專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種從樺樹(shù)皮中提取白樺脂醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及植物化學(xué)和食品化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種采用超聲波提取結(jié)合回流法從樺樹(shù)皮中高效獲得白樺脂醇的方法。
背景技術(shù)：
：白樺(Be/w/"p/ai^/^/"^A:)為樺木科樺木屬植物，耐寒落葉喬木，成齡樹(shù)高15米左右，生于山林地區(qū)，廣布于北亞、北美、北歐的寒帶、寒溫帶地區(qū)。樺樹(shù)皮和樺樹(shù)汁具有清熱利濕、鎮(zhèn)咳祛痰等功效。近年來(lái)，樺樹(shù)皮的藥理作用受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛重^L，樺樹(shù)皮化學(xué)成分復(fù)雜，藥理作用多樣，其提取物具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤、降脂、利膽和保肝等作用。國(guó)外對(duì)疣枝樺、歐洲樺等樹(shù)皮的化學(xué)組成和利用進(jìn)行了廣泛的研究，結(jié)果表明它含有豐富的白樺脂醇、白樺脂酸和軟木脂。白樺脂醇屬羽扇烷型三辟類(lèi)化合物，在天然界中廣泛存在，最豐富的自然資源是白樺樹(shù)。近年科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，白樺脂醇及其衍生物是非常有價(jià)值的天然產(chǎn)物，它們作為生物制劑在抗fflV和癌癥治療等方面表現(xiàn)出了巨大的潛能，并顯示出了與以往藥物不同的作用機(jī)制。尤其是由白樺脂醇合成的白樺脂酸，具有寬范圍的生物學(xué)以及藥理學(xué)活性，已被視為最有潛力的新型藥物制劑。因此，對(duì)白樺脂醇及其衍生物的研究已成為近年來(lái)天然有機(jī)藥物研究的熱點(diǎn)。在我國(guó)，白樺分布范圍廣，植物資源豐富，但研究開(kāi)發(fā)甚少。研究我國(guó)白樺資源，以白樺樹(shù)皮廢棄物為原料生產(chǎn)白樺脂醇，對(duì)于我國(guó)資源的開(kāi)發(fā)、天然藥物的研究都具有非常重要的意義。到目前為止，從白樺樹(shù)皮中提取白樺脂醇主要有以下幾種方法，但這些方法都存在一定程度上的缺陷，無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)需求專(zhuān)利RU2270202公開(kāi)的方法是釆用曱基叔丁醚(MTBE)提取白樺脂醇，而MTBE易導(dǎo)致環(huán)境污染。？>開(kāi)號(hào)為CN1634972的專(zhuān)利文獻(xiàn)爿>開(kāi)的方法是采用乙酸乙酯提取粉碎的白樺脂醇，之后減壓濃縮，靜止后過(guò)濾，收集沉淀，將沉淀添加活性炭后用曱醇回流提取，減壓回收曱醇，收集得到白樺脂醇，其純度大于80%，但得率僅為1.7%。公開(kāi)號(hào)為CN101200486的專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)的方法是采用乙醇水溶液加熱回流提取樹(shù)皮顆粒2-6次，過(guò)濾后減壓濃縮濾液析出白樺脂醇。所得產(chǎn)物雖然純度可達(dá)90%以上，但回流提取次數(shù)較多，純化操作較復(fù)雜。目前報(bào)道的這些方法主要基于傳統(tǒng)的溶劑萃取法(即回流法)，提取步驟煩瑣，損耗大，化學(xué)殘留高、安全性不高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種流程簡(jiǎn)單、提取時(shí)間短、生產(chǎn)成本低且安全性高的從樺樹(shù)皮中提取白樺脂醇的方法。本發(fā)明所述的白樺樹(shù)皮來(lái)自樺木科樺木屬植物白樺(Be/"/a的韌皮部。一種從樺樹(shù)皮中高效提取白樺脂醇的方法，包括如下步驟(1)將粉碎后的白樺樹(shù)皮加入乙醇水溶液，在超聲波輔助處理下回流提取，之后過(guò)濾去掉殘?jiān)玫教崛∫?