專利名稱：從金佛手飲料廢渣中提取黃酮的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種從金佛手飲料廢渣中提取黃酮的新技術(shù)，屬中草藥有效成分提取領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
金佛手是浙江省金華地區(qū)的著名經(jīng)濟(jì)特產(chǎn)，與其它柑桔類水果相比，價(jià)格較高，深加工難度較大。近年來，除了每年有較大部分的佛手用于傳統(tǒng)中藥和觀賞植物以外，地方企業(yè)也積極地進(jìn)行相關(guān)其它產(chǎn)品的研發(fā)，佛手鮮喝飲料是其中一個比較成功的產(chǎn)品。但隨之而來的是生產(chǎn)飲料帶來大量的佛手果渣，這些果渣經(jīng)成分分析，功效性成分含量仍在較高的水平，其中黃酮類物質(zhì)，由于冷榨工藝的原因，與鮮佛手相比，幾乎沒有改變，黃酮含量約為0. 5% 1. 0%(w/w)，其它成分如揮發(fā)油和果膠含量略有下降。因此，目前對佛手飲料廢渣的進(jìn)一步綜合利用非常迫切，否則由于果渣具有可發(fā)酵性，將對環(huán)境有較大的負(fù)面影響。佛手黃酮具有消除體內(nèi)自由基、維持血管正常滲透壓、增強(qiáng)毛細(xì)血管韌性、降低膽固醇、提高免疫力等多種功效，是佛手主要功效性成分之一，因此從佛手廢渣中分離提取黃酮具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。堿提酸沉法從柑桔類原料中提取黃酮的傳統(tǒng)技術(shù)，其最成功的應(yīng)用是從桔皮中提取橙皮甙，但是該工藝的缺點(diǎn)也顯而易見，主要是(1)黃酮得率的高低主要取決于酸沉工藝，酸沉的時(shí)間長達(dá)十幾小時(shí)到幾天，生產(chǎn)周期長，生產(chǎn)過程中容器的投資大，目標(biāo)產(chǎn)物黃酮長時(shí)間暴露在空氣會造成一定損失。(2)為了縮短酸沉?xí)r間，通常采用真空蒸發(fā)濃縮，又會大幅增加生產(chǎn)成本，較高的溫度對黃酮母核的破壞不容忽視。(3)對于黃酮含量水平較低的原料，堿提酸沉法得率極低，產(chǎn)品質(zhì)量較差。到目前為止，從金佛手飲料廢渣中提取黃酮的方法未見報(bào)道，從佛手原料(佛手片，廣佛手等)中提取黃酮僅處于實(shí)驗(yàn)室分析階段，常采用的方法有堿提酸沉法、有機(jī)溶劑萃取等，這些方法對桔皮等柑桔類原料提取效果較好，但對于佛手飲料廢渣，由于黃酮含量少，小于1%，因而提取效果非常不理想。發(fā)明人采用傳統(tǒng)的堿提酸沉法從佛手飲料廢渣提取，收率小于0. 1%，整個提取工藝時(shí)間長達(dá)1周。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種工藝簡潔、工藝周期短、提取率高、高效安全的從金佛手飲料廢渣中提取黃酮的方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種從金佛手飲料廢渣中提取黃酮的方法， 依次包括以下步驟
1)、堿提將金佛手飲料廢渣加水并用石灰乳調(diào)節(jié)PH至9.(Γ9. 8，于38、2°C浸提 2^4h ；過濾后，分別得濾液和濾渣；金佛手飲料廢渣與水的重量比為1:3. 8^4. 2 ；
2)、酸沉將濾液先加酸調(diào)節(jié)pH至4.(Γ5. 0，然后于45飛5°C加入疏水改性聚氧乙烯，室溫靜置后分相，疏水改性聚氧乙烯與濾液的重量體積比為4. 5^5. 5g/ L ；3)、堿溶酸沉在步驟2)分相所得的位于下層的聚合物相中先加堿調(diào)節(jié)pH為 9. (Γ10. 0，再離心；離心所得的位于上層的水相先加酸調(diào)節(jié)pH至4. (Γ5. 0，再于室溫下靜置，析出粗黃酮；
4)、洗滌將粗黃酮依次經(jīng)水洗、醇溶、真空抽濾、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，得棕紅色浸膏；
