專利名稱：原花色素的制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以植物材料為原料制備原花色素的生產(chǎn)工藝。
原花色素或原花青素(Proanthocyanidins，Procyanidins，Pycnogenols)屬縮合鞣質(zhì)類物質(zhì)，是由羥基黃烷類化合物以碳-碳鍵相聯(lián)而形成的一類多酚化合物(Polyphenols)，其結(jié)構(gòu)單元是黃烷-3-醇(Flavan-3-ol)，如(+)-兒茶素[(+)-Catechin]和(-)-表兒茶素[(-)-Epicatechin]。這類化合物本身無色，但在酸性溶液中加熱能生成花色素(Anthocyanidins)，故名原花色素，也稱白花色素(Leucoanthocyanidins)。植物中所含的原花色素大多為2～4個黃烷-3-醇聚合而成的寡聚體(Oligoproanthocyanidins)，故原花色素的商品名為“OPC”。原花色素是具有很強作用的抗氧化劑和自由基清除劑，能預防和治療因自由基引發(fā)的各種疾病。因此，原花色素已成為一種醫(yī)藥、保健品的重要原料及食品、化妝品的重要添加劑。
原花色素的現(xiàn)有制備工藝為用水加熱提取(日本專利平3-200781)，或用稀酒、稀丙酮冷浸提取(姚新生.天然藥物化學.人民衛(wèi)生出版社.1988.253-257)，提取液在減壓濃縮、過濾或離心除去水不溶的雜質(zhì)后得到水溶液，該水溶液(若直接干燥可得到原花色素的粗提物)因含大量的水溶性雜質(zhì)，需要精制。進一步精制一般采用乙酸乙酯反復萃取，乙酸乙酯萃取液經(jīng)脫水、減壓濃縮后直接干燥(歐洲專利EP0,384,796 A1)或先經(jīng)氯仿沉淀、將沉淀物干燥(美國專利US 4,698,360)而得到原花色素提取物(即商品OPC)。也有在原花色素水溶液中添加酵母粉通過發(fā)酵除取糖類雜質(zhì)(歐洲專利EP0,790,314 A2)。
在上述制備工藝中，精制用乙酸乙酯萃取，存在下列缺點(1)因原花色素在乙酸乙酯中的溶解度很低，所以這種精制方法的得率極低；(2)因消耗大量的有機溶劑，成本高；(3)方法比較復雜，實施過程對人員素質(zhì)和設備要求較高。
用發(fā)酵法精制無法除去非糖類雜質(zhì)。
本發(fā)明的目的旨在解決上述問題，提出一種提取后用分部沉淀的方法制備高產(chǎn)率、高純度的原花色素新工藝。
原花色素提取物的精制過程主要是除去水溶性雜質(zhì)，研究表明這種雜質(zhì)主要是糖類(包括多糖、寡糖及小分子糖類)及少量粗蛋白(包括多肽、寡肽)等(歐洲專利EP 790,314 A2)。這些雜質(zhì)不溶于丙酮，而原花色素能溶于丙酮，根據(jù)原花色素及其所含雜質(zhì)的這種性質(zhì)，我們發(fā)現(xiàn)在原花色素提取物的水溶液中加入一定量的丙酮，可使上述這些雜質(zhì)沉淀而被除去，從而達到精制的目的。用這種方法，不僅原花色素的收率高、操作簡單易行，而且成本低、產(chǎn)品質(zhì)量有保證。
本發(fā)明原花色素的制備工藝，分兩個工序進行(1)提取工序以植物為原料，用溶劑浸提植物材料，分離除去水不溶物質(zhì)后濃縮得原花色素濃縮水溶液；(2)精制工序用溶劑除去原花色素濃縮水溶液中的水溶性雜質(zhì)，然后濃縮去除溶劑并干燥得原花色素產(chǎn)品，其特征在于所述的精制工序中，以丙酮作溶劑，采用沉淀的方法除去水溶性雜質(zhì)，丙酮加入量為所述原花色素濃縮水溶液量的2～6倍(V/W)。
植物材料植物體任何一部分如種子、樹皮、根、莖葉，只要含有原花色素，本發(fā)明都可采用作原料，已發(fā)現(xiàn)許多植物材料含有原花色素，如葡萄籽、松樹皮、肉桂皮等。葡萄(Vitis vinifera)籽，可為葡萄酒廠釀制葡萄酒的廢渣，但最好是未經(jīng)發(fā)酵的葡萄籽，否則得率將大大降低；松樹皮為馬尾松(Pinus massoniana)的內(nèi)皮。植物材料晾干后粉碎，過10～20目粗篩。
