純度 95.89 %。
[0022]實施例4
取100 g亮葉楊桐葉于65 °C烘干至干物質(zhì)質(zhì)量含量達(dá)87.9 %,裝進(jìn)蒸汽爆破設(shè)備中，
3.0MPa壓力下維持0.5 min，然后瞬間爆破得到爆破狀態(tài)的亮葉楊桐葉，將其干燥至干物質(zhì)質(zhì)量含量達(dá)87.7%，并粉碎過篩40目，得處理后的原料。將上述原料放入冷凝回流裝置中，加入3000 mL95 %乙醇溶液，在50 °C水浴中提取lh，然后抽濾，得芹菜素提取液。該提取液在40 °C下真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除乙醇，收集剩余溶液中析出的沉淀，干燥得芹菜素粗品。將所得粗品加入3000 mL乙醇中，80 °C溶解I h后抽濾，濾液放冷重結(jié)晶，得芹菜素7.61g，純度 96.29 %。
【權(quán)利要求】
1.一種利用蒸汽爆破技術(shù)處理亮葉楊桐葉制備芹菜素的方法，包括以下步驟: (1)將新鮮的亮葉楊桐葉于65°C烘干至干物質(zhì)質(zhì)量含量達(dá)87.5 %以上，用蒸汽爆破設(shè)備處理，得預(yù)處理原料；
(2) 將步驟(I)處理后所得原料于65 °C烘干至干物質(zhì)質(zhì)量含量達(dá)87.5 %以上，粉碎過篩40目后,用有機溶劑提取；
(3) 將步驟(2)所得的物質(zhì)經(jīng)過提取液真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，收集析出的沉淀，干燥得芹菜素粗品;
(4) 將步驟(3)所得粗品用有機溶劑重結(jié)晶，得到高純度的芹菜素。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(I)中的蒸汽爆破處理中壓力控制在0.5-3.0MPa,處理時間維持在 0.5-2.0 min。
3.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(2)中的有機溶劑為乙醇水溶液，所述水溶液中醇的濃度為50%-95% (V/V);有機溶劑總用量為原料重量的10-30倍；提取溫度為50-800C ;提取時間為1-3 h0
4.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(3)中的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)溫度為40-60°C。
5.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟⑷中的有機溶劑為乙醇，有機溶劑總用量為原料重量的10-30倍，冷凝回流加熱時間為1-3 h。
【文檔編號】C07D311/40GK104447659SQ201410599893
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】劉本國, 陳玉珍, 耿升, 陳春剛, 莫海珍 申請人:河南科技學(xué)院