專利名稱：一種超聲提取紫花苜蓿中香豆素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紫花苜蓿中天然產(chǎn)物的提取方法，尤其是其中香豆素類天然產(chǎn)物的提取方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，越來(lái)越多的研究表明，紫花苜蓿的莖和葉含有包括礦物營(yíng)養(yǎng)素在內(nèi)的50多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及未知生長(zhǎng)因子，其營(yíng)養(yǎng)成分比其它植物豐富許多，被稱為萬(wàn)能植物(天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā)，2009年第21期，346^353頁(yè))。其中，紫花苜蓿含有紫苜蓿酚、苜蓿內(nèi)酯、苜蓿擬雌內(nèi)酯、紫花苜蓿醇等7種香豆素(coumarin，氧雜萘鄰?fù)?。香豆素是具有芳香甜味的鄰羥基桂皮酸的內(nèi)酯，有多方面的生理活性，如抗菌、抗凝血、止血、平喘、祛痰、血管保護(hù)和抗心絞痛等作用。此外，香豆素還是被科學(xué)家充分肯定的抗癌物質(zhì)。目前從有機(jī)植物 中提取香豆素的方法主要包括有機(jī)溶劑提取法和超臨界流體萃取法，主要適合于實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模樣品制備；使用的提取溶劑通常是有機(jī)溶劑，使粗提后的產(chǎn)物難以分離提純。本發(fā)明針對(duì)于大量樣品的處理需求，開(kāi)發(fā)了一種高效、環(huán)保的香豆素類物種的提取方法，實(shí)現(xiàn)以較低濃度的有機(jī)溶劑水溶液實(shí)現(xiàn)對(duì)紫花苜蓿中總香豆素類營(yíng)養(yǎng)成分的提取。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高效、環(huán)保的方法來(lái)提取紫花苜蓿中香豆素。本發(fā)明首先提供一種超聲提取紫花苜蓿中香豆素的方法，包括溶劑提取的步驟，其特征在于所述的溶劑提取前先使用球磨處理原料與溶劑的混合物，再利用超聲振蕩處理球磨所得的原料衆(zhòng)料；所述的球磨處理轉(zhuǎn)速為20(T600r/min、球料質(zhì)量比為2飛1、研磨時(shí)間為O. 5 5h、溫度40 60° C。優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的原料與溶劑的混合物中還按原料質(zhì)量添加了廣5%的5wt. %Naf ion以及5 10%的石墨。本發(fā)明的方法中所述的溶劑是C1-3短鏈醇的水溶液，其中C1-3短鏈醇體積百分含量不超過(guò)50%。優(yōu)選乙醇體積含量為4(Γ50%的乙醇-水混合溶液。本發(fā)明的方法中所述的原料與溶劑的料液比為lg:l(T20ml。本發(fā)明的方法中所述的超聲振蕩處理的溫度為4(Γ60° C，時(shí)間為5 30min。本發(fā)明另一優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述方法還包括對(duì)所述原料的預(yù)處理步驟，是將紫花苜蓿原料干燥至含水率為2 10%時(shí)進(jìn)行機(jī)械粉碎，并過(guò)40目篩。