本發(fā)明涉及一種高純度羅漢果苷V的分離純化方法,具體涉及一種以羅漢果粗制品為原料,制得高純度羅漢果苷V的分離純化方法。
背景技術(shù):
羅漢果味甘性涼,歸肺、大腸經(jīng),有潤肺止咳,生津止渴的功效,適用于肺熱或肺燥咳嗽,百日咳及暑熱傷津口渴等,此外還有潤腸通便的功效?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究證實(shí),羅漢果含有一種比蔗糖甜300倍的甜味素——羅漢果苷V,熱量僅為蔗糖的五十分之一,是一種十分理想的天然甜味劑,可作為糖尿病、肥胖等不宜吃糖者的理想替代糖源。
羅漢果苷V純度的高低是衡量其甜度和口感的重要指標(biāo),高純度的羅漢果苷V目前在國內(nèi)外食品、飲料行業(yè)備受青睞。
雖然羅漢果提取物在國內(nèi)早已實(shí)現(xiàn)了規(guī)?;a(chǎn),但是,現(xiàn)有產(chǎn)品中的羅漢果苷V的純度普遍在60%以下,高純度羅漢果苷V的制備僅停留在理論和實(shí)驗(yàn)室階段,高純度羅漢果苷V的批量生產(chǎn)難以實(shí)現(xiàn)。
CN1706861A公開了一種高純度羅漢果甜苷V的制備方法和用途,在純化步驟采用正相硅膠柱層析和反相硅膠C-18柱串聯(lián)分離技術(shù),正相硅膠柱層析使用的洗脫劑為氯仿和甲醇,反相硅膠C-18柱使用的洗脫劑為丙酮和水。該方法使用正向硅膠和反向硅膠串聯(lián)分離,工藝繁瑣,規(guī)模化難度大、投資高,在技術(shù)效果部分對羅漢果苷V的收率和純度均無具體描述;且使用的溶劑都屬于第二類毒性有機(jī)溶劑(無基因毒性,但有動(dòng)物致癌性的溶劑),在食品藥品行業(yè)不宜使用。
CN 103923152 B公開了一種羅漢果甙 V 的提取方法,是以羅漢果鮮果為原料,經(jīng)提取、大孔樹脂吸附分離、離子交換樹脂精制、硅膠精制后濃縮再噴霧干燥,獲得終產(chǎn)品羅漢果甙V提取物。該方法采用大孔樹脂富集羅漢果糖的各種甙元,而采用水相中硅膠吸附雜質(zhì)的方法分離純化,其精制的產(chǎn)品含量最高也只能達(dá)到60%,不能將苷V與其它羅漢果甜苷分離開。
CN 101402665 B公開了一種羅漢果苷 V 的制備方法,其中,粗苷采用硅膠柱層析和后續(xù)的 C18 反相柱層析,正相硅膠柱層析使用的洗脫劑為二氯甲烷和乙醇,反相硅膠C-18柱使用的洗脫劑為乙腈和水。雖然正相硅膠層析加反相C18柱串聯(lián)的純化效果較為理想,但是,最終轉(zhuǎn)移率很低,只有50%左右,而且操作過程復(fù)雜,對餾出物需分成小份,如接收的每一小杯為20mL都要頻繁進(jìn)行 HPLC 檢測,設(shè)備投資高、規(guī)模小,不利于實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。
CN 102659739 A公開了一種白楊黃素二甲醚的提取方法,屬于植物有效成分提取分離技術(shù)領(lǐng)域,使用硅膠拌樣上硅膠層析柱,但其硅膠拌樣為實(shí)驗(yàn)室常用手法,采用有機(jī)溶劑拌樣,然后揮干再裝柱,存在操作時(shí)間長、量少、安全隱患,不適合工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是,克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷,提供一種產(chǎn)品收率、純度高,工藝簡單,操作性強(qiáng),安全環(huán)保,成本低,適用于工業(yè)化生產(chǎn)的高純度羅漢果苷V的分離純化方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:一種高純度羅漢果苷V的分離純化方法,包括以下步驟:
