重樓中皂苷類成分的超臨界CO₂萃取方法

專利名稱：：重樓中皂苷類成分的超臨界CO₂萃取方法
技術領域：
：本發明涉及一種本天然中草藥的萃取工藝，具體的說是一種重樓中皂苷類成分的超臨界C02萃取方法，是指采用超臨界C02萃取分離重樓中的皂苷類成分，屬于中藥有效部位提取
技術領域：
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背景技術：
：重樓以蚤休之名始載于《神農本草經》，為百合科植物云南重樓或七葉一枝花的干燥根莖，己收入2005年版《中國藥典》。本品味苦，微寒，有小毒，歸肝經。具有清熱解毒、消腫止痛、涼肝定驚等功效，用于疔腫癰腫、咽喉腫痛、毒蛇咬傷、驚風抽搐等證。現代藥理研究表明，重樓具有抗菌、抗病毒、止血、鎮靜、鎮痛、平喘、抗腫瘤、免疫調節作用等。總皂苷是重樓的主要活性成分，近年來，該藥在抗腫瘤方面的研究，引起廣大學者的重視與關注。己有提取重樓中總皂甙的方法主要有浸漬法、加熱回流法、超聲提取法，所用溶劑為乙醇、甲醇等有機溶劑。申請號為200810052092.2的中國發明專利中，公開了一種重樓利用浸漬、回流加大孔吸附樹脂層析純化制備皂苷提取物的方法；申請號為03135590.O的中國發明專利中，公開了一種重樓先用溫水浸泡，再利用一定濃度乙醇與a-淀粉酶回流提取皂苷的方法；申請號為200610052223.8的中國發明專利中，公開了一種重樓通過醇提水沉和去離子水洗滌沉淀制備總皂苷的方法；申請號為0.135589.7的中國發明專利中，公開了一種重樓經乙醇提取、膜過濾、吸附樹脂、脫色樹脂與活性炭組合脫色等步驟制備總皂苷的方法。通過這些方法得到的提取物，往往需要進一步進行純化精制，并且存在有機溶劑殘留，提取時間長，提取效率低，加之超聲法提取又難以實現工業化的問題。
發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種重樓中皂苷類成分的超臨界co2萃取方法，是一種萃取效率高的提取方法。為了達到上述目的，本發明通過下列措施實現a)用粉碎機將重樓粉碎成粗粉，稱取過2040目的粗粉，置于超臨界萃取儀的萃取釜中；b)用計量泵泵入萃取釜中0.06mol/L的多元助溶劑；c)重樓粗粉與多元助溶劑按質量(g)與體積(ml)的比l:2配比置于超臨界萃取儀的萃取釜中；d)多元助溶劑由復合表面活性劑、混合溶液與蒸餾水組成，多元助溶劑中的復合表面活性劑是由二己基琥珀酸磺酸鈉和聚氧乙烯壬烷基酚醚兩種物質，按物質的量比(mol)5:3配比制成，多元助溶劑中的混合溶液是由正丁醇(分析純AR)和95%乙醇(分析純AR)兩種溶液，按體積比(ml)為3:4配比制成，將復合表面活性劑與混合溶液混合后，與蒸餾水按體積比(ml)為5:1配比制成多元助溶劑；e)調節萃取釜，使萃取溫度控制在4(TC，萃取壓力控制在35MPa，<:02流量控制在2.5L/h的條件下進行萃取，萃取時間為4h;f)將萃取后的重樓粗粉置入到分離釜，采取二級分離模式。調節分離釜I，使分離溫度控制在55°C，分離壓力控制在9MPa，002流量控制在2.5L/h的條件下分離重樓總皂甙；調節分離釜II，使分離溫度控制在55X:，分離壓力控制在5MPa，CCV流量控制在2.5L/h的條件下分離溶劑和其他組分，所得重樓皂甙類成分的萃取率為5.66%。