CN112661768A

CN112661768A - 一种制备芝麻素的植物新原料及其方法

Info

Publication number: CN112661768A
Application number: CN202110107728.4A
Authority: CN
Inventors: 倪林; 邹双全; 吴美婷; 邹芳芳; 吴茜; 黄祚华; 邹嘉伟
Original assignee: Fujian Tianwu Forestry Development Co ltd; Fujian Agriculture and Forestry University
Current assignee: Fujian Tianwu Forestry Development Co ltd; Fujian Agriculture and Forestry University
Priority date: 2021-01-27
Filing date: 2021-01-27
Publication date: 2021-04-16

Abstract

本发明提供一种富含芝麻素的植物新原料及提取新方法。芝麻素的植物源新原料以香樟叶枝或果实或根或茎杆或它们的混合体或其水蒸汽直接蒸馏提取精油后的残体为原料；植物体经粉碎‑乙酸乙酯回流提取‑硅胶柱洗脱‑大孔吸附树脂纯化‑重结晶得到高纯度芝麻素。该工艺操作简单、成本低、安全稳定、得率范围0.143%‑0.236%，纯度92.3%以上。

Description

一种制备芝麻素的植物新原料及其方法

技术领域

本发明专利涉及制备一种富含芝麻素的植物新原料及提取新方法。

背景技术

芝麻素，英文名sesamin，白色针状结晶，分子式为C₂₀H₁₈O₇，分子量370，为双四氢呋喃木脂素类化合物。该成分早期用于农药增效剂，后续大量文献研究表明，具有良好的抗肿瘤、抗炎、抗菌等功效，已成为许多食品、保健产品的添加剂，具有很强的市场应用价值。

文献研究表明，芝麻素的生产主要通过植物芝麻中获得。然而，芝麻是我国贵重的油料作物。据统计，2001年芝麻总产量仅80万吨，虽每年均有所增长，但生产芝麻油尚且不足；芝麻或芝麻油用于提取芝麻素类成分后，油的价值显著降低；利用提油后的副产品进行提取，得率不足0.1%。芝麻素的工业化生产亟需寻找新原料。

刘元法等利用芝麻油提取芝麻素时，用乙醇处理获得粗制品，再用丙酮-异丙醇作溶剂进行纯化，获得0.24％的芝麻素，纯度可达94%；李教社等使用不同溶剂2次结晶法，得到纯品，收率达0.15%。然而，这些制备方法仅限于芝麻油中获取芝麻素，对其他富含芝麻素的植物却无法应用。ZL201410619527.2采用高压装置进行提取芝麻，经聚乙二醇、氢氧化钠和水构成双水相体系纯化获取芝麻素，而高聚物-盐的双水相体系成本高，工业化程度低，后期脱盐困难，配套设施多；ZL201510079590.6采用高速逆流色谱进行纯化，因稳定性和重复性差，设备昂贵、处理量小一直无法实现工业生产。因此，芝麻素的制备工艺亟待优化。

中国植物志记载的油樟 C. longepaniculatum ，樟 C. camphora两大类，为樟科（Lauraceae）樟属（Cinnamomum）植物；其中以芳樟醇精油为主的称为芳樟C. camphora var. Linaloolifera，而油樟 C. longepaniculatum 主要用于生产桉叶油素高含量的精油，它们主要分布在我国福建、台湾、江西、广东、云南、贵州、四川等地区，人工林达上万公顷，生物量大。此前，仅用于生产精油，大量嫩枝、叶提取后做为废弃物处理，没有其他有价值的产品，植物利用率低。开发高附价值的新产品，将有利降低香樟精油的成本，提高香樟精油提取产业的竞争力，促进产业的可持续经营。

发明内容

本发明旨在提供一种富含芝麻素的植物原料，而且该植物资源原料丰富，为芝麻素工业化生产提供新的原料来源，同时配套提供一种低成本、安全稳定的芝麻素提取生产方法,该方法工艺简单，成本低，得率高，安全稳定易于工业化。

本发明所提供的技术方法如下：

发明人所在团队一直致力于香樟资源开发，从香樟叶中分离得到芝麻素及其衍生物，并采用高效液相色谱法进行含量测定，其含量范围在0.18%-0.31%之间，与芝麻中的含量0.2%-0.5％相当，但不管应用新鲜的香樟枝叶原料或直接蒸馏提取精油后废弃枝叶原料，其成本均显著低于芝麻，极具开发价值。发明人所在团队进一步开发该优质芝麻素原料、优化提取工艺，发明了新的提取制备方法。

一种制备芝麻素的植物源新原料，其以香樟干燥植物体为原料，香樟包括中国植物志记载的油樟 C. longepaniculatum ，樟 C. camphora两大类，原料经干燥粉碎-乙酸乙酯回流提取-硅胶柱洗脱-大孔吸附树脂纯化-重结晶得到高纯度芝麻素。

