一种植物中生物碱提取纯化的方法技术

本发明专利技术属于植物提取技术领域，具体涉及一种植物生物碱提取纯化的方法和应用，所述的植物生物碱是通过闪氏提取与微控萃取相结合的方式获得，采用极短的提取时间和充分完全的萃取方式，使得本发明专利技术方法兼具快速、高效的特点，生物碱的提取率和萃取率高、获得的活性成分含量高，且杂质含量低、操作时间短、溶剂使用量低，为药用、食用植物有效成分的提取纯化提供了便捷高效的获取途径。

【技术实现步骤摘要】
一种植物中生物碱提取纯化的方法
本专利技术涉及植物提取、分离领域，具体地说涉及一种植物中生物碱提取纯化的方法和应用。
技术介绍
药用植物中所含的化学成分十分复杂，既含有多种有效成分，有含有无效成分，也包含毒性成分；提取其有效成分并进一步加以分离、纯化，得到有效单体是药用植物研究的一项重要内容。目前植物提取以及工业生产其有效成分已经成为了新兴行业，如何使其提高产率、纯度已经成为了支撑该行业持续稳定发展的重要举措。目前，对于植物有效成分的提取，一般有传统的溶剂回流法、浸渍法、煎煮法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法、超临界提取法等；煎煮法和回流法是工厂生产最为普遍的方法，虽然其出膏率高却造成能耗高，给产物制备的后期处理带来麻烦，提高生产成本，且处理效率降低。超声提取、微波提取、超临界和亚临界提取等是比较新的提取工艺，超声提取一般是和其他提取技术结合应用，但距离规模化工业应用还有距离，如：超声机制会对不同植物品种的适应性和操作参数有明显影响，超声提取装置中超声场的能力如何实现均匀分布、如何放大生产，高超声提取率下获得的提取物与法定方法获得的提取物之间活性是否等效以及毒性问题，超声辐射设备的安全标准等，这些都是制约超声提取方法发展不可忽视的问题；微波提取由于是针对单个提取对象进行的简单操作，其作用机制及适应大生产的设备等问题需要进一步研究，目前多处于实验室条件；超临界流体提取和亚临界水提取发成熟度不高，虽然比起前述的其他提取方式具有一定优势，但收率和化学成分均差异很大，工艺变更及引起的药效等效性和毒性需要重点研究，且超临界提取装置属于高压设备，设备费用较高且有安全隐患，因此，这些提取方法会有设备精度要求高、购买CO2成本高、提取稳定性不够等缺陷，大规模生产会造成更多的人力物力的投入。一般来说，植物中活性成分的获得，需要经过提取、分离和纯化三个步骤；因为一般经过溶剂提取后，所得提取物比较“粗”，为混合物，需要进一步分离和精制，才能获得所需产物；分离与精制的方法有：根据溶解度差别进行分离、物质在两相溶剂中分配比不同进行分离、物质的吸附性差别进行分离、物质分子的大小进行分离、物质的解离程度不同进行分离、分子蒸馏技术进行分离等。一般植物主药活性成分包括黄酮类、酚酸类、多糖类、生物碱类、皂苷类等，根据不同的类别，在分离精制的操作上是有差异的，因此，研究出完整的植物提取分离纯化系统是非常必要的。生物碱是存在于自然界(主要为植物，但有的也存在于动物)中的一类含氮的碱性有机化合物，有似碱的性质，所以过去又称为赝碱。大多数有复杂的环状结构，氮素多包含在环内，有显著的生物活性，是中草药中重要的有效成分之一。由于生物碱的种类很多，各具有不同的结构式，因此彼此间的性质会有所差异。但生物碱均为含氮的有机化合物，主要类型有：有机胺类(如麻黄碱)、吡咯烷类(如千里光碱)、吡啶类(如半边莲碱)、异喹啉类(如小檗碱)、吲哚类(如长春新碱)、莨菪烷类(如东莨菪碱)、咪唑类(如毛果芸香碱)、喹唑酮类(如常山碱)、嘌呤类(如茶碱)以及甾体类、二萜类、其它类(如雷公藤碱)。萃取是从药用植物提取液中分离出目标有效成分的必须步骤。传统萃取是将萃取剂和原料液在分液漏斗中均匀后静置，然后利用物质在两种溶剂中溶解度或分配系数的不同，使溶质物质从一种溶剂转移到另一种溶剂的方法。这种方法不仅繁琐费事，还消耗大量溶剂，某些毒性溶剂还会对人体造成损害。而大孔树脂纯化时间长，树脂需要再生，也会对纯化造成一定制约。现阶段报道的较为理想的生物碱的提取纯化方式中，如CN201510158084.6(专利1)莲子心生物碱闪式提取方法，公开的提取方法为：样品于40℃下干燥3～5小时，将预处理后的原料和提取溶剂混合后，采用闪式提取器，提取2～8分钟，过滤得滤液；将滤液蒸干，依次用有机溶剂和水进行萃取，第二次用有机溶剂萃取后，取有机层，有机层减压蒸干，得莲心总碱；该方法通过闪式提取和有机萃取相结合，节约能源，生产成本低，周期短，但是在此专利技术的闪式提取过程中提取时间需要2～8分钟，其提取时间略长，在提纯萃取方面，传统的萃取方法并不是很理想化，比如大量的有机溶剂对身体伤害等危险；又如CN201710644609.6(专利2)一种从马钱子中提取、分离马钱子总生物碱的方法，公开l采用1-3次闪氏提取，然后提取液浓缩后树脂纯化获得总生物碱，其中闪式提取法选用30％～80％的乙醇(v/v)，用量为马钱子粗粉6～20倍(v/m)，每次提取1-2min，该方法通过闪式提取和树脂纯化相结合，获得纯度较高的去除大量士的宁的马钱子总生物碱，但在此技术中，闪提次数较多，树脂纯化程序较多，比如树脂再生，处理麻烦，纯化时间比较长等不占优势。