一种水飞蓟宾的提取工艺的制作方法

本发明涉及水飞蓟宾,特别是涉及一种水飞蓟宾的提取工艺。
背景技术:
1、水飞蓟宾(silybin)是一种从菊科植物水飞蓟(silybummarianum)的果实中提取的黄酮类化合物,具有显著的保肝护肝、抗氧化、抗炎和抗癌等多种生物活性,广泛应用于医药、保健品和化妆品等领域。水飞蓟宾的提取和纯化工艺对其最终产品的质量和经济效益具有重要影响。然而,水飞蓟宾主要存在于植物细胞内,传统的提取方法通常依赖于有机溶剂的溶解和萃取,这不仅提取效率低,而且易导致热敏性成分的降解和溶剂残留,限制了其应用和推广。
2、为了解决这一问题,近年来研究人员开始探索在水飞蓟宾提取工艺中引入酶解技术。酶解技术利用特定的酶类(如纤维素酶或果胶酶)降解植物细胞壁,破坏细胞结构,从而释放出细胞内的水飞蓟宾。纤维素酶主要作用于植物细胞壁中的纤维素,能够将其降解为葡萄糖等小分子;果胶酶则主要降解细胞壁中的果胶物质,使得细胞壁的完整性被破坏,促进水飞蓟宾的释放和溶解。
3、酶解过程具有以下优势:
4、提高提取效率:酶解作用能够显著破坏植物细胞壁,释放出更多的水飞蓟宾,提高提取率。
5、温和的操作条件:酶解过程通常在较低的温度和中性或微酸性条件下进行,避免了高温和强酸碱对热敏性成分的破坏。
6、环保和安全:酶解技术不依赖有机溶剂,减少了溶剂残留的风险,更加环保和安全。
7、尽管酶解技术在理论上具有诸多优势,但在实际应用中仍面临一些挑战。例如,酶的活性和稳定性受到多种因素的影响,酶解条件的优化需要大量实验数据的支持。此外,不同植物材料的细胞壁组成和结构差异较大,需要针对不同材料选择合适的酶类和工艺参数。
8、因此,开发一种高效的酶解辅助水飞蓟宾提取工艺,不仅能够显著提高水飞蓟宾的提取率和纯度,而且能够降低生产成本,具有重要的研究价值和应用前景。这将为水飞蓟宾的工业化生产和广泛应用提供新的技术途径和解决方案。
技术实现思路
1、尽管酶解技术在理论上具有诸多优势,但在实际应用中仍面临一些挑战。例如,酶的活性和稳定性受到多种因素的影响,酶解条件的优化需要大量实验数据的支持。此外,不同植物材料的细胞壁组成和结构差异较大,需要针对不同材料选择合适的酶类和工艺参数。
2、本技术提供一种水飞蓟宾的提取工艺,包括如下技术步骤:
3、s1.选择优质的水飞蓟果实,去除杂质并清洗干净,将清洗后的果实在60℃以下的温度下干燥,直至水份含量降至10%以下,将干燥后的果实粉碎至40-60目粉末,备用;
4、s2.将处理后的水飞蓟粉末按固液质量比1:10加入酶液中进行酶解,酶解完成之后,将酶解液加热至90℃,保持10分钟以终止酶活性,然后迅速冷却至室温;
5、s3.将酶解终止后的混合物加入提取液中,在60℃条件下搅拌提取2小时,使用滤布或滤纸过滤提取液,去除固体残渣,收集滤液;
6、s4.将滤液在减压条件下浓缩,蒸发乙醇至滤液体积的1/4,将浓缩液与等体积的乙酸乙酯混合,振荡提取3次,每次10分钟,合并乙酸乙酯层,将合并的乙酸乙酯层在40℃条件下减压干燥,获得粗提物;
7、s5.将粗提物溶解于适量乙醇-水混合溶剂中,加热至溶解完全后,缓慢冷却至室温,并置于4℃条件下过夜,使水飞蓟宾结晶析出,使用滤纸过滤析出的结晶,洗涤后干燥,即得高纯度水飞蓟宾产品。
8、通过采用上述技术方案,选择优质的果实并去除杂质,可以提高提取物的纯度,清洗去除表面灰尘和污染物,确保提取物的安全性,干燥至水份含量降至10%以下可以防止微生物的生长和酶的自发降解。将果实粉碎至40-60目粉末,可以增加表面积,提高后续酶解和提取效率,利用酶液降解植物细胞壁,释放水飞蓟宾,加热至90℃并保持10分钟,能有效地终止酶的活性,防止酶在后续步骤中继续作用,影响提取物的纯度。迅速冷却至室温可以防止高温对提取物的进一步影响,使用70%的乙醇作为提取液,能够溶解水飞蓟宾等目标成分,同时减少水分和杂质的溶解,在减压条件下浓缩滤液,蒸发乙醇至滤液体积的1/4,可以有效地提高提取物的浓度,减少溶剂用量和操作成本,将浓缩液与等体积的乙酸乙酯混合,通过振荡提取3次,每次10分钟,可以充分提取水飞蓟宾,乙酸乙酯能够溶解更多的目标成分,同时排除水溶性杂质,合并乙酸乙酯层并在40℃条件下减压干燥,能够去除乙酸乙酯,得到粗提物,为后续纯化步骤做好准备,将粗提物溶解于乙醇-水混合溶剂中,通过加热使其完全溶解,然后缓慢冷却并在4℃条件下过夜,可以诱导水飞蓟宾结晶析出,使用滤纸过滤析出的结晶,并通过洗涤去除残留杂质,最终干燥得到高纯度的水飞蓟宾产品。
