一种洋甘菊总黄酮的提取纯化方法

1.本发明涉及提取纯化技术领域，具体是设计一种洋甘菊总黄酮的提取和分离纯化方法。


背景技术：

2.洋甘菊(matricaria chamomilla l.)又名母菊，为一年生草本植物，原产于欧亚大陆北部和西北部地区，在我国新疆南疆地区也有广泛种植。洋甘菊主要含有挥发油类、总黄酮类和多糖类等多种化学成分。现代药理研究发现，洋甘菊提取物具有抗炎、抗菌、抗氧化、抗癌等多种药理作用，为《国家药品标准维吾尔药分册》所收载。
3.黄酮类化合物是洋甘菊主要的活性成分。目前，常见的黄酮类化合物提取方法是有机溶剂回流萃取法。此法提取时间长，有机溶剂用量大，能量消耗大，黄酮提取效率低下。同时，洋甘菊中含有多糖类和挥发油类等物质，这些物质会在回流萃取过程溶出，导致洋甘菊总黄酮分离纯化困难。另一种有效提取植物黄酮类化合物的方法是先使用索氏提取法提取粗提物，再利用等亲脂性溶剂萃取去除挥发油类化合物。然而，该方法会导致有毒有机溶剂的残留，对人体健康造成危害。此外，索氏提取法和有机溶剂回流法通常在高温环境下进行，原料受热时间长，容易导致黄酮类化合物变质。
4.超临界co2萃取法是利用处于超临界状态下的co2流体兼备气体扩散性和液体密度的特性，对植物活性成分进行提取，具有提取效率高、无萃取剂残留等优点。co2为非极性物质，在不添加夹带剂的情况下，能高效地萃取出植物中的脂溶性成分，达到去油纯化的效果。超声辅助提取法则是利用超声波产生的空化效应破坏植物细胞壁结构，加速了物质的溶解过程，具有操作简单、高效、快速、污染少等优点。结合超临界co2萃取法和超声辅助提取法，能高效提取植物黄酮，同时有效去除黄酮粗提取物中的脂溶性成分，为后续黄酮纯化工艺降低了难度，也能有效提高黄酮纯化物的纯度。这些设备也易于工业化，具有很大的工业化生产的潜力。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供的一种洋甘菊总黄酮的提取纯化方法。
6.本发明的技术方案是：
7.一种洋甘菊总黄酮的提取方法，包括以下步骤：
8.s1.将新鲜的洋甘菊整花烘干，烘干后的洋甘菊干花经粉碎机粉碎后过40目标准筛，将得到的洋甘菊粉末密封保存备用。
9.s2.将洋甘菊粉末置于超临界co2装置中进行萃取，分别得到洋甘菊脂溶性化合物和超临界萃取后的洋甘菊粉末，密封保存备用。
10.s3.将步骤2得到的超临界萃取后的洋甘菊粉末进行超声辅助提取得到洋甘菊总黄酮粗提液。
11.s4.将洋甘菊总黄酮粗提液上样于大孔树脂柱，对洋甘菊总黄酮进行分离纯化。
12.s5.将纯化后的洋甘菊总黄酮旋蒸浓缩后，冷冻干燥得到洋甘菊总黄酮纯化物。
13.优选地，步骤s2所述超临界co2萃取条件为，萃取釜压力为25-30mpa，萃取釜温度为45-50℃，分离釜压力为5mpa，分离釜温度为55℃，co2流量为25l/h，超临界萃取40-60min。
14.进一步地，步骤s3洋甘菊粉末与乙醇的质量体积比为1:10-1:30g/ml。
15.进一步地，步骤s3超声时间为5-30min。
16.进一步地，步骤s3超声功率为100-500w。
17.进一步地，步骤s3乙醇体积百分比浓度为40-80％。
18.进一步地，步骤s4使用的大孔树脂为d-101型。
19.进一步地，步骤s4上样速度为3-5bv/h，洗脱速度为3-5bv/h，洗脱所用乙醇浓度为70％。