(1)溶解、離心:取羅漢果粗制品,加水進(jìn)行溶解,離心,得離心液;
(2)超濾、納濾、濃縮:將步驟(1)所得離心液進(jìn)行超濾,納濾,真空濃縮,得濃縮液;
(3)硅膠拌樣、洗脫、濃縮:將步驟(2)所得濃縮液與硅膠混合拌樣,干燥,裝入硅膠層析柱,然后用洗脫液進(jìn)行洗脫,分段收集目標(biāo)餾分,濃縮,干燥,得羅漢果苷V干粉;
(4)結(jié)晶、洗滌、干燥:將步驟(3)所得羅漢果苷V干粉溶解,過濾,結(jié)晶,晶體洗滌、干燥,得高純度羅漢果苷V產(chǎn)品。
優(yōu)選地,步驟(1)中,所述羅漢果粗制品中羅漢果苷V的質(zhì)量含量為20~50%。羅漢果鮮果經(jīng)破碎后水提,提取液經(jīng)冷卻、離心、過濾后,上大孔吸附層析柱,洗脫液經(jīng)脫鹽、脫色,即得羅漢果粗制品,這是本領(lǐng)域常用的得到羅漢果粗制品的方法,也可市購。
優(yōu)選地,步驟(1)中,所述水的用量為羅漢果粗制品質(zhì)量的10~20倍。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn),為了更有利于后續(xù)的超濾、納濾,溶解羅漢果粗制品的水量若低于10倍,則超濾、納濾效果欠佳,若高于20倍,分離純化效果無明顯提升,徒然浪費(fèi)水資源。
優(yōu)選地,步驟(1)中,所述離心的速率為10000~15000r/min。所述離心優(yōu)選管式離心。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn),若離心速率低于10000r/min,則分離效果欠佳,若離心速率高于15000r/min,分離效果無明顯提升。
優(yōu)選地,步驟(2)中,所述超濾所用超濾膜的截留分子量為10000~30000道爾頓;超濾時(shí),膜的壓力為1.0~2.0MPa,溫度為10~25℃,超濾至濾出液電導(dǎo)率≤500μs/cm為止。
優(yōu)選地,步驟(2)中,所述納濾所用納濾膜的截留分子量為1000~5000道爾頓;納濾時(shí),膜的壓力為2.0~4.0MPa,溫度為10~25℃,納濾濃縮至料液中固形物的質(zhì)量濃度為10~30%,濾出液電導(dǎo)率≤500μs/cm為止。
優(yōu)選地,步驟(2)中,所述真空濃縮的真空度為-0.10~-0.06MPa,溫度為60~90℃;真空濃縮至濃縮液中固形物的質(zhì)量濃度為60~70%。
優(yōu)選地,步驟(3)中,所述硅膠的用量為濃縮液質(zhì)量的0.5~5.0倍(更優(yōu)選1~4倍)。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn),濃縮液直接上硅膠層析展開時(shí)色譜帶拖尾嚴(yán)重、重疊,分離效果欠佳;而采用拌樣上柱時(shí),發(fā)明人發(fā)現(xiàn),當(dāng)硅膠的用量為濃縮液質(zhì)量的0.5~5.0倍時(shí),展開效果較好,其中,拌樣硅膠用量越少,即展開原點(diǎn)越集中時(shí),在洗脫時(shí),每個(gè)成分的色譜帶間隔大,色譜帶在硅膠柱上的分離越好,展開效果越佳。
優(yōu)選地,步驟(3)中,所述混合拌樣后的干燥為烘箱干燥,溫度為50~70℃,烘干至表面干燥即可;所述濃縮后的干燥為微波干燥,干燥的真空壓力為-0.10~-0.08MPa,溫度為30~40℃,干燥至產(chǎn)品中水分含量<5%。選用微波干燥,可保證干燥過程中干粉不焦化、碳化。