本發明在本發明中，重樓藥材經過處理后放入萃取釜中，采用超臨界C02萃取方法，超臨界ccy表面活性劑萃取重樓藥材中皂苷類成分，釆取二級降壓解析分離有效成分，本發明方法操作方便，提取率高，產品純度高，流程簡單，提取物中有機溶劑殘留低，安全穩定且具有環保效益，為中藥現代化提供了一種高效的提取手段，在天然藥物及中藥復方成分分離提取領域具有廣泛的應用前景。由于重樓皂苷為甾體皂苷，極性相對較小，nJ以在夾帶劑的協助下采用超臨界C02進行提取。本發明將表面活性劑和助表面活性劑加入到C02中，形成了超臨界C02反相微乳體系，極大地改善了超臨界C02對皂苷類成分的萃取效率。下面結合具體實施方式對本發明的技術方案進一步的說明具體實施例方式實施例，一種重樓中皂苷類成分的超臨界C02萃取方法，其實驗步驟如下實驗l，改變原料粒度對重樓中總皂甙萃'取率影響的實驗結果見表l。表1原料粒度對重樓中總皂甙萃取率的影響樣品粒度總皂甙萃取率(％)平均萃取率(％)10205.395.485.565.481.5520405.695.625.685.660.6740605.645.675.515.611.5260805.495.635.525.551.33結果表明隨著原料粉末粒度目數的增加，總皂甙提取率逐步增大，但粒度大于40目后，提取率開始降低。由表中看出，粒度在2040目時總皂甙萃取率最高，因此選擇重樓粉末的粒度為2040目。實驗2，改變表面活性劑濃度對重樓中總皂甙萃取率影響的結果見表2。在預實驗中，已經確定了n(二己基琥珀酸磺酸鈉)n(聚氧乙烯壬垸基酚醚)=5:3的復合表面活性劑與V(正丁醇)V(乙醇卜3:4的混合溶液配成的助溶劑對重樓中總皂甙增溶效果最好。此助溶劑與蒸餾水組成了多元助溶劑，本實驗配制不同濃度的助溶劑溶液，在萃取開始后用夾帶劑泵加入。5表2表面活性劑濃度對重樓中總皂甙萃取率的影響表面活性劑濃度總皂甙萃取率(％;>平均萃取率(％)MD陶0.04mol/L5.385.455.465.430.800.06mol/L5.595.695.685.650.970.08mol/L5.575.685.745.661.52結果表明隨著表面活性劑濃度的提高，總皂甙提取率逐漸增加，但是濃度0,06mol/L與濃度0.OSmol/L萃取率相差不大，考慮到生產成本以及環境因素，經綜合考慮決定選用濃度0.06mol/L。實驗3，改變助溶劑與蒸餾水體積配比對重樓中總皂甙萃取率影響的結果見表3。表3助溶劑與蒸餾水體積配比對重樓中總皂甙萃取率的影響兩己比總皂甙萃取率(％)平均萃取率(％;)7:15.515.595.615.570.955:15.555.695.705.651.483:15.485.375.585.481.92結果表明隨著蒸餾水體積分數提高，總皂甙提取率先增加后降低。由于表面活性劑所增溶水的量是有限的，加入較多的水會使其從C02中分相，減少皂甙在C02中的分配，所以助溶劑與蒸餾水體積配比定為5:1。實驗4，改變重樓原料質量與多元助溶劑體積配比對重樓中總皂甙萃取率影響的結果見表4。表4重樓原料質量與多元助溶劑體積配比對重樓中總皂甙萃取率的影響配比(g/mL)總皂甙萃取率(％)平均萃取率(％)5.545.675.625.611.171:25.605.645.685.640.711:35,675.615.655.640.54結果表明隨著重樓原料質量與多元助溶劑體積配比提高，總皂甙提取率先增加再處于穩定，綜合收率與成本等考慮，選擇配比(g/mL)為l:2。實驗5，改變C(V流量對重樓中總皂甙萃取率影響的結果見表5。