上述的一种制备芝麻素的植物源新原料，其以香樟干燥枝叶或果实或根或茎或其混合体为原料，其中叶片为优选原料，树种以芳樟C. camphora var. linaloolifera为优选树种材料。

上述的一种制备芝麻素的植物源新原料，芳樟品种以福建省审定的樟树良种：“南安1号”（良种编号：闽S-SC-CC-029-2019）、“MD1号”和“MD2号”（良种编号：R-SC-CC-03-2011与R-SC-CC-031-2011）为优选良种材料，“南安1号”树叶为最优原料。

上述的一种制备芝麻素的植物源新原料，其以香樟直接蒸汽蒸馏提取精油后的废弃植物体为原料。

一种从香樟干燥枝叶或果实或枝叶与果实混合体中提取芝麻素的方法，取原料干燥粉碎过20目备用，经粉碎-乙酸乙酯回流提取-浓缩萃取液至浸膏- 硅胶柱色谱洗脱-洗脱液浓缩得浸膏-大孔吸附树脂柱色谱纯化-浓缩洗脱液并重结晶，即得纯度达95%以上的芝麻素单体化合物。

具体步骤参数如下：

原料干燥:取上述香樟枝、叶或果实或枝叶与果实混合体，70-75℃干燥后，粉碎过20目筛备用；

乙酸乙酯回流提取、浓缩：选乙酸乙酯为提取溶剂，取香樟枝叶粉末10 k g，加乙酸乙酯40-60 L回流提取2小时，过滤得提取液；滤渣再加入40-60 L 乙酸乙酯溶液回流提取1小时，过滤，得提取液；合并两次乙酸乙酯提取液，减压浓缩至浸膏；

硅胶柱色谱洗脱：乙酸乙酯提取物浸膏通过硅胶柱色谱进一步纯化，选石油醚-乙酸乙酯***；洗脱溶剂比例为石油醚-乙酸乙酯10:1，洗脱3-4个柱体积，除去杂质；然后使用石油醚-乙酸乙酯5:1，洗脱3-5个柱体积，收集洗脱液，减压回收溶剂，浓缩得高浓度芝麻素浸膏。

大孔吸附树脂柱色谱纯化：高浓度芝麻素浸膏与等质量的吸附树脂混合拌样；洗脱溶剂***为乙醇-水；洗脱溶剂比例为50%-55%，洗脱3-5个柱体积，除去杂质；然后使用洗脱溶剂比例为70%-80%，洗脱4-6个柱体积，收集洗脱液，得大孔吸附树脂70%- 80%乙醇洗脱液。该大孔吸附树脂类型首选PRP-512A和PRP-512B，其次可选用HP-100和AB-8。

洗脱液浓缩、结晶和过滤：浓缩液减压回收溶剂至100-200 mL，常温下静置，自然冷却,析出白色针状结晶，过滤，即得芝麻素。

采用本发明所提供的新材料及其提取方法，可以上述香樟植物体的各器官为材料或其混合体为材料或以其直接蒸汽蒸馏提取精油后的植物体为原料，都能得到大量的芝麻素，其以叶片中的含量最高，通过上述方法制备，得率范围为0.143%-0.236%，纯度92.3%以上。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

实施例1

取“南安1号”芳樟叶自然干燥，粉碎，过20目筛；称取粉末10 kg，加乙酸乙酯80 L回流提取2小时，过滤得提取液；滤渣再加入80 L 乙酸乙酯回流提取1小时,过滤，得提取液；合并两次提取液，减压回收溶剂，浓缩至干得乙酸乙酯提取物浸膏358 g；浸膏与365 g的60-100目硅胶拌样，2.5 kg 200-300目硅胶干法装柱， 2.4 L石油醚-乙酸乙酯10:1洗脱，除去杂质；3 L石油醚-乙酸乙酯5:1洗脱，收集洗脱液，减压回收溶剂，得高浓度芝麻素浸膏20.5 g；浸膏用乙酸乙酯溶解，与20.5 g PRP-512A大孔吸附树脂拌样，通过PRP-512A大孔吸附树脂柱色谱洗脱，先用55%乙醇溶液洗脱1 L除去杂质，再用1.5 L 75%乙醇溶液洗脱，收集洗脱液, 减压回收溶剂至500 mL,自然冷却，放置，析出白色针状结晶，抽滤，得芝麻素23.60 g，产率为0.236%，纯度93.8%。

