吸附树脂法从苦荞植物全株提取高纯度黄酮化合物的工艺制造技术

吸附树脂法从苦荞植物全株提取高纯度黄酮化合物的工艺。本发明专利技术合成了新型氢键吸附树脂，利用氢键和疏水作用的协同效应，仅通过“吸附－洗脱”一步工艺，即可制备高纯度苦荞黄酮提取物。步骤为：分别以苦荞种子、茎叶为原料，粉碎后乙醇回流提取，提取液浓缩回收乙醇后，用水稀释，过滤，得澄清溶液为吸附上柱液，将其通过装有氢键吸附树脂的树脂柱，吸附完成后用乙醇解吸，收集解吸液，经减压蒸馏回收乙醇、浓缩、真空干燥，得淡黄绿色苦荞黄酮提取物。本发明专利技术操作简单、环境友好、树脂可再生使用、生产成本低，适于大规模工业化生产，制备的提取物中黄酮纯度高于９０％。本发明专利技术的工业化应用可为苦荞深入的药用开发提供大量高纯度试验样品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高选择性吸附树脂的合成及其在天然产物有效成分提取纯化中的应用

技术介绍
苦荞即苦荞麦，国外称鞑靼荞麦(tartary buckwheat)，是我国特有的一种荞麦，主要分布于我国西南地区的高寒地带。荞麦属于双子叶蓼科作物，荞麦富含高生物价的蛋白质、维生素、矿物质等，且茎、叶、花、果实等均含有丰富的芦丁等黄酮类化合物，尤其是苦荞中黄酮含量极为丰富(徐宝才，丁霄霖，苦荞黄酮的测定方法，无锡轻工大学学报，2003，22(2)98-101)。研究表明，苦荞黄酮具有较强的生物活性，毒理学实验证明其为无毒、无副作用的物质，因此苦荞是传统的药食同源的天然植物。随着分子生物学研究手段的不断深入，对于苦荞黄酮药效学的研究取得了显著的成果，实验证明对于实验性高血脂血症大鼠的血脂和肝指数有明显的降低作用，可大大提高血液的抗氧化能力，减轻高脂饮食导致的氧化损伤(童红莉，田亚平，汪德清等，苦荞壳提取物对大鼠血脂的调节作用，第四军医大学学报，2006，27(2)120-122)，对于实验性高血糖小鼠血糖有明显降低作用，对其耐糖量也有明显改善作用(祁学忠，吉锁兴，王晓燕等，苦荞黄酮及其降血糖作用的研究，科技情报开发与经济，2003，13(8)111-112)。正是由于苦荞黄酮显著的降血糖、降血脂、抗疲劳、增强免疫功能，使得在医药、化妆品、保健品方面具有广阔的应用前景。目前关于苦荞黄酮的提取方法大致分为传统方法和现代方法，传统方法仍以简单的溶剂浸提为主，黄酮提取效率和提取纯度均较低，这就极大的浪费了原料，只能制备低纯度的粗提物，无法在药用研究中发挥更大的作用，同时由于提取时消耗大量有机溶剂，生产成本较高，对环境的污染较大(李裕，刘有智，霍红，苦荞麦中提取芦丁的工艺研究，华北工学院学报，2002，23(2)130-132。刘本国，朱永义，苦荞中生物类黄酮提取工艺的研究，粮食与饲料工业，2004，423-25)。为了减少有机溶剂的消耗，也有用水作为浸提剂提取苦荞黄酮的研究报道(肖诗明，张忠，李勇等，苦荞麦麸皮中黄酮的提取工艺条件研究，食品科学，2006，27(1)156-158)，但是水作为浸提剂，常常将苦荞中水溶性物质也提取出来，如纤维素、多糖等，造成提取物易吸湿，且黄酮含量较低，只有10％左右(周瑞雪，阎志惠，刘恩荔等，苦荞黄酮类化合物的提取工艺，中药材，2006，29(8)849-850)。苦荞黄酮现代提取方法主要有微波提取(王军，王敏，李小艳，微波提取苦荞麦麸皮总黄酮工艺研究，天然产物研究与开发，2006，18655-658)和超声提取(季春燕，周乐，王欣等，正交设计优选苦荞黄酮成分的超声提取工艺，西北农林科技大学学报(自然科学版)，2005，33(5)105-107)，与传统提取方法相比，这些方法大大提高了提取效率，但是仍然存在着设备投资昂贵、噪声污染较大、难于大规模工业化生产的缺陷，同时提取物中黄酮的纯度仍然较低。近年来，在天然产物有效成分的现代提取分离方法中，吸附树脂法收到了人们越来越多的关注，吸附分离技术是70年代发展起来的一项新技术，应用于中草药有效成分的提取分离已有近20年，实践证明，它具有吸附选择性高、再生简便、能循环使用、生产成本低等优点，在黄酮类化合物的提取纯化中得到了广泛的应用，例如用弱极性AB-8树脂对苦参黄酮、银杏黄酮进行吸附分离取得了良好的效果(高红宁，金万勤，郭立伟等，AB-8树脂对苦参总黄酮的吸附性能研究，中草药，2001，32(10)588-590；麻秀萍，蒋朝晖，杨玉琴等，大孔吸附树脂对银杏叶黄酮的吸附研究，中国中药杂志，1997，22(9)539-554)。但是到目前为止还未见吸附树脂法提取苦荞黄酮，特别是高纯度苦荞黄酮的报道，这主要是因为现有的商品化树脂主要以聚苯乙烯为骨架，吸附作用力仍为广谱性的疏水作用力，因此树脂的吸附选择性较差，难以用于制备高纯度提取物。另外虽然苦荞植物全株的不同部位均含有丰富的黄酮类化合物，但是目前多集中于从苦荞种子(苦荞麦粒)或其种皮中提取苦荞黄酮，对于生物量更大的苦荞茎叶只作为废物丢弃，未见提取的研究报道，这必然造成资源的极大浪费，制约了无废物苦荞的开发研究。
