发明内容
本发明提供一种从银杏叶中制备多种活性物质的方法,采用强极性或极性大孔吸附树脂分离,解决现有制备银杏提取物银杏酸偏高的问题,并解决现有提取及制备银杏活性物质耗费大量有机溶剂,引起环境污染;或运用较为复杂的分离技术难以放大生产;或取效率不高,原料利用率较低等问题。并能同时得到银杏多糖、银杏提取物、银杏总黄酮、银杏总内酯、银杏内酯A、B、C单体等多种活性物质。
本发明的一种从银杏叶中制备多种活性物质的方法,包括:
(1)原料前处理步骤;银杏叶干品原料粉碎后,加入含有纤维素酶及果胶酶的水溶液进行破壁反应,烘干得到提取原料;
(2)提取步骤;在步骤(1)得到的提取原料,50~80%乙醇提取,60~90℃下提取,料液比1∶8~1∶20,提取2~4次,合并后得到提取液;
(3)多糖沉淀步骤;沉淀分离步骤;将步骤(3)中得到的提取液浓缩后,加入絮凝剂进行沉淀反应,过滤得到沉淀物银杏多糖;过滤得到的上清液为沉淀分离液;
(4)大孔树脂分离步骤;将步骤(3)中得到的沉淀分离液,经过极性或强极性大孔树脂分离,得到银杏提取物;
(5)硅胶干柱分离步骤;将步骤(4)中得到的银杏提取物湿法上样于硅胶干柱上,银杏提取物与硅胶的质量比为1/50~1/100,在常压下利用压力差以展开剂下行展开,分别获得银杏总黄酮与银杏总内酯;展开剂为甲醇与正己烷的混合液;
(6)反相层析精制步骤;对步骤(5)中得到的银杏总内酯,以C18填料为固定相,以甲醇与水的混合液为流动相,进行中低压反相层析,分别收集富含银杏内酯A、银杏内酯B、银杏内酯C的正组分;
(7)结晶步骤;分别将反相层析的三个正组分减压蒸馏至干得到固形物,各加入浓度为60%~80%的甲醇水溶液,40℃~60℃下充分溶解后,趁热过滤后,冷冻结晶,分别获得纯度大于98%的银杏内酯A、银杏内酯B、银杏内酯C。
所述的一种从银杏叶中制备多种活性物质的方法,其特征在于:所述原料前处理步骤中,所述纤维素酶及果胶酶的水溶液为:水溶液的体积与原料的质量比为0.5~2∶1(体积质量比),纤维素酶的量与原料的质量比为0.5~3∶1000(质量比),果胶酶的质量与原料的质量比为0.5~2∶1000(质量比);所述破壁反应为:反应温度30~60℃,反应时间1~3小时。
所述的一种从银杏叶中制备多种活性物质的方法,其特征在于:所述多糖沉淀步骤中,所述提取液浓缩为:将提取液浓缩至与银杏叶干品原料的体积质量比为2~5∶1(L/kg);所述絮凝剂剂为:壳聚糖、聚苯烯酰胺、聚苯烯酸钠、聚苯烯酸钙中的一种;所述加入絮凝剂进行沉淀反应,过滤得到沉淀物金银花多糖,其过程为:在浓缩液中加入絮凝剂,所加入絮凝剂与浓缩液的质量体积比为0.05~2∶100(kg/L),搅拌10~30min后,常温静置6~12小时,过滤得到沉淀物干燥后得到金银花多糖。
所述的一种从银杏叶中制备多种活性物质的方法,其特征在于:所述大孔树脂分离步骤中,所述极性或强极性大孔树脂为:ADS-2、ADS-7、HPD-826、HPD-600中的一种;所述经过极性或强极性大孔树脂分离,其过程为:将沉淀分离液上样到大孔树脂上,用纯水或5%~15%的乙醇水溶液洗脱2~4柱体积,弃去洗脱液,再用40%~60%的乙醇水溶液洗脱2~4柱体积,收集洗脱液,干燥得到银杏提取物。
所述的一种从银杏叶中制备多种活性物质的方法,其特征在于:所述硅胶干柱分离步骤中,所述硅胶干柱为:填装有硅胶基填料、高径比5∶1~20∶1的装置,硅胶基填料由硅胶和硅藻土组成,硅藻土与硅胶的质量百分比为10%~20%;硅胶粒径为30μm~80μm,硅胶活性为II~III级;