实施例2

取“MD1”或“MD2”芳樟果实自然干燥，粉碎，过20目筛备用；其它步骤参数同实施例1，得芝麻素18.84 g,产率为0.188%,纯度92.3%_o

实施例3

取“南安1号”芳樟枝叶与果实的混合体经自然干燥，粉碎，过20目筛备用;其它步骤参数同实施例 1,得芝麻素16.29 g，产率为0.163%，纯度93.5%。

实施例4

取“南安1号”芳樟当年生枝叶经自然干燥，粉碎，过20目筛备用；其它步骤参数同实施例1，得芝麻素14.3 g，产率为0.143%，纯度95.4%。

实施例5

取“MD1”或“MD2”芳樟根经自然干燥，粉碎，过20目筛备用;其它步骤参数同实施例1,得芝麻素15.1g，产率为0.151%，纯度94.5%。

实施例6

取“南安1号”芳樟茎或杆经自然干燥，粉碎，过20目筛备用;其它步骤参数同实施例 1,得芝麻素14.8g，产率为0.148%，纯度92.9%。

实施例7

收获芳樟地上部分经自然干燥，粉碎，过20目筛备用;其它步骤参数同实施例 1,得芝麻素17.3g，产率为0.173%，纯度94.3%。

实施例8

连根收获“南安1号”芳樟植物体经自然干燥，粉碎，过20目筛备用;其它步骤参数同实施例 1,得芝麻素16.5g，产率为0.165%，纯度92.5%。

实施例8

以“南安1号”芳樟直接蒸汽蒸馏提取精油后的废弃植物体为原料，经自然干燥，粉碎，过20目筛备用;其它步骤参数同实施例 1,得芝麻素14.6g，产率为0.146%，纯度93.1%。

实施例9

以油樟 C. longepaniculatum 枝叶为原料，经自然干燥，粉碎，过20目筛备用;其它步骤参数同实施例 1,得芝麻素20.6g，产率为20.6%，纯度93.1%。

实施例10

以油樟 C. longepaniculatum 根为原料，经自然干燥，粉碎，过20目筛备用;其它步骤参数同实施例 1,得芝麻素21.6g，产率为21.6%，纯度93.1%。

Claims

1.一种制备芝麻素的植物源新原料，其特征是以香樟干燥植物体为原料，香樟包括中国植物志记载的油樟 C. longepaniculatum ，樟 C. camphora两大类，原料经干燥粉碎-乙酸乙酯回流提取-硅胶柱洗脱-大孔吸附树脂纯化-重结晶得到高纯度芝麻素。

2.根据权利要求1所述的一种制备芝麻素的植物源新原料，其特征是以香樟干燥枝叶或果实或根或茎或其混合体为原料，其中叶片为优选原料；树种以芳樟C. camphora var.linaloolifera为优选树种原料，芳樟品种以福建省审定的良种南安1号 , MD1号和MD2为优选良种原料。

3.根据权利要求1所述的一种制备芝麻素的植物源新原料，其特征是以香樟直接蒸汽蒸馏提取精油后的废弃植物体为原料。

4.一种制备芝麻素的新方法，其特征是香樟干燥枝叶或果实或根或茎或其混合体为原料，粉碎过20目筛，乙酸乙酯回流提取-硅胶柱洗脱-大孔吸附树脂纯化-重结晶得到高纯度芝麻素单体成分，主要步骤包括：

原料干燥和粉碎：取芳樟枝叶或果实或枝叶与果实混合体，70-75℃干燥后，粉碎过20目筛备用；

乙酸乙酯回流提取、浓缩：选乙酸乙酯为提取溶剂，取芳樟植物体粉末10 k g，加乙酸乙酯40-60 L回流提取2小时，过滤得提取液；滤渣再加入40-60 L 乙酸乙酯溶液回流提取1小时，过滤，得提取液；合并两次乙酸乙酯提取液，减压浓缩至浸膏；

硅胶柱色谱洗脱：乙酸乙酯提取物浸膏通过硅胶柱色谱进一步纯化，选石油醚-乙酸乙酯***；洗脱溶剂比例为石油醚-乙酸乙酯10:1，洗脱3-4个柱体积，除去杂质；然后使用石油醚-乙酸乙酯5:1，洗脱3-5个柱体积，收集洗脱液，减压回收溶剂，浓缩得高浓度芝麻素浸膏；

高浓度芝麻素浸膏与等质量的吸附树脂混合拌样；洗脱溶剂***为乙醇-水；洗脱溶剂比例为50%-55%，洗脱3-5个柱体积，除去杂质；然后使用洗脱溶剂比例为70%-80%，洗脱4-6个柱体积，收集洗脱液，得大孔吸附树脂70%- 80%乙醇洗脱液；

浓缩液减压回收溶剂至200-300 mL，常温下静置，自然冷却,析出白色针状结晶，过滤，即得芝麻素。