專利名稱：一種純化水飛薊素的新方法
技術領域：
本發明屬于天然有機化學領域，涉及一種利用生物破壁、微波預處理得油，再經微波逆流提取以及大孔樹脂純化技術，得到高純度水飛薊素的方法。
背景技術：
水飛薊籽仁含粗脂肪25. 05%，其脂肪酸主要為不飽和油酸(47. 46% )和亞油酸(31.79%)。脫脂粉蛋白含量為19. 58%，高于一般谷物。其中以清蛋白含量最多，占總蛋白的62. 60%。水飛薊蛋白質以中、低分子量為主，由于富含酸性氨基酸，白質等電點主要分布在中性偏酸范圍內。水飛薊素是從菊科藥用植物水飛薊種子的種皮中提取出來的植物提取物，呈黃色粉末或結品狀粉末，味苦。易溶于堿水、丙酮、乙酸乙酯、乙醇及甲醇、難溶于氯仿，不溶于水，主要成分有水飛薊賓、異水飛薊賓、水飛薊寧和水飛薊亭等黃酮類物質。該物質具有如下功效保護肝臟細胞免受毒性物質侵害，尤其是酒精及環境污染物(農藥、重金屬等)入侵損害用臟；具有強力的抗氧化功能，能保護肝臟細胞免受自由基破壞，效力遠勝于維生素E ;促進蛋白質的合成，加快制造新的用臟細胞，或令已受損的肝臟細胞自行修復。因此被稱為“大然的保用藥”。另外水飛薊素具有抗輻射、抗衰老、防治動脈硬化、延緩皮膚老化等功效。該產品廣泛用于醫藥、保健品、化妝品、食品等產品的生產中。水飛薊素工業生產有多種方法，基本上是冷榨去油，再用溶劑提取。在冷榨過程中，皮殼中的一些色素蠟質溶出到油內，水飛薊素有損失。除油的餅柏首先以石油醚脫脂、脫蠟，然后再以乙酸乙酯或酒精為溶劑進行滲漉或熱回流提取，然后回收溶劑得水飛薊素粗品出售，很少有廠家對其繼續進行純化；而乙酸乙酯在循環使用過程中，水解產生乙酸，影響到產品的收率和質量。
發明內容
本發明是采用生物破壁法，預先處理掉包裹在籽皮外殼的纖維素、半纖維素、果膠片斷和蛋白質膜，使被包裹的油脂細胞游離出來，再結合微波處理法，快速脫除籽里的脂肪，且脫脂較徹底得到定含量的水飛薊油的新方法。脫油后的水飛薊籽用乙醇作溶劑經過微波逆流提取設備，在等電點除掉蛋白，最后經大孔樹脂吸附，濃縮、干燥獲得高純度的水飛薊素。本發明方法能同時得到水飛薊油和水飛薊素兩個產品。有別于傳統的冷榨除油，乙酸乙酯提取，只得到單一水飛薊素的方法。克服了水飛薊素常規技術提取率相對較低、操作時間長、提取物質單一等缺點。為實現上述目的，本發明采用的技術方案是一種利用生物破壁、微波預處理得油，再經微波逆流提取以及大孔樹脂純化技術，得到高純度水飛薊素的方法。其步驟如下(I)生物破壁干燥水飛薊籽浸濕，加入適量纖維素酶、半纖維素酶溶液，保溫酶解60min，除掉包裹在籽皮外殼的纖維素、半纖維素、果膠片斷和蛋白質膜，使被包裹的油脂細胞游離出來，提高油脂提取率。(2)微波預處理將水飛薊籽粉碎過30-60目篩，加入1-6倍石油醚(沸程60-900C )溶液，進行微波預處理，微波功率在300 600W，頻率4000 8000MHz，萃取時間300 400s，萃取溫度為50 60°C回收石油醚，得到水飛薊油。(3)微波逆流提取脫油后的水飛薊籽粉用80-85%的乙醇結合微波逆流提取，正向進料.反回進水物料與水的流動為逆向連續動態流動。提取溫度50 60°C，時間60-80min,400 600W，頻率5000 8000MHz，渣經出渣螺旋輸送器強制推動至出渣口而排出，出渣螺旋同時對渣進行擠壓，將渣中殘留液擠出，提高提取液得率，離心過濾，回收乙 醇。