專利名稱：超臨界萃取核桃青皮廢渣中胡桃醌方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種胡桃醌的提取方法，更特別地說，涉及一種天然活性成分 胡桃醌的超臨界萃取方法。
背景技術(shù)：
胡桃醌是從胡桃科植物一胡桃及其同屬植物黑核桃的未成熟外果皮(即青皮) 中提取出的活性成分，具有抗菌、抗癌及中樞神經(jīng)鎮(zhèn)靜作用。從苯和石油醚的 混合液中析出的胡桃醌為橙黃色針狀結(jié)晶，從氯仿中析出的胡桃醌為紅黃色棱 柱狀結(jié)晶，其具有特殊的臭氣味，熔點為155'C，可升華；并能隨水蒸氣揮發(fā)。
胡桃醌不溶于冷水，微溶于熱水，可溶于乙醇、乙醚，并能與氯仿、苯混溶。 當(dāng)其溶于堿溶液時呈紫紅色，溶于濃硫酸時呈血紅色?，F(xiàn)有技術(shù)中，胡桃醌的
提取方法主要有三種常規(guī)提取法、索氏提取法和超聲波輔助提取法(具體可 參見孫墨瓏.核桃楸總黃酮及胡桃醌含量測定.林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè)，2006， 26 (2): 93)。其中，常規(guī)提取法采用氯仿、苯等有機溶劑進(jìn)行浸提，浸提液再進(jìn)行濃縮， 然后析出晶體。必要時需要再進(jìn)行重結(jié)晶等精制。(參見孫墨瓏，申請?zhí)枮?200610150876.X的中國專利申請)該方法的提取時間2.0 h，提取效果較好，是 目前提取胡桃醌的常用方法之一。而索氏提取法多用于試驗室中的提取，其提 取效果較差，耗時3h。超聲波提取法耗時1.5h，提取率略高，優(yōu)于前兩種方法。 然而，由于萃取時間長將導(dǎo)致胡桃醌破壞，不能保證提取物的有效性。又由于 這三種提取方法都使用了大量的有機溶劑，有機溶劑回收困難且容易造成環(huán)境 污染，不符合環(huán)保要求，極大限制了這些方法的使用。因此，研究高效、節(jié)能、 環(huán)保的提取胡桃醌的方法具有較大的實用意義，必將為社會作出巨大的貢獻(xiàn)。
目前，利用超臨界流體來提取和純化藥物、食品等天然產(chǎn)品正得到廣泛關(guān)注， 但是，經(jīng)檢索，利用超臨界流體萃取胡桃醌的方法，尤其是核桃青皮廢渣中利 用SC-C02 (超臨界二氧化碳流體)萃取胡桃醌的方法還未見有報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種提取胡桃醌的方法，特別是超臨界萃取核桃青皮 廢渣中的胡桃醌的方法，該方法以核桃果外皮廢渣為原料，通過超臨界技術(shù)，
利用超臨界C02流體將胡桃醌從青皮廢渣的青皮組織細(xì)胞中提取出。該方法不
但快捷、提取率高，而且提取液無毒、無味、不燃、不腐蝕、價格便宜且易于 回收，滿足了環(huán)保和工業(yè)化的要求。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案.-一種提取胡桃醌的方法，其中通過超臨界萃取法利用超臨界C02流體來進(jìn) 行萃取。優(yōu)選以胡桃醌含量較高且取材方便的核桃外皮(青皮)廢渣為原料進(jìn) 行萃取。
具體地，本發(fā)明的提取胡桃醌的方法，包括以下步驟
1、 制備超臨界C02流體；
2、 在設(shè)定的溫度和壓力下，使制備的超臨界C02流體流過萃取柱，萃取柱 中預(yù)裝有經(jīng)過破碎并過濾的核桃青皮粉末，超臨界C02流體與粉末接觸約30分 鐘后(靜態(tài)萃取接觸時間)開始接收產(chǎn)品到接收完全；其中超臨界C02流體的 流速為l~3L/min，優(yōu)選1.5L/min;萃取壓力10 18Mpa，萃取溫度在65。C以下； 萃取時間(即從開啟降壓閥和微調(diào)閥至接收完畢)在20min之內(nèi)，優(yōu)選15min
(動態(tài)萃取時間)。上述數(shù)值范圍可以任意組合，沒有必然的對應(yīng)關(guān)系。
3、 萃取物隨著超臨界C02流體通過微調(diào)節(jié)閥進(jìn)行節(jié)流膨脹，隨后萃取物與 超臨界CCV流體轉(zhuǎn)變成的C02氣體在接收瓶中進(jìn)行分離，并由接收瓶接收，而 C02通過流量計計量體積后排出；萃取實驗設(shè)備簡圖如圖l所示。