所述硅胶干柱的填装过程为:将硅胶基填料与等体积的有机溶剂混合成为悬浊液,倒入塞有玻璃棉和两通活塞的空心PVC柱,硅胶基填料不断沉积,溶剂经过玻璃棉流出,控制溶剂的流出速度,使硅胶基填料表面始终被溶剂覆盖,直到填装到所需要高度;所述有机溶剂为正己烷、石油醚、正戊烷中的一种。
所述的一种从银杏叶中制备多种活性物质的方法,其特征在于:所述硅胶干柱分离步骤中,所述展开剂的体积比为:甲醇∶正己烷=90∶10~98∶2;所述下行展开的过程为:将展开剂从硅胶干柱顶加入,在常压下利用压力差下行展开,当展开剂流至硅胶干柱底部时,停止加入展开剂;分别将富含银杏黄酮和银杏内酯的硅胶干柱段切割刮出,用三氯甲烷振荡洗脱10~20分钟,重复洗脱2~3次,将所获的三氯甲烷溶液减压蒸干,分别得到的固形物即为银杏总黄酮和银杏总内酯;所述富含银杏黄酮和银杏内酯的硅胶干柱段是参照相同展开剂条件下硅胶薄层实验得到的两者的比移值Rf确定。
所述的一种从银杏叶中制备多种活性物质的方法,其特征在于:所述反相层析精制步骤中:固定相为C18填料,粒径为20~50μm,填装成高径比为20∶1~60∶1的层析柱;所述流动相中甲醇与水的体积比为60∶40~90∶10;所述中低压反相层析过程为:将所述银杏总内酯从层析柱顶加入,银杏总内酯与C18填料的质量比为0.01~0.02∶1;层析柱压力为5~40bar;所述流动相流速为2~10ml/min,分别收集富含银杏内酯A、银杏内酯B、银杏内酯C的正组分。
所述的一种从银杏叶中制备多种活性物质的方法,其特征在于:所述结晶步骤中,所述甲醇水溶液的体积与蒸干固形物的质量比为0.5~2∶1(ml/g);所述冷冻结晶温度为:-20℃~4℃。
本发明的优点在于,构想合理,方法简便,容易推广,本发明提供一种从银杏叶中制备多种活性物质的方法,采用强极性或极性大孔吸附树脂分离,解决现有制备银杏提取物银杏酸偏高的问题,并解决现有提取及制备银杏活性物质耗费大量有机溶剂,引起环境污染;或运用较为复杂的分离技术难以放大生产;或取效率不高,原料利用率较低等问题。并能同时得到银杏多糖、银杏提取物、银杏总黄酮、银杏总内酯、银杏内酯A、B、C单体等多种活性物质。项目技术包括原料前处理步骤、提取步骤、多糖沉淀步骤、大孔树脂分离步骤、硅胶干柱分离步骤、反相层析精制步骤和结晶步骤等,节省了生产成本,提高了生产效率,且工艺简便并易于放大到工业化生产,同时能大大提高原料利用率。
具体实施方式
实施例1
(1)原料前处理步骤:
取银杏叶干品为原料,粉碎过筛后,准确称取1000g,加入含有纤维素酶0.50g、果胶酶0.50g的水溶液500ml,其中水溶液的体积与原料的质量比为0.5∶1(体积质量比),纤维素酶的量与原料的质量比为0.5∶1000(质量比),果胶酶的质量与原料的质量比为0.5∶1000(质量比),加热到60℃,反应1小时,烘干得到提取原料;
(2)提取步骤
将步骤(1)中所得的提取原料,80%乙醇提取,60℃下提取,料液比1∶20,提取2次,合并提取液;
(3)多糖沉淀步骤
将步骤(2)中得到的提取液浓缩后得到浓缩液5000ml,浓缩液与金银花干品原料的体积质量比为5∶1(L/kg),加入0.05kg壳聚糖为絮凝剂,所加入絮凝剂与浓缩液的质量体积比为1∶100(kg/L),搅拌30min后,常温静置12小时,过滤得到沉淀物,干燥后得到银杏多糖71.15g;沉淀上清液为沉淀分离液。