技术实现思路
本专利技术目地是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种高选择性氢键吸附树脂的制备方法，根据苦荞黄酮分子结构的特征，在树脂上引入特殊功能基团，将疏水、氢键等多种弱相互作用的协同效应引入树脂吸附过程，并首次将其用于从苦荞种子、茎叶中提取高纯度黄酮类化合物。通过对苦荞黄酮分子结构的特点研究，发现它含有酚羟基结构，是形成氢键的典型基团(其分子结构如式1所示)，所以我们设计合成了一类高选择性吸附树脂，在其骨架结构上有目的的引入能与酚羟基形成氢键的特殊功能基团，大大提高了树脂对黄酮的吸附选择性，将其用于从苦荞植物全株的不同部位，如种子和茎叶中提取苦荞黄酮，建立了树脂法提取工艺。 R＝C12H21O9式1苦荞黄酮分子结构本专利技术提供的吸附树脂法从苦荞植物全株提取高纯度黄酮化合物的工艺方法，通过以下步骤实现1)将市售的苦荞种子、茎叶或二者的原料粉碎，用70％乙醇水溶液60℃回流提取2小时，共提取三次，合并提取液，减压蒸馏回收乙醇后，加水稀释(溶液体积(ml)与原料质量(g)比为10/1-30/1)，过滤，得澄清水溶液，为吸附上柱液；其中，苦荞种子的黄酮含量高于4％，茎叶的黄酮含量高于1％；2)将吸附上柱液通入装有氢键吸附树脂的树脂柱中吸附，吸附柱的径长比为1/5-1/20，吸附流速为1.0-3.0BV/小时；3)吸附完成后，用水将树脂清洗干净，60-80％乙醇水溶液作解吸剂，解吸速度为0.5-1.0BV/小时，收集解吸液；4)解吸液经减压蒸馏回收乙醇、浓缩、真空干燥，得到淡黄绿色苦荞黄酮提取物。上述方法2)步中使用的氢键吸附树脂通过以下步骤制备而成1)初始聚苯乙烯共聚物白球的制备在常温下，将明胶或聚乙烯醇溶解于水中，配成浓度0.5-1.0％的水溶液，为反应的水相，于三口瓶中水浴加热至30～50℃；以二乙烯苯和苯乙烯为聚和反应的混合单体(其中二乙烯苯占混合单体总质量的6-20％)、以混合单体总质量80-150％的长链烷烃作致孔剂、以混合单体总量0.5-1.0％的偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰为引发剂，将上述混合单体、致孔剂、引发剂充分混匀，配成反应的油相，将油相加入水相中，其中油相与水相体积比为1∶3；经悬浮聚合，升温至60～80℃反应2～6小时以上，再升温至90℃反应3小时以上，经过滤、洗涤处理后，制备出聚苯乙烯型大孔吸附树脂，简称白球；2)白球的氯甲基化常温下在三口瓶中加入白球，以氯甲醚和二氯乙烷的混合溶液充分溶胀，混合溶液用量为白球质量的5-8倍，氯甲醚和二氯乙烷的体积比为1∶2；加入ZnCl2作催化剂，用量为白球质量的40-60％，充分混匀，然后升温到30-40℃，反应8-12小时，取样测定氯含量高于18-20％后停止反应，经过滤、洗涤处理后，制备出氯甲基化的聚苯乙烯树脂，简称氯球；3)氯球的胺化常温下在三口瓶中加入氯球，以N，N-二甲基甲酰胺或二氯乙烷为溶剂充分溶胀，用量为氯球质量的2-4倍，加入氯球质量50％的脂肪胺(甲胺、二甲胺、乙胺、或二乙胺)，以5％氢氧化钠水溶液调节体系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸附树脂法从苦荞植物全株提取高纯度黄酮化合物的工艺方法，其特征是通过以下步骤实现：１）将市售的苦荞种子、茎叶或二者的原料粉碎，用７０％乙醇水溶液６０℃回流提取２小时，共提取三次，合并提取液，减压蒸馏回收乙醇后，加水稀释，其中溶液 体积（ｍｌ）与原料质量（ｇ）比为１０／１－３０／１，过滤，得澄清水溶液，为吸附上柱液；２）将吸附上柱液通过装有氢键吸附树脂的树脂柱中吸附，吸附柱的径长比为１／５－１／２０，吸附流速为１．０－３．０ＢＶ／小时；３）吸附完成后， 用纯水将树脂清洗干净，６０－８０％乙醇水溶液作解吸剂，解吸速度为０．５－１．０ＢＶ／小时，收集解吸液；４）解吸液经减压蒸馏回收乙醇、浓缩、真空干燥，得到淡黄绿色苦荞黄酮提取物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王春红，施荣富，刘睿，史作清，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]