CN109867598A - 当归有效成分提取方法及其提取物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及天然产物加工领域，具体涉及一种当归有效成分的提取方法及其提取物。本发明在同一生产工艺中将当归中多种有效成分分别提取，摆脱单一目标产物提取分离的局限性，极大地提高了当归原料的利用率，降低了提取成本，且工艺简单，操作简便，设备要求低。本发明利用酶解辅助提取，阿魏酸提取效率提高近一倍，而水提和醇提在控制好各参数的前提下，对黄酮及藁本内酯的提取，减少了溶剂用量，取得了较好的收率，具有很重要的经济价值。
Description
技术领域
本发明涉及天然产物或原料加工领域，具体涉及一种当归有效成分的提取方法。
背景技术
当归，(学名：Angelica sinensis，)别名干归，多年生草本。中国1957 年从欧洲引种欧当归。主产甘肃东南部，其根可入药，是最常用的中药之一。具有补血和血，调经止痛，润燥滑肠、抗癌、抗老防老、提高免疫之功效。
阿魏酸、当归挥发油、黄酮类及当归多糖是当归中的主要有效成分。阿魏酸(阿魏酸钠)具有抗血小板聚集，抑制血小板5-羟色胺释放，抑制血小板血栓素A2(TXA2)的生成，增强***素活性，镇痛，缓解血管痉挛等作用。是生产用于治疗心脑血管疾病及白细胞减少等症药品的基本原料，它同时在人体中可起到健美和保护皮肤的作用。阿魏酸还具有抗辐射、抗氧化、抗癌抗病毒的多种功效，可用于各类保健品或天然防腐剂的原料，应用前景广阔。挥发油成分以藁本内酯为主，另外还有丁烯基苯酞、正丁烯基苯酞内脂等，当归挥发油中的主要成分藁本内酯可用于治疗支气管炎和妇科病，用于改善微循环障碍，缓解眼睛疲劳和皮肤抗皱，另外对肿瘤也有一定抑制作用。据研究表明，从当归中分离得到的黄酮类化合物具有抑制NO生成、抗氧化和抑菌杀菌的作用，而当归多糖具有明显地改善血液***、免疫促进、抗肿瘤、抗辐射等作用，故也成为当归药效成分研究的热点。。
目前市场上多以阿魏酸或当归挥发油为单一提取物，大多采用水蒸气蒸馏工艺、水蒸气蒸馏后水提工艺、乙醇渗漉工艺、乙醇回流提取工艺等对目标产物进行单一提取，提取率低，且因产物单一且产量小，从而造成能源浪费严重。而在同一工艺中对当归中多种有效成分分段提取，综合利用的报道相对较少。
张新国等(CN 102381962 A)公开了一种当归有效成分的提取方法，其对原料加入冰醋酸后进行两次酶解，过滤得阿魏酸溶液，滤渣用70％乙醇提取藁本内酯，提取藁本内酯后的滤渣再用于提取当归多糖。
高媛等(CN 105079059 A)公开了一种当归提取物及提取方法，取当归粗粉或中粉，用乙醇水溶液提取，滤过，提取液回收乙醇，浓缩，干燥，得当归粗提物；再向当归粗提物中加入石油醚，溶解，滤过，滤液加入到硅胶柱中；以石油醚洗柱，得当归提取物，提取物中主要成分为藁本内酯，含量达50％。
发明内容
本发明所解决的现有技术问题是：现有的当归有效成分的提取方法，多以单一目标产物为提取目标，能源浪费严重，且因为阿魏酸与当归挥发油中主要成分藁本内酯高温下不稳定，易分解或被氧化，导致传统的水蒸气蒸馏法得率较低，而溶剂提取，如以石油醚等为提取溶剂，所得产品溶剂残留问题难以处理，给后续的使用带来安全隐患。为此，本发明针对以上问题，提出了一种当归有效成分的提取方法，综合利用水提、醇提的优势，结合复合酶解法，将当归中多种有效成分的提取融合进一个工艺中，真正做到原料的综合利用，且提取率较高。
具体来说，本发明提出了如下技术方案。
本发明提供了一种当归有效成分的提取方法，包括如下步骤：
(1)将当归粉碎后加入水和酶，进行酶解，升温搅拌，过滤得到滤饼1 和提取液1；
(2)提取液1浓缩，加入乙醇至产生大量絮状沉淀，过滤得滤饼2和提取液2，滤饼2烘干得当归多糖；
(3)滤饼1加入乙醇溶液，搅拌提取，过滤得滤饼3和提取液3；
(4)合并提取液2和3，浓缩后过大孔吸附树脂，用不同梯度浓度乙醇淋洗，分段接收，得阿魏酸、黄酮及藁本内酯溶解液；
(5)将阿魏酸、黄酮及藁本内酯溶解液浓缩干燥，得三者单体粉末。
优选的，以上所述的提取方法中，步骤(1)中所述酶选自果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶、蛋白酶中的一种或两种以上。
优选的，以上所述的提取方法中，步骤(1)中所述蛋白酶为中性蛋白酶。
