專利名稱：用吸附劑從植物中提取天然黃酮類和/或萜內(nèi)酯類的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于吸附劑處理液體的選擇吸附分離方法。
普通吸附樹脂的骨架絕大多數(shù)為交聯(lián)聚苯乙烯或聚(甲基)丙烯酸酯，經(jīng)表面修飾可以改善樹脂對某些有機(jī)物的吸附選擇性，但由于疏水骨架的存在，選擇性難以更進(jìn)一步提高，這限制了吸附樹脂在水溶性(或強(qiáng)親水性)天然產(chǎn)物，如黃酮及其甙類的提取與分離中的廣泛應(yīng)用。雖然早期的一些專利報(bào)導(dǎo)了脲醛型吸附樹脂的合成及其在果酒中酚性物質(zhì)的選擇性去除方面的應(yīng)用(Ger.Offen 2437640；Ger.Offen 2521689；Ger.Offen 2437629)，但這些樹脂都是脲和甲醛的縮聚物經(jīng)研碎的粉末，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)一般都不能進(jìn)行柱操作。目前現(xiàn)有文獻(xiàn)中報(bào)道的只有微米級球狀脲醛樹脂的沉淀聚合法合成方法(US 4010242；J.Chromatogr.1989，47621)，其步驟是將脲和甲醛在硅溶膠中縮聚，聚合完成后縮聚物包埋了二氧化硅膠粒，從水中沉淀出來得到凝聚層基體，然后用雙氟化銨處理去除二氧化硅即得所需樹脂，粒徑在5～10微米之間，可用作色譜填料，但至今尚未見到將脲醛型樹脂用于銀杏葉等植物提取物的提取與純化(標(biāo)準(zhǔn)提取物中黃酮甙和萜內(nèi)酯的含量必須分別大于或等于24％和6％)的文獻(xiàn)報(bào)道，目前只有D-101，Duolite S-761，HP-20和XAD-7等吸附樹脂在這方面應(yīng)用的報(bào)道(中國醫(yī)藥工業(yè)雜志，1990，21(8)340；JP平2-121998；JP平3-98592；JP平3-914900)，用這些吸附樹脂要得到合格的銀杏葉提取物，必須采用分步洗脫的方法，不僅工藝復(fù)雜，成本高，而且黃酮甙和萜內(nèi)酯兩種成分均有較大損失。
本發(fā)明的目的是提供一種用球狀脲醛型吸附樹脂來從植物中提取黃酮類和/或萜內(nèi)酯類物質(zhì)的方法，該方法為一步洗脫法，工藝簡單、成本低、黃酮甙和萜內(nèi)酯兩種成分的損失較小、產(chǎn)品質(zhì)量提高。該球狀脲醛型吸附樹脂的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、對黃酮類和萜內(nèi)酯類物質(zhì)均有很高的選擇性。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的將脲醛型吸附樹脂(吸附劑)裝入柱徑為20mm～1m，樹脂體積為50ml～1m3的柱中裝置成樹脂柱；將含有黃酮類物質(zhì)和/或萜內(nèi)酯類物質(zhì)的植物粉碎，進(jìn)行乙醇滲漉或乙醇水溶液熱提取，提取液回收乙醇后，用水稀釋，過濾得澄清水溶液，將得到的水溶液通入上述樹脂柱中，其中黃酮類成分和萜內(nèi)酯類成分被有效地吸附在樹脂內(nèi)，再經(jīng)洗滌后用70％乙醇解吸，吸附、洗滌、解吸的流速為0.5～2倍樹脂床體積/小時(shí)，解吸液經(jīng)減壓濃縮、干燥、粉碎即得粉末狀有效成分含量為黃酮甙24％～42％(w/w)和萜內(nèi)酯6％～15％(w/w)、或黃酮甙為62％以上的提取物。