20.进一步地，步骤s5旋蒸温度为40-45℃。
21.本发明提供了一种由上述的方法提取和纯化洋甘菊总黄酮。
22.与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果。
23.1、本发明采用的超临界co2萃取、超声辅助提取法提取效率高，提取量大，可实现对洋甘菊总黄酮的连续大批量萃取。
24.2、本发明使用乙醇作为溶剂，且可重复使用，萃取纯化过程绿色环保无污染。
25.3、本发明的洋甘菊总黄酮提取方法中，结合了超临界co2萃取技术和超声辅助提取技术，能有效的去除洋甘菊的脂溶性成分，大幅度提高黄酮提取物的纯度。与传统的索氏提取法和高温回流法相比，无有毒有机溶剂残留的问题，提高了提取物的安全性，同时解决了高温导致黄酮结构受到破坏的问题。
附图说明
26.图1为洋甘菊总黄酮的提取纯化工艺流程图；
27.图2为洋甘菊脂溶性化合物；
28.图3为超临界萃取后的洋甘菊粉末和未经过超临界萃取后的洋甘菊粉末；
29.图4洋甘菊脂溶性化合物和洋甘菊总黄酮粗提液的紫外可见光吸收图；
30.图5为不同超声时间对洋甘菊总黄酮提取率的影响；
31.图6为不同超声功率对洋甘菊总黄酮提取率的影响；
32.图7为不同料液比对洋甘菊总黄酮提取率的影响；
33.图8为不同乙醇浓度对洋甘菊总黄酮提取率的影响；
34.图9为对比例1和对比例2得到的洋甘菊总黄酮纯化物；
35.图10为对比例1、3、4得到的洋甘菊总黄酮。
具体实施方式
36.下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述，但本发明的实施和保护范围并不限于此。
37.实施例1
38.本实施例提供了一种洋甘菊总黄酮的提取纯化方法，包括如下步骤：
39.1、将洋甘菊置于烘箱中于50℃条件下烘干，将烘干后的洋甘菊干花经粉碎机粉碎后过40目标准筛，将得到的洋甘菊粉末密封保存备用。
40.2、将洋甘菊粉末置于超临界co2装置中进行萃取，萃取条件为，萃取釜压力为25mpa，萃取釜温度为50℃，分离釜压力为5mpa，分离釜温度为55℃，co2流量为25l/h，超临界萃取60min。分别得到洋甘菊脂溶性化合物和超临界萃取后的洋甘菊粉末，密封保存备用。
41.3、取5g超临界萃取后的洋甘菊粉末进行超声辅助提取，提取条件为，洋甘菊粉末与乙醇溶液质量体积比为1:20g/ml、乙醇浓度为50％、超声时间20min、超声功率200w。提取结束后，减压过滤得到洋甘菊总黄酮粗提液。以芦丁为标准品，采用nano
2-al(no3)3比色法计算总黄酮提取率。
42.4、将洋甘菊总黄酮粗提液进行大孔树脂纯化，采用湿法上柱将d-101型大孔树脂(天津浩聚树脂科技有限公司)装入玻璃层析柱中，柱体积为30ml，将洋甘菊总黄酮粗提液以3bv/h的上样流速进行上柱吸附，上样结束后用去离子水冲洗至流出液无色，再以70％的乙醇溶液洗脱，洗脱流速为3bv/h，收集洗脱40℃旋蒸浓缩后冷冻干燥得到洋甘菊总黄酮纯化物。
43.图2为本实施例得到的洋甘菊脂溶性化合物。
44.图3为本实施例得到得超临界萃取后的洋甘菊粉末和未经过超临界萃取后的洋甘菊粉末，从图3中可以看出经过超临界萃取后，洋甘菊粉末颜色变浅。