優(yōu)選地,步驟(3)中,所述洗脫液為乙酸乙酯和乙醇的體積比為20/80~50/50的混合溶液。所述乙酸乙酯和乙醇均為食品級,發(fā)明人通過薄層展開實(shí)驗(yàn),確定洗脫用乙酸乙酯和乙醇的混合溶液以20/80~50/50的體積比混合,其薄層展開效果較好。
優(yōu)選地,步驟(3)中,所述洗脫液的用量為6~15BV(更優(yōu)選8~12BV),洗脫的流速為0.1~2.5BV/h(更優(yōu)選0.2~1.0BV/h)。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)洗脫液用量小于6BV時(shí),洗脫程度欠佳,而當(dāng)洗脫液用量大于15BV時(shí),造成試劑浪費(fèi)。通過對照羅漢果苷V標(biāo)樣點(diǎn)薄層檢測,確定要收集的目標(biāo)餾分段,一般為3.5~10.0BV段。
優(yōu)選地,步驟(4)中,所述羅漢果苷V干粉溶解所用試劑為乙酸乙酯和乙醇的體積比為70/30~80/20的混合溶液,每100mL試劑中溶解羅漢果苷V干粉40~60g(更優(yōu)選50~55g),所述溶解的溫度為50~70℃。
優(yōu)選地,步驟(4)中,所述結(jié)晶的溫度為2~5℃,結(jié)晶的時(shí)間為20~28h。
本發(fā)明方法的有益效果如下:
(1)按照本發(fā)明方法所得高純度羅漢果苷V產(chǎn)品的純度≥98.4%,最終收率>90%;
(2)本發(fā)明方法打破現(xiàn)有技術(shù)的局限,簡化工藝流程,操作性強(qiáng),不使用有毒有害化學(xué)溶劑,安全環(huán)保,且成本低,適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
本發(fā)明實(shí)施例所使用的羅漢果粗制品,編號V25,購于湖南華誠生物資源股份有限公司,羅漢果苷V的質(zhì)量含量為25%;所使用的乙酸乙酯和乙醇均為食品級材料;所使用的材料、試劑,如無特殊說明,均通過常規(guī)商業(yè)途徑獲得。
實(shí)施例1
(1)溶解、離心:取100g羅漢果粗制品,加入1kg去離子水進(jìn)行溶解,在離心速率10000r/min下,進(jìn)行管式離心,得離心液;
(2)超濾、納濾、濃縮:將步驟(1)所得離心液用截留分子量為10000道爾頓的超濾膜,在膜的壓力為1.0MPa,溫度為10℃的條件下,超濾至濾出液電導(dǎo)率為500μs/cm為止,所得超濾液再用截留分子量為1000道爾頓的納濾膜,在膜的壓力為2.0MPa,溫度為10℃,納濾濃縮至料液中固形物的質(zhì)量濃度為10%,濾出液電導(dǎo)率為500μs/cm為止,所得納濾截留液再在真空度-0.065MPa,溫度88℃下,真空濃縮至濃縮液中固形物的質(zhì)量濃度為61%,得濃縮液130g;
(3)硅膠拌樣、洗脫、濃縮:將步驟(2)所得130g濃縮液與130g硅膠混合拌樣,在熱風(fēng)烘箱中,60℃下烘干至硅膠表面干燥,裝入硅膠層析柱,然后用12BV乙酸乙酯和乙醇的體積比為20/80的混合溶劑,以流速0.25BV/h進(jìn)行洗脫,分段收集餾分,通過對照羅漢果苷V標(biāo)樣點(diǎn)薄層檢測,取6~10BV段餾分進(jìn)行濃縮,再在真空壓力為-0.1MPa,溫度為30℃,微波干燥至產(chǎn)品水分含量<5%,得羅漢果苷V干粉27.3g;
(4)將步驟(3)所得27.3g羅漢果苷V干粉用50mL乙酸乙酯和乙醇的體積比為70/30的混合溶劑,在60℃下充分溶解,過濾,然后放置于5℃的冷藏室結(jié)晶24h后,對晶體進(jìn)行洗滌、干燥,得高純度羅漢果苷V產(chǎn)品23.5g。