优选的，以上所述的提取方法中，步骤(1)中酶的加入质量，相对于含有当归的原料的重量百分比为0.2％-0.5％，优选为0.3％-0.4％。
优选的，以上所述的提取方法中，以含有当归的原料计，对应于每克含当归的原料，步骤(1)所用到的果胶酶为50-600U，纤维素酶为200-750U，半纤维素酶为50-200U，蛋白酶为400-800U。
优选的，以上所述的提取方法中，步骤(1)中酶解温度为25-40℃，优选 30-35℃。
优选的，以上所述的提取方法中，步骤(1)中酶解时间为4-8小时，优选为5-6小时。
优选的，以上所述的提取方法中，步骤(1)酶解之后，加热升温至50℃。
优选的，以上所述的提取方法中，步骤(1)搅拌时间为30min-1h。
优选的，以上所述的提取方法中，步骤(1)中相对于含有当归的原料，水的质量与含有当归的原料的质量比为5∶1-10∶1。
优选的，以上所述的提取方法中，步骤(2)中提取液1浓缩优选为加热浓缩，浓缩至原体积的8％-20％，优选为10％。
优选的，以上所述的提取方法中，步骤(2)中向提取液1中加入乙醇的体积浓度为90％及以上，优选加入无水乙醇。
优选的，以上所述的提取方法中，步骤(2)中向提取液1中加入乙醇的质量与含有当归的原料的质量比为5∶1-10∶1。
优选的，以上所述的提取方法中，步骤(3)中加入乙醇溶液的体积浓度为40％-60％，优选为50％。
优选的，以上所述的提取方法中，步骤(3)中加入乙醇的质量与含有当归的原料的质量比为5∶1-10∶1。
优选的，以上所述的提取方法中，步骤(3)中加入乙醇提取的温度为 60-90℃，优选为70-80℃。
优选的，以上所述的提取方法中，步骤(3)中加入乙醇提取的时间为 30min-2h，优选为1h。
优选的，以上所述的提取方法中，步骤(3)中加入乙醇溶液，循环提取两次以上；优选加入乙醇提取三次或四次。
优选的，所述的提取方法中，在步骤(4)将提取液2和3混合，浓缩至原体积，8-10％。
优选的所述的提取方法中，步骤(4)中过大孔吸附树脂，吸附树脂可以为D101、AB-8、301或201，优选为D101。
优选的，以上所述的提取方法中，所述用不同梯度浓度乙醇淋洗是指，先后用体积浓度为30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％的乙醇溶液淋洗大孔吸附树脂。
优选的，以上所述的提取方法中，步骤(4)中所述分段接收是指，30-50％体积浓度乙醇淋洗得到阿魏酸溶解液，60-80％体积浓度乙醇溶液淋洗得到黄酮溶解液，90％体积浓度乙醇溶液淋洗得到藁本内酯溶解液。
本发明所取得的有益效果是：本发明通过酶法结合水提和醇提，作用于当归各目标产物，酶解步骤使各有效成分更好地从细胞中析出，而水提和醇提在控制好各参数的前提下，将目标产物最大化提取，提高了提取效率，减少了溶剂用量。且发明人通过反复实验，将当归各有效成分的提取融合进一个工艺中，极大地提高了原料利用率，降低了提取成本，具有很重要的经济价值。
具体实施方式
如上所述，本发明先利用酶在较低温度下酶解当归粉末，打破植物细胞壁，以利于有效成分的析出。并且在酶解的同时，加入的水可部分提取到当归中的水溶成分，然后温度升高到50℃，尽量短时间内提取当归多糖，以不破坏植物纤维中的阿魏酸及挥发油等成分。然后再利用乙醇进一步提取当归中的其他有效成分，将提取液浓缩后过大孔吸附树脂，用不同梯度浓度乙醇淋洗。分段接收，得到各目标产物的单体溶解液，将溶解液浓缩干燥得到单体粉末。需要说明的是，因为阿魏酸及当归中挥发油成分藁本内酯等在高温下易氧化或分解，所以尽量避免长时间的高温及强碱或强酸环境。
本发明具体提供了如下技术方案：
本发明提供了一种当归有效成分的提取方法，包括如下步骤：
(1)将当归粉碎后加入水和酶，进行酶解，升温搅拌，过滤得到滤饼1 和提取液1；
(2)提取液1浓缩，加入乙醇至产生大量絮状沉淀，过滤得滤饼2和提取液2，滤饼2烘干得当归多糖；
(3)滤饼1加入乙醇溶液，搅拌提取，过滤得滤饼3和提取液3；
(4)合并提取液2和3，浓缩后过大孔吸附树脂，用不同梯度浓度乙醇淋洗，分段接收，得阿魏酸、黄酮及藁本内酯溶解液；
(5)将阿魏酸、黄酮及藁本内酯溶解液浓缩干燥，得三者单体粉末。
其中，步骤(3)加入乙醇提取之后，过滤得到提取液3和滤饼3，然后再向滤饼3中加入乙醇进行提取，以此重复两次以上，优选3-4次。采用乙醇进行多次提取，可以将当归里面的有效成分更充分地提出。注意在多次提取时，可以适当增加乙醇的浓度，或减少乙醇的用量。