45.图4为本实施例得到的洋甘菊脂溶性化合物和洋甘菊总黄酮粗提液的紫外可见光吸收图，由图4可知，510nm处为黄酮的特征吸收峰，洋甘菊脂溶性化合物的紫外可见吸收图中在510nm处没有出现吸收峰，这说明超临界co2萃取能有效的去除洋甘菊脂溶性化合物而保留了洋甘菊黄酮类化合物。
46.实施例2
47.超声时间对洋甘菊总黄酮提取率的影响
48.分别称取5份5g超临界萃取后的洋甘菊粉末进行超声辅助提取，固定提取条件，洋甘菊粉末与乙醇溶液质量体积比为1:25g/ml、乙醇浓度为50％、超声功率200w，依次超声5、10、15、20、25min，超声提取结束后，减压过滤得到洋甘菊总黄酮粗提液。以芦丁为标准品，采用nano
2-al(no3)3比色法计算总黄酮提取率。结果如图5所示。由图5可知，随着超声时间的增加，总黄酮提取率缓慢提升，超声时间达到15min是达到最大值，之后继续增加超声时间反而降低洋甘菊总黄酮提取率；超声时间过长会使得提取液的温度升高，过高的温度不仅增加了其他杂质的溶解性，还会破坏黄酮的结构，使得洋甘菊总黄酮提取率降低；因此，为了节约时间成本，提高提取率，超声时间选择15min。
49.实施例3
50.超声功率对洋甘菊总黄酮提取率的影响
51.分别称取5份5g超临界萃取后的洋甘菊粉末进行超声辅助提取，固定提取条件，洋甘菊粉末与乙醇溶液质量体积比为1:25g/ml、乙醇浓度为50％、超声时间15min，超声功率分别为100、200、300、400、500w，超声提取结束后，减压过滤得到洋甘菊总黄酮粗提液。以芦丁为标准品，采用nano
2-al(no3)3比色法计算总黄酮提取率。结果如图6所示。由图6可知，总
黄酮提取率随着超声功率的增大先增加后下降，超声功率达到200w时，总黄酮提取率达到最大值；超声波的空化效应随着功率的增大而增加，越能促进植物活性物质溶解出来，但过大的超声功率产生的热效应和空化效应使得黄酮结构发生破坏，使得提取率降低，因此，超声功率选择200w。
52.实施例4
53.料液比对洋甘菊总黄酮提取率的影响
54.分别称取5份5g超临界萃取后的洋甘菊粉末进行超声辅助提取，固定提取条件，超声时间15min、超声功率200w、乙醇浓度为50％，洋甘菊粉末和乙醇体积料液比分别为1:10、1:15、1:20、1:25、1:30g/ml，超声提取结束后，减压过滤得到洋甘菊总黄酮粗提液。以芦丁为标准品，采用nano
2-al(no3)3比色法计算总黄酮提取率。结果如图7所示。由图7可知，总黄酮提取率随着料液比的增大而显著提升，料液比为1:25g/ml时达到最大值，此时继续增大料液比反而使得提取率下降；在这个料液比下，洋甘菊总黄酮已经基本提取出来，继续增大料液比会溶出其他杂质而使得总黄酮提取率下降。因此，为了降低成分，减少溶剂的使用，选择料液比为1:25g/ml。
55.实施例5
56.乙醇浓度对洋甘菊总黄酮提取率的影响
57.分别称取5份5g超临界萃取后的洋甘菊粉末进行超声辅助提取，固定提取条件，料液比1:25g/ml、超声时间15min、超声功率200w，乙醇浓度分别为40％、50％、60％、70％、80％，超声提取结束后，减压过滤得到洋甘菊总黄酮粗提液。以芦丁为标准品，采用nano
2-al(no3)3比色法计算总黄酮提取率。结果如图8所示。由图8可知，总黄酮提取率随着乙醇浓度的增大先提升后下降，乙醇浓度为50％时达到最大值，此时继续增大乙醇浓度反而使得提取率下降；通过调节乙醇溶液的浓度能改变溶液的极性，当乙醇浓度为50％时溶液极性与黄酮极性相当，总黄酮提取率达到最大值，继续增大乙醇浓度，会使得其他杂质大量析出，因此选择乙醇浓度为50％。