上述脲醛型吸附樹脂是用以下操作制備的，在常溫下將38～50％(w/w)尿素、62％～50％(w/w)的濃度為36～38％(w％)甲醛水溶液和0.5％～1％(w/w)的有機(jī)堿，如二乙烯三胺、或三乙烯四胺、或四乙烯五胺，混合，待尿素溶解完全后，用5％的鹽酸調(diào)pH＝7～8，然后開始升溫，一小時(shí)內(nèi)緩慢升溫至92～95℃，并在此溫度繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，得線型聚合物水溶液(I)，在(I)中加入為(I)重量10～45％(w％)的水溶性含羥基的有機(jī)化合物，如乙醇、或乙二醇、或甘油、或葡萄糖、或水溶性淀粉，再加入1％(w％)濃鹽酸，混勻，得水溶液(II)，將0.3～0.7％(w/w)非離子性表面活性劑，如司班、或土溫、或它們的混合物，溶解于其體積為水相的2～4倍的有機(jī)溶劑，如液臘、或氯苯、或鄰二氯苯、或它們的混合物中，然后在攪拌下加入水溶液(II)，升溫至30～45℃反應(yīng)3小時(shí)以上，經(jīng)過濾、洗滌等后處理，制備出粒度為0.3～0.8mm的球狀脲醛型吸附樹脂，其粒度為0.3～0.8mm。
整個(gè)合成反應(yīng)的主要方程可表示如下1)線型聚合物合成
2)反相懸浮聚合法合成球狀樹脂
所用的植物為含黃酮甙及萜內(nèi)酯的銀杏葉時(shí)，最終所得粉末狀提取物中含黃酮甙為24％～42％(w/w)和萜內(nèi)酯為6％～15％(w/w)；所用植物為含黃酮甙的山楂葉時(shí)，最終所得粉末狀提取物中含黃酮甙為62.4％(w/w)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的優(yōu)點(diǎn)是以本發(fā)明合成方法制得的新型吸附樹脂為Φ＝0.3-0.8mm的光滑球形，并含有大量親水性羥基，化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，骨架密度高達(dá)1.61g/cm3，干樹脂的比表面積在50～120m2/g之間，對黃酮類和萜內(nèi)酯類天然產(chǎn)物均具有很高的吸附選擇性，對銀杏葉中黃酮甙的靜態(tài)吸附量為45.6mg/g干樹脂，對銀杏萜內(nèi)酯的靜態(tài)吸附量為31mg/g干樹脂，對其它中草藥或植物，如山楂葉等中的黃酮類有效成分均表現(xiàn)出良好的選擇性。用這類樹脂提取純化黃酮類及萜內(nèi)酯類，只須進(jìn)行一步洗脫就可得到高于國際醫(yī)藥或食品添加劑要求的提取物。此外，該類樹脂在各種溶劑交替時(shí)，溶脹度變化較小，如5克干樹脂在水、乙醇、丙酮、石油醚和正庚烷中的體積分別為11.0、11.0、10.0、10.0和9.7毫升，便于進(jìn)行柱操作。與其它樹脂相比，本發(fā)明由于采用了一步解吸的方法，黃酮甙的損失減少到不大于3％(分步洗脫約10％)，萜內(nèi)酯的損失減少到不大于1％(分步洗脫約30％)。生產(chǎn)本發(fā)明樹脂所用原料的價(jià)格低廉。
實(shí)施例1將105g尿素、233g 36～38％(w％)甲醛水溶液和0.6g二乙烯三胺混合。待尿素溶解完全后，用5％的鹽酸調(diào)pH＝7～8，然后開始升溫，一小時(shí)內(nèi)緩慢升溫至92～95℃，并在此溫度繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，得線型聚合物水溶液(I)。取200g(I)中加入88g甘油，加入3ml濃鹽酸混勻得水溶液(II)。將3.45g司班-80溶解于800ml液臘-鄰二氯苯(40∶60)的混合溶劑中，然后在攪拌下加入水溶液(II)，升溫至30～45℃反應(yīng)3.5小時(shí)。經(jīng)過濾、洗滌等后處理，制備出球狀脲醛型吸附樹脂。所得樹脂的骨架密度為1.605g/cm3，比表面積為74m2/g，粒度為0.3～0.8mm。
實(shí)施例2將105Kg尿素、260Kg 36～38％(w％)甲醛水溶液和0.6Kg四乙烯五胺混合。待尿素溶解完全后，用5％的鹽酸調(diào)pH＝7～8，然后開始升溫，一小時(shí)內(nèi)緩慢升溫至92～95℃，并在此溫度繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，得線型聚合物水溶液(I)。取200Kg(I)中加入64Kg葡萄糖，加入3升濃鹽酸混勻得水溶液(II)。將6Kg上溫-60溶解于800升鄰二氯苯中，然后在攪拌下加入水溶液(II)，升溫至30～45℃反應(yīng)3.5小時(shí)。經(jīng)過濾、洗滌等后處理，制備出球狀脲醛型吸附樹脂。