实施例一
实施例一提供了一种当归有效成分的提取方法，包括如下步骤：
(1)取干燥的当归根部，打粉过3号筛，取当归粉末10g，加水100mL，加0.01g半纤维素酶和0.01g纤维素酶，搅拌均匀后于40℃保温5小时，过滤得滤饼1和提取液1；
(2)提取液1加热浓缩至原体积的10％，加入无水乙醇50ml，搅拌30min 后，冷却、过滤、干燥得当归多糖3.5g及提取液2；
(3)向滤饼1中加入体积分数为40％浓度的乙醇50g，然后于60℃提取 1h，过滤得到滤液3和滤饼3；继续向滤饼中加入体积分数为40％浓度的乙醇 50g，然后于60℃提取1h，依此重复提取3次；合并滤液得到提取液3；
(4)合并提取液1、2和3，浓缩至原体积的8％，过D101大孔吸附树脂，分别用30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％的乙醇溶液淋洗，分段接收，得到阿魏酸、黄酮及藁本内酯溶解液；
(5)溶解液分别浓缩干燥，得到三者的单体粉末，其中阿魏酸0.26g，。按照如下公式计算粗提物提取率：
粗提物提取率(％)＝(粗提物质量)÷(投料重量)×100％(I)
然后将干燥得到的阿魏酸粗提物，利用HPLC检测粗提物中阿魏酸的质量。具体的测定条件和测定方法如下：
准确称取以上制备得到的阿魏酸粗提物样品5mg，以乙腈为溶剂配成浓度为1mg/mL的样品溶液，经0.45μm微孔滤膜后备用。
色谱条件：色谱柱为依利特C18(4.6mm×250mm，5μm)加保护柱；UV 检测波长为322nm；流动相为A1％乙酸水溶液，B乙腈，为改善峰形，采用梯度洗脱0～10min 15％～50％B，10～16min 100B；进样量5μL；柱温为室温。
对照品制备：准确称取阿魏酸单体标准品5mg，用乙腈配成一系列的浓度梯度标准品储备液，经0.45μm微孔滤膜后进样，得到不同浓度的对照标准品。
采用外标法计算得到阿魏酸单体的含量：
粗提物中阿魏酸主含量(％)＝(提取得到的阿魏酸质量)÷(粗提物中阿魏酸主质量)×100％
实施例二
实施例二提供了一种当归有效成分的提取方法，包括如下步骤：
(1)取干燥的当归根部，打粉过3号筛，取当归粉末10g，加水50mL，加0.01g果胶酶、0.01g半纤维素酶和0.01g纤维素酶，搅拌均匀后于35℃保温4小时，过滤得滤饼1和提取液1；
(2)提取液1加热浓缩至原体积的15％，加入无水乙醇80ml，搅拌30min 后，冷却、过滤、干燥得当归多糖3.2g及提取液2；
(3)向滤饼1中加入体积分数为60％浓度的乙醇80g，然后于80℃提取 30min，过滤得到滤液3和滤饼3；继续向滤饼中加入体积分数为60％浓度的乙醇80g，然后于80℃提取30min，依此重复提取4次；合并滤液得到提取液 3；
(4)合并提取液1、2和3，浓缩至原体积的10％，过D101大孔吸附树脂，分别用30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％的乙醇溶液淋洗，分段接收，得到阿魏酸、黄酮及藁本内酯溶解液；
(5)溶解液分别浓缩干燥，得到三者的单体粉末，其中阿魏酸0.29g。
实施例三
实施例三提供了一种当归有效成分的提取方法，包括如下步骤：
(1)取干燥的当归根部，打粉过3号筛，取当归粉末10g，加水70mL，加0.01g果胶酶、0.02g纤维素酶和0.01g半纤维素酶和0.01g蛋白酶，搅拌均匀后于20℃保温5小时，过滤得滤饼1和提取液1；
(2)提取液1加热浓缩至原体积的8％，加入无水乙醇100ml，搅拌30min 后，冷却、过滤、干燥得当归多糖3g及提取液2；
(3)向滤饼1中加入体积分数为50％浓度的乙醇70g，然后于80℃提取 1h，过滤得到滤液3和滤饼3；继续向滤饼中加入体积分数为50％浓度的乙醇 70g，然后于80℃提取2h，依此重复提取2次；合并滤液得到提取液3；
(4)合并提取液1、2和3，浓缩至原体积的8％，过D101大孔吸附树脂，分别用30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％的乙醇溶液淋洗，分段接收，得到阿魏酸、黄酮及藁本内酯溶解液；
(5)溶解液分别浓缩干燥，得到三者的单体粉末，其中阿魏酸0.29g。
实施例四
实施例四提供了一种当归有效成分的提取方法，包括如下步骤：