(4)等電點沉淀由于富含酸性氨基酸，蛋白質等電點主要分布在中性偏酸范圍內，用鹽酸調節PH至6-6. 5，析出蛋白質沉淀，分離蛋白質，再用NaOH調節PH值在9_10之間(5)大孔樹脂吸附將水飛薊堿溶液上經過預處理的大孔樹脂吸附，使吸附物單一，樹脂型號為S-8、AB-8、DA-201、NKA-9樹脂，樹脂柱的高徑比為8 1-15 I (6)酸水洗脫在常溫常壓下，以O. 5-lBV/h流速，用PH為2的磷酸溶液洗脫樹脂，洗脫體積為I 6BV ；(7)乙醇洗脫在常溫常壓下，以2_4BV/h流速，用70% -95 %的乙醇水溶液洗脫樹脂，洗脫體保為3-4BV;(8)減壓干燥收集乙醇洗脫液，減壓濃縮，回收乙醇，真空干燥，微粉化，得到水飛薊素
具體實施例方式一種利用生物破壁、兩次微波提取，以及大孔樹脂純化技術，得到高純度水飛薊素的方法。實施例I :一種利用生物破壁、微波預處理得油，再經微波逆流以及大孔樹脂純化技術，得到高純度水飛薊素的方法，其步驟如下(I)生物破壁1000g干燥水飛薊籽浸濕，加入適量纖維素酶、半纖維素酶溶液，保溫的解60min，除掉包裹在籽皮外殼的纖維素、半纖維素、果膠片斷和蛋白質膜，使破包裹的油脂細胞游離出來，提高油脂提取率；(2)微波預處理將水飛薊籽粉碎過30目篩，加入4-6倍石油醚(沸程60_90°C )溶液，進行微波預處理，微波功率在300 W，頻率1000MHz，萃取時間300s，萃取溫度為60°C，回收石油醚，得到水飛薊油195. 3g，脫油水飛薊粉793g ；(3)微波逆流提取脫油水飛薊粉用80%的乙醇結合微波逆流提取，正向進料，反向進水，物料與水的流動為逆向連續動態流動。提取溫度50°C，時間60min，400W，頻率5000MHz，將渣中殘留液擠出，分離沉淀的部分蛋白質，回收乙醇；(4)等電點沉淀由于富含酸性氨基酸，蛋白質等電點主要分布在中性偏酸范圍內，用鹽酸調節PH至6，析出蛋白質沉淀，分離蛋白質，再用NaOH調節PH值為9 :(5)大孔樹脂吸附將不含蛋白質的水飛薊溶液上經過預處理的大孔樹脂吸附，使吸附物單，樹脂型號為S-8樹脂，樹脂柱的高徑比為8 I ；(6)酸水洗脫在常溫常壓下，以O. 5BV/h流速，用PH為2的磷酸溶液洗脫樹脂，洗脫體積為IBV ；
(7)乙醇洗脫在常溫常壓下，以2BV/h流速，用70%的乙醇水溶液洗脫樹脂，洗脫體積為3BV ；(8)減壓干燥收集乙醇洗脫液，減壓濃縮，回收乙醇，真空干燥，微粉化，得到水飛薊素51g,純度80. 8%。實施案例2 :—種利用生物破壁、微波預處理得油，再經微波逆流以及大孔樹脂純化技術，得到高純度水飛薊素的方法，其步驟如下(I)生物破壁1000g干燥水飛薊籽浸濕，加入適量纖維素酶、半纖維素酶溶液，保溫酶解60min，除掉包裹在籽皮外殼的纖維素、半纖維素、果膠片斷和蛋白質膜，使被包裹的 油脂細胞游離出來，提高油脂提取率；(2)微波預處理將水飛薊籽粉碎過40目篩，加入1-6倍石油醚(沸程60_90°C )溶液，進行微波預處理，微波功率在400W，頻率6000MHz，萃取時間400s，萃取溫度為60°C，回收石油醚，得到水飛薊籽油195g，脫油水飛薊粉797. 