5)、重結(jié)晶將棕紅色浸膏先于蒸餾水中重結(jié)晶，再真空干燥，得黃酮。作為本發(fā)明的從金佛手飲料廢渣中提取黃酮的方法的改進(jìn)將步驟1)所得的濾渣浸提廣2次，所得的濾液與步驟1)所得的濾液進(jìn)行合并，得總濾液；將總濾液進(jìn)行步驟2) 的酸沉，疏水改性聚氧乙烯與總濾液的重量體積比為4. 5^5. 5g/ L0上述將濾渣進(jìn)行浸提，從而將所得總濾液進(jìn)行后續(xù)步驟的調(diào)酸沉降黃酮的方法， 目的是為了提高黃酮的提取率。濾渣浸提所用的工藝等同于步驟1)中的浸提工藝，即，以濾渣替代金佛手飲料廢渣。作為本發(fā)明的從金佛手飲料廢渣中提取黃酮的方法的進(jìn)一步改進(jìn)步驟2)為于 45飛5°C將疏水改性聚氧乙烯溶于微量的濾液或總濾液，得含有疏水改性聚氧乙烯的母液 (例如，母液為疏水改性聚氧乙烯的飽和溶液)；再將剩余的濾液或總濾液先加酸調(diào)節(jié)PH至 4. (Γ5. 0，然后加入含有疏水改性聚氧乙烯的母液，室溫靜置后分相，靜置時(shí)間為2、小時(shí)。作為本發(fā)明的從金佛手飲料廢渣中提取黃酮的方法的進(jìn)一步改進(jìn)步驟2)中的酸為摩爾濃度為9 llmol/L的濃HCl ；步驟3)中的堿為摩爾濃度為0. 9 1. 1 mol/L的NaOH 溶液，步驟3)的靜置時(shí)間為3 5h。本發(fā)明的從金佛手飲料廢渣中提取黃酮的方法，是采用堿提酸沉結(jié)合水溶性的疏水改性聚合物形成的雙水相萃取的方法從金佛手飲料廢渣中提取黃酮，主要步驟包括堿提除去果膠等宏量雜質(zhì)，調(diào)酸沉降黃酮，加水溶性的疏水改性聚合物(即，疏水改性聚氧乙烯) 富集黃酮，洗滌，蒸餾水重結(jié)晶等。在本發(fā)明的從金佛手飲料廢渣中提取黃酮的方法中，所用原料一金佛手飲料廢渣是指金佛手經(jīng)冷榨工藝生產(chǎn)飲料后廢棄的殘?jiān)?，橙黃色，外觀呈粉粒狀，含水量約在 50% 60% (w/w)，黃酮含量在 0. 5% 1. 0%(w/w)。在本發(fā)明的步驟2)中，黃酮由于水溶性聚合物-疏水改性聚氧乙烯的加入，加速沉降富集于聚合物相，聚合物相水相(v/v)約為1:3。棄去上層水相，選用位于下層的聚合物相。在本發(fā)明的步驟3)中，離心，得聚合物相和水相，聚合物相可回收循環(huán)利用，S卩，此聚合物相中含有疏水改性聚氧乙烯(重量基本同原始加入量，即，基本沒有損失)，還含有極少量的目標(biāo)產(chǎn)物黃酮，因此該聚合物相可以反復(fù)用到步驟2)中。本發(fā)明所指的室溫為1(T3(TC。采用本發(fā)明方法最終所得的純黃酮，得率能高達(dá)0. 76%，以濕佛手廢渣計(jì)。黃酮再經(jīng)LH-20凝膠層析得到若干單體成分，經(jīng)紅外光譜及核磁共振(H譜和C譜)分析，主要成分為橙皮甙、香葉木甙、柚皮甙等，并含有微量的香豆素，黃酮純度達(dá)97%。本發(fā)明的從金佛手飲料廢渣中提取黃酮的方法，從大量佛手廢渣中提取黃酮過程中引入一種水溶性的疏水改性聚合物，該聚合物的名稱為疏水改性聚氧乙烯(HM-EO)，其單體聚合物片段為乙氧基單烷基胺(EMAA)，EMAA具有兩嵌段結(jié)構(gòu)，即兩個有74個乙烯氧化物單元，由一個叔胺基團(tuán)相連接，并帶有一個疏水性的十二烷基。HM-EO重均分子量Mw為25000，多分散指數(shù)為2. 2，該聚合物同樣具有較低的濁點(diǎn)溫度，在pH=ll，濃度在0. 5^3%(w/ w)范圍內(nèi)，其濁點(diǎn)溫度為29°C。HM-EO是單組分雙水相系統(tǒng)的成相劑，具有生物相容性好 (無毒)，價(jià)格低廉，可回收利用等優(yōu)點(diǎn)；特別是它具備的聚皂性質(zhì)，可以用于富集極性較低的物質(zhì)(如黃酮)。因而在酸沉工藝中引入HM-EO形成了典型的雙水相系統(tǒng)，能快速、充分地將黃酮沉降下來，主要分配在聚合物相，再進(jìn)行一步堿溶，絕大多數(shù)黃酮又回到水相，由于聚合物相可循環(huán)使用，因此黃酮損失極小。本發(fā)明的從金佛手飲料廢渣中提取黃酮的方法，具有如下特點(diǎn)
1)、步驟2)的酸沉過程起較好的濃縮效果，不需要太低的PH值，可有效防止黃酮形成佯鹽；
