一种白桦脂酸提取分离的方法技术

本发明专利技术公开了一种从荸荠皮中提取分离白桦脂酸的方法，该方法以禾本目莎草科荸荠属荸荠为原料，经过粉碎、亚临界水提取结合碱溶酸沉法和重结晶的方法实现了荸荠皮中白桦脂酸的分离。本发明专利技术采用的亚临界水提取结合碱溶酸沉法技术，在一定压力和温度条件下，可提高传质速度和提取效率，使用水作为溶剂，避免了有机溶剂带来的污染。本发明专利技术提供的提取方法流程简单，生产周期短，得到的白桦脂酸产率高，易实现工业应用。本发明专利技术利用大量被废弃的荸荠皮为原料制备白桦脂酸，开辟了从天然植物中提取分离白桦脂酸的新途径，使荸荠皮变废为宝，具有广阔的开发生产前景。

A Method for Extraction and Separation of Betulinic Acid

The invention discloses a method for extracting and separating betulinic acid from water chestnut bark. The method uses the grass sedge family, water chestnut as raw material, and achieves the separation of betulinic acid from water chestnut bark by crushing, subcritical water extraction, alkali-soluble acid precipitation and recrystallization. The subcritical water extraction combined with alkali-soluble acid precipitation method can improve mass transfer speed and extraction efficiency under certain pressure and temperature conditions, and water is used as solvent to avoid pollution caused by organic solvents. The extraction method provided by the invention has the advantages of simple process flow, short production cycle, high yield of betulinic acid and easy industrial application. The invention uses a large number of abandoned water chestnut bark as raw materials to prepare betulinic acid, opens up a new way to extract and separate betulinic acid from natural plants, makes water chestnut bark waste into treasure, and has broad development and production prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种白桦脂酸提取分离的方法
本专利技术天然产物活性成分的提取分离
，具体涉及一种利用亚临界水提取结合碱溶酸沉法从废弃物荸荠皮中提取白桦脂酸的方法。
技术介绍
荸荠(Heleocharisdulcis(Burm.f.)Trin)为禾本目莎草科荸荠属植物，《本草纲目》记载荸荠能降火，补肺凉肝，消食化痰。《中药大辞典》记载：“荸荠性味甘、微寒、无毒，有温中益气、清热开胃、消食化痰之功效”。我国医学认为：“荸荠性味甘寒，功效清热化痰、生津开胃、明目清音、消食醒酒，还有抗肿瘤、抗菌、防治呼吸道疾病、利肠通便和利尿排淋等作用”。荸荠皮通常是荸荠食用和加工过程中的废弃物，其质量占鲜荸荠质量的20％-25％，资源量很大，造成资源的极大浪费和环境污染。如能将荸荠皮加工利用，不仅可以减轻环境压力，而且能提高荸荠的综合利用价值，对于促进荸荠产业发展具有深远的意义。