專利名稱：一種超聲提取紫花苜蓿中香豆素的方法
技術領域：
本發明涉及紫花苜蓿中天然產物的提取方法，尤其是其中香豆素類天然產物的提取方法。
背景技術：
近年來，越來越多的研究表明，紫花苜蓿的莖和葉含有包括礦物營養素在內的50多種營養物質及未知生長因子，其營養成分比其它植物豐富許多，被稱為萬能植物(天然產物研究與開發，2009年第21期，346^353頁)。其中，紫花苜蓿含有紫苜蓿酚、苜蓿內酯、苜蓿擬雌內酯、紫花苜蓿醇等7種香豆素(coumarin，氧雜萘鄰酮)。香豆素是具有芳香甜味的鄰羥基桂皮酸的內酯，有多方面的生理活性，如抗菌、抗凝血、止血、平喘、祛痰、血管保護和抗心絞痛等作用。此外，香豆素還是被科學家充分肯定的抗癌物質。目前從有機植物 中提取香豆素的方法主要包括有機溶劑提取法和超臨界流體萃取法，主要適合于實驗室小規模樣品制備；使用的提取溶劑通常是有機溶劑，使粗提后的產物難以分離提純。本發明針對于大量樣品的處理需求，開發了一種高效、環保的香豆素類物種的提取方法，實現以較低濃度的有機溶劑水溶液實現對紫花苜蓿中總香豆素類營養成分的提取。

發明內容
本發明的目的在于提供一種高效、環保的方法來提取紫花苜蓿中香豆素。本發明首先提供一種超聲提取紫花苜蓿中香豆素的方法，包括溶劑提取的步驟，其特征在于所述的溶劑提取前先使用球磨處理原料與溶劑的混合物，再利用超聲振蕩處理球磨所得的原料衆料；所述的球磨處理轉速為20(T600r/min、球料質量比為2飛1、研磨時間為O. 5 5h、溫度40 60° C。優選的實施方式中，所述的原料與溶劑的混合物中還按原料質量添加了廣5%的5wt. %Naf ion以及5 10%的石墨。本發明的方法中所述的溶劑是C1-3短鏈醇的水溶液，其中C1-3短鏈醇體積百分含量不超過50%。優選乙醇體積含量為4(Γ50%的乙醇-水混合溶液。本發明的方法中所述的原料與溶劑的料液比為lg:l(T20ml。本發明的方法中所述的超聲振蕩處理的溫度為4(Γ60° C，時間為5 30min。本發明另一優選的實施方式中，所述方法還包括對所述原料的預處理步驟，是將紫花苜蓿原料干燥至含水率為2 10%時進行機械粉碎，并過40目篩。最為優選地，本發明所述的方法包括如下步驟①采集紫花苜蓿原料，干燥，使原料含水率為2 10% ；②將干燥后的紫花苜蓿原料進行機械粉碎后，過40目篩，得紫花苜蓿原料粉末；③向步驟②所得的原料粉末中按照料液比lg:l(T20ml加入乙醇體積濃度為40^50%的乙醇-水混合溶液，攪拌均勻后加入Nafion和石墨,混合均勻得混合物料；④將步驟③的混合物料置于球磨罐中，球料質量比為2飛1，設定球磨轉速為20(T600r/min，研磨時間為O. 5 2h，循環水溫度為溫度40 60° C，制得混合漿料；⑤將步驟④所得的混合漿料置于容器中進行超聲振蕩處理，超聲頻率為40KHz，設定溫度為40 60° C，時間為l(T20min ；⑥使用孔徑為O. 4 μ m的濾膜對步驟⑤處理后混合物進行真空抽濾；⑦使用溫度為4(T60 ° C的乙醇體積濃度為4(Γ50%的乙醇-水混合溶液沖洗濾渣3^5次，合并濾液；
⑧對濾液進行減壓蒸餾，得到香豆素粗提物。所得到的香豆素粗提物可通過現有技術中的方法進一步提純，比如高效液相的方法，此處不再贅述。采用本發明所述的上述方法能以較低濃度的醇-水混合溶劑實現對香豆素快速、高效的提取，適用于大量樣品的處理。助劑的使用有效地提高了低醇溶劑對香豆素的提取率。