2)、操作溫度較低對黃酮母核有一定保護(hù)作用，得到的黃酮質(zhì)量好；
3)、提取充分，黃酮收率高；
4 )、聚合物可循環(huán)使用，提取成本低。綜上所述，本發(fā)明的方法采用疏水改性聚氧乙烯(HM-EO)，該水溶性聚合物具有無毒、用量少、價(jià)格低廉、可回收利用等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)起到絮凝劑和雙水相萃取的作用，大大加速少量黃酮在酸性條件下的沉降，從而有效縮短了黃酮的生產(chǎn)周期，與傳統(tǒng)的熱縮工藝相比， 大幅降低了生產(chǎn)的成本。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例中所用的的疏水改性聚氧乙烯購自Akzo Nobel Surface Chemistry AB公司，該疏水改性聚氧乙烯先用適量蒸餾水洗滌2次，真空干燥至恒重，備用。下面通過實(shí)施例進(jìn)一步對本發(fā)明進(jìn)行描述。實(shí)施例1、一種從金佛手飲料廢渣中提取黃酮的方法，依次進(jìn)行以下步驟
1)、堿提在1 kg金佛手飲料廢渣中加入4 kg水、再加入石灰乳，不斷攪拌，直至料液的PH為9. 5。于40°C浸提3h，過濾后，分別得初次濾液和初次濾渣。將所得的初次濾渣重復(fù)上述浸提2次，S卩，在所得的初次濾渣中加入4 kg水、再加入石灰乳，不斷攪拌，直至料液的PH為9. 5。于40°C浸提3h，過濾后，分別得二次濾液和二次濾渣。將二次濾渣重復(fù)上述浸提，得三次濾液。合并上述初次濾液、二次濾液和三次濾液，得總濾液約7. 5L。2)、酸沉
從步驟1)所得的總濾液中先取微量部分，于50°C使37. 5g疏水改性聚氧乙烯溶于該總濾液中，從而得含有疏水改性聚氧乙烯的母液；該處總濾液的用量只要保證疏水改性聚氧乙烯能溶解即可，即，例如母液為疏水改性聚氧乙烯的飽和溶液。將步驟1)所得的剩余的總濾液先加濃HCl (摩爾濃度為lOmol/L)調(diào)pH至4. 5， 然后于50°C加入上述含有疏水改性聚氧乙烯的母液；室溫靜置3h后分相，棄去上層水相。3)、堿溶酸沉在步驟2)分相所得的位于下層的聚合物相中加入lmol/L的NaOH 溶液，邊加邊攪拌，調(diào)節(jié)PH為9. 5。再離心(1000g，15min)，移去聚合物相并回收利用；離心所得的位于上層的水相先加濃HCl (摩爾濃度為10!1101/1)調(diào)節(jié)？!1至4.5，再于室溫下靜置 4h，析出粗黃酮12. 4 g;真空抽濾，棄去濾液。4)、洗滌將上述12. 4 g粗黃酮先用蒸餾水洗滌2-3次(每次的用量為100ml)，
5然后溶于300ml的無水乙醇，真空抽濾，棄去濾渣，50°C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，除去乙醇，得到棕紅色浸膏。5)、重結(jié)晶將棕紅色浸膏加入蒸餾水，重結(jié)晶2次，50-60°C真空干燥，得到黃酮 7. 0 g，純度約為97%，得率約為0. 7%，以金佛手飲料廢渣計(jì)。將上述黃酮采用LH-20凝膠層析，流動相采用色譜純甲醇或70%乙醇，流速0. 5ml/ min,分離得到4種單體成分，經(jīng)核磁共振圖譜解析，均為純凈物，其成分及其含量具體如下
4.71g橙皮甙，1.16 g香葉木甙，0.92g柚皮甙等，并含有0. Ilg的5，7-二甲氧基香豆素，總黃酮含量約為97%。實(shí)施例2、一種從金佛手飲料廢渣中提取黃酮的方法，依次進(jìn)行以下步驟 1)、在1 kg金佛手飲料廢渣中加入4 kg水，水蒸汽回流提取佛手揮發(fā)油4. 5g，得率約
為 0. 45%ο在回流后的料液中再加入石灰乳，得反應(yīng)體系；整個堿提的工藝步驟和工藝條件同實(shí)施例1的步驟1)。步驟2Γ步驟5)均同實(shí)施例1。最終得黃酮7. 6g，純度約為98%，得率約為0. 76%。將上述黃酮采用LH-20凝膠層析，流動相采用色譜純甲醇或70%乙醇，流速0. 5ml/ min，分離得到3種單體成分，經(jīng)核磁共振圖譜解析，均為純凈物，其成分及其含量具體如下
