專利名稱：提高農(nóng)副產(chǎn)品及中藥中阿魏酸提取率的新技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從谷糠、麥麩等農(nóng)副產(chǎn)品以及當(dāng)歸、川芎等中藥原料中富集、分離、提取阿魏酸以及提高阿魏酸提取率的工藝技術(shù)。
背景技術(shù)：
阿魏酸(Ferulic scid)有順式和反式兩種、順式為黃色油狀物，反式為白色至微黃色結(jié)晶物。一般系指反式體，分子量194.19，熔點(diǎn)174℃，微溶干冷水，可溶于熱水，易溶干乙醇、甲醇、丙酮、難溶干苯、石油醚。
阿魏酸在植物體內(nèi)的含量較低，大多數(shù)以酯的形式存在(即谷維素)于植物細(xì)胞壁和不溶性纖維中，和纖維類物質(zhì)以化學(xué)鍵的形式緊密結(jié)合，并不游離存在，不容易釋放分離。
阿魏酸也是谷維素在人體內(nèi)的代謝產(chǎn)物，具有廣泛的用途，作為藥品具有抗炎、抗血栓形成、鎮(zhèn)痛、抗紫外輻射、抗氧化和抗自由基等作用。臨床主要用于冠心病、腦血管病、脈管炎、白細(xì)胞和血小板減少等疾病的防治。此外，在化學(xué)工業(yè)和化妝品行業(yè)的用途也相當(dāng)廣泛。由植物體直接提取阿魏酸比合成方法更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用，同時(shí)極大地減少對(duì)自然界的污染。
近年來.阿魏酸及其衍生物逐漸被國際市場認(rèn)識(shí)和看好。阿魏酸在醫(yī)藥、食品、化妝品、液晶、農(nóng)藥、飼料添加劑等領(lǐng)域有著廣泛的用途。
我國的某些中藥材富含阿魏酸.如當(dāng)歸、川芎等，通常以阿魏酸為有效成分來評(píng)價(jià)這些藥材的優(yōu)劣?，F(xiàn)在已知阿魏酸及其衍生物有抗血栓形成、抗炎、止痛、抗紫外線輻射及抗自由基，以及調(diào)節(jié)人體免疫功能的作用。阿魏酸除了能有效降低人體血液粘度，清除血管壁血脂的沉積，促進(jìn)血液微循環(huán)、使皮膚得到滋養(yǎng)外。同時(shí)還能有效調(diào)節(jié)內(nèi)分泌，降低皮膚色素的沉積，從而有助干皮膚抗衰老。
人的臉面色素的沉著與增重，是有許多因素造成的，其中最大原因是紫外線。阿魏酸有吸附紫外線和抗氧化作用，維生素E、維生素C對(duì)臉上色素沉著也有治療作用，因而將維生素E與阿魏酸二者制成維生素E阿魏酸酯，用于皮膚的美白護(hù)理或作祛斑治療的試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，維生素E阿魏酸酯如與磷脂并用，對(duì)黑色素的生成有很強(qiáng)的抑制作用，并兼有抑制酪氨酸酶活性的作用。
阿魏酸是科學(xué)界公認(rèn)的美容因子，能改善皮膚質(zhì)量，使其細(xì)膩、光澤、富有彈性，同時(shí)還有抗菌、抗炎、鎮(zhèn)痛、保肝、抗氧化、清除自由基、抗凝血、抗血栓形成、升白細(xì)胞、調(diào)節(jié)內(nèi)分泌等功能。
最近，我國武漢大學(xué)中南醫(yī)院從病理改變、細(xì)胞生物和分子生物學(xué)等方面，對(duì)阿魏酸鈉在腦缺血氧化性損傷中神經(jīng)保護(hù)作用進(jìn)行了比較深入的實(shí)驗(yàn)研究，首次證明阿魏酸鈉對(duì)腦缺血再灌流引起的神經(jīng)細(xì)胞凋亡具有抑制作用，首次證明阿魏酸鈉可通過抑制谷氨酸鈉所引起的游離鈣離子濃度升高可能是其抗氧化性神經(jīng)損傷作用的重要機(jī)制。
天然原料提取阿魏酸一直是阿魏酸生產(chǎn)中重要部分，但由于阿魏酸在植物體內(nèi)的含量較低，大多數(shù)以酯的形式存在(即谷維素)于植物細(xì)胞壁和不溶性纖維中，和纖維類物質(zhì)以化學(xué)鍵的形式緊密結(jié)合，并不游離存在，不容易釋放分離，所以提取的得率一直很低，提取率不足60％。