；所述的乙醇水溶液中，乙醇的質(zhì)量百分比濃度為60%~99%，優(yōu)選74%;所述的白樺樹(shù)皮的質(zhì)量與乙醇水溶液體積比(g/ml):1:10~40，優(yōu)選l:25;所述的超聲波輔助處理時(shí)，超聲波功率220W~880W,優(yōu)選411.4W;所述的回流提取的溫度范圍40°C~80°C，^f旦本發(fā)明優(yōu)選6(TC;所述的回流提取的提取時(shí)間3~6h，本發(fā)明優(yōu)選6h。通過(guò)以上優(yōu)選的條件，即乙醇濃度為74%，白樺樹(shù)皮的質(zhì)量與乙醇水溶液體積比l:25，超聲波提取功率為411.4W,提取溫度為60°C,提取時(shí)間為6h,在該提取條件下所得的白樺脂醇提取得率為27.18%，白樺脂醇的純度為78.89%。而未優(yōu)化前獲得的提取得率僅為10.46%左右，純度僅為61.5%左右。(2)減壓濃縮提取液，析出固體粉末，干燥至恒重得到白樺脂醇粗產(chǎn)物；(3)將白樺脂醇粗產(chǎn)物加入有機(jī)溶劑，60。C下超聲波處理30min，靜置12小時(shí)析出晶體，分離出晶體后干燥至恒重，得到白樺脂醇。所述的有^L溶劑為曱醇/氯仿、四氫呋喃/苯、四氫呋喃/95%乙醇、四氬呋喃/丙酮或四氫呋喃/石油醚；在諸多組混合溶液中優(yōu)選曱醇/氯仿混合溶液，曱醇和氯仿的體積比為(1:1);白樺脂醇粗產(chǎn)物的質(zhì)量與曱醇/氯仿混合溶液的體積比為1:10(m/v)。本發(fā)明采用超聲回流提取法從樺樹(shù)皮中提取白樺脂醇，經(jīng)過(guò)一次的超聲回流提取和重結(jié)晶純化，就可以得到純度80-90%的白樺脂醇，提取得率也能達(dá)到8-10%左右。經(jīng)過(guò)超聲提取所得的白樺脂醇產(chǎn)物按照常規(guī)反相高效液相色譜法進(jìn)行白樺脂醇純度與得率的測(cè)定，以比較和監(jiān)測(cè)其提取效果的變化。所述的反相高效液相色譜法(RP-HPLC)，主要步驟為根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)比較，通過(guò)專(zhuān)屬性考察，選擇優(yōu)化的白樺脂醇色譜^r測(cè)條件流動(dòng)相乙腈/水=91:9(v/v);流速1.0ml/min;才企測(cè)波長(zhǎng)210.1nm;柱溫25。C;進(jìn)樣量lO)il;跑樣時(shí)間30-45min。準(zhǔn)確稱(chēng)取50mg白樺脂醇標(biāo)準(zhǔn)品置于25ml容量瓶中，用曱醇溶解定容，制成2.0mg/ml的標(biāo)準(zhǔn)溶液。依次準(zhǔn)確取2.5ml,5.0ml上述溶液于lOmL容量瓶中，用曱醇稀釋定容，與儲(chǔ)備液共同形成濃度分別為0.5mg/ml、1.Omg/ml、2.0mg/ml的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。取配制好的白樺脂醇0.5mg/ml、1.0mg/ml、2.0mg/ml系列標(biāo)準(zhǔn)溶液各lml，分別于離心管中離心5min,取150jlU上清液于潔凈干燥的進(jìn)樣瓶中。進(jìn)樣，在優(yōu)化的色譜檢測(cè)條件下測(cè)定對(duì)應(yīng)的峰面積值(A)，以峰面積值A(chǔ)為縱坐標(biāo)，白樺脂醇濃度C為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)處理求得白樺脂醇的線(xiàn)性回歸方程為y=4E+06x+15916(W2=0.9982)。本發(fā)明建立的提取方法是將超聲波萃取技術(shù)和傳統(tǒng)的回流提取技術(shù)有效結(jié)合，利用回流提取中溶劑的循環(huán)作用和超聲波的獨(dú)特作用，不僅降低傳統(tǒng)提取法的提取溫度，同時(shí)保持了高效提取效果，縮短了提取時(shí)間，同時(shí)還降低了提取溶劑的損耗。本發(fā)明利用超聲波產(chǎn)生的強(qiáng)烈振動(dòng)、高加速度、強(qiáng)烈空化效應(yīng)、熱效應(yīng)、攪拌作用等，都可以加速有效成分進(jìn)入溶劑，從而提高提取效率，縮短提取時(shí)間，節(jié)約溶劑，并且免去了高溫對(duì)提取成分的破壞。超聲提取技術(shù)與常規(guī)的煎煮法、水蒸餾法、溶劑浸提法相比，具有如下特點(diǎn)提取溫度低，避免了常規(guī)的回流法和煎煮法長(zhǎng)時(shí)間加熱對(duì)天然產(chǎn)物、中藥有效成分的不良影響，產(chǎn)物生物活性高，適合于熱敏性物質(zhì)的提??