4、 萃取物與氯仿溶劑振蕩處理后，經(jīng)減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，濃縮得到胡桃醌。 進(jìn)一步地，制備超臨界流體的步驟包括在通過進(jìn)口閥進(jìn)入萃取柱之前，將
從鋼瓶出來的C02經(jīng)冷溫槽冷卻后進(jìn)入高壓泵，并升壓到10MPa-18MPa。
其中，萃取壓力通過萃取柱連接的高壓泵進(jìn)行調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)精度為±1%; 其中，萃取柱通過加熱恒溫箱體進(jìn)行加熱，溫度通過溫度控制器調(diào)節(jié)和顯
示，控制精度為io.rc。
本發(fā)明的顯著優(yōu)點在于，①以胡桃醌含量較高且取材方便的核桃果外皮(青 皮)廢渣為原料，無毒、無味、不燃、不腐蝕、價格便宜、易于回收的C02為 超臨界流體(Tc=31.3°C， Pc=7.38MPa)，利用超臨界萃取法，對治療癌癥藥物 的進(jìn)行提取，提供了另一種提取藥物的方法。②該方法快捷，并在較低溫度下 進(jìn)行，可有效避免胡桃醌的受熱分解，保證了提取物的有效性。③提取率高， 優(yōu)于目前報道的所有方法。④應(yīng)用廣泛，可是藥品，也可是農(nóng)藥。在醫(yī)藥、農(nóng) 藥、染料、香料原料，pH指示劑等方面有著非常廣闊的應(yīng)用前景。


圖1為用于實施本發(fā)明的超臨界萃取核桃青皮廢渣中胡桃醌的方法的萃取 實驗設(shè)備簡圖。
其中，1 C02鋼瓶；2-冷卻槽；3-高壓泵；4-壓力控制器；5-進(jìn)口閥；6-萃 取柱；7-恒溫箱；8-降壓閥；9-微調(diào)閥；lO-接收瓶；ll-轉(zhuǎn)子流量計；12-萃 取柱溫度控制器；13-箱體溫度控制器；14-微調(diào)閥溫度控制器。圖2為胡桃醌標(biāo)樣、產(chǎn)品的IR光譜圖3是胡桃醌標(biāo)品的GC圖4是胡桃醌產(chǎn)品GC圖5是胡桃醌標(biāo)品MS圖6是胡桃醌產(chǎn)品MS圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體附圖及實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
本發(fā)明使用的主要儀器包括SFT-100超臨界萃取小試裝置(美國)；FE80 萬能粉碎機(齊家務(wù)科學(xué)儀器廠)；220A雙波長掃描分光光度計(日本)； AEL-160電子天平；PE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠)；SHB-III循 環(huán)水式多用真空泵(鄭州長城科工貿(mào)有限公司)；AVATAR360型傅立葉變換紅 外光譜儀(美國)；GCMS-QP20IlS型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(日本島津)。
本發(fā)明使用的主要藥品無水甲醇、胡桃醌標(biāo)準(zhǔn)品(97%，購自美國Sigma 公司)、醋酸鎂、NaOH、 HC1。
原料核桃青皮(產(chǎn)地河北遵化) 實施例l
將10公斤青皮用破碎機破碎，過濾。取破碎狀的粉末裝入萃取柱，按照超 臨界萃取操作步驟進(jìn)行。調(diào)整C02流速1.5 L/min，萃取壓力15MPa,溫度50 'C萃取，萃取時間15 min。與原料充分接觸，保證約30min接觸時間后，開始
接收產(chǎn)品。萃取物隨C02通過微調(diào)節(jié)閥進(jìn)行節(jié)流膨脹，萃取物與C02氣體在接 收瓶中分離后由接收瓶接收，C02通過流量計計量體積后排出。循環(huán)使用。