5. 09g橙皮甙，1. 19 g香葉木甙，1. 17g柚皮甙，總黃酮含量約為97%。對比例、將同實(shí)施例1的1 kg金佛手飲料廢渣按照現(xiàn)有的堿提酸沉法生產(chǎn)，所得的黃酮收率和成分含量如下
總黃酮收率約為0. 05%，成分主要為橙皮甙，總黃酮含量約為78%。最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的若干個具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.從金佛手飲料廢渣中提取黃酮的方法，其特征是依次包括以下步驟1)、堿提將金佛手飲料廢渣加水并用石灰乳調(diào)節(jié)PH至9.(Γ9. 8，于38 42°C浸提 2^4h ；過濾后，分別得濾液和濾渣；所述金佛手飲料廢渣與水的重量比為1:3. 8^4. 2 ；2)、酸沉將所述濾液先加酸調(diào)節(jié)pH至4.(Γ5. 0，然后于45飛5°C加入疏水改性聚氧乙烯，室溫靜置后分相，所述疏水改性聚氧乙烯與濾液的重量體積比為4. 5^5. 5g/ L ；3)、堿溶酸沉在步驟2)分相所得的位于下層的聚合物相中先加堿調(diào)節(jié)pH為 9. (Γ10. 0，再離心；離心所得的位于上層的水相先加酸調(diào)節(jié)pH至4. (Γ5. 0，再于室溫下靜置，析出粗黃酮；4)、洗滌將所述粗黃酮依次經(jīng)水洗、醇溶、真空抽濾、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，得棕紅色浸膏；5)、重結(jié)晶將所述棕紅色浸膏先于蒸餾水中重結(jié)晶，再真空干燥，得黃酮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從金佛手飲料廢渣中提取黃酮的方法，其特征是將步驟1) 所得的濾渣浸提廣2次，所得的濾液與步驟1)所得的濾液進(jìn)行合并，得總濾液；將所述總濾液進(jìn)行步驟2)的酸沉，所述疏水改性聚氧乙烯與總濾液的重量體積比為4. 5^5. 5g/ L0
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的從金佛手飲料廢渣中提取黃酮的方法，其特征是所述步驟2)為于45飛5°C將所述疏水改性聚氧乙烯溶于微量的濾液或總濾液，得含有疏水改性聚氧乙烯的母液；再將剩余的濾液或總濾液先加酸調(diào)節(jié)pH至4. (Γ5. 0，然后加入所述含有疏水改性聚氧乙烯的母液，室溫靜置后分相，靜置時(shí)間為2、小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的從金佛手飲料廢渣中提取黃酮的方法，其特征是所述步驟 2)中的酸為摩爾濃度為纊llmol/L的濃HCl ；所述步驟3)中的堿為摩爾濃度為0. 9^1. 1 mol/L的NaOH溶液，步驟3)的靜置時(shí)間為3 5h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從金佛手飲料廢渣中提取黃酮的方法，依次包括以下步驟1)堿提將金佛手飲料廢渣加水并用石灰乳調(diào)節(jié)pH至9.0~9.8，于38~42℃浸提；2)酸沉將濾液先加酸調(diào)節(jié)pH至4.0~5.0，然后加入疏水改性聚氧乙烯，室溫靜置后分相；3)堿溶酸沉在所得的聚合物相中先加堿調(diào)節(jié)pH為9.0~10.0，再離心；所得的水相先加酸調(diào)節(jié)pH至4.0~5.0，再于室溫下靜置，析出粗黃酮；將粗黃酮經(jīng)洗滌和重結(jié)晶，得黃酮。采用本發(fā)明方法從金佛手飲料廢渣中提取黃酮，具有工藝周期短、提取率高的特點(diǎn)。
文檔編號A61K36/752GK102166269SQ201110046230
公開日2011年8月31日 申請日期2011年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月26日
發(fā)明者張萍華, 朱寶軍, 焦聰聰, 鄧剛 申請人:浙江師范大學(xué), 浙江金手寶生物科技有限公司