；適用性廣，超聲提取與目標(biāo)提取物的性質(zhì)(如極性)關(guān)系不大，絕大多數(shù)天然產(chǎn)物和中藥材成分均可用超聲提取；減少能耗，由于超聲提取無(wú)需加熱或加熱溫度低，提取時(shí)間短，因此能大大降低能耗，提高經(jīng)濟(jì)效益；此外超聲波還具有一定的殺菌作用，能保證萃取液不易變質(zhì)。本發(fā)明運(yùn)用超聲波結(jié)合回流法從白樺樹(shù)皮中提取白樺脂醇，主要通過(guò)空化效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)減少目標(biāo)萃取物與樣品基體之間的作用力，能促使植物細(xì)胞的破壁，從而實(shí)現(xiàn)固-液萃取分離，有利于白樺脂醇等目的成分釋放，并且此法操作簡(jiǎn)單，提取效率高，為樺樹(shù)皮中高效提取白樺脂醇提供一種很好的實(shí)現(xiàn)途徑。本發(fā)明的操作流程簡(jiǎn)單，提取時(shí)間短，生產(chǎn)成本低，安全性高，超聲提取對(duì)樺樹(shù)皮中白樺脂醇的提取效果有較明顯的提高作用，從而基本建立了超聲回流提取法從樺樹(shù)皮中高效獲得白樺脂醇的關(guān)鍵技術(shù)。本發(fā)明的研究思路和結(jié)果為開(kāi)發(fā)利用天然產(chǎn)物提供借鑒，為天然產(chǎn)物的深度開(kāi)發(fā)和利用提供更好的方法和平臺(tái)。具體實(shí)施方式實(shí)施例1將干燥的樺樹(shù)皮用粉碎機(jī)粉碎，稱(chēng)取樹(shù)皮粉末2.0g于250ml圓底燒瓶中；加入50ml的80%乙醇溶液，超聲回流3小時(shí)，超聲波溫度60。C、超聲功率為550W;回流提取結(jié)束后，過(guò)濾分離去掉殘?jiān)?，得棕黃色提取液；于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上減壓蒸餾此濾液，析出黃色固體粉末；60。C烘干至恒重得到白樺脂醇粗產(chǎn)物0.596g，通過(guò)反相高效液相色i普(RP-HPLC)分析，白樺脂醇粗產(chǎn)物純度為81.101%,提取得率為24.160%。實(shí)施例2將千燥的樺樹(shù)皮用粉碎機(jī)粉碎，稱(chēng)取樹(shù)皮粉末2.0g于250ml圓底燒瓶中；加入80ml的62%乙醇溶液，超聲回流1小時(shí)，超聲波溫度40°C、超聲功率為220W;回流提取結(jié)束后，過(guò)濾分離去掉殘?jiān)?，得棕黃色提取液；于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上減壓蒸餾此濾液，析出黃色固體粉末；60。C烘干至恒重得到白樺脂醇粗產(chǎn)物0.300g，通過(guò)反相高效液相色譜(RP-HPLC)分析，白樺脂醇粗產(chǎn)物純度為63.831%,提取得率為9.57%。實(shí)施例3將干燥的樺樹(shù)皮用粉碎機(jī)粉碎，稱(chēng)取樹(shù)皮粉末2.0g于250ml圓底燒瓶中；加入50ml的99.74%乙醇溶液，超聲回流6小時(shí)，超聲波溫度60。C、超聲功率為550W;回流提取結(jié)束后，過(guò)濾分離去掉殘?jiān)?，得棕黃色提取液；于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上減壓蒸餾此濾液，析出黃色固體粉末；6(TC烘干至恒重得到白樺脂醇粗產(chǎn)物0.700g,通過(guò)反相高效液相色譜(RP-HPLC)分析，白樺脂醇粗產(chǎn)物純度為73.132%，提取得率為25.596%。實(shí)施例4不同重結(jié)晶溶劑溶劑進(jìn)行提純的對(duì)比例取白樺脂醇粗產(chǎn)物l.Og于三角瓶中，加入約10ml重結(jié)晶混合溶劑，超聲波60。C(功率220-440W)下處理30min,靜置過(guò)夜，抽濾，蒸餾水洗滌，得到白色針狀固體。計(jì)算得率，并用HPLC法測(cè)定純化產(chǎn)物純度。