專利名稱：從植物原料中提取低聚原花青素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從植物原料中提取低聚原花青素的方法。
原花青素在自然界以不同的含量和復(fù)雜的結(jié)合狀態(tài)，包括各種聚合度的聚合物，從單體到櫟鞣紅類型的聚合物，廣泛存在于多種蔬菜、水果、植物籽仁、葉片、枝干和樹皮等等之中。植物體內(nèi)的這種化合物只有在經(jīng)過酶的作用后才呈現(xiàn)蘭色或紅色。原花青素是兒茶素、表兒茶素或二者相混合的聚合物，兒茶素與表兒茶素為立體異構(gòu)體，它們的低聚物一般是指聚合度≤15的聚合物。
兒茶素和表兒茶素具有下列分子結(jié)構(gòu)1所示的分子結(jié)構(gòu)。當(dāng)它們形成聚合物時，單體之間，在第4與第6，或第4與第8位置上相互連接。由于單體、連接位置和聚合度的不同，低聚原花青素可以有多種類型的分子。已經(jīng)測定結(jié)構(gòu)的有二聚體A1、A2……， B1、B2……B8，和三聚體C1、C2……C8，T1、T2、……T8等等聚合物。分子結(jié)構(gòu)2～分子結(jié)構(gòu)4為原花青素二聚體(B1和B2)、三聚體(C1)和聚合度小于等于15的低聚原花青素的分子結(jié)構(gòu)式。各分子結(jié)構(gòu)如下 分子結(jié)構(gòu)1 分子結(jié)構(gòu)2 分子結(jié)構(gòu)3 分子結(jié)構(gòu)4
由上述分子結(jié)構(gòu)可見，按照它們的分子結(jié)構(gòu)，可以歸類為多酚或類黃酮化合物。
本文以下提到低聚原花青素時，所指的主要是二聚體及三聚體等低聚物這類化合物。
低聚原花青素是已知最強(qiáng)的天然抗氧化劑，其抗氧化能力遠(yuǎn)強(qiáng)于維生素E和維生素C，并且在人體中具有很高的生物利用度。在植物體內(nèi)與低聚原花青素共存的高聚原花青素在人體中不具有生物活性。低聚原花青素被攝入人體后，作為優(yōu)越的抗氧化劑，能有效地清除自由基，保護(hù)細(xì)胞免遭自由基的損傷，從而減小由于自由基的破壞作用而造成的多種疾病，包括癌癥、冠心病、糖尿病引起的視網(wǎng)膜病等疾病的發(fā)病幾率；減輕過敏癥、外傷青腫、水腫、炎癥等癥狀；提高人體免疫力；減緩各種早老性、退行性疾病，例如早老性癡呆、老年性白內(nèi)障等疾病的進(jìn)程；能使低密度膽固醇水平和血小板的凝聚性降低，從而降低動脈粥樣硬化和心血管疾病的發(fā)病幾率；更由于其與膠原蛋白和彈性蛋白之間有高度的親和力，因而能對心、腦血管、關(guān)節(jié)和皮膚等起到特殊的保護(hù)作用。特別值得指出的是，低聚原花青素是唯一能透過血腦屏障而對腦細(xì)胞提供抗氧化保護(hù)作用的抗氧化劑。此外實驗還證實，低聚原花青素與維生素C之間有協(xié)同作用，當(dāng)維生素C在人體內(nèi)遇到自由基時，將向自由基貢獻(xiàn)電子，使之成為正常的分子，同時自身成為對人體既無益又無害的弱自由基而被排出體外。低聚原花青素能使失去活性的維生素C反復(fù)再生。這種協(xié)同作用顯著地增強(qiáng)了維生素C的抗氧化能力，使人體內(nèi)少量的維生素C能清除較大量的自由基。
自從20世紀(jì)50年代初發(fā)現(xiàn)低聚原花青素對人體的特殊保護(hù)和治療作用以來，先是在歐洲，后來在北美，已經(jīng)應(yīng)用了幾十年，并且經(jīng)過廣泛的動物實驗和臨床實驗研究，從未有過任何毒副作用的報道。法國巴斯德研究所和德國細(xì)胞學(xué)研究所以及其它國際知名研究機(jī)構(gòu)的實驗工作證實，低聚原花青素沒有任何急、慢毒性，不致癌，不致畸胎，不引起突變，不引起過敏，其安全性與維生素C等同?？梢钥隙ǖ卣f原花青素是一種完全無毒、十分安全且對維護(hù)人體健康有很高價值的物質(zhì)。
總之，低聚原花青素具有不可忽視的保健和醫(yī)用價值，在保健品、食品、護(hù)膚美容品和醫(yī)藥工業(yè)等方面有著廣闊的直接應(yīng)用和二次開發(fā)前途。