具體實施例方式下面的實施例可以使本領域的普通技術人員更全面地理解本發明，但不以任何方式限制本發明。如無特殊說明，本發明中采用香豆素(Sigma)為對照品，采用高效液相色譜法檢測香豆素含量，具體檢測方法參見文獻(中國中藥雜志，2005年第30卷第14期，1080^1082頁)。本發明所述及的Nafion是質量濃度為5% (5wt. %)的Nafion溶液，購自美國Dupont 公司。。本發明所述石墨購自阿法埃莎(天津)化學有限公司。本發明所述球磨機購自南京南大儀器廠，型號是QM-3SP4行星式球磨機；其中球磨罐材質是不銹鋼，磨球材質是瑪瑙。實施例I①原料的采集與處理采集紫花苜蓿的葉和莖，自來水清洗干凈后用去離子水沖洗，切成2 3cm的小塊，曬干至含水量約2 10% ；②預處理將上述干燥后的紫花苜蓿原料進行機械粉碎，過篩孔內徑40目篩，得較小顆粒的原料粉末；③取20g上述處理后的紫花苜蓿原料，加入120ml pH值為12的堿性去離子水，攪拌均勻后，加入2g石墨和lg5wt. %的Nafion溶液,超聲振蕩IOmin,使混合均勻，加入180ml乙醇，混合均勻得到混合物料；④將步驟③的混合物料置于球磨罐中，控制磨球和混合物料的質量比為4:1，設定球磨轉速為500r/min，研磨時間為lh，循環水溫度為溫度60° C ；⑤對步驟④所得的漿液置于燒杯中進行超聲振蕩處理，超聲頻率為40KHz，設定溫度為60° C，時間為15min;⑥使用孔徑為O. 4 μ m的濾膜對步驟⑤所得的產物進行真空抽濾；⑦使用60° C、乙醇體積含量為40%的乙醇-水混合溶液沖洗濾渣4次，合并濾液；
⑧對濾液進行減壓蒸餾，得香豆素粗提物。產物檢測取步驟⑧產物進行含量測定，經換算，香豆素的提取率8. 02%。。實施例2按照實施例I步驟①和②的方法采集和預處理樣品；③取20g紫花苜蓿原料，加入150ml乙醇，均勻浸透，加入Ig 5wt. %Nafion溶液和2g的石墨，攪拌均勻，再加入pH值為12的去離子水150ml,攪拌均勻后超聲振蕩15min,使混合均勻得到混合物料；④將步驟③的混合物料置于球磨罐中，控制磨球和混合物料的質量比為4:1，設定球磨轉速為300r/min，研磨時間為lh，循環水溫度為溫度60° C ；⑤對步驟④所得的漿液置于燒杯中進行超聲振蕩處理，超聲頻率為40KHz，設定溫 度為60° C，時間為15min;⑥使用孔徑為O. 4 μ m的濾膜對步驟⑤所得的產物進行真空抽濾；⑦使用溫度為60 ° C、乙醇體積含量為50%的乙醇-水混合溶液沖洗濾渣5次，合并濾液；⑧對濾液進行減壓蒸餾，得香豆素粗提物。產物檢測取步驟⑧產物進行含量測定，經換算，香豆素的提取率9. 80%。。對比實施例I按照實施例I步驟①和②的方法采集和預處理樣品。設置5個測試組，分別為A、B、C、D和E，按照如下方法處理A :采用實施例2的方法處理樣品和提取產物；B :按照實施例2的方法處理和提取樣品，但在步驟③中除去加入石墨的操作；C :按照實施例2的方法處理和提取樣品,但在步驟③中除去加入5wt. %Nafion溶液的操作；D :按照實施例2的方法處理和提取樣品，但在步驟③中除去加入石墨和5wt. %Nafion溶液的操作；E :使用與實施例2相同的提取溶劑(50v. %乙醇水溶液)、料液比例(2g:300ml)和提取溫度(60° C)，但不加入石墨和Nafion溶液，浸提，原料與溶劑的接觸時間與其余四組相同；然后采用同實施例2步驟④ ⑥的方法進行樣品后處理；以上5組樣品產物檢測方法同實施例2 ;檢測后經換算，得三組樣品的香豆素的提取率分別是A :9. 