(4)大孔树脂分离步骤
将步骤(3)中得到的沉淀分离液上样到ADS-2大孔吸附树脂后,5%乙醇水溶液洗脱4柱体积,丢弃后,40%乙醇水溶液洗脱2柱体积后,收集洗脱液,干燥后得到银杏提取物45.90g;
(5)硅胶干柱分离步骤
取4590g,粒径50μm的III级活化硅胶硅胶,银杏提取物与硅胶的质量比为1/100,并添加459g的硅藻土(硅藻土与硅胶的质量百分比为10%),加入等体积的正己烷搅拌混合成为悬浊液,倒入塞有玻璃棉和两通活塞的空心PVC柱,硅胶基填料不断沉积,溶剂经过玻璃棉流出,控制溶剂的流出速度,使硅胶基填料表面始终被溶剂覆盖,直到填料全部转入PVC柱,柱高径比为5∶1;
将得到的银杏提取物45.90g湿法上样于硅胶干柱上,在常压条件下,采用甲醇∶正己烷=90∶10(V/V)溶剂作为展开剂,下行展开,直到溶剂展至柱底,停止展层;参照薄层实验得到的银杏黄酮与银杏内酯Rf值,分别将富含银杏黄酮和银杏内酯的硅胶干柱段切割刮出,三氯甲烷浸泡振荡洗脱2次,每次20分钟,将所获的三氯甲烷溶液于减压蒸干,分别得到银杏总黄酮5.56g,银杏总内酯2.40g。
(6)反相层析精制步骤
取粒径为20μm,240g C18填料,银杏总内酯与C18填料的质量比为0.01∶1,填装成高径比为60∶1的层析柱;将得到的银杏总内酯2.40g上样后,甲醇∶水=60∶40(V/V)洗脱液洗脱,层析柱压力为5bar,流速为2ml/min,分别收集富含银杏内酯A、银杏内酯B、银杏内酯C的正组分。
(7)结晶步骤
分别将反相层析的三个正组分减压蒸馏至干得到固形物,各加入浓度为60%甲醇水溶液,所加甲醇水溶液的体积与蒸干固形物的质量比为0.5∶1(ml/g),60℃下充分溶解后,趁热过滤后,-20℃冷冻结晶,分别获得纯度大于98%的银杏内酯A0.27g、银杏内酯B0.30g、银杏内酯C0.25g。
实施例2
(1)原料前处理步骤:
取银杏叶干品为原料,粉碎过筛后,准确称取2000g,加入含有纤维素酶6.0g、果胶酶4.0g的水溶液4000ml,其中水溶液的体积与原料的质量比为2∶1(体积质量比),纤维素酶的量与原料的质量比为3∶1000(质量比),果胶酶的质量与原料的质量比为2∶1000(质量比),加热到30℃,反应3小时后,烘干,得到提取原料;
(2)提取步骤
将步骤(1)中所得的提取原料,50%乙醇提取,90℃下提取,料液比1∶8,提取4次,合并提取液;
(3)多糖沉淀步骤
将步骤(2)中得到的提取液浓缩后得到浓缩液4000ml,浓缩液与金银花干品原料的体积质量比为2∶1(L/kg),加入0.08kg聚苯烯酰胺为絮凝剂,所加入絮凝剂与浓缩液的质量体积比为2∶100(kg/L),搅拌10min后,常温静置6小时,过滤得到沉淀物,干燥后得到银杏多糖146.77g;沉淀上清液为沉淀分离液。
(4)大孔树脂分离步骤
将步骤(3)中得到的沉淀分离液上样到ADS-7大孔吸附树脂后,15%乙醇水溶液洗脱2柱体积,丢弃后,60%乙醇水溶液洗脱4柱体积后,收集洗脱液,干燥后得到银杏提取物92.70g;
(5)硅胶干柱分离步骤
取7416g,粒径30μm的III级活化硅胶硅胶,银杏提取物与硅胶的质量比为1/80,并添加1483.2g的硅藻土(硅藻土与硅胶的质量百分比为20%),加入等体积的石油醚搅拌混合成为悬浊液,倒入塞有玻璃棉和两通活塞的空心PVC柱,硅胶基填料不断沉积,溶剂经过玻璃棉流出,控制溶剂的流出速度,使硅胶基填料表面始终被溶剂覆盖,直到填料全部转入PVC柱,柱高径比为20∶1;