阿魏酸一般在谷糠和麥麩、甜菜等農(nóng)副產(chǎn)品下腳料中含量較高，據(jù)估計(jì)，我國每年有1000萬噸的米糠，1000萬噸的麥麩等。目前，這些資源不僅開發(fā)轉(zhuǎn)化的比例極小，甚至成了環(huán)境污染源。該發(fā)明技術(shù)的推廣使用，不僅把農(nóng)副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化成高附加值產(chǎn)品，而且解決環(huán)保和農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)村人力資源問題。具有很高的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
1、發(fā)明內(nèi)容概論本發(fā)明是將谷糠、麥麩等農(nóng)副產(chǎn)品以及當(dāng)歸、川芎等中藥原料，經(jīng)過預(yù)處理，并利用合理的方法富集、分離、提取其中的阿魏酸，以及提高阿魏酸提取率的工藝技術(shù)。
2、本發(fā)明的技術(shù)實(shí)施方案及工藝路線谷糠、麥麩等農(nóng)副產(chǎn)品下腳料經(jīng)過篩選除去沙石、金屬等雜質(zhì)后進(jìn)行處理。
微波處理既可以殺滅物料中的有害微生物，延長保質(zhì)期；又可以有助于阿魏酸和不溶性纖維素之間的化學(xué)鍵的斷裂，提高游離阿魏酸的數(shù)量，從而提高阿魏酸得率。根據(jù)微波處理的物料數(shù)量和微波發(fā)生器的功率來確定處理時(shí)間，一般微波處理的條件是時(shí)間5-20min，物料溫度不超過80℃。經(jīng)過微波處理的原料如果不是立刻使用，則封閉保存，可以保質(zhì)半年以上。進(jìn)行超聲處理后的原料阿魏酸的提取率提高5-10％。
超聲處理后的原料進(jìn)行超細(xì)粉碎，物料目數(shù)300-500目。進(jìn)行超微粉碎處理后的原料阿魏酸的提取率提高10-15％。
經(jīng)過以上處理工藝得到的原料進(jìn)行擠壓膨化處理，條件是中心溫度140-230℃，主軸轉(zhuǎn)速40-100r/min，物料水分9-15％，進(jìn)料速度20-60kg/h。經(jīng)此處理工藝的原料，粗粉碎或切割成小顆粒后進(jìn)行阿魏酸的分離提取，阿魏酸提取率提高40-55％。
工藝路線為浸泡→回流→減壓蒸餾濃縮→粗提物。提取溶劑可以是甲醇、乙醇、甲烷、正己烷等有機(jī)物。提取得到的阿魏酸粗提物純度可達(dá)80％以上。
阿魏酸粗提物的精制采用超臨界二氧化碳萃取工藝。超臨界二氧化碳萃取工藝的條件是溫度30-50℃；壓力15-40Pa。甲醇、乙醇或甲烷、正己烷等有機(jī)溶劑作攜帶劑。經(jīng)該工藝處理得到的阿魏酸制品，純度高于90％。
由于本發(fā)明的最大優(yōu)點(diǎn)與特點(diǎn)是阿魏酸的分離提取工藝可以省去堿水解工藝，除降低分離成本外，還可以降低酸堿溶液對(duì)環(huán)境的污染。
四、具體實(shí)施步驟事例1將潔凈的物料微波處理，條件是時(shí)間20min，物料溫度不超過80℃。取10g該物料和對(duì)照樣品一起進(jìn)行阿魏酸提取。超聲處理后的原料樣品阿魏酸的提取率比對(duì)照品提高9.4％。
事例2將潔凈的物料經(jīng)超微粉碎處理，物料目數(shù)350目。取10g該物料和對(duì)照樣品一起進(jìn)行阿魏酸提取。超微粉碎后的原料樣品阿魏酸的提取率比對(duì)照品提高13.4％。
事例3將事例2的物料進(jìn)行擠壓膨化處理，條件是中心溫度180-200℃，主軸轉(zhuǎn)速75r/min，物料水分13.5％，進(jìn)料速度40kg/h。經(jīng)此處理工藝的原料，粗粉碎或切割成小顆粒后進(jìn)行阿魏酸的分離提取。取10g該物料和對(duì)照樣品一起進(jìn)行阿魏酸提取。原料樣品阿魏酸的提取率比對(duì)照品提高43.4％。
事例4將事例1的物料，超微粉碎處理，物料目數(shù)350目。然后進(jìn)行擠壓膨化處理，條件是中心溫度180-200℃，主軸轉(zhuǎn)速75r/min，物料水分13.5％，進(jìn)料速度40kg/h。經(jīng)此處理工藝的原料，粗粉碎或切割成小顆粒后進(jìn)行阿魏酸的分離提取。取10g該物料和對(duì)照樣品一起進(jìn)行阿魏酸提取。原料樣品阿魏酸的提取率比對(duì)照品提高52.5％。