本發(fā)明的目的是提供一種從植物原料中提取低聚原花青素的方法，運(yùn)用該方法從天然植物原料中提取主要成分為二聚體和三聚體的低聚原花青素，操作簡便，易于實現(xiàn)，且產(chǎn)品中低聚原花青素含量較高。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案這種從植物原料中提取低聚原花青素的方法，包括以下步驟a、將干燥的含原花青素的植物原料粉碎至適當(dāng)?shù)牧６?；b、加入浸出溶劑制備含原花青素的浸出液；c、在所得的浸出液中加入無機(jī)鹽使雜質(zhì)沉淀；d、以極性有機(jī)溶劑萃取低聚原花青素；e、以非極性有機(jī)溶劑使低聚原花青素從極性有機(jī)溶劑中析出；f、對析出的產(chǎn)物作純化處理。
可以用來提取低聚原花青素的植物原料甚多，各種原料中多酚或類黃酮化合物的成份和含量不同，其中低聚原花青素含量較高、來源較廣、價格較低的有葡萄渣(葡萄皮及葡萄籽的混合物)、山植果實、花生紅衣和鐮葉羅漢松、大葉南洋杉、紅豆杉、赤松以及海岸松等的樹葉、球果或樹皮等等。葡萄渣是指葡萄果實經(jīng)壓榨取汁，用于制作葡萄汁飲料或葡萄酒的副產(chǎn)物。
各種原料中低聚原花青素的含量和提取率因植物品種和生長環(huán)境條件的不同而異，原料如在高溫、潮濕的環(huán)境中長時間儲存或經(jīng)長途運(yùn)輸，將使提取率大為降低。因此，在獲得原料后，應(yīng)盡可能及時就地或就近進(jìn)行非高溫干燥處理，然后再存放留待提取。
本發(fā)明方法步驟中所述的含原花青素的最佳植物原料主要為葡萄渣、山楂果實、花生紅衣或前述品種松、杉的樹葉、球果或樹皮等。
本發(fā)明的方法基于下述原理低聚原花青素分子中含有多個羥基，因此易溶于水、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、乙酸乙酯等極性溶劑或其中幾種溶劑的混合物；不易溶于乙醚、二氯甲烷、氯仿等非極性溶劑或它們的混合物。這些溶劑都是在食品和藥物的加工和制備中可以使用的溶劑。巧妙地利用低聚原花青素的上述性質(zhì)，可以將其與原料中的大量雜質(zhì)分離。
本發(fā)明是以有機(jī)溶劑萃取和選擇性沉淀的方法獲得高濃度的低聚原花青素制品。具體方法如下一、原料的準(zhǔn)備將經(jīng)過非高溫干燥的含原花青素的植物原料粉碎至適當(dāng)?shù)牧６?原料未經(jīng)粉碎，或雖經(jīng)粉碎但粒度過大，均將使浸出率降低)。
二、浸出及初步分離根據(jù)原料的不同，加入足量的水或水與酒精或丙酮的混合液，在室溫至100攝氏度下浸漬，不斷地充分?jǐn)嚢枰源龠M(jìn)浸出。
將上述固液混合物靜置，待未溶解的固體沉降后，傾潷出上清液，或者通過離心或過濾進(jìn)行固液分離。用同種溶劑反復(fù)浸漬濾渣2-3次。合并各次所得溶液。
在合并的溶液中加入無機(jī)鹽至飽和濃度，使雜質(zhì)沉淀。所加無機(jī)鹽可以是硫酸銨、氯化銨、硫酸鈉、氯化鈉或氯化鈣。經(jīng)過離心或過濾以除去沉淀。
三、萃取及分相以適量的有機(jī)溶劑對上述溶液進(jìn)行萃取。通過離心或經(jīng)過足夠長時間的放置，分離出水相、有機(jī)相和膠體層。所用有機(jī)溶劑應(yīng)是不溶于水的極性有機(jī)溶劑，或幾種極性有機(jī)溶劑的混合物。重復(fù)萃取2～5次。分別合并各次所得有機(jī)相和膠體層。
合并的膠體層再經(jīng)過離心或較長時間放置。進(jìn)一步分離出的澄清有機(jī)溶液與上述有機(jī)相合并。
四、脫水處理在合并的有機(jī)溶劑萃取液中加入干燥劑，例如無水硫酸鈉或無水氯化鈣等，以除去其中所含的水分。對萃取液進(jìn)行脫水處理可以提高下述析出步驟中的回收率。
五、濃縮有機(jī)相及回收有機(jī)溶劑減壓蒸餾上述有機(jī)萃取液，使之濃縮至原體積的1/5至1/10，同時回收有機(jī)溶劑，留待循環(huán)使用。