将得到的银杏提取物92.70g湿法上样于硅胶干柱上,在常压条件下,采用甲醇∶正己烷=98∶2(V/V)溶剂作为展开剂,下行展开,直到溶剂展至柱底,停止展层;参照薄层实验得到的银杏黄酮与银杏内酯Rf值,分别将富含银杏黄酮和银杏内酯的硅胶干柱段切割刮出,三氯甲烷浸泡振荡洗脱3次,每次10分钟,将所获的三氯甲烷溶液于减压蒸干,分别得到银杏总黄酮11.90g,银杏总内酯5.10g。
(6)反相层析精制步骤
取粒径为50μm,255g C18填料,银杏总内酯与C18填料的质量比为0.02∶1,填装成高径比为20∶1的层析柱;将得到的银杏总内酯5.10g上样后,甲醇∶水=90∶10(V/V)洗脱液洗脱,层析柱压力为20bar,流速为10ml/min,分别收集富含银杏内酯A、银杏内酯B、银杏内酯C的正组分。
(7)结晶步骤
分别将反相层析的三个正组分减压蒸馏至干得到固形物,各加入浓度为80%甲醇水溶液,所加甲醇水溶液的体积与蒸干固形物的质量比为2∶1(ml/g),40℃下充分溶解后,趁热过滤后,-10℃冷冻结晶,分别获得纯度大于98%的银杏内酯A0.55g、银杏内酯B0.57g、银杏内酯C0.43g。
实施例3
(1)原料前处理步骤:
取金银花干品为原料,粉碎过筛后,准确称取1000g,加入含有纤维素酶2.0g、果胶酶1.0g的水溶液1000ml,其中水溶液的体积与原料的质量比为1∶1(体积质量比),纤维素酶的量与原料的质量比为2∶1000(质量比),果胶酶的质量与原料的质量比为1∶1000(质量比),加热到45℃,反应2小时后,烘干,得到提取原料;
(2)提取步骤
将步骤(1)中所得的提取原料,70%乙醇提取,75℃下提取,料液比1∶12,提取3次,合并提取液;
(3)多糖沉淀步骤
将步骤(2)中得到的提取液浓缩后得到浓缩液5000ml,浓缩液与金银花干品原料的体积质量比为4∶1(L/kg),加入0.05kg聚苯烯酸钠为絮凝剂,所加入絮凝剂与浓缩液的质量体积比为0.05∶100(kg/L),搅拌20min后,常温静置8小时,过滤得到沉淀物,干燥后得到银杏多糖69.75g;沉淀上清液为沉淀分离液。
(4)大孔树脂分离步骤
将步骤(3)中得到的沉淀分离液上样到HPD-826大孔吸附树脂后,10%乙醇水溶液洗脱3柱体积,丢弃后,50%乙醇水溶液洗脱3柱体积后,收集洗脱液,干燥后得到银杏提取物49.50g;
(5)硅胶干柱分离步骤
取2475g,粒径80μm的II级活化硅胶硅胶,银杏提取物与硅胶的质量比为1/50,并添加371.25g的硅藻土(硅藻土与硅胶的质量百分比为15%),加入等体积的正戊烷搅拌混合成为悬浊液,倒入塞有玻璃棉和两通活塞的空心PVC柱,硅胶基填料不断沉积,溶剂经过玻璃棉流出,控制溶剂的流出速度,使硅胶基填料表面始终被溶剂覆盖,直到填料全部转入PVC柱,柱高径比为15∶1;
将得到的银杏提取物49.50g湿法上样于硅胶干柱上,在常压条件下,采用甲醇∶正己烷=95∶5(V/V)溶剂作为展开剂,下行展开,直到溶剂展至柱底,停止展层;参照薄层实验得到的银杏黄酮与银杏内酯Rf值,分别将富含银杏黄酮和银杏内酯的硅胶干柱段切割刮出,三氯甲烷浸泡振荡洗脱3次,每次15分钟,将所获的三氯甲烷溶液于减压蒸干,分别得到银杏总黄酮5.92g,银杏总内酯2.65g。
(6)反相层析精制步骤
