一种杜仲胶的双相高效率提取方法技术

本发明专利技术公开了一种杜仲胶的双相高效率提取方法，以杜仲叶、杜仲树皮和杜仲翅果果皮中的任意一种或两种以上为原料，该方法包含：将原料与质量分数为1～15％的无机化合物水溶液混合，在该混合溶液中加入有机溶剂，形成水相‑有机相两相体系，对两相体系在50～110℃加热搅拌；待加热结束后，收集有机相，将杜仲胶与有机相分离，得到杜仲胶。本发明专利技术的方法通过无机化合物水溶液分解原料中细胞壁中的木质素，提高了细胞的通透性，加快细胞内胶类物质的溶出，能够环保地得到高纯度的杜仲胶。

【技术实现步骤摘要】
一种杜仲胶的双相高效率提取方法
本专利技术涉及一种杜仲胶的提取方法，具体涉及一种杜仲胶的双相高效率提取方法。
技术介绍
杜仲树叶、皮和种子中均含有杜仲胶，其中杜仲叶(含胶量2％～4％)，杜仲树皮(含胶量7％～12％)和杜仲籽皮(含胶量12％～18％)。杜仲胶分子结构为反式聚异戊二烯，具有独特的“橡胶—塑料二重性”，可开发出热塑性、热弹性和橡胶弹性三大功能材料，应用前景十分广阔。杜仲胶的提取过程是产业化利用的主要瓶颈，但提取过程所存在的成本高、效率低、得率低、纯度低、原料利用率低、环境污染严重等问题严重影响了杜仲胶产业的发展。目前，提取杜仲胶所采用的方法主要有：机械法、碱浸法、溶剂法、微生物法、综合法等，但提取过程在本质上可分为两类：(1)杜仲胶富集法，包括物理机械法、化学法或生物法。这些方法是通过去除原料中杂质来实现杜仲胶的提取。但由于该类方法难以将杂质彻底去除，因此获得的杜仲胶纯度较低，本质上是杜仲胶的富集过程，而且去除杂质的过程中伴随着相当数量的胶丝损失或环境污染；(2)有机溶剂提取法。该方法采用有机溶剂将从原料中杜仲胶溶解从而将其分离的提取方法。但由于溶剂的大量消耗，造成成本居高不下并且严重污染环境。有研究者将上述两类方法相结合依次对原料进行处理，形成了称为“综合法”的杜仲胶提取方法，虽然技术上有所改进，但流程变得十分复杂。例如，中国专利CN101157827B提供的一种从杜仲叶和皮中提取上丝杜仲胶的方法，先将杜仲叶或杜仲皮处理成小片，用NaOH溶液溶解角质层，接着用纤维素酶水解细胞壁，然后加入石油醚溶剂，回流浸提，趁热过滤，冷却后-20-0℃冷冻30-60min，即可得到杜仲胶。又如，中国专利CN102977380B提供的一种从杜仲翅果中提取高纯度杜仲胶的方法，需先采用机械法分离杜仲果皮和果仁，向杜仲翅果皮中加入复合酶制剂进行酶解处理，干燥后，以石油醚为溶剂，用索式提取法提取杜仲翅果中的杜仲胶，并采用超声波辅助提取。现有技术中，绝大多数都通过将原料粉碎来提高溶出效率。但是，杜仲胶丝为高聚物，在机械外力作用下在一定程度上会受到破坏，从而影响橡胶的弹性、韧性、抗拉强度等物理特性，限制了胶的应用范围。酶解法、碱水解法等方法对原材料进行处理后再采用有机溶剂提取，存在流程长、效率低、成本高、废液多、杜仲胶损失大、提取率低等诸多弊端。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种以杜仲叶、杜仲树皮和杜仲翅果果皮中的任意一种或两种以上为原料的杜仲胶双相高效率提取方法，解决现有提取方法效率低、成本高、纯度低且杜仲胶大分子易被破坏的问题，采用无机化合物水溶液对原料进行处理，分解细胞壁中的木质素以及半纤维素，提高细胞的通透性，暴露杜仲胶组分，同时利用有机溶剂对杜仲胶的高强溶解能力，将杜仲胶转移至有机相中而将其分离，得到高纯度的杜仲胶。为了达到上述目的，本专利技术方法包含：将原料与无机化合物水溶液混合，在该混合溶液中加入有机溶剂，形成水相-有机相两相体系，对所述两相体系在50～110℃加热搅拌；待加热结束后，收集有机相，将杜仲胶与有机相分离，得到杜仲胶。其中，所述无机化合物选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化铵、亚硫酸铵、亚硫酸钠、硫化钠、氯化铵、硝酸铵、碳酸钠和碳酸钾中的任意一种或两种以上；所述无机化合物复配时，氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化铵、亚硫酸铵、亚硫酸钠、硫化钠、氯化铵、硝酸铵、碳酸钠和碳酸钾按照重量比0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10进行复配，且在无机化合物溶液中无机化合物的质量分数为1～15％。优选地，所述杜仲胶与有机相分离方法为：将溶有杜仲胶的有机相进行蒸发回收；或，将溶有杜仲胶的有机相部分蒸发，将得到的浓缩液进行冷冻处理，析出杜仲胶；或，将溶有杜仲胶的有机相部分蒸发，将得到的浓缩液加入至有机溶剂溶液中，析出杜仲胶。其中，所述有机物溶液为有机物与水的混合物，该混合物中水的重量百分数为0～50％。优选地，所述有机物溶液中的有机物包含：甲醇、乙醇、丙醇、丁醇异构体、丙酮、丁酮、四氢呋喃、二氧六环和乙腈中的任意一种或两种以上。优选地，所述用于析出杜仲胶的有机物溶液与溶有杜仲胶的有机相的重量比为2～10：1。