3g ；(3)微波逆流提取脫油水飛薊粉用85%的乙醇結合微波逆流提取，正向進料，反向進水，物料與水的流動為逆向連續動態流動。提取溫度60°C，時間70min，500W，頻率6000MHz，將渣中殘留液擠出，分離沉淀的部分蛋白質，回收乙醇(4)等電點沉淀由于富含酸性氨基酸，蛋白質等電點主要分布在中性偏酸范圍內，用鹽酸調節PH至6. 5，析出蛋白質沉淀，分離蛋白質再用NaOH調節PH值為10 ；(5)大孔樹脂吸附將不含蛋白質的水飛薊溶液上經過預處理的大孔樹脂吸附，使吸附物單一，樹脂型號為AB-8樹脂，樹脂柱的高徑比為10 I ；(6)酸水洗脫在常溫常壓下，以lBV/h流速，用PH為2的磷酸溶液洗脫樹脂，洗脫體積為5BV ；(7)乙醇洗脫在常溫常壓下，以3BV/h流速，用80%的乙醇水溶液洗脫樹脂，洗脫體積為4BV (8)減壓干燥收集乙醇洗脫液，減壓濃縮，回收乙醇，真空干燥微粉化，得到水飛薊素51. 7g,純度81. 2%。實施案例3 :—種利用生物破壁、微波預處理得油，再經微波逆流以及大孔樹脂純化技術，得到高純度水飛薊素的方法。其步驟如下(I)生物破壁1000g干燥水飛薊籽浸濕，加入適量纖維素酶、半纖維素酶溶液，保溫酶解60min，除掉包裹在籽皮外殼的纖維素、半纖維素、果膠片斷和蛋白質膜，使被包裹的油脂細胞游離出來，提高油脂提取率；(2)微波預處理將水飛薊籽粉碎過50目篩，加入4-6倍石油醚(沸程60_90°C )溶液，進行微波預處理，微波功率在500W，頻率7000MHz，萃取時間400s，萃取溫度為60°C，回收石油醚，得到水飛薊籽油197g，脫油水飛薊粉795g ；(3)微波逆流提取脫油水飛薊粉用80%的乙醇結合微波逆流提取，正向進料，反向進水，物料與水的流動為逆向連續動態流動。提取溫度50°C，時間80min，600W，頻率7000MHz，將渣中殘留液擠出，分離沉淀的部分蛋白質，回收乙醇；(4)等電點沉淀由于富含酸性氨基酸，蛋白質等電點主要分布在中性偏酸范圍內，用鹽酸調節PH至6. 5，析出蛋白質沉淀，分離蛋白，再用NaOH調節PH值為9 ;(5)大孔樹脂吸附將不含蛋白質的水飛薊溶液上經過預處理的大孔樹脂吸附，使吸附物單，樹脂型號為DA-201樹脂，樹脂柱的高徑比為12 I ；(6)酸水洗脫在常溫常壓下以lBV/h流速，用PH為2的磷酸溶液洗脫樹脂，洗脫體積為5BV ；(7)乙醇洗脫在常溫常壓下，以3BV/h流速，用80%的乙醇水溶液洗脫樹脂，洗脫體積為4BV ；(8)減壓干燥收集乙醇洗脫液，堿壓濃縮，回收乙醇，真空干燥微粉化，得到水飛薊素50. 5g,純度82%o實施案例4 :一種利用生物破壁、微波預處理得油，再經微波逆流以及大孔樹脂純化技術，得到高純皮水飛薊素的方法。其步驟如下(I)生物破壁1000g干燥水飛薊籽浸濕，加入適量纖維素酶、半纖維素酶溶液，保溫酶解60min，除掉包裹在籽皮外殼的纖維素、半纖維素、果膠片斷和蛋白質膜，使被包裹的油脂細胞游離出來，提高油脂提取率；(2)微波預處理將水飛薊籽粉碎過60目篩，加入1-6倍石油醚(沸程60_90°C )溶液，進行微波預處理，微波功率在600W，頻率8000MHz，萃取時間360s，萃取溫度為50°C，回收石油醚，得到水飛薊籽油189g，脫油水飛薊粉790. 