(1)取干燥的当归根部，打粉过3号筛，取当归粉末10g，加水70mL，加0.01g果胶酶、0.02g纤维素酶、0.01g半纤维素酶和0.01g蛋白酶，搅拌均匀后于30℃保温4小时，过滤得滤饼1和提取液1；
(2)提取液1加热浓缩至原体积的10％，加入无水乙醇70ml，搅拌30min 后，冷却、过滤、干燥得当归多糖3.1g及提取液2；
(3)向滤饼1中加入体积分数为60％浓度的乙醇80g，然后于70℃提取 1h，过滤得到滤液3和滤饼3；继续向滤饼中加入体积分数为60％浓度的乙醇 80g，然后于70℃提取1h，依此重复提取3次；合并滤液得到提取液3；
(4)合并提取液1、2和3，浓缩至原体积的8％，过D101大孔吸附树脂，分别用30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％的乙醇溶液淋洗，分段接收，得到阿魏酸、黄酮及藁本内酯溶解液；
(5)溶解液分别浓缩干燥，得到三者的单体粉末，其中阿魏酸0.26g。
实施例五
实施例五提供了一种当归有效成分的提取方法，包括如下步骤：
(1)取干燥的当归根部，打粉过3号筛，取当归粉末10g，加水60mL，加0.02g果胶酶和0.02g纤维素酶，搅拌均匀后于35℃保温4小时，过滤得滤饼1和提取液1；
(2)提取液1加热浓缩至原体积的10％，加入无水乙醇90ml，搅拌30min 后，冷却、过滤、干燥得当归多糖3.3g及提取液2；
(3)向滤饼1中加入体积分数为50％浓度的乙醇100g，然后于80℃提取 1h，过滤得到滤液3和滤饼3；继续向滤饼中加入体积分数为50％浓度的乙醇 100g，然后于80℃提取1h，依此重复提取3次；合并滤液得到提取液3；
(4)合并提取液1、2和3，浓缩至原体积的8％，过D101大孔吸附树脂，分别用30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％的乙醇溶液淋洗，分段接收，得到阿魏酸、黄酮及藁本内酯溶解液；
(5)溶解液分别浓缩干燥，得到三者的单体粉末，其中阿魏酸0.28g。
对比例1
对比例一提供了一种当归有效成分的提取方法，包括如下步骤：
(1)取干燥的当归根部，打粉过3号筛，取当归粉末10g，加水100mL，加热至70℃搅拌提取2h，过滤得滤饼1和提取液1；
(2)提取液1浓缩至原体积的10％，加入无水乙醇80ml，搅拌30min后，冷却、过滤、干燥得当归多糖2.5g及提取液2；
(3)向滤饼1中加入体积分数为50％浓度的乙醇100g，然后于60℃提取 1h，过滤得到滤液3和滤饼3；继续向滤饼中加入体积分数为75％浓度的乙醇 100g，然后于70℃提取1h，依此重复提取3次；合并滤液得到提取液3；
(4)合并提取液1、2和3，浓缩至原体积的8％，过D101大孔吸附树脂，分别用30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％的乙醇溶液淋洗，分段接收，得到阿魏酸、黄酮及藁本内酯溶解液；
(5)溶解液分别浓缩干燥，得到三者的单体粉末，其中阿魏酸0.15g。
表3不同实施例所制得的当归有效成分的检测结果
| 投料重量(g) | 阿魏酸(g) | 阿魏酸纯度(％) | 多糖(g) | |
| 实施例一 | 10 | 0.26 | 98.8 | 3.5 |
| 实施例二 | 10 | 0.29 | 99.0 | 3.2 |
| 实施例三 | 10 | 0.29 | 99.1 | 3.0 |
| 实施例四 | 10 | 0.26 | 98.7 | 3.1 |
| 实施例五 | 10 | 0.28 | 99.3 | 3.3 |
| 对比例1 | 10 | 0.15 | 98.1 | 2.5 |
从表3可以看出，利用本发明实施例一到实施例五的方法提取制备得到阿魏酸及多糖副产物，其提取率相较于对比例1提取率更高，。而且经简单提纯后粗提物中阿魏酸的纯度在98％以上。因此，采用本发明的实施例中给出的方法，使得阿魏酸产品的产率提高，可以降低阿魏酸的提取成本。而且该工艺对设备要求低，简单易操作，工艺过程中无有毒有害溶剂，且溶剂可回收重利用，节约提取成本。利用本工艺，除能得到阿魏酸及多糖外，还可提取黄酮及藁本内酯，实现了同一工艺下多成分的同时提取，极大的优化了生产工艺，适宜工业扩大生产。对比例中未进行酶解工艺的步骤，阿魏酸得率降至1.5％，比利用酶解工艺产率下降将近50％，可见酶解对本工艺所产生的影响。另外，乙醇提取中乙醇的浓度也对产率有一定影响，乙醇浓度为40％-60％时提取率较好。本发明实施例给出的提取工艺，通过酶解及一定浓度范围内乙醇提取，可以极大的提高醇提的效率，大大降低当归中有效成分的提取成本，给生产带来极大的经济价值。