白桦脂酸(Betulinicacid)，化学名为3β-羟基-羽扇-20(29)-烯-28-酸，又名桦木酸，无色结晶，是最早从白桦树皮分离出来的一种五环三萜类化合物，广泛分布在桦木属、悬铃木属、鼠李科、桃金娘科、五加科和莲类等植物中。白桦脂酸及其衍生物具有抗肿瘤、抗HIV病毒和抗炎等多种生物活性，其中以抗癌活性而闻名。据报道，该类化合物能诱导癌细胞凋亡，抑制肿瘤生长和对抗血管新生，且对于正常细胞与癌细胞间具有选择性的毒杀作用，展现其在癌症治疗的潜力，尤其对于恶性皮肤黑痣瘤有很好的效果，而且毒性很小，是最具潜力的抗癌药物。因此，研究学者们通过结构改造来研究白桦脂酸及其衍生物的药理活性，并开发其药用价值，白桦脂酸市场需求大。在研究中发现，荸荠皮中含有丰富的白桦脂酸。目前从荸荠中分离白桦脂酸的文献较少，且只有应用规格提取法和大孔树脂及MCI树脂色谱等技术从荸荠皮中提取分离白桦脂酸，未见使用亚临界水提取法结合碱溶酸沉法提取分离白桦脂酸的文献报道。公开号为CN104530175A的中国专利公开了由荸荠皮生产白桦脂酸的方法，但该法使用的直接醇提法由于温度控制在50-80℃，且硅胶柱色谱法易吸附大量该化合物，使得产率大大降低，不适合规模化生产。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种白桦脂酸提取分离的方法，该方法使用水作为提取溶剂，避免了有机溶剂带来的污染，成本低，操作简单，生产周期短，得到的白桦脂酸产率高，易实现工业应用，使荸荠皮变废为宝。技术方案：为了实现上述目的，如本专利技术所述一种白桦脂酸提取分离的方法，包括以下步骤：(1)粉碎：将荸荠皮阴干，粉碎，得到荸荠皮粉末；一般粉碎至20-80目；(2)亚临界水提取：将处理好的荸荠皮粉末装入亚临界水提取装置中，以水为提取液对原料粉末进行提取操作，得到提取液A；(3)洗涤：将提取液A静置过滤，得到滤渣A，滤渣A经石油醚洗涤得到滤渣B；(4)碱溶：将滤渣B充分溶解于碱水；过滤除掉不溶物，得到滤液C；(5)酸沉：向滤液C中加入酸水，再加入相同体积的酸性水溶液稀释，得到沉淀物D；(6)重结晶：将沉淀物D用蒸馏水洗涤，干燥称重后溶于热的甲醇溶液，然后将溶液重结晶，过滤，得到结晶物即为白桦脂酸。作为优选，步骤(2)中所述亚临界水提取的提取压力为1.0-3.0MPa，提取温度为120-200℃，水与荸荠皮粉末的液固比为10-50mL/g，提取时间为10-50min，提取1-3次作为优选，步骤(3)中所述提取液A常温常压下静置过滤，得到滤渣A，滤渣A经石油醚洗涤3-5次得到滤渣B。作为优选，步骤(4)中所述碱水为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾溶液中的任意一种。作为优选，步骤(4)中所述碱水加入后调溶液pH为10-11。作为优选，步骤(5)中所述酸水酸水为盐酸或硫酸水溶液。进一步地，步骤(5)中所述酸水加入后酸沉后溶液的pH为3-4。更进一步地，步骤(5)中所述酸性水溶液为pH为3-4的盐酸或硫酸水溶液。本专利技术采用的是亚临界水提取，亚临界水是指在一定的压力下，将水加热到100℃以上临界温度374℃以下的高温，水体仍然保持在液体状态。而常温常压下水的极性较强，亚临界状态下，随着温度的升高，亚临界水的氢键被打开或减弱，从而使水的极性大大降低，由强极性渐变为非极性，其性质更类似于有机溶剂。这样就可以实现天然产物中有效成分从水溶性成分到脂溶性成分的连续提取，并可实现选择性提取。由于白桦脂酸的极性比常温常压下的水小很多而不溶于此状态下的水，将水转化到亚临界状态下时，白桦脂酸易溶解从而达到提取的目的。碱溶酸沉法可以利用混合物中各组分酸碱性差异达到分离的目的，白桦脂酸是一种三萜酸，因此可以通过此方法进行分离。有益效果：与现有技术相比本专利技术具有如下优点：(1)本专利技术提出的一种亚临界水提取结合碱溶酸沉法提取白桦脂酸的方法，与传统的提取方法相比，使用水作为溶剂，避免了有机溶剂带来的污染，具有提取效率高、时间短和选择性强等优点。(2)本专利技术通过碱溶酸沉对得到的粗品进行重结晶，无需使用柱层析的方法进行分离纯化，简化了流程，减少了产物因吸附造成的损耗，得到的粗品中杂质少，利于重结晶。