58.对比例1
59.称取5g超临界萃取后的洋甘菊粉末进行超声辅助提取，提取条件为，料液比1:25g/ml、超声时间15min、超声功率200w，乙醇浓度为50％，超声提取结束后，减压过滤得到洋甘菊总黄酮粗提液。将洋甘菊总黄酮粗提液进行大孔树脂纯化，采用湿法上柱将d-101型大孔树脂装入玻璃层析柱中，柱体积为30ml，将洋甘菊总黄酮粗提液以3bv/h的上样流速进行上柱吸附，上样结束后用去离子水冲洗至流出液无色，再以70％的乙醇溶液洗脱，洗脱流速为3bv/h，收集洗脱40℃旋蒸浓缩后冷冻干燥得到洋甘菊总黄酮纯化物。
60.对比例2
61.称取200g超临界萃取后的洋甘菊粉末进行超声辅助提取，提取条件为，料液比1:25g/ml、超声时间15min、超声功率200w，乙醇浓度为50％，超声提取结束后，减压过滤得到洋甘菊总黄酮粗提液。将洋甘菊总黄酮粗提液进行大孔树脂纯化，采用湿法上柱将d-101型大孔树脂装入玻璃层析柱中，柱体积为600ml，将洋甘菊总黄酮粗提液以3bv/h的上样流速进行上柱吸附，上样结束后用去离子水冲洗至流出液无色，再以70％的乙醇溶液洗脱，洗脱流速为3bv/h，收集洗脱40℃旋蒸浓缩后冷冻干燥得到洋甘菊总黄酮纯化物。
62.对比例3
63.称取5g未经过超临界萃取的洋甘菊粉末进行超声辅助提取，提取条件为，料液比1:25g/ml、超声时间15min、超声功率200w，乙醇浓度为50％，超声提取结束后，减压过滤得到洋甘菊总黄酮粗提液。将洋甘菊总黄酮粗提液进行大孔树脂纯化，采用湿法上柱将d-101型大孔树脂装入玻璃层析柱中，柱体积为30ml，将洋甘菊总黄酮粗提液以3bv/h的上样流速进行上柱吸附，上样结束后用去离子水冲洗至流出液无色，再以70％的乙醇溶液洗脱，洗脱流速为3bv/h，收集洗脱40℃旋蒸浓缩后冷冻干燥得到洋甘菊总黄酮纯化物。
64.对比例4
65.称取5g未经过超临界萃取的洋甘菊粉末进行超声辅助提取，提取条件为，料液比1:25g/ml、超声时间15min、超声功率200w，乙醇浓度为50％，超声提取结束后，减压过滤得到洋甘菊总黄酮粗提液。将洋甘菊总黄酮粗提液40℃旋蒸浓缩后冷冻干燥得到洋甘菊总黄酮粗提物。
66.实施例6
67.将对比例1-2中的总黄酮纯化物进行纯度计算，计算结果如表1所示。
68.表1对比例1-2中总黄酮纯化物纯度
69.对比例总黄酮纯化物纯度(％)对比例152.28对比例251.07
70.由表1数据可以看出，当原料洋甘菊粉末由5g放大到200g时，得到的洋甘菊总黄酮纯化物纯度相当；图9为对比例1和对比例2得到的洋甘菊总黄酮纯化物，这说明本发明的工艺条件稳定可靠，具有工业化生产的潜力。
71.实施例7
72.将对比例1、3的总黄酮纯化物和对比例4得到的总黄酮粗提物进行纯度计算，计算结果如表2所示。
73.表2对比例1、3、4中总黄酮纯度
74.对比例黄酮纯度(％)对比例152.28对比例325.47对比例46.04
75.由表2数据可知，经过大孔树脂纯化之后，黄酮的纯度由6.04％上升到了52.28％，本发明的纯化工艺能有效的提高产物的纯度；经过超临界萃取后的黄酮纯度由25.47％上升到了52.28％，这说明洋甘菊脂溶性化合物的存在，会影响洋甘菊总黄酮的纯化过程，使得黄酮的纯度下降，超临界萃取能够高效的去除洋甘菊脂溶性化合物而不损失黄酮成分。