以上所述，仅是本发明实施的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡在本发明的精神和原则之内所做的修改、等同替换和改进等，均需要包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种当归有效成分的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将当归粉碎后加入水和酶，进行酶解，升温搅拌，离心或过滤得到滤饼1和提取液1；
(2)提取液1浓缩，加入乙醇，过滤得滤饼2和提取液2，滤饼2烘干得当归多糖；
(3)滤饼1加入乙醇溶液，搅拌提取，过滤得滤饼3和提取液3；
(4)合并提取液2和3，浓缩后过大孔吸附树脂，用不同梯度浓度乙醇淋洗，分段接收，得阿魏酸、黄酮及藁本内酯溶解液；
(5)将阿魏酸、黄酮及藁本内酯溶解液浓缩干燥，得三者单体粉末。
2.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，步骤(1)中所述酶选自果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶、蛋白酶中的一种或两种以上，优选为两种以上。
3.根据权利要求1或2所述的提取方法，其特征在于，步骤(1)中酶的加入质量，相对于含有当归的原料的质量百分比为0.2％-0.5％，优选为0.3％-0.4％。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的提取方法，其特征在于，步骤(1)中酶解温度为25-40℃，优选30-35℃。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的提取方法，其特征在于，步骤(1)中酶解时间为4-8h，优选为5-6h。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的提取方法，其特征在于，步骤(1)中相对于含有当归的原料，水的质量与含有当归的原料的质量比为5∶1-10∶1。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的提取方法，其特征在于，步骤(2)中提取液1浓缩至原体积的8-20％，优选为10％。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的提取方法，其特征在于，步骤(3)中加入乙醇，循环提取两次以上；优选加入乙醇提取三次或四次。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的提取方法，其特征在于，步骤(3)中加入乙醇的体积浓度为40-60％，优选为50％；加入质量相对含有当归原料的质量比为5∶1-10∶1。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的提取方法，其特征在于，步骤(3)中加入乙醇提取的温度为60-90℃，优选为70-80℃。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的提取方法，其特征在于，步骤(4)中合并后提取液浓缩至原体积的8-10％。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的提取方法，其特征在于，步骤(4)中所述不同梯度浓度乙醇淋洗具体为：先后用体积浓度为30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％的乙醇溶液淋洗大孔吸附树脂。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的提取方法提取得到的当归提取物，其特征在于阿魏酸的纯度在98.5％以上。
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