選取不同的重結(jié)晶溶劑進(jìn)行提純，結(jié)果見(jiàn)表l:表1不同重結(jié)晶溶劑溶劑進(jìn)行提純的對(duì)比例<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>根據(jù)表1結(jié)果，可見(jiàn)所有曱醇/氯仿混合溶液組的重結(jié)晶提純得率明顯高于其它組，為此優(yōu)選曱醇/氯仿混合溶液為重結(jié)晶溶劑，并輔以超聲波處理進(jìn)行白樺脂醇粗產(chǎn)物的提純。用曱醇/氯仿混合溶液(v:v=l:l)對(duì)白樺脂醇粗提物進(jìn)行重結(jié)晶，超聲波功率為440W，才艮據(jù)HPLC測(cè)定，純化所用4l產(chǎn)物的純度為55.211%,經(jīng)過(guò)曱醇/氯仿一次重結(jié)晶后，白樺脂醇產(chǎn)物純度從55.21%提高至82.06%,純化損失較小，該方法的純化效果較明顯。權(quán)利要求1、一種從樺樹(shù)皮中提取白樺脂醇的方法，包括如下步驟(1)將粉碎后的白樺樹(shù)皮加入乙醇水溶液，在超聲波輔助處理下回流提取，之后過(guò)濾去掉殘?jiān)?，得到提取液；所述的白樺?shù)皮的克數(shù)與乙醇水溶液的毫升數(shù)的比例為1∶10～40；(2)減壓濃縮提取液，析出固體粉末，干燥得到白樺脂醇粗產(chǎn)物；(3)將白樺脂醇粗產(chǎn)物加入有機(jī)溶劑，超聲波處理后經(jīng)靜置析出晶體，分離出晶體后干燥，得到白樺脂醇。2、如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的乙醇水溶液中，乙醇的質(zhì)量百分比濃度為60%~99%。3、如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的乙醇水溶液中，乙醇的質(zhì)量百分比濃度為74%。4、如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的白樺樹(shù)皮的克數(shù)與乙醇水溶液的毫升it的比例為1:25。5、如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(1)所述的超聲波輔助處理時(shí)，超聲波功率220W~880W。6、如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(3)所述的超聲波處理的溫度為60°C,時(shí)間為30min,靜置的時(shí)間為12小時(shí)。7、如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(1)所述的回流提取的溫度為40。C—80。C，時(shí)間為3~6h。8、如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于步驟(l)所述的回流提取的溫度為60°C,時(shí)間為6h。9、如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于步驟(3)所述的有機(jī)溶劑為曱醇/氯仿、四氬呋喃/苯、四氫呋喃/95%乙醇、四氫呋喃/丙酮或四氫吹喃/石油醚。10、如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述的有機(jī)溶劑為曱醇/氯仿的混合溶液，曱醇和氯仿的體積比為1:1。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種從樺樹(shù)皮中提取白樺脂醇的方法，包括如下步驟(1)將粉碎后的白樺樹(shù)皮加入乙醇水溶液，在超聲波輔助處理下回流提取，之后過(guò)濾去掉殘?jiān)?，得到提取液?2)減壓濃縮提取液，析出固體粉末，干燥至恒重得到白樺脂醇粗產(chǎn)物；(3)將白樺脂醇粗產(chǎn)物加入有機(jī)溶劑，超聲波處理后經(jīng)靜置析出晶體，分離出晶體后干燥至恒重，得到白樺脂醇。本發(fā)明的操作流程簡(jiǎn)單，提取時(shí)間短，生產(chǎn)成本低，安全性高，為天然產(chǎn)物的深度開(kāi)發(fā)和利用提供更好的方法和平臺(tái)。文檔編號(hào)C07J63/00GK101328201SQ200810063260公開(kāi)日2008年12月24日申請(qǐng)日期2008年7月29日優(yōu)先權(quán)日2008年7月29日發(fā)明者何國(guó)慶,傅明亮,婧劉,章海鋒,暉阮,陳啟和申請(qǐng)人:浙江大學(xué)