所得樹脂的骨架密度為1.61g/cm3，比表面積為118m2/g，粒度為0.3～0.8mm實(shí)施例3取由實(shí)施例1制得的濕態(tài)樹脂50毫升，用水浸泡，裝入150×15mm I.D.玻璃柱，用100ml水洗滌。取50g華東產(chǎn)苗圃銀杏葉粉碎后用70％乙醇水溶液加熱至65℃提取三次，合并三次的提取液，減壓蒸餾回收乙醇，然后用去離子水稀釋至200ml，過濾得澄清水溶液。將得到的水溶液通過上述樹脂柱，流速為40-75ml/hr，然后用150ml去離子水洗滌樹脂，再用70％乙醇解吸，解吸液經(jīng)減壓濃縮、干燥、粉碎即得淡黃色粉末狀的提取物。產(chǎn)品經(jīng)高效液相色譜分析，黃酮甙含量為40.5％，萜內(nèi)酯含量為14.2％，收率為1.74％(以銀杏葉計(jì))。銀杏葉中黃酮甙及萜內(nèi)酯結(jié)構(gòu)如下
R＝H，山奈酚衍生物 R＝H，山奈酚衍生物R＝OH，槲皮素衍生物R＝OH，槲皮素衍生物R＝OCH3，異鼠李素衍生物
銀杏萜內(nèi)酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)實(shí)施例4取由實(shí)施例1制得的濕態(tài)樹脂1000升，用水浸泡，裝入不銹鋼吸附柱(柱徑1m)，用2000升水洗滌。取1000Kg華東產(chǎn)苗圃銀杏葉粉碎后用70％乙醇水溶液加熱至65℃提取三次，合并三次的提取液，減壓蒸餾回收乙醇，然后用去離子水稀釋至4000升，過濾得澄清水溶液。將得到的水溶液通過上述樹脂柱，流速為500-2000升/小時(shí)，然后用1500升去離子水洗滌樹脂，再用70％乙醇解吸，解吸液經(jīng)減壓濃縮、干燥、粉碎即得淡黃色粉末狀的提取物。產(chǎn)品經(jīng)高效液相色譜分析，黃酮甙含量為41.3％，萜內(nèi)酯含量為14.8％，收率為1.77％(以銀杏葉計(jì))。
實(shí)施例5取由實(shí)施例2制得的濕態(tài)樹脂50毫升，用水浸泡，裝入150×15mm I.D.玻璃柱，用100ml水洗滌。取50g華東產(chǎn)苗圃銀杏葉粉碎后用70％乙醇水溶液加熱至65℃提取三次，合并三次的提取液，減壓蒸餾回收乙醇，然后用去離子水稀釋至200ml，過濾得澄清水溶液。將得到的水溶液通過上述樹脂柱，流速為40-75ml/hr，然后用150ml去離子水洗滌樹脂，再用70％乙醇解吸，解吸液經(jīng)減壓濃縮、干燥、粉碎即得淡黃色粉末狀的提取物。產(chǎn)品經(jīng)高效液相色譜分析，黃酮甙含量為37.0％，萜內(nèi)酯含量為12.5％，收率為1.85％(以銀杏葉計(jì))。
實(shí)施例6取由實(shí)施例2制得的濕態(tài)樹脂1000升，用水浸泡，裝入不銹鋼吸附柱(柱徑1m)，用2000升水洗滌。取1000Kg華東產(chǎn)苗圃銀杏葉粉碎后用70％乙醇水溶液加熱至65℃提取三次，合并三次的提取液，減壓蒸餾回收乙醇，然后用去離子水稀釋至4000升，過濾得澄清水溶液。將得到的水溶液通過上述樹脂柱，流速為500-2000升/小時(shí)，然后用1500升去離子水洗滌樹脂，再用70％乙醇解吸，解吸液經(jīng)減壓濃縮、干燥、粉碎即得淡黃色粉末狀的提取物。產(chǎn)品經(jīng)高效液相色譜分析，黃酮甙含量為40.8％，萜內(nèi)酯含量為13.7％，收率為1.70％(以銀杏葉計(jì))。
實(shí)施例7取由實(shí)施例1制得的濕態(tài)樹脂50毫升，用水浸泡，裝入150×15mm I.D.玻璃柱，用100ml水洗滌。取50g華北產(chǎn)山楂葉粉碎后用70％乙醇水溶液滲漉，合并滲漉液，減壓蒸餾回收乙醇，然后用去離子水稀釋至150ml，過濾得澄清水溶液。將得到的水溶液通過上述樹脂柱，流速為40-75ml/hr，然后用100ml去離子水洗滌樹脂，再用50％乙醇解吸，解吸液經(jīng)減壓濃縮、干燥、粉碎即得淡黃色粉末狀的提取物。產(chǎn)品經(jīng)高效液相色譜分析，黃酮甙含量為62.4％(其中牡荊素6.1％)，收率為1.82％(以山楂葉計(jì))。山楂葉中主要藥學(xué)活性黃酮甙結(jié)構(gòu)如下
權(quán)利要求