萃取物與溶劑振蕩處理后，經(jīng)減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮得產(chǎn)品胡桃醌，進(jìn)行各指 標(biāo)測定。其中，通過AVATAR360型傅立葉變換紅外光譜儀和GCMS-QP2011S型 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，得到胡桃醌標(biāo)品和樣品圖譜(見附圖1~5)，并進(jìn)行分析 比對，確定產(chǎn)品為胡桃醌。
計算出胡桃醌提取率為87%，純度為92%，產(chǎn)率為0.21%。有效成分胡桃 醌圖譜分析
圖2中胡桃醌標(biāo)樣與產(chǎn)品紅外光譜在3065cm"、 2922cm"、 1645cm—1 、 1598cm"、 MSScm^ 1363cm-1 、 1291cirT1、-750cm-1位置處有相同的波峰。
胡桃醌產(chǎn)品的IR圖中2922cm"、 2851cm"是-CHs的反對稱伸縮、對稱伸縮 振動，峰強度比標(biāo)品的強度增大，表明粗品中含有帶甲基的雜質(zhì)。其它地方與 胡桃醌標(biāo)樣紅外光譜圖對照分析吻合度較高，證明此化合物應(yīng)為胡桃醌。
胡桃醌標(biāo)品的GC3，產(chǎn)品的GC4，均在保留時間為8.4min時也出現(xiàn)一強峰，為胡桃醌峰。產(chǎn)品的GC圖4中，在保留時間為4.9min、 5.4min、 7.2min、 8.7min、 12.7min、 25.1min、 26.1min出現(xiàn)峰強度較小的峰，是與胡桃醌 類似的雜質(zhì)峰。
標(biāo)品質(zhì)譜5中的檢測離子豐度分別為4%、 6%、 8.5%、 32%、 33%、 54%、 16%、 100%，產(chǎn)品質(zhì)譜6中的檢測離子豐度分別為5%、 7%、 9%、 34%、 36%、 57%、 15%、 100%，產(chǎn)品中的離子豐度比與標(biāo)準(zhǔn)品的相同離子豐度比相差 最大為3%。
綜上所述，可以確定產(chǎn)品為胡桃醌。 實施例2
將10公斤青皮用破碎機破碎，過濾。取破碎狀的粉末裝入萃取柱，按照超 臨界萃取操作步驟進(jìn)行。調(diào)整C02流速1.0 L/min，萃取壓力18MPa，溫度65 t:萃取，萃取時間10min。。與原料充分接觸，保證約30min接觸時間后，開始
接收產(chǎn)品。萃取物隨C02通過微調(diào)節(jié)閥進(jìn)行節(jié)流膨脹，萃取物與C02氣體在接 收瓶中分離后由接收瓶接收，C02通過流量計計量體積后排出。
萃取物與溶劑振蕩處理后，經(jīng)減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮得產(chǎn)品胡桃醌，進(jìn)行各指 標(biāo)測定。得到胡桃醌提取率為85%，純度為92%，產(chǎn)率為0.20%。 實施例3
將10公斤青皮用破碎機破碎，過濾。取破碎狀的粉末裝入萃取柱，按照超 臨界萃取操作步驟進(jìn)行。調(diào)整C02流速3.0 L/min，萃取壓力10MPa，溫度30 。C萃取，萃取時間20min。與原料充分接觸，保證約30min接觸時間后，開始接
收產(chǎn)品。萃取物隨C02通過微調(diào)節(jié)閥進(jìn)行節(jié)流膨脹，萃取物與C02氣體在接收
瓶中分離后由接收瓶接收，C02通過流量計計量體積后排出。
萃取物與溶劑振蕩處理后，經(jīng)減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮得產(chǎn)品胡桃醌，進(jìn)行各指
標(biāo)測定。得到胡桃醌提取率為80%，純度為89%，產(chǎn)率為0.19%。
盡管上文對本發(fā)明的具體實施方式
給予了詳細(xì)描述和說明，但是應(yīng)該指明
的是，我們可以依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想對上述實施方式進(jìn)行各種等效改變和修改，
其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時，均應(yīng)在本發(fā)明的