6<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>結果表明隨著C02流量的增加，總皂甙提取率先增加后降低，由于適宜的流速可以使得萃取次數增加，強化傳質效果，但當流速繼續提高，導致C02與被萃取物接觸時間縮短。由表中看出，C02流量為2.5L/h時總皂甙萃取率高。實驗6，改變超臨界提取時間對重樓中總皂甙萃取率影響的結果見表6。表6超臨界提取時間對重樓中總皂甙萃取率的影響提取時間(h)總皂甙萃取率(％)平均萃取率(％)兄S73陶35.455.535,445.47O.卯45.675.595.665.640.7755.685.625.655.650.53結果表明隨著C02提取時間延長，總皂甙萃取率趨于增加，但是提取時間4h與5h之間差別不大，綜合收率與成本等考慮，選擇提取時間4h。實驗7，重樓中總皂甙超臨界萃取工藝優化。以總皂甙萃取率為指標，在單因素考察的基礎上，固定分離釜II在壓力5MPa，溫度55'C條件，以萃取、分離I的溫度與壓力四個因素為變量，采用L9(34)正交表進行實驗。表7超臨界萃取工藝因素水平表素水平A萃取壓力緣aB萃取溫度/'CC分離I壓力緣aD分離I溫度〃C135409452404512503455015557表8超臨界萃取工藝正交設計實驗及結果實驗號W素總皂甙萃取率(。/。)ABCD111115.21212225.67313335.62421235.29522315.45623125.33731325.34832135.46933215.59Kl16.5015.8416.0016.25K216.0716.5816.5516.34K316.3916.5416.4116.37R0.140.250.180.04SSi0.030.120.050.00表9超臨界萃取工藝止交設計實驗方差分析表方差來源方差分析表ABCD離差平方和0.030.120.050.00自由度2.002.002.002.00均方(MS)0.020.060.030.00F值12.7944.4120.951.00P<0.05<0.05附F.。,(l，2)=99h'。.,15(l,2)=19方差分析表明影響最大的因素為A萃取壓力、D分離溫度，而B萃取溫度、C分離I壓力影響不顯著。綜合成本、效率、大生產實際等因素，A取A1，B取Bl，C取Cl,D取D3，即萃取壓力為35MPa，萃取溫度40。C，分離I壓力9MPa，分離溫度55°C。實驗8，重樓中總皂甙超臨界萃取工藝驗證結果見表10。按照實驗7確定的工藝條件進行實驗，結果見表10中數值可以看出，該工藝穩定性強，重現行好，符合規定要求。8表10重樓中總皂甙超臨界萃取工藝驗證<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實驗9，超臨界工藝的確定。用粉碎機將重樓粉碎成粗粉，稱取過2040目的粗粉50g，置于超臨界萃取儀的萃取釜中；用計量泵泵入萃取釜中0.06mol/L的多元助溶劑；重樓粗粉與多元助溶劑按質量(g)與體積(ml)的比1:2配比置于超臨界萃取儀的萃取釜中；多元助溶劑由復合表面活性劑、混合溶液與蒸餾水組成，多元助溶劑中的復合表面活性劑是由二己基琥珀酸磺酸鈉和聚氧乙烯壬垸基酚醚兩種物質，按物質的量比(mol)5:3配比制成，多元助溶劑中的混合溶液是由正丁醇(分析純AR)和95%乙醇(分析純AR)兩種溶液，按體積比(ml)為3:4配比制成，將復合表面活性劑與混合溶液混合后，與蒸餾水按體積比(ml)為5:l配比制成多元助溶劑；調節萃取釜，使萃取溫度控制在4(TC，萃取壓力控制在35MPa，C02流量控制在2.5L/h的條件下進行萃取，萃取時間為4h;將萃取后的重樓粗粉置入到分離釜，采取二級分離模式。