1.一種用吸附樹脂從植物中提取天然黃酮類和/或萜內(nèi)酯類物質(zhì)的方法，其特征在于將脲醛型吸附樹脂裝入柱徑為20mm～1m，樹脂體積為50ml～1m3的柱中裝置成樹脂柱；將含有黃酮類物質(zhì)和/或萜內(nèi)酯類物質(zhì)的植物粉碎，進(jìn)行乙醇滲漉或乙醇水溶液熱提取，提取液回收乙醇后，用水稀釋，過濾得澄清水溶液，將得到的水溶液通入上述樹脂柱中，其中黃酮類成分和萜內(nèi)酯類成分被有效地吸附在樹脂內(nèi)，再經(jīng)洗滌后用70％乙醇解吸，吸附、洗滌、解吸的流速為0.5～2倍樹脂床體積/小時(shí)，解吸液經(jīng)減壓濃縮、干燥、粉碎即得粉末狀有效成分含量為黃酮甙24％～42％(w/w)和萜內(nèi)酯6％～15％(w/w)、或?yàn)辄S酮甙62％以上的提取物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用吸附樹脂從植物中提取天然黃酮類物質(zhì)和/或萜內(nèi)酯類物質(zhì)的方法，其特征在于所用的植物為含黃酮甙及萜內(nèi)酯的銀杏葉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用吸附樹脂從植物中提取天然黃酮類和/或萜內(nèi)酯類物質(zhì)的方法，其特征在于所用的植物為含黃酮甙的山楂葉。
4.一種由權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述方法制得的含黃酮甙24％～42％(w/w)和萜內(nèi)酯6％～15％(w/w)的粉末狀提取物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求3所述方法制得的含黃酮甙62％以上的粉末狀提取物。
6.一種如權(quán)利要求1所述方法中所用的脲醛型吸附樹脂的制備方法，其特征在于它是用以下方法制備的在常溫下將38～50％(w/w)尿素、62％～50％(w/w)的濃度為36～38％(w％)甲醛水溶液和0.5％～1％(w/w)的有機(jī)堿，如二乙烯三胺、或三乙烯四胺、或四乙烯五胺，混合，待尿素溶解完全后，用5％的鹽酸調(diào)pH＝7～8，然后開始升溫，一小時(shí)內(nèi)緩慢升溫至92～95℃，并在此溫度繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，得線型聚合物水溶液(I)，在(I)中加入(I)重量10～45％(w％)的水溶性含羥基的有機(jī)化合物，如乙醇、或乙二醇、或甘油、或葡萄糖、或水溶性淀粉，再加入1％(w％)濃鹽酸，混勻，得水溶液(II)，將0.3～0.7％(w/w)非離子性表面活性劑，如司班、或土溫、或它們的混合物，溶解于其體積為水相的2～4倍的有機(jī)溶劑，如液臘、或氯苯、或鄰二氯苯、或它們的混合物中，然后在攪拌下加入水溶液(II)，升溫至30～45℃反應(yīng)3小時(shí)以上，經(jīng)過濾、洗滌等后處理，制備出球狀脲醛型吸附樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的脲醛型吸附樹脂的制備方法，其特征在于用該方法制得的球狀脲醛型樹脂的粒度為0.3～0.8mm。
全文摘要
本發(fā)明屬于用球狀脲醛型吸附樹脂來處理液體的選擇吸附分離方法,將含黃酮類和/或萜內(nèi)酯類物質(zhì)的植物經(jīng)用乙醇提取后得到的水溶液通入裝有脲醛型吸附樹脂的樹脂柱,再經(jīng)洗滌、解吸、濃縮、干燥、粉碎即制得含黃酮甙24～42%和萜內(nèi)酯6～15%的粉末狀提取物、或含黃酮甙62%以上的粉末狀提取物。本發(fā)明采用了一步解吸法,工藝簡單、成本低、產(chǎn)品質(zhì)量提高。
文檔編號(hào)C07H17/07GK1262277SQ9910034
公開日2000年8月9日 申請日期1999年1月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月25日
發(fā)明者許名成, 史作清, 施榮富, 路延齡, 何炳林 申請人:南開大學(xué)