(3)本专利技术采用采用的亚临界水提取结合碱溶酸沉法技术，在一定压力和温度条件下，可提高传质速度和提取效率。本专利技术提供的提取方法流程简单，生产周期短，得到的白桦脂酸产率高，易实现工业应用。(4)本专利技术利用大量被废弃的荸荠皮为原料制备白桦脂酸，原料廉价易得，资源丰富，开辟了从天然植物中提取分离白桦脂酸的新途径，使荸荠皮变废为宝，具有广阔的开发生产前景。附图说明图1为实施例1亚临界水提取结合碱溶酸沉法提取白桦脂酸的方法的工艺流程图；图2是利用本专利技术分离得到的白桦脂酸的1H-NMR图谱；图3是利用本专利技术分离得到的白桦脂酸的13C-NMR图谱。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1首先将重约2.0kg的干燥荸荠皮粉碎至20目。将处理好的荸荠皮粉末加入到亚临界水提取装置中，以水为提取液对原料粉末进行提取操作，提取压力为1.0MPa，提取温度为130℃，水与原料的液固比为15mL/g，提取时间为20min，提取2次，得到提取液A。将提取液A常温常压下静置过滤，得到滤渣A，滤渣A经石油醚洗涤3次得到滤渣B。将滤渣B充分溶解于5％(质量分数)的碳酸钠溶液，调溶液pH为10。过滤除掉不溶物，得到滤液C。向滤液C中加入10％的(质量分数)盐酸水溶液，调溶液pH为4，再加入相同体积的pH为4的盐酸水溶液稀释，得到沉淀物D。将沉淀物D用蒸馏水洗涤3次，干燥称重后溶于热的甲醇溶液(30～50℃)，然后用常规方法将溶液重结晶，过滤，得到结晶物即为白桦脂酸，工艺流程如图1所示。实施例2首先将重约2.0kg的干燥荸荠皮粉碎至40目。将处理好的荸荠皮粉末加入到亚临界水提取装置中，以水为提取液对原料粉末进行提取操作，提取压力为2.0MPa，提取温度为150℃，水与原料的液固比为25mL/g，提取时间为30min，提取3次，得到提取液A。将提取液A常温常压下静置过滤，得到滤渣A，滤渣A经石油醚洗涤5次得到滤渣B。将滤渣B充分溶解于10％(质量分数)的氢氧化钠溶液，调溶液pH为11。过滤除掉不溶物，得到滤液C。向滤液C中加入5％(质量分数)的硫酸水溶液，调溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种白桦脂酸提取分离的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)粉碎：将荸荠皮阴干，粉碎，得到荸荠皮粉末；(2)亚临界水提取：将处理好的荸荠皮粉末装入亚临界水提取装置中，以水为提取液对原料粉末进行提取操作，得到提取液A；(3)洗涤：将提取液A静置过滤，得到滤渣A，滤渣A经石油醚洗涤得到滤渣B；(4)碱溶：将滤渣B充分溶解于碱水；过滤除掉不溶物，得到滤液C；(5)酸沉：向滤液C中加入酸水，再加入相同体积的酸性水溶液稀释，得到沉淀物D；(6)重结晶：将沉淀物D用蒸馏水洗涤，干燥称重后溶于甲醇溶液，然后将溶液重结晶，过滤，得到结晶物即为白桦脂酸。

【技术特征摘要】
1.一种白桦脂酸提取分离的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)粉碎：将荸荠皮阴干，粉碎，得到荸荠皮粉末；(2)亚临界水提取：将处理好的荸荠皮粉末装入亚临界水提取装置中，以水为提取液对原料粉末进行提取操作，得到提取液A；(3)洗涤：将提取液A静置过滤，得到滤渣A，滤渣A经石油醚洗涤得到滤渣B；(4)碱溶：将滤渣B充分溶解于碱水；过滤除掉不溶物，得到滤液C；(5)酸沉：向滤液C中加入酸水，再加入相同体积的酸性水溶液稀释，得到沉淀物D；(6)重结晶：将沉淀物D用蒸馏水洗涤，干燥称重后溶于甲醇溶液，然后将溶液重结晶，过滤，得到结晶物即为白桦脂酸。2.根据权利要求1所述的白桦脂酸提取分离的方法，其特征在于，步骤(1)中所述粉碎至20-80目。3.根据权利要求1所述的白桦脂酸提取分离的方法，其特征在于，步骤(2)中所述亚临界水提取的提取压力为1.0-3.0MPa，提取温度为120-200℃，水与荸荠皮粉末的液固比...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖志新，徐小净，杜莹，赵士峰，冯艳，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32