用液相外標(biāo)檢測法,檢測本實(shí)施例所得高純度羅漢果苷V產(chǎn)品的純度為98.9%,收率為92.97%。
實(shí)施例2
(1)溶解、離心:取100g羅漢果粗制品,加入1.5kg去離子水進(jìn)行溶解,在離心的速率13000r/min下,進(jìn)行管式離心,得離心液;
(2)超濾、納濾、濃縮:將步驟(1)所得離心液用截留分子量為20000道爾頓的超濾膜,在膜的壓力為1.5MPa,溫度為15℃的條件下,超濾至濾出液電導(dǎo)率為400μs/cm為止,所得超濾液再用截留分子量為3000道爾頓的納濾膜,在膜的壓力為2.6MPa,溫度為15℃,納濾濃縮至料液中固形物的質(zhì)量濃度為20%,濾出液電導(dǎo)率為400μs/cm為止,所得納濾截留液再在真空度-0.08MPa,溫度70℃下,真空濃縮至濃縮液中固形物的質(zhì)量濃度為65%,得濃縮液122g;
(3)硅膠拌樣、洗脫、濃縮:將步驟(2)所得122g濃縮液與240g硅膠混合拌樣,在熱風(fēng)烘箱中,60℃下烘干至硅膠表面干燥,裝入硅膠層析柱,用10BV乙酸乙酯和乙醇的體積比為30/70的混合溶劑,以流速0.5BV/h進(jìn)行洗脫,分段收集餾分,通過對照羅漢果苷V標(biāo)樣點(diǎn)薄層檢測,取5~8.5BV段餾分濃縮,再在真空壓力為-0.088MPa,溫度為35℃,微波干燥至產(chǎn)品水分含量<5%,得羅漢果苷V干粉26.1g;
(4)將步驟(3)所得26.1g羅漢果苷V干粉用50mL乙酸乙酯和乙醇的體積比為70/30的混合溶劑,在70℃下充分溶解,過濾,然后放置于4℃的冷藏室結(jié)晶24h后,對晶體進(jìn)行洗滌、干燥,得高純度羅漢果苷V產(chǎn)品23.6g。
用液相外標(biāo)檢測法,檢測本實(shí)施例所得高純度羅漢果苷V產(chǎn)品的純度為98.6%,收率為93.08%。
實(shí)施例3
(1)溶解、離心:取100g羅漢果粗制品,加入2.0kg去離子水進(jìn)行溶解,在離心的速率15000r/min下,進(jìn)行管式離心,得離心液;
(2)超濾、納濾、濃縮:將步驟(1)所得離心液用截留分子量為30000道爾頓的超濾膜,在膜的壓力為2MPa,溫度為20℃的條件下,超濾至濾出液電導(dǎo)率為300μs/cm為止,所得超濾液再用截留分子量為5000道爾頓的納濾膜,在膜的壓力為3MPa,溫度為20℃,納濾濃縮至料液中固形物的質(zhì)量濃度為30%,濾出液電導(dǎo)率為300μs/cm為止,所得納濾截留液在真空度-0.1MPa,溫度60℃下,真空濃縮至濃縮液中固形物的質(zhì)量濃度為70%,得濃縮液110g;
(3)硅膠拌樣、洗脫、濃縮:將步驟(2)所得110g濃縮液與440g硅膠混合拌樣,在熱風(fēng)烘箱中,60℃下烘干至硅膠表面干燥,裝入硅膠層析柱,用8BV乙酸乙酯和乙醇的體積比為50/50的混合溶劑,以流速0.5BV/h進(jìn)行洗脫,分段收集餾分,通過對照羅漢果苷V標(biāo)樣點(diǎn)薄層檢測,取3.5~6.5BV段餾分濃縮,再在真空壓力為-0.080MPa,溫度為40℃,微波干燥至產(chǎn)品水分含量<5%,得羅漢果苷V干粉27.3g;
(4)將步驟(3)所得27.3g羅漢果苷V干粉用50mL乙酸乙酯和乙醇的體積比為80/20的混合溶劑,在50℃下充分溶解,過濾,然后放置于2℃的冷藏室結(jié)晶24h后,對晶體進(jìn)行洗滌、干燥,得高純度羅漢果苷V產(chǎn)品23.1g。
用液相外標(biāo)檢測法,檢測本實(shí)施例所得高純度羅漢果苷V產(chǎn)品的純度為98.4%,收率為90.92%。