提取工序本發(fā)明可采用現(xiàn)有的常用的提取方法，例如可以用水作溶劑加熱提取，但水提液難以過濾，需要高速離心設備才能得到澄清溶液，所以最好采用乙醇水溶液作溶劑浸泡提取，乙醇濃度為50％～70％(體積比)，最適濃度為60％，為提高得率可用溶劑浸提原料多次，一般浸提2～3次。加入乙醇水溶液的量為所用的植物材料質(zhì)量的2～8倍。如以葡萄籽為原料，第一次提取加4倍植物材料量(V/W)，第二、第三次加2～3倍量；如以松樹皮為原料，第一次加8倍植物材料量(V/W)，第二和第三次加4倍量。浸泡時間浸泡時間應足夠長，以使原花色素能被充分提取為準。一般來說，第一次提取浸泡有2～3天，第二和第三次各有1天就基本可以了。浸提液經(jīng)提取罐或滲濾罐底部的過濾層(如砂袋、濾布等)流出即為澄清溶液。將三次提取液合并，減壓濃縮至植物材料量的1/3～2/3(V/W)，再加2～3倍該濃縮液量的水(V/V)。放置(一般10～24小時)沉淀，將上清液減壓濃縮，得到原花色素濃縮水溶液。
精制工序原花色素濃縮水溶液在攪拌下加入丙酮，加入丙酮的量為該原花色素濃縮水溶液重量的2～6倍(V/W)，最適量是4～5倍。為節(jié)省丙酮用量，原花色素濃縮水溶液的波美度最好是20～26°(比重1.16～1.22)。然后靜置10～24小時至沉淀完全，棄去沉淀，上清液在較低的溫度下減壓濃縮至不含丙酮為止，該濃縮液經(jīng)減壓濃縮干燥或噴霧干燥成粉即得到精制原花色素(商品“OPC”)。
本發(fā)明達到的技術(shù)效果1.得率高，以葡萄籽為原料一般在5.0％左右，松樹皮為12％左右。
2.一步即可完成精制，方法簡單；實施過程對人員和設備要求不高。
3.得到的提取物中原花色素的含量高，一般在65％左右。
4.所用有機溶劑價格低廉，且大部分可回收使用，成本低。
5.得到的提取物中重金屬含量、微生物指標、硫化物灰分等遠低于“食品衛(wèi)生標準”。
下面通過實施例對本發(fā)明的最佳實施方式和細節(jié)加以說明。
在實施例中用酸化香蘭素(Acidified Vanillin)法(Richard B.Broadhurst andWilliam T.Jones，1978)測定原花色素含量。具體方法如下；1.先配制下列溶液(1)4％(W/V)香蘭素甲醇溶液——香蘭素溶液。
(2)0.2-0.3mg/ml濃度的樣品水溶液——樣品溶液。
(3)0.2-0.3mg/ml濃度的兒茶素(純度為98％)水溶液——標準品溶液。
2.測定(1)樣品的測定取0.5ml樣品溶液于避光試管中，加入3ml香蘭素溶液，混勻，再加入1.5ml濃鹽酸，混勻后在20℃左右的溫度下放置15分鐘，測定該溶液在500nm波長的吸光度(吸光度A)。
(2)標準品的測定同上述(1)方法測定標準品溶液的吸光度(吸光度B)。
(3)空白對照以水代替樣品溶液，其它按(1)的方法進行，得到吸光度C。
(4)修正液用甲醇代替香蘭素溶液，其它按(1)的方法進行，得到吸光度D。
3.計算按下列公式計算
實施例一400克葡萄籽粉置于下口瓶中，用60％乙醇冷浸，第一次加1600毫升，浸泡48小時，第二、第三次各加1200毫升，浸泡24小時，放出并收集浸提液。將三次浸提液合并后減壓濃縮至200毫升，濃縮液加水至800毫升，混勻，放置12小時沉淀完全。傾出上清液，上清液減壓濃縮至80克(波美度＝25°)，將該濃縮液等量地分成四份(每份20克)，分別在攪拌下加入40、60、80、100毫升丙酮，放置約6小時至沉淀完全，傾出上清液，減壓濃縮，干燥成粉，得率及原花色素含量如表1。
另取100克葡萄籽，完全按專利(歐洲專利EP 0,384,796 A1)乙酸乙酯萃取方法進行，其得率及含量亦列于表1。
表1不同比例的丙酮沉淀精制OPC的得率和含量
實施例二馬尾松內(nèi)皮干粉100克，加800毫升60％乙醇浸泡48小時，過濾；殘渣加300毫升60％乙醇浸泡24小時，過濾；殘渣按第二次提取方法再提取一次。合并三次提液，減壓濃縮至50毫升，加水至200毫升，放置12小時至沉淀完全，傾出上清液，減壓濃縮至約20克，于該濃縮液在攪拌下加入4.5倍體積量丙酮，放置24小時至沉淀完全，上清液經(jīng)減壓濃縮、干燥，成淡棕紅色粉末。得率為15％，OPC含量為74％。