6g ；(3)微波逆流提取脫油水飛薊粉用80%的乙醇結合微波逆流提取，正向進料，反向進水，物料與水的流動為逆向連續動態流動。提取溫度60°C，時間80min，600W，頻率8000MHz，將渣中殘留液擠出，分離沉淀的部分蛋白質，回收乙醇；(4)等電點沉淀由于富含酸性氨基酸，蛋白質等電點主要分布在中性偏酸范圍內，用鹽酸調節PH至6. 5，析出蛋白質沉淀，分離蛋白質，再用NaOH調節PH值為9 ;(5)大孔樹脂吸附將不含蛋白質的水飛薊溶液上經過預處理的大孔樹脂吸附，使吸附物單一，樹脂型號為NKA-9樹脂，樹脂柱的高徑比為15 I ；(6)酸水洗脫在常溫常壓下，以lBV/h流速，用PH為2的磷酸溶液洗脫樹脂，洗脫體積為5BV ；(7)乙醇洗脫在常溫常壓下，以4BV/h流速，用95%的乙醇水溶液洗脫樹脂，洗脫體積為4BV ；(8)減壓干燥收集乙醇洗脫液，濃縮，回收乙醇，減壓干燥，微粉化，得到水飛薊素 49. 7g，純度 83. 1%0權利要求
1.一種利用生物破壁、微波預處理得油，再經微波逆流提取以及大孔樹脂純化技術，得到高純度水飛薊素的方法。其步驟如下 (1)生物破壁干燥水飛薊籽浸濕，加入適量纖維素酶、半纖維素酶溶液，保溫酶解60min，除掉包裹在籽皮外殼的纖維素、半纖維素、果膠片斷和蛋白質膜，使被包裹的油脂細胞游離出來，提高油脂提取率。
(2)預處理脫油將水飛薊籽粉碎過30-60目篩，加入4-6倍石油醚(沸程60-90°C)溶液，進行微波預處理，微波功率在300 600W，頻率4000 8000MHz，萃取時間300 400s，萃取溫度為50 60°C，回收石油醚，得到水飛薊油； (3)微波逆流提取脫油后的水飛薊籽粉用80-85%的乙醇結合微波逆流提取，正向進料，反向進水，物料與水的流動為逆向連續動態流動。提取溫度50 60°C，時間60-80min，400 600W，頻率5000 8000MHz，渣經出渣螺旋輸送器強制推動至出渣口而排出，出渣螺 旋同時對渣進行行擠壓，將渣中殘留液擠出，提高提取液得率，離心過濾，回收乙醇。
(4)等電點沉淀由于富含酸性氨基酸，蛋白質等電點主要分布在中性偏酸范圍內，用鹽酸調節PH至6-6. 5，析出蛋白質沉淀，分離蛋白質，再用NaO調節PH值在9-10之間； (5)大孔樹脂吸附將水飛薊堿溶液上經過預處理的大孔樹脂吸附，使吸附物單，樹脂型號為S-8、AB-8、DA-201、NKA-9樹脂，樹脂柱的高徑比為8 1-15 I ； (6)酸水洗脫在常溫常壓下，以0.5-lBV/h流速，用PH為2的磷酸溶液洗脫樹脂，洗脫體積為1-6BV ； (7)乙醇洗脫在常溫常壓下，以2-4BV/h流速，用70%-95%的乙醇水溶液洗脫樹脂，洗脫體積為3-1BV ； (8)減壓干燥收集乙醇洗脫液，堿壓濃縮，回收乙醇，真空干燥，微粉化，得到水飛薊素。
2.根據權利要求I所述的利用生物破壁、微波預處理得油，再經微波逆流提取以及大孔樹脂純化技術，得到高純度水飛薊素的方法。其特征是在所屬的步驟(I)中，破除籽皮外殼的纖維素、半纖維素、果膠片斷和蛋白質膜采用的生物酶是纖維素酶、半纖維素酶，保溫酶解時間60min。