取粒径为30μm,176.67g C18填料,银杏总内酯与C18填料的质量比为0.015∶1,填装成高径比为40∶1的层析柱;将得到的银杏总内酯2.65g上样后,甲醇∶水=70∶30(V/V)洗脱液洗脱,层析柱压力为40bar,流速为5ml/min,分别收集富含银杏内酯A、银杏内酯B、银杏内酯C的正组分。
(7)结晶步骤
分别将反相层析的三个正组分减压蒸馏至干得到固形物,各加入浓度为70%甲醇水溶液,所加甲醇水溶液的体积与蒸干固形物的质量比为1∶1(ml/g),50℃下充分溶解后,趁热过滤后,4℃冷冻结晶,分别获得纯度大于98%的银杏内酯A0.19g、银杏内酯B0.23g、银杏内酯C0.17g。
实施例4
(1)原料前处理步骤:
取银杏叶干品为原料,粉碎过筛后,准确称取2000g,加入含有纤维素酶8.0g、果胶酶8.0g的水溶液4000ml,其中水溶液的体积与原料的质量比为2∶1(体积质量比),纤维素酶的量与原料的质量比为2∶1000(质量比),果胶酶的质量与原料的质量比为2∶1000(质量比),加热到60℃,反应1小时后,烘干,得到提取原料;
(2)提取步骤
将步骤(1)中所得的提取原料,80%乙醇提取,70℃下提取,料液比1∶12,提取3次,合并提取液;
(3)多糖沉淀步骤
将步骤(2)中得到的提取液浓缩后得到浓缩液6000ml,浓缩液与金银花干品原料的体积质量比为3∶1(L/kg),加入0.06kg聚苯烯酸钙为絮凝剂,所加入絮凝剂与浓缩液的质量体积比为1∶100(kg/L),搅拌30min后,常温静置12小时,过滤得到沉淀物,干燥后得到银杏多糖143.19g;沉淀上清液为沉淀分离液。
(4)大孔树脂分离步骤
将步骤(3)中得到的沉淀分离液上样到HPD-600大孔吸附树脂后,纯水洗脱4柱体积,丢弃后,50%乙醇水溶液洗脱3柱体积后,收集洗脱液,干燥后得到银杏提取物94.45g;
(5)硅胶干柱分离步骤
取9445g,粒径80μm的II级活化硅胶硅胶,银杏提取物与硅胶的质量比为1/100,并添加944.5g的硅藻土(硅藻土与硅胶的质量百分比为10%),加入等体积的正己烷搅拌混合成为悬浊液,倒入塞有玻璃棉和两通活塞的空心PVC柱,硅胶基填料不断沉积,溶剂经过玻璃棉流出,控制溶剂的流出速度,使硅胶基填料表面始终被溶剂覆盖,直到填料全部转入PVC柱,柱高径比为20∶1;
将得到的银杏提取物94.45g湿法上样于硅胶干柱上,在常压条件下,采用甲醇∶正己烷=94∶6(V/V)溶剂作为展开剂,下行展开,直到溶剂展至柱底,停止展层;参照薄层实验得到的银杏黄酮与银杏内酯Rf值,分别将富含银杏黄酮和银杏内酯的硅胶干柱段切割刮出,三氯甲烷浸泡振荡洗脱3次,每次20分钟,将所获的三氯甲烷溶液于减压蒸干,分别得到银杏总黄酮12.16g,银杏总内酯5.30g。
(6)反相层析精制步骤
取粒径为20μm,530g C18填料,银杏总内酯与C18填料的质量比为0.01∶1,填装成高径比为60∶1的层析柱;将得到的银杏总内酯5.30g上样后,甲醇∶水=80∶20(V/V)洗脱液洗脱,层析柱压力为20bar,流速为8ml/min,分别收集富含银杏内酯A、银杏内酯B、银杏内酯C的正组分。
(7)结晶步骤
分别将反相层析的三个正组分减压蒸馏至干得到固形物,各加入浓度为70%甲醇水溶液,所加甲醇水溶液的体积与蒸干固形物的质量比为0.5∶1(ml/g),60℃下充分溶解后,趁热过滤后,-20℃冷冻结晶,分别获得纯度大于98%的银杏内酯A0.58g、银杏内酯B0.55g、银杏内酯C0.41g。