最為優(yōu)選地，本發(fā)明所述的方法包括如下步驟①采集紫花苜蓿原料，干燥，使原料含水率為2 10% ；②將干燥后的紫花苜蓿原料進(jìn)行機(jī)械粉碎后，過(guò)40目篩，得紫花苜蓿原料粉末；③向步驟②所得的原料粉末中按照料液比lg:l(T20ml加入乙醇體積濃度為40^50%的乙醇-水混合溶液，攪拌均勻后加入Nafion和石墨,混合均勻得混合物料；④將步驟③的混合物料置于球磨罐中，球料質(zhì)量比為2飛1，設(shè)定球磨轉(zhuǎn)速為20(T600r/min，研磨時(shí)間為O. 5 2h，循環(huán)水溫度為溫度40 60° C，制得混合漿料；⑤將步驟④所得的混合漿料置于容器中進(jìn)行超聲振蕩處理，超聲頻率為40KHz，設(shè)定溫度為40 60° C，時(shí)間為l(T20min ；⑥使用孔徑為O. 4 μ m的濾膜對(duì)步驟⑤處理后混合物進(jìn)行真空抽濾；⑦使用溫度為4(T60 ° C的乙醇體積濃度為4(Γ50%的乙醇-水混合溶液沖洗濾渣3^5次，合并濾液；
⑧對(duì)濾液進(jìn)行減壓蒸餾，得到香豆素粗提物。所得到的香豆素粗提物可通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)中的方法進(jìn)一步提純，比如高效液相的方法，此處不再贅述。采用本發(fā)明所述的上述方法能以較低濃度的醇-水混合溶劑實(shí)現(xiàn)對(duì)香豆素快速、高效的提取，適用于大量樣品的處理。助劑的使用有效地提高了低醇溶劑對(duì)香豆素的提取率。
具體實(shí)施例方式下面的實(shí)施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。如無(wú)特殊說(shuō)明，本發(fā)明中采用香豆素(Sigma)為對(duì)照品，采用高效液相色譜法檢測(cè)香豆素含量，具體檢測(cè)方法參見(jiàn)文獻(xiàn)(中國(guó)中藥雜志，2005年第30卷第14期，1080^1082頁(yè))。本發(fā)明所述及的Nafion是質(zhì)量濃度為5% (5wt. %)的Nafion溶液，購(gòu)自美國(guó)Dupont 公司。。本發(fā)明所述石墨購(gòu)自阿法埃莎(天津)化學(xué)有限公司。本發(fā)明所述球磨機(jī)購(gòu)自南京南大儀器廠，型號(hào)是QM-3SP4行星式球磨機(jī)；其中球磨罐材質(zhì)是不銹鋼，磨球材質(zhì)是瑪瑙。實(shí)施例I①原料的采集與處理采集紫花苜蓿的葉和莖，自來(lái)水清洗干凈后用去離子水沖洗，切成2 3cm的小塊，曬干至含水量約2 10% ；②預(yù)處理將上述干燥后的紫花苜蓿原料進(jìn)行機(jī)械粉碎，過(guò)篩孔內(nèi)徑40目篩，得較小顆粒的原料粉末；③取20g上述處理后的紫花苜蓿原料，加入120ml pH值為12的堿性去離子水，攪拌均勻后，加入2g石墨和lg5wt. %的Nafion溶液,超聲振蕩IOmin,使混合均勻，加入180ml乙醇，混合均勻得到混合物料；④將步驟③的混合物料置于球磨罐中，控制磨球和混合物料的質(zhì)量比為4:1，設(shè)定球磨轉(zhuǎn)速為500r/min，研磨時(shí)間為lh，循環(huán)水溫度為溫度60° C ；⑤對(duì)步驟④所得的漿液置于燒杯中進(jìn)行超聲振蕩處理，超聲頻率為40KHz，設(shè)定溫度為60° C，時(shí)間為15min;⑥使用孔徑為O. 4 μ m的濾膜對(duì)步驟⑤所得的產(chǎn)物進(jìn)行真空抽濾；⑦使用60° C、乙醇體積含量為40%的乙醇-水混合溶液沖洗濾渣4次，合并濾液；