3.根據權利要求2所述利用生物破壁、微波預處理得油，再經微波逆流提取以及大孔樹脂純化技術，得到高純度水飛薊素的方法。其特征是在所屬的步驟(2)中，水飛薊籽粉末目數為30-60目，萃取溶劑是石油醚，加量是原料的4-6倍。
4.根據權利要求3所述的利用生物破壁、微波預處理得油，再經微波逆流提取以及大孔樹脂純化技術，得到高純度水飛薊素的方法。其特征是在所屬的步驟(2)中，微波預處理功率300 600W，頻率4000 8000MHz，萃取時間為300 400s，萃取溫度50 60°C。
5.根據權利要求4所述的利用生物破壁、微波預處理得油，再經微波逆流提取以及大孔樹脂純化技術，得到高純度水飛薊素的方法。其特征是在所屬的步驟(3)中，水飛薊籽粉用微波逆流提取，正向進料，反向進水，物料與水的流動為逆向連續動態流動，提取溶劑為80-85%的乙醇
6.根據權利要求5所述的利用生物破壁、微波預處理得油，再經微波逆流提取以及大孔樹脂純化技術，得到高純度水飛薊素的方法。其特征是在所屬的步驟(3)中，微波提取溫度50 60°C，時間60-80min，功率為400 600W，頻率為5000 8000MHz。
7.根據權利要求6所述的利用生物破壁、微波預處理得油，再經微波逆流提取以及大孔樹脂純化技術，得到高純度水飛薊素的方法。其特征是在所屬的步驟(4)中，蛋白質等電點PH值為6-6. 5，NaOH堿水PH值調節在9_10。
8.根據權利要求7所述的利用生物破壁、微波預處理得油，再經微波逆流提取以及大孔樹脂純化技術，得到高純度水飛薊素的方法。其特征是在所屬的步驟(5)中，大孔樹脂型號為S-8、AB-8、DA-201、NKA-9樹脂中的一種，樹脂柱的高徑比為8 1-15 I。
9 根據權利要求8所述的利用生物破壁、微波預處理得油，再經微波逆流提取以及大孔樹脂純化技術，得到高純度水飛薊素的方法。其特征是在所屬的步驟￠)中，用磷酸溶液做洗脫劑，流速為O. 5-lBV/h, PH值為2，洗脫體積為4-6BV。
10.根據權利要求9所述的利用生物破壁、微波預處理得油，再經微波逆流提取以及大孔樹脂純化技術，得到高純度水飛薊素的方法。其特征是在所屬的步驟(7)中，用70% -95%的乙醇為洗脫劑，流速2-4BV/h，洗脫體積為3-4BV。·
全文摘要
本發明屬于天然有機化學領域，涉及一種利用生物破壁、微波預處理得油，再經微波逆流提取以及大孔樹脂純化技術，得到高純度水飛薊素的方法。本發明優點1、采用分步法脫脂，先預處理籽然后微波逆流，又采用等電點除蛋白，從而有利于水飛薊素有效成分的充分溶出；2、微波提取將萃取時間降低至60-80min，提高了萃取速度和有效成分含量，節約藥材及能源消耗。3、本發明采用了大孔樹脂吸附技術，減少了溶劑的用量，大孔樹脂再生方便迅速，成本大大降低。4、得到水飛薊油和水飛薊素兩種產品。本方法先期對水飛薊籽采用生物破壁，縮短了微波預處理時間，只需幾分鐘提取出籽油，兩步微波提取縮短了提取時間，克服了常規提取時間長、提取物純度低、提取物單一的缺點。
文檔編號C11B1/10GK102731486SQ20121014489
公開日2012年10月17日 申請日期2012年5月6日 優先權日2011年12月25日
發明者萬莉, 姚德利, 姚德坤, 張亞紅 申請人:大興安嶺林格貝有機食品有限責任公司