實施例三1500公斤葡萄籽粉置于一10立方米的提取罐中，加入6000升60％的乙醇，濾出提取液；殘渣再提取兩次，第二、第三次提取均加3000升60％乙醇浸泡24小時。合并三次提取液，減壓濃縮至500-700升，加水至2000升，放置24小時至沉淀完全，傾出上清液并減壓濃縮至300公斤，在攪拌下加入1350升丙酮，放置24小時至沉淀完全，將上清液減壓回收丙酮，水溶液經(jīng)噴霧干燥得81公斤淡棕紅色粉末，得率為5.4％，OPC含量為67％。
實施例四1000公斤馬尾松內(nèi)皮干粉置于10立方米的提取罐中，加入8000升60％的乙醇，濾出提取液；殘渣再提取兩次，第二、第三次提取均加4000升60％乙醇浸泡24小時。合并三次提取液，減壓濃縮至約600升，加水至2400升，放置24小時至沉淀完全，傾出上清液并減壓濃縮至500公斤，在攪拌下加入2250升丙酮，放置24小時至沉淀完全，上清液減壓回收丙酮，得到的水溶液經(jīng)噴霧干燥得123公斤淡棕紅色粉末，得率為12.3％，OPC含量為71％。
權(quán)利要求
1.一種原花色素的制備工藝，分兩個工序進行(1)提取工序以植物為原料，用溶劑浸提植物材料，分離除去水不溶物質(zhì)后濃縮得原花色素濃縮水溶液；(2)精制工序用溶劑除去原花色素濃縮水溶液中的水溶性雜質(zhì)，然后濃縮去除溶劑并干燥得原花色素產(chǎn)品，其特征在于所述的精制工序中，以丙酮作溶劑，采用沉淀的方法除去水溶性雜質(zhì)，丙酮加入量為所述原花色素濃縮水溶液量的2～6倍(V/W)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原花色素的制備工藝，其特征在于所述的提取工序中，所述溶劑為乙醇濃度為55％～70％(體積比)的乙醇水溶液，所述的乙醇水溶液用量為所述植物材料量的2～8倍(V/W)，所述的浸提為3次，將3次浸提所得的提取液分別除去水不溶物質(zhì)后的溶液合并，濃縮至所述植物材料量的1/3～2/3(V/W)，再加入2～3倍體積的水(V/V)，再次除去水不溶雜質(zhì)后濃縮得原花色素濃縮水溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原花色素的制備工藝，其特征在于所述的丙酮加入量為所述的原花色素濃縮水溶液量的4～5倍(V/W)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的原花色素的制備工藝，其特征是在所述的提取工序中，所取得的原花色素濃縮水溶液的波美度為20～26°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的原花色素的制備工藝，其特征是用于提取原花色素的植物材料為葡萄籽，所述的溶劑為乙醇濃度60％(體積比)的乙醇水溶液，所述的浸提為3次，乙醇水溶液的用量第一次為所述葡萄籽量的4倍(V/W)，第二、三次浸提均為所述葡萄籽量的2～3倍(V/W)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的原花色素的制備工藝，其特征是用于提取原花色素的植物材料為松樹皮，所述的溶劑為乙醇濃度60％(體積比)的乙醇水溶液，所述的浸提為3次，乙醇水溶液的用量第一次為所述松樹皮量的8倍(V/W)，第二、三次浸提均為所述松樹皮量的4倍(V/W)。
全文摘要
一種原花色素的制備工藝,分提取、精制兩個工序,用乙醇水溶液浸提含原花色素的植物材料,提取原花色素,在精制工序中用丙酮以沉淀的方法除去水溶性的雜質(zhì),得到高純度的原花色素產(chǎn)品。該工藝方法簡單,所用溶劑價格低廉。以葡萄籽和松樹皮為原料,原花色素得率分別為5.0%和12%,產(chǎn)品中原花色素含量一般在65%,其重金屬含量、微生物指標、硫化物灰分等遠低于“食品衛(wèi)生標準”,可安全用作藥品、保健品、食品和化妝品等的添加劑。
文檔編號C09B61/00GK1273985SQ9911618
公開日2000年11月22日 申請日期1999年5月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月17日
發(fā)明者魏孝義, 謝海輝, 周文華, 張鳳仙, 劉梅芳 申請人:中國科學院華南植物研究所