事例5經(jīng)過事例4得到的阿魏酸粗提物，采用超臨界二氧化碳萃取工藝進(jìn)行精制。超臨界二氧化碳萃取工藝的條件是溫度35℃；壓力25-30Pa。甲醇作攜帶劑。經(jīng)該工藝處理得到的阿魏酸制品，純度高于95％。
本發(fā)明所采用的方法，可以最大限度的降低酸堿以及有機(jī)溶劑的使用和排放，減少對(duì)環(huán)境的污染破壞，產(chǎn)品安全可靠。
權(quán)利要求
本發(fā)明涉及從谷糠、麥麩等農(nóng)副產(chǎn)品以及當(dāng)歸、川芎等中藥原料中富集、分離、提取阿魏酸以及提高阿魏酸提取率的工藝技術(shù)。權(quán)力要求內(nèi)容1、一種提高阿魏酸提取率的方法，其特征在于利用微波、超微粉碎和擠壓膨化使得阿魏酸從細(xì)胞壁纖維中的釋放率增加，然后通過分離、提取、濃縮精制，得到阿魏酸結(jié)晶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于提取阿魏酸的原料可以是麥麩、谷糠、谷殼、甜菜糖提取殘?jiān)绒r(nóng)副產(chǎn)品，也可以是可以轉(zhuǎn)化產(chǎn)生阿魏酸的微生物細(xì)胞、植物細(xì)胞培養(yǎng)物，當(dāng)歸、川芎等中藥原料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于可以使用微波、超微粉碎和擠壓膨化的技術(shù)組合，也可以使用其中任何一個(gè)或兩個(gè)技術(shù)工藝的組合。經(jīng)過處理的原料既可以用來提取阿魏酸，也可以用來作為進(jìn)一步轉(zhuǎn)化阿魏酸為天然香蘭素的原料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于微波處理的條件是時(shí)間5-20min，物料溫度不超過80℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于超細(xì)粉碎處理的條件是物料目數(shù)300-500目。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于擠壓膨化處理的條件是中心溫度140-230℃，主軸轉(zhuǎn)速40-100r/min，物料水分9-15％，進(jìn)料速度20-60kg/h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于經(jīng)過上述工藝條件處理的物料，粗粉碎或切割成小顆粒后進(jìn)行阿魏酸的分離提取。工藝路線為浸泡→回流提取→減壓蒸餾濃縮→粗提物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述方法，其特征在于提取溶劑可以是甲醇、乙醇、甲烷、正己烷等有機(jī)物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述之方法，其特征在于阿魏酸粗提物的精制采用超臨界二氧化碳萃取工藝。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述方法，其特征在于超臨界二氧化碳萃取工藝的條件是溫度30-50℃；壓力15-40Pa。甲醇、乙醇或甲烷、正己烷等有機(jī)溶劑作攜帶劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述方法，其特征在于經(jīng)該工藝處理得到的阿魏酸制品，純度高于90％。
全文摘要
本發(fā)明涉及從谷糠、麥麩等農(nóng)副產(chǎn)品以及當(dāng)歸、川芎等中藥原料中富集、分離、提取阿魏酸以及提高阿魏酸提取率的工藝技術(shù)。
文檔編號(hào)C07C51/42GK1629124SQ20031012367
公開日2005年6月22日 申請日期2003年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月18日
發(fā)明者王昌祿, 周慶禮, 黃艷鳳, 顧曉波, 王鴻, 張民, 郭坤亮 申請人:天津科技大學(xué)