又如CN201810154117.3(专利2)一种从生姜中提取姜黄素的方法，公开了使用闪式提取器进行破壁处理，获得的破壁浆液中添加复合酶(纤维素酶、淀粉酶和木瓜蛋白酶)，酸性条件下酶解2-3小时、高温灭酶处理得到酶解液酶解液，然后加入水杨酸钠醇溶液，匀浆，超声提取，得到姜黄素提取液上大孔树脂，用丙酮-冰醋酸洗脱得姜黄素粗品，使用乙醇-水法对粗品进行结晶，冷冻干燥得到姜黄素一次结晶物，再重结晶，冷冻干燥得到纯化姜黄素；该方法采用闪式提取、复合酶酶解、超声辅助水杨酸钠乙醇溶液提取、树脂纯化、重结晶结合冻干的方式，虽然姜黄素的提取率获得了提高，纯度在重结晶后可以达到97％以上，但是操作步骤繁琐，提取收率还不够理想，纯度也和未采用闪提或未进行酶解的效果一致，耗能较高，耗时也长。另外，CN201810123298.3(专利3)一种从黄芩中提取高纯度黄芩素的方法，采用的是闪式提取结合高分子絮凝的方式，其中闪式提取为30度～60度保温60min～600min，乙醇浓度为30％～95％，每次提取溶剂用量为药材量的6～12ml/g，提取次数为1～3次，提取时间为1～5min。虽然闪提结合高分子絮凝能提高黄芩素的纯度，但在高分子絮凝过程中工艺流程繁琐，沉淀过程中会损耗部分有效成分。本研究者从事植物有效成分的研究多年，在现有提取、分离技术的基础上，通过对各药用植物有效成分提取纯化的工艺步骤进行不断的改进，意外发现将闪式提取技术与微控萃取技术相结合，并且优化相关工艺条件和参数，能够获得提取时间短、效率高，目标物萃取完全、萃取率高、纯度高，并且毒性物质、杂质等含量低的理想的植物提取分离纯化系统。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的是提供一种植物中生物碱提取纯化的新工艺，该工艺提取效率高、时间短、溶剂用量少、获得有效成分含量高、回收率高，且杂质含量低，并有效防止有毒有害试剂对人体健康的危害等优点。具体来说，本专利技术提供了如下的技术方案：一种植物中生物碱提取纯化的新工艺，包括下列步骤：(1)将待提取植物在30-60℃条件下烘干至恒重，粉碎成粗粉；(2)待提物粗粉中加入体积分数为50-95％的提取溶剂，于闪式提取器中提取，得提取液；(3)将上述提取液进行过滤，滤液旋转蒸干，然后用酸水溶解粗提物，调节pH值，加入有机溶剂，置于微萃取设备中进行微控萃取；(4)萃取液静置至完全分层后，取有机层旋转蒸干，即得有效成分生物总碱。其中，所述步骤(1)中，待提取植物粉碎的粗粉粒度为20-60目。其中，所述步骤(2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植物生物碱提取纯化的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将待提取植物在30‑60℃条件下烘干至恒重，粉碎成粗粉；(2)待提物粗粉中加入体积分数为50‑95％的提取溶剂，于闪式提取器中提取，得提取液；待提物粗粉与提取溶剂的料液比为1:10‑30，提取时间60‑120s，提取电压90‑120V；所述提取溶剂为酸水、中性甲醇、酸性甲醇、乙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、乙醚中的一种或一种以上；(3)将上述提取液进行过滤，滤液旋转蒸干，然后用酸水溶解粗提物，调节pH值，加入有机溶剂，置于微萃取设备中进行微控萃取；所述有机溶剂为乙酸乙酯、氯仿、乙醚、二氯甲烷、正丁醇中的一种或一种以上，用量为酸水溶解物质量的1‑30倍；(4)萃取液静置至完全分层后，取有机层旋转蒸干，即得有效成分生物总碱。

【技术特征摘要】
1.一种植物生物碱提取纯化的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将待提取植物在30-60℃条件下烘干至恒重，粉碎成粗粉；(2)待提物粗粉中加入体积分数为50-95％的提取溶剂，于闪式提取器中提取，得提取液；待提物粗粉与提取溶剂的料液比为1:10-30，提取时间60-120s，提取电压90-120V；所述提取溶剂为酸水、中性甲醇、酸性甲醇、乙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、乙醚中的一种或一种以上；(3)将上述提取液进行过滤，滤液旋转蒸干，然后用酸水溶解粗提物，调节pH值，加入有机溶剂，置于微萃取设备中进行微控萃取；所述有机溶剂为乙酸乙酯、氯仿、乙醚、二氯甲烷、正丁醇中的一种或一种以上，用量为酸水溶解物质量的1-30倍；(4)萃取液静置至完全分层后，取有机层旋转蒸干，即得有效成分生物总碱。2.如权利要求1所述的植物生物碱提取纯化的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，待提取植物粉碎的粗粉粒度为20-60目。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振，刁银娟，杨海艳，邱树毅，禹志宏，赵天明，邹树良，章绍凡，
申请(专利权)人：贵州理工学院，
类型：发明
国别省市：贵州,52