六、析出將上述濃縮的有機(jī)溶液逐步加入數(shù)倍于其體積的非極性溶劑中，同時不斷攪拌后者，此時低聚原花青素將析出。所用非極性溶劑可以是前述非極性溶劑(乙醚、二氯甲烷、氯仿等)中的一種或其中幾種的混合物。
以少量同種非極性溶劑洗滌所得沉淀2-3次。
用過的非極性溶劑，經(jīng)減壓蒸餾后，可以循環(huán)使用。
七、純化用適量的上述極性有機(jī)溶劑溶解經(jīng)過洗滌的沉淀，除去可能出現(xiàn)的不溶物質(zhì)。再將所得有機(jī)溶液逐步加入數(shù)倍于其體積的非極性溶劑中，重復(fù)上述析出步驟。
重復(fù)這一純化步驟若干次，即可獲得精制的產(chǎn)品。
用上述方法提取、分離和純化獲得的低聚原花青素為淺米色無定形粉末，無嗅，全溶于水。干品在室溫下穩(wěn)定，在干燥環(huán)境中可以無限期保存。
本發(fā)明的方法由于采用上述技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點原料容易獲得，而且價格低廉；所用試劑均為常用試劑，且可在回收后再使用以降低生產(chǎn)成本，減少污染；操作條件比較簡單，易于實現(xiàn)；所得產(chǎn)品中原花青素含量較高；提取原花青素后的殘渣還可用作優(yōu)質(zhì)飼料或肥料，具有顯著的商業(yè)優(yōu)勢。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實施例從葡萄渣(或山楂果實)中提取低聚原花青素。
1、將干燥的葡萄渣(或山楂果實)原料粉碎至18～100目。
2、向經(jīng)過粉碎的原料中加入8-15倍于其質(zhì)量的水或水與丙酮的混合液(水與丙酮之比為1(0～0.5))，在室溫至50攝氏度下浸漬并充分?jǐn)嚢?～4小時。
3、經(jīng)過靜置沉降，過濾或離心除去渣滓，保留浸出液。
4、用水或水與丙酮的混合液反復(fù)浸漬上述渣滓2-5次，所得浸出液均與上述浸出液合并。
5、在上述合并液中加入硫酸銨或氯化鈉至其飽和濃度。離心或過濾以除去沉淀物，保留溶液。
6、以乙酸乙酯對上述溶液進(jìn)行萃取，乙酸乙酯與上述溶液的體積比為1∶(2～10)。
7、將萃取液靜置4～100小時，或者離心以提高分層速度。分離水相、有機(jī)相和膠體層。
8、以乙酸乙酯對上述水相再萃取1～4次。用同上方法分離水相、有機(jī)相和膠體層。分別合并各次萃取所得的有機(jī)相和膠體層。
9、將合并的膠體層靜置24～48小時，待其進(jìn)一步分層，或者離心以提高其分層的速度。分離出的有機(jī)相與步驟7中的有機(jī)相合并。
10、在合并的有機(jī)相中加入無水硫酸鈉或無水氯化鈣等干燥劑，以除去其中殘留的水分。通過離心或過濾分離有機(jī)溶液與干燥劑。干燥劑經(jīng)回收脫水后留待循環(huán)使用。
11、將干燥后的有機(jī)溶液在減壓下蒸餾，使之濃縮至原體積的1/10左右，同時回收有機(jī)溶劑，留待循環(huán)使用。
12、將上述濃縮有機(jī)溶液逐步加入1～4倍于其體積的氯仿中，同時不斷攪拌氯仿，使低聚原花青素析出。過濾或離心以分離出沉淀，收集沉淀。
13、以少量氯仿洗滌分離出的沉淀。合并各次所用氯仿，經(jīng)蒸餾回收后留待循環(huán)使用。
14、所得沉淀中原花青素的含量不低于60％，其它為殘留的果膠、醣類、蛋白質(zhì)和分子量較小的酚類化合物。將所得沉淀溶于水，再用乙酸乙酯進(jìn)行萃取，然后在氯仿中沉淀。重復(fù)這一操作1～3次，可以將產(chǎn)品純化至所需純度，進(jìn)一步提高其中低聚原花青素的含量。
上述產(chǎn)品經(jīng)真空干燥或低溫減壓干燥，同時除去殘留的有機(jī)溶劑，加入配料和輔料后裝入膠囊、壓制成片劑或者制成沖劑，以供口服。亦可作為二次開發(fā)的原料，用于生產(chǎn)保健食品、飲料或護(hù)膚美容品。
以葡萄渣為原料獲得的產(chǎn)品呈純正的淺米色，以山楂果實為原料獲得的產(chǎn)品則略帶紅色，經(jīng)多次純化后，紅色將消減。無論是用其中何種原料，以上述方法提取和純化后獲得的產(chǎn)品化學(xué)性質(zhì)均穩(wěn)定，在室溫和干燥的條件下均可無限期儲存。