⑧對(duì)濾液進(jìn)行減壓蒸餾，得香豆素粗提物。產(chǎn)物檢測(cè)取步驟⑧產(chǎn)物進(jìn)行含量測(cè)定，經(jīng)換算，香豆素的提取率8. 02%。。實(shí)施例2按照實(shí)施例I步驟①和②的方法采集和預(yù)處理樣品；③取20g紫花苜蓿原料，加入150ml乙醇，均勻浸透，加入Ig 5wt. %Nafion溶液和2g的石墨，攪拌均勻，再加入pH值為12的去離子水150ml,攪拌均勻后超聲振蕩15min,使混合均勻得到混合物料；④將步驟③的混合物料置于球磨罐中，控制磨球和混合物料的質(zhì)量比為4:1，設(shè)定球磨轉(zhuǎn)速為300r/min，研磨時(shí)間為lh，循環(huán)水溫度為溫度60° C ；⑤對(duì)步驟④所得的漿液置于燒杯中進(jìn)行超聲振蕩處理，超聲頻率為40KHz，設(shè)定溫 度為60° C，時(shí)間為15min;⑥使用孔徑為O. 4 μ m的濾膜對(duì)步驟⑤所得的產(chǎn)物進(jìn)行真空抽濾；⑦使用溫度為60 ° C、乙醇體積含量為50%的乙醇-水混合溶液沖洗濾渣5次，合并濾液；⑧對(duì)濾液進(jìn)行減壓蒸餾，得香豆素粗提物。產(chǎn)物檢測(cè)取步驟⑧產(chǎn)物進(jìn)行含量測(cè)定，經(jīng)換算，香豆素的提取率9. 80%。。對(duì)比實(shí)施例I按照實(shí)施例I步驟①和②的方法采集和預(yù)處理樣品。設(shè)置5個(gè)測(cè)試組，分別為A、B、C、D和E，按照如下方法處理A :采用實(shí)施例2的方法處理樣品和提取產(chǎn)物；B :按照實(shí)施例2的方法處理和提取樣品，但在步驟③中除去加入石墨的操作；C :按照實(shí)施例2的方法處理和提取樣品,但在步驟③中除去加入5wt. %Nafion溶液的操作；D :按照實(shí)施例2的方法處理和提取樣品，但在步驟③中除去加入石墨和5wt. %Nafion溶液的操作；E :使用與實(shí)施例2相同的提取溶劑(50v. %乙醇水溶液)、料液比例(2g:300ml)和提取溫度(60° C)，但不加入石墨和Nafion溶液，浸提，原料與溶劑的接觸時(shí)間與其余四組相同；然后采用同實(shí)施例2步驟④ ⑥的方法進(jìn)行樣品后處理；以上5組樣品產(chǎn)物檢測(cè)方法同實(shí)施例2 ;檢測(cè)后經(jīng)換算，得三組樣品的香豆素的提取率分別是A :9. 80%,B 3. 05%, C :4.01%, D :2. 20%，E :0. 55%。從檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，合并使用球磨及超聲處理大大提高香豆素的提取率；助劑的使用又進(jìn)一步提高提取率。并且合并使用石墨及Nafion (A)作為助劑時(shí)，目標(biāo)產(chǎn)物的提取率高于單獨(dú)使用二者(C、D)時(shí)效果的疊加。對(duì)比實(shí)施例2按照實(shí)施例I步驟①和②的方法采集和預(yù)處理樣品。設(shè)置2X3組檢測(cè)樣品(A、B、C、及 A’、B’、C’)，其中樣品A、B、C以50%的醇水溶劑為提取溶劑，其余條件按照如下設(shè)置A :按照實(shí)施例2的方法處理樣品和提取產(chǎn)物；B :按照對(duì)比實(shí)施例I中樣品D的方法處理樣品和提取產(chǎn)物；
C :按照對(duì)比實(shí)施例I中樣品E的方法處理樣品和提取產(chǎn)物；樣品A’、B’、C’以乙醇為提取溶劑，其余條件按照如下設(shè)置A’ 按照實(shí)施例2的方法處理樣品和提取產(chǎn)物；B’ 按照對(duì)比實(shí)施例I中樣品D的方法處理樣品和提取產(chǎn)物；C’ 按照對(duì)比實(shí)施例I中樣品E的方法處理樣品和提取產(chǎn)物；
以上6組樣品產(chǎn)物檢測(cè)方法同實(shí)施例2，檢測(cè)換算得三組樣品的香豆素的提取率分別是 A :9· 80%。，B :2· 20%。，C :0· 55%。，A’ :6· 08%。，B’ :3· 32%0，C，:1.25%0。從該結(jié)果可見(jiàn)，球磨超聲的使用、助劑的使用，對(duì)以水含量較高的提取溶劑提取香豆素的提取率的促進(jìn)作用更明顯，而對(duì)以醇溶劑提取香豆素的提取率的促進(jìn)作用相對(duì)不明顯。