調節分離釜I，使分離溫度控制在55°C，分離壓力控制在9MPa，C02流量控制在2.5L/h的條件下分離重樓總皂甙；調節分離釜II，使分離溫度控制在55"C，分離壓力控制在5MPa，C02流量控制在2.5L/h的條件下分離溶劑和其他組分，所得重樓皂甙類成分的萃取率為5.66%。實施例2，提取方法的對比實驗，實驗結果見附表。固定條件取20-40目的重樓原料50g;實驗涉及的超臨界萃取參數按照例9選定，按規定分析方法測定重樓皂甙類成分的萃取率。實驗方法1乙醇回流法提取重樓總皂甙，70%乙醇提取兩次，第1次用10倍量提取2h，第2次用8倍量提取1.5h，合并提取液，減壓回收乙醇得提取實驗方法2超臨界C02萃取重樓重樓總皂甙，使用純CO,萃取，不使用夾帶劑與表面活性劑。實驗方法3超臨界C02/夾帶劑萃取重樓總皂甙，選擇95%乙醇作夾帶劑，在萃取開始后用夾帶劑泵加入。實驗方法4采用本發明實驗方法萃取重樓總皂甙。附表重樓中總皂甙提取方法的比較<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>結果表明超臨界CO,表面活性劑萃取法優于其它的提取方法。權利要求1、一種重樓中皂苷類成分的超臨界CO2萃取方法，其特征在于，該萃取方法的步驟如下a)用粉碎機將重樓粉碎成粗粉，稱取過20～40目的粗粉，置于超臨界萃取儀的萃取釜中；b)用計量泵泵入萃取釜中0.06mol/L的多元助溶劑；c)重樓粗粉與多元助溶劑按質量(g)與體積(ml)的比1∶2配比置于超臨界萃取儀的萃取釜中；d)多元助溶劑由復合表面活性劑、混合溶液與蒸餾水組成，多元助溶劑中的復合表面活性劑是由二己基琥珀酸磺酸鈉和聚氧乙烯壬烷基酚醚兩種物質，按物質的量比(mol)5∶3配比制成，多元助溶劑中的混合溶液是由正丁醇(分析純AR)和95％乙醇(分析純AR)兩種溶液，按體積比(ml)為3∶4配比制成，將復合表面活性劑與混合溶液混合后，與蒸餾水按體積比(ml)為51配比制成多元助溶劑；e)調節萃取釜，使萃取溫度控制在40℃，萃取壓力控制在35MPa，CO2流量控制在2.5L/h的條件下進行萃取，萃取時間為4h；f)將萃取后的重樓粗粉置入到分離釜，采取二級分離模式。調節分離釜I，使分離溫度控制在55℃，分離壓力控制在9MPa，CO2流量控制在2.5L/h的條件下分離重樓總皂甙；調節分離釜II，使分離溫度控制在55℃，分離壓力控制在5MPa，CO2流量控制在2.5L/h的條件下分離溶劑和其他組分，所得重樓皂甙類成分的萃取率為5.66％。全文摘要本發明公開了一種重樓中皂苷類成分的超臨界CO₂萃取方法，用粉碎機將重樓粉碎成粗粉，稱取過20～40目的粗粉50g，置于超臨界萃取儀的萃取釜中；用計量泵泵入萃取釜中多元助溶劑，此多元助溶劑由復合表面活性劑、混合溶液與蒸餾水按照比例配比組成；重樓粗粉與多元助溶劑按質量與體積的固定比值置于超臨界萃取儀的萃取釜中，設定一定的溫度、壓力，萃取皂苷。本發明方法操作方便，提取率高，產品純度高，流程簡單，提取物中有機溶劑殘留低，安全穩定且具有環保效益，為中藥現代化提供了一種高效的提取手段，在天然藥物及中藥復方成分分離提取領域具有廣泛的應用前景。文檔編號A61K36/88GK101485814SQ20091001423公開日2009年7月22日申請日期2009年2月16日優先權日2009年2月16日發明者張維芬,李萬忠,王曉紅,陳為濤申請人:李萬忠