權(quán)利要求
1.一種從植物原料中提取低聚原花青素的方法，該方法包括如下步驟a、將干燥的含原花青素的植物原料粉碎至適當(dāng)?shù)牧６?；b、加入浸出溶劑制備含原花青素的浸出液；c、在所得的浸出液中加入無機(jī)鹽使雜質(zhì)沉淀；d、以極性有機(jī)溶劑萃取低聚原花青素；e、以非極性有機(jī)溶劑使低聚原花青素從極性有機(jī)溶劑中析出；f、對析出的產(chǎn)物作純化處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從植物原料中提取低聚原花青素的方法，其特征在于所述的含原花青素的植物原料為葡萄渣、山楂果實、花生紅衣和鐮葉羅漢松、大葉南洋杉、紅豆杉、赤松以及海岸松等的樹葉、球果或樹皮。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從植物原料中提取低聚原花青素的方法，其特征在于所述的浸出溶劑為水及水與酒精或丙酮的混合液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從植物原料中提取低聚原花青素的方法，其特征在于所述的使混合液雜質(zhì)沉淀的無機(jī)鹽可以是硫酸銨、氯化銨、硫酸鈉、氯化鈉或氯化鈣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從植物原料中提取低聚原花青素的方法，其特征在于所述的極性有機(jī)溶劑可以是乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、乙酸乙酯或其中幾種溶劑的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從植物原料中提取低聚原花青素的方法，其特征在于所述的非極性有機(jī)溶劑可以是乙醚、二氯甲烷、氯仿或它們的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從植物原料中提取低聚原花青素的方法，其特征在于所述的步驟d可重復(fù)2～5次。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從植物原料中提取低聚原花青素的方法，其特征在于所述的以非極性有機(jī)溶劑使低聚原花青素從極性有機(jī)溶劑中析出的具體方法是通過將低聚原花青素在極性有機(jī)溶劑中的濃縮溶液加入到較大量的非極性有機(jī)溶劑中，使低聚原花青素析出而與雜質(zhì)分離。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從植物原料中提取低聚原花青素的方法，其特征在于步驟f中所述的析出產(chǎn)品可多次再溶解和再析出進(jìn)行純化。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從植物原料中提取低聚原花青素的方法，其特征在于實施步驟d、e中同時回收各種極性、非極性有機(jī)溶劑，以供循環(huán)使用。
全文摘要
一種從植物原料中提取低聚原花青素的方法,該方法包括步驟如下:將干燥的植物原料粉碎;制備含原花青素的浸出液;加入無機(jī)鹽使雜質(zhì)沉淀;以極性有機(jī)溶劑萃取低聚原花青素;以非極性有機(jī)溶劑使低聚原花青素從極性有機(jī)溶劑中析出;對析出的產(chǎn)物作純化處理。本發(fā)明方法的原料容易獲得,生產(chǎn)成本低,污染少;操作條件比較簡單,易于實現(xiàn);所得產(chǎn)品中低聚原花青素含量較高;提取原花青素后的殘渣還可用作優(yōu)質(zhì)飼料或肥料,具有顯著的商業(yè)優(yōu)勢。
文檔編號C07D311/00GK1373129SQ0110922
公開日2002年10月9日 申請日期2001年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月28日
發(fā)明者朱潤生, 劉寄萍 申請人:北京市農(nóng)業(yè)學(xué)校, 朱潤生, 孫叔涵