9、作为一种水飞蓟宾的提取工艺的优选技术方案,所述酶液包括纤维素酶液和果胶酶液。
10、通过采用上述技术方案,纤维素酶和果胶酶的提取原理是通过它们特有的酶解作用来降解植物细胞壁的主要成分,纤维素酶水解纤维素分子中的β-1,4-糖苷键生成可溶性低聚糖和葡萄糖,而果胶酶则水解果胶分子中的α-1,4-糖苷键,生成半乳糖醛酸和其他可溶性低聚糖。这些酶的协同作用有效破坏细胞壁结构,释放细胞内的活性成分,提高目标产物的提取效率。
11、作为一种水飞蓟宾的提取工艺的优选技术方案,所述纤维素酶液的浓度为1wt%,所述果胶酶液的浓度为0.5wt%,所述纤维素酶液与所述果胶酶液的质量比为(2至6):1。
12、通过采用上述技术方案,优选了纤维素酶液的浓度、果胶酶液的浓度以及纤维素酶液与果胶酶液的质量比,可以实现高效、温和的酶解过程,显著提高水飞蓟宾的提取效率和纯度,同时降低生产成本。这种优化的技术方案在实际应用中具有很高的实用价值。
13、作为一种水飞蓟宾的提取工艺的优选技术方案,酶解条件为:使用柠檬酸-磷酸盐缓冲液调节溶液ph至5.0,并且在50℃条件下搅拌酶解4小时。
14、通过采用上述技术方案,使用柠檬酸-磷酸盐缓冲液调节溶液ph至5.0,并在50℃条件下搅拌酶解4小时,能够维持酶的最佳活性和稳定性,提高酶解反应速率和效率,确保充分酶解,同时减少热敏性成分的降解,从而显著提高水飞蓟宾的提取效率和纯度。这些优化条件对于实现高效、稳定和高质量的提取工艺具有重要作用。
15、作为一种水飞蓟宾的提取工艺的优选技术方案,所述提取液为70vol%的乙醇溶液中。
16、通过采用上述技术方案,使用70vol%的乙醇溶液作为提取液在水飞蓟宾的提取工艺中起到了提高溶解性和选择性、优化提取效率、抑菌防腐、易于后续处理以及提高提取物纯度和质量的多重作用。这种溶液既能有效提取目标成分,又能保持提取物的高纯度和高活性,是一种理想的提取溶剂。
17、作为一种水飞蓟宾的提取工艺的优选技术方案,酶解终止后的混合物和提取液的质量比为1:10。
18、通过采用上述技术方案,通过使用酶解终止后的混合物与提取液(70vol%乙醇溶液)的质量比为1:10,可以确保水飞蓟宾及其他可溶性成分的充分溶解,提高提取效率和纯度,减少杂质干扰,并优化后续的处理步骤。这种优化的比例能够实现高效、稳定和高质量的提取工艺。
19、本发明通过优化纤维素酶和果胶酶的使用比例,使用柠檬酸-磷酸盐缓冲液调节酶解液的ph值,并在特定温度和时间条件下进行酶解,显著提高了水飞蓟宾的提取率和纯度;具体效果包括:
20、1.提高提取效率:通过酶解步骤,有效地破坏植物细胞壁,释放更多的水飞蓟宾,提高了提取率;
21、2.优化提取条件:使用70vol%的乙醇作为提取溶剂,在60℃条件下搅拌提取,进一步提高了提取效率和产物纯度;
22、3.高纯度产品:通过一系列提取和纯化步骤,最终获得了高纯度的水飞蓟宾产品,纯度可达99.5%;
23、4.环保和安全:酶解过程在温和的条件下进行,避免了高温和强酸碱对热敏性成分的破坏,同时减少了有机溶剂的使用和残留,更加环保和安全。
技术研发人员:赵永强,姜鸿奇,贾洪涛,贾利贺,苏龙,王岩,马亚琼
技术所有人:内蒙古昶辉生物科技股份有限公司
备 注:该技术已申请专利,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。
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