优选地，所述有机相中有机溶剂包含：石油醚、甲苯、苯、氯仿、汽油和煤油中任意一种。有机相体积与水相质量之比为0.2～2：1。优选地，所述原料与无机化合物水溶液的重量比为1：1～30。本专利技术的杜仲胶的双相高效率提取方法，解决了现有提取方法效率低、成本高、纯度低且杜仲胶大分子被破坏的问题，具有以下优点：本专利技术的方法，采用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化铵、亚硫酸铵、亚硫酸钠、硫化钠、氯化铵、硝酸铵、碳酸钠和碳酸钾中的任意一种或两种以上的无机化合物溶液，分解原料中细胞壁中的木质素和半纤维素，将细胞解离(细胞壁不会坍塌)，暴露了杜仲胶组分，在提高细胞壁通透性的同时，加快了杜仲胶的溶出；在有机溶剂存在的条件下，杜仲胶迅速溶解。该方法大大提高了杜仲胶的提取效率，能够获得天然的、结构完整的、高韧性的长丝杜仲胶。而通过20％～80％的无机盐水溶液处理的方法，溶解的是植物中的碳水化合物组分(纤维素、半纤维素等)，溶解过程会破坏细胞壁骨架组分，使细胞坍塌，暴露含胶细胞，而本专利技术采用的质量分数为1～15％的无机化合物溶液是分解原料中细胞壁中的木质素和半纤维素，不会出现细胞壁坍塌的现象。此外，与酶法、碱水解、机械粉碎等方法相比，本专利技术采用的试剂的成本低，对提取设备要求低，设备运行成本低廉，且分离杜仲胶后的有机溶剂及无机物组分均可回收循环使用，重新用于杜仲胶的提取，避免了对环境的污染。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种杜仲胶的双相高效率提取方法，包括如下步骤：(1)取杜仲果皮30g与质量分数为10％的NaOH溶液450g混合；(2)加入沸程为60～90℃的石油醚150mL，在70℃搅拌浸提1h；(3)取出上层石油醚溶液，再在剩余溶液中加入新的石油醚150mL，继续回流浸提搅拌2h；(4)取出上层石油醚溶液，与步骤(3)所得的石油醚溶液混合，趁热蒸发回收石油醚，得到杜仲胶固体物，进行干燥，干燥后的杜仲胶经测定提取率为杜仲翅果果皮重量的18.8％，纯度为94.37％。蒸发过程得到的石油醚可重复用于上述提取过程。实施例2一种杜仲胶的双相高效率提取方法，包括如下步骤：(1)取杜仲果皮30g与质量分数为10％的Na2CO3和5％NaOH的水溶液900g混合；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种杜仲胶的双相高效率提取方法，其特征在于，以杜仲叶、杜仲树皮和杜仲翅果果皮中的任意一种或两种以上为原料，该方法包含：将原料与无机化合物水溶液混合，在该混合溶液中加入有机溶剂，形成水相-有机相两相体系，对所述两相体系在50～110℃加热搅拌；待加热结束后，收集有机相，将杜仲胶与有机相分离，得到杜仲胶；/n其中，所述无机化合物选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化铵、亚硫酸铵、亚硫酸钠、硫化钠、氯化铵、硝酸铵、碳酸钠和碳酸钾中的任意一种或两种以上；/n所述无机化合物复配时，氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化铵、亚硫酸铵、亚硫酸钠、硫化钠、氯化铵、硝酸铵、碳酸钠和碳酸钾按照重量比0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10进行复配，且在无机化合物溶液中无机化合物的质量分数为1～15％。/n

【技术特征摘要】
1.一种杜仲胶的双相高效率提取方法，其特征在于，以杜仲叶、杜仲树皮和杜仲翅果果皮中的任意一种或两种以上为原料，该方法包含：将原料与无机化合物水溶液混合，在该混合溶液中加入有机溶剂，形成水相-有机相两相体系，对所述两相体系在50～110℃加热搅拌；待加热结束后，收集有机相，将杜仲胶与有机相分离，得到杜仲胶；
其中，所述无机化合物选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化铵、亚硫酸铵、亚硫酸钠、硫化钠、氯化铵、硝酸铵、碳酸钠和碳酸钾中的任意一种或两种以上；
所述无机化合物复配时，氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化铵、亚硫酸铵、亚硫酸钠、硫化钠、氯化铵、硝酸铵、碳酸钠和碳酸钾按照重量比0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10：0～10进行复配，且在无机化合物溶液中无机化合物的质量分数为1～15％。


2.根据权利要求1所述的杜仲胶的双相高效率提取方法，其特征在于，所述从含有杜仲胶的有机相中分离杜仲胶的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊永明，张继川，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11