保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種提取胡桃醌的方法，其特征在于，通過超臨界萃取法，利用超臨界CO2流體進(jìn)行萃取。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于以胡桃醌含量較高且取材方便的核 桃果外皮廢渣為原料，進(jìn)行萃取。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，包括以下步驟1) 制備超臨界C02流體；2) 在設(shè)定的壓力、溫度和時間下，使制備的超臨界C02流體流過萃取柱， 萃取柱中預(yù)裝有經(jīng)過破碎并過濾的核桃青皮粉末，超臨界C02流體與粉末接觸約 30分鐘后開始接收產(chǎn)品；其中超臨界C02流體的流速為1 3 L/min;萃取壓力 10 18Mpa;萃取溫度在65r以下；萃取時間在20 min之內(nèi)。3) 萃取物隨著超臨界C02流體通過微調(diào)節(jié)閥進(jìn)行節(jié)流膨脹，隨后萃取物與 超臨界CO2流體轉(zhuǎn)變成的C02氣體在接收瓶中進(jìn)行分離，并由接收瓶接收，而C02 通過流量計計量體積后排出 ，4) 萃取物與氯仿溶劑振蕩處理后，經(jīng)減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，濃縮得到胡桃醌。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，控制萃取壓力為15Mpa。
5、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，超臨界C02流體的流速為1.5L/min。
6、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，萃取溫度為5(TC。
7、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，制備超臨界流體的步驟包括在通過進(jìn)口閥 進(jìn)入萃取柱之前，將從鋼瓶出來的C02經(jīng)冷溫槽冷卻后進(jìn)入高壓泵，并升壓到10 羅pa。
8、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，靜態(tài)萃取時間30min，動態(tài)萃取時間15min。
9、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，萃取壓力通過萃取柱連接的高壓泵進(jìn)行調(diào) 節(jié)，其調(diào)節(jié)精度為±1%;萃取柱通過加熱恒溫箱體進(jìn)行加熱，溫度通過溫度控制器調(diào)節(jié)和顯示，控制精度為士o.rc。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超臨界萃取核桃青皮廢渣中胡桃醌的方法。該方法通過超臨界萃取法利用超臨界CO₂流體來進(jìn)行萃取。優(yōu)選以胡桃醌含量較高且取材方便的核桃外皮(青皮)廢渣為原料進(jìn)行萃取。最佳提取條件如下，即超臨界CO₂流體的流速為1～3L/min，萃取壓力10～18MPa，萃取溫度在65℃以下，萃取時間20min之內(nèi)。本發(fā)明的胡桃醌的一次提取率為87％，產(chǎn)品純度為92％，產(chǎn)率為0.21％。該方法不但提取率高，而且提取液無毒、無味、不燃、不腐蝕、價格便宜且易于回收，滿足了環(huán)保和工業(yè)化的要求。所提取的胡桃醌應(yīng)用廣泛，其活性成分，具有抗菌、抗癌及中樞神經(jīng)鎮(zhèn)靜作用，在醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、pH指示劑等方面有著非常廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號C07C50/32GK101575279SQ20091014807
公開日2009年11月11日 申請日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)明者劉淑萍, 閆路省 申請人:河北理工大學(xué)