權(quán)利要求
1.一種超聲提取紫花苜蓿中香豆素的方法，包括溶劑提取的步驟，其特征在于所述的溶劑提取前先使用球磨處理原料與溶劑的混合物，再利用超聲振蕩處理球磨所得的原料漿料；所述的球磨處理轉(zhuǎn)速為20(T600r/min、球料質(zhì)量比為2 6: I、研磨時(shí)間為O. 5 5h、溫度40 60° C0
2.權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的原料與溶劑的混合物中還按原料質(zhì)量添加了 Γ5%的5wt. %Nafion以及5 10%的石墨。
3.權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于所述的溶劑是C1-3短鏈醇的水溶液，其中C1-3短鏈醇體積百分含量不超過(guò)50%。
4.權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述醇水溶液中的醇是乙醇，其體積含量為40 50%。
5.權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的原料與溶劑的料液比為lg:l(T20ml。
6.權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的超聲振蕩處理的溫度為4(Γ60°C，時(shí)間為 5 30min。
7.權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于還包括對(duì)所述原料的預(yù)處理步驟，是將紫花苜蓿原料干燥至含水率為2 10%時(shí)進(jìn)行機(jī)械粉碎，并過(guò)40目篩。
8.權(quán)利要求2所述的方法，包括如下步驟 ①采集紫花苜蓿原料，干燥，使原料含水率為2 10%； ②將干燥后的紫花苜蓿原料進(jìn)行機(jī)械粉碎后，過(guò)40目篩，得紫花苜蓿原料粉末； ③向步驟②所得的原料粉末中按照料液比lg:l(T20ml加入乙醇體積濃度為4(Γ50%的乙醇-水混合溶液，攪拌均勻后加入Nafion和石墨,混合均勻得混合物料； ④將步驟③的混合物料置于球磨罐中，球料質(zhì)量比為2飛1，設(shè)定球磨轉(zhuǎn)速為20(T600r/min，研磨時(shí)間為O. 5 2h，循環(huán)水溫度為溫度40 60° C，制得混合漿料； ⑤將步驟④所得的混合漿料置于容器中進(jìn)行超聲振蕩處理，超聲頻率為40KHz，設(shè)定溫度為40 60° C，時(shí)間為l(T20min ； ⑥使用孔徑為O.4 μ m的濾膜對(duì)步驟⑤處理后的混合物進(jìn)行真空抽濾； ⑦使用溫度為4(T60°C的乙醇體積濃度為4(Γ50%的乙醇-水混合溶液沖洗濾渣3 5次，合并濾液； ⑧對(duì)濾液進(jìn)行減壓蒸餾，得到香豆素粗提物。
全文摘要
一種超聲提取紫花苜蓿中香豆素的方法，包括溶劑提取的步驟，所述的溶劑提取前先使用球磨處理原料與溶劑的混合物，再利用超聲振蕩處理球磨所得的原料漿料；所述的球磨處理轉(zhuǎn)速為200~600r/min、球料質(zhì)量比為2~6:1、研磨時(shí)間為0.5~5h、溫度40~60°C。采用本發(fā)明所述的上述方法能以較低濃度的醇水混合溶劑實(shí)現(xiàn)對(duì)香豆素快速、高效的提取，適用于大量樣品的處理。助劑的使用有效地提高了低醇溶劑對(duì)香豆素的提取率。
文檔編號(hào)A61P9/10GK102872185SQ20121035611
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者姜健, 王冰, 張鳳杰, 烏云娜, 楊寶靈 申請(qǐng)人:大連民族學(xué)院