76.图10为对比例1、3、4得到的洋甘菊总黄酮，由图10可知，未经过纯化的洋甘菊总黄酮粗提物未黑色黏状物质，纯度不高；经过超临界萃取后的纯化物为黄色粉末，比没有经过超临界萃取的纯化物颜色更浅，纯度更高。

技术特征：
1.一种洋甘菊总黄酮的提取纯化方法，其特征在于，包括如下步骤：s1.将新鲜的洋甘菊整花烘干，烘干后的洋甘菊干花经粉碎机粉碎后过筛，将得到的洋甘菊粉末密封保存备用；s2.将洋甘菊粉末置于超临界co2装置中进行萃取，分别得到洋甘菊脂溶性化合物和超临界萃取后的洋甘菊粉末，密封保存备用；s3.将s2得到的超临界萃取后的洋甘菊粉末与乙醇溶液混合，进行超声辅助提取得到洋甘菊总黄酮粗提液；s4.将洋甘菊总黄酮粗提液上样于大孔树脂柱，对洋甘菊总黄酮进行纯化；s5.将纯化后的洋甘菊总黄酮旋蒸后，冷冻干燥得到洋甘菊总黄酮纯化物。2.根据权利要求1所述的一种洋甘菊总黄酮的提取纯化方法，其特征在于，步骤s2中，所述过筛为过40目标准筛。3.根据权利要求1所述的一种洋甘菊总黄酮的提取纯化方法，其特征在于，步骤s2中，所述超临界co2萃取条件为，萃取釜压力为25-30mpa，萃取釜温度为45-50℃，分离釜压力为5mpa，分离釜温度为55℃，co2流量为25l/h，超临界萃取40-60min。4.根据权利要求1所述的一种洋甘菊总黄酮的提取纯化方法，其特征在于，步骤s3洋甘菊粉末与乙醇的质量体积比为1:10-1:30g/ml。5.根据权利要求1所述的一种洋甘菊总黄酮的提取纯化方法，其特征在于，步骤s3超声时间为5-30min。6.根据权利要求1所述的一种洋甘菊总黄酮的提取纯化方法，其特征在于，步骤s3超声功率为100-500w。7.根据权利要求1所述的一种洋甘菊总黄酮的提取纯化方法，其特征在于，步骤s3乙醇的体积浓度为40-80％。8.根据权利要求1所述的一种洋甘菊总黄酮的提取纯化方法，其特征在于，步骤s4中，使用的大孔树脂为d-101型。9.根据权利要求1所述的一种洋甘菊总黄酮的提取纯化方法，其特征在于，步骤s4中，上样速度为3-5bv/h，洗脱速度为3-5bv/h，洗脱所用乙醇浓度为70％。10.根据权利要求1所述的一种洋甘菊总黄酮的提取纯化方法，其特征在于，步骤s5旋蒸温度为40-45℃。

技术总结
本发明公开了一种洋甘菊总黄酮的提取纯化方法。包括以下步骤：将新鲜的洋甘菊烘干粉碎过筛；将洋甘菊粉末置于超临界CO2装置中进行萃取，去除洋甘菊脂溶性化合物，得到超临界萃取后的洋甘菊粉末；将步骤2得到的超临界萃取后的洋甘菊粉末进行超声辅助提取，提取结束后减压过滤得到洋甘菊总黄酮粗提液；将洋甘菊总黄酮粗提液上样于大孔树脂柱，对洋甘菊总黄酮进行纯化。将纯化后的洋甘菊总黄酮旋蒸后，冷冻干燥得到洋甘菊总黄酮纯化物。本发明结合了超临界CO2和超声辅助提取技术，经过多次优化提取方法获得最有提取参数，同时能高效绿色环保的去除洋甘菊脂溶性物质，有效的提高了洋甘菊总黄酮纯化效率，具有良好的工业化生产前景。景。景。


技术研发人员：李映伟 邱志 王枫亮 李传茂
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/8/13