80%,B 3. 05%, C :4.01%, D :2. 20%，E :0. 55%。從檢測結果來看，合并使用球磨及超聲處理大大提高香豆素的提取率；助劑的使用又進一步提高提取率。并且合并使用石墨及Nafion (A)作為助劑時，目標產物的提取率高于單獨使用二者(C、D)時效果的疊加。對比實施例2按照實施例I步驟①和②的方法采集和預處理樣品。設置2X3組檢測樣品(A、B、C、及 A’、B’、C’)，其中樣品A、B、C以50%的醇水溶劑為提取溶劑，其余條件按照如下設置A :按照實施例2的方法處理樣品和提取產物；B :按照對比實施例I中樣品D的方法處理樣品和提取產物；
C :按照對比實施例I中樣品E的方法處理樣品和提取產物；樣品A’、B’、C’以乙醇為提取溶劑，其余條件按照如下設置A’ 按照實施例2的方法處理樣品和提取產物；B’ 按照對比實施例I中樣品D的方法處理樣品和提取產物；C’ 按照對比實施例I中樣品E的方法處理樣品和提取產物；
以上6組樣品產物檢測方法同實施例2，檢測換算得三組樣品的香豆素的提取率分別是 A :9· 80%。，B :2· 20%。，C :0· 55%。，A’ :6· 08%。，B’ :3· 32%0，C，:1.25%0。從該結果可見，球磨超聲的使用、助劑的使用，對以水含量較高的提取溶劑提取香豆素的提取率的促進作用更明顯，而對以醇溶劑提取香豆素的提取率的促進作用相對不明顯。
權利要求
1.一種超聲提取紫花苜蓿中香豆素的方法，包括溶劑提取的步驟，其特征在于所述的溶劑提取前先使用球磨處理原料與溶劑的混合物，再利用超聲振蕩處理球磨所得的原料漿料；所述的球磨處理轉速為20(T600r/min、球料質量比為2 6: I、研磨時間為O. 5 5h、溫度40 60° C0
2.權利要求I所述的方法，其特征在于所述的原料與溶劑的混合物中還按原料質量添加了 Γ5%的5wt. %Nafion以及5 10%的石墨。
3.權利要求I或2所述的方法，其特征在于所述的溶劑是C1-3短鏈醇的水溶液，其中C1-3短鏈醇體積百分含量不超過50%。
4.權利要求3所述的方法，其特征在于所述醇水溶液中的醇是乙醇，其體積含量為40 50%。
5.權利要求3所述的方法，其特征在于所述的原料與溶劑的料液比為lg:l(T20ml。
6.權利要求3所述的方法，其特征在于所述的超聲振蕩處理的溫度為4(Γ60°C，時間為 5 30min。
7.權利要求I所述的方法，其特征在于還包括對所述原料的預處理步驟，是將紫花苜蓿原料干燥至含水率為2 10%時進行機械粉碎，并過40目篩。
8.權利要求2所述的方法，包括如下步驟 ①采集紫花苜蓿原料，干燥，使原料含水率為2 10%； ②將干燥后的紫花苜蓿原料進行機械粉碎后，過40目篩，得紫花苜蓿原料粉末； ③向步驟②所得的原料粉末中按照料液比lg:l(T20ml加入乙醇體積濃度為4(Γ50%的乙醇-水混合溶液，攪拌均勻后加入Nafion和石墨,混合均勻得混合物料； ④將步驟③的混合物料置于球磨罐中，球料質量比為2飛1，設定球磨轉速為20(T600r/min，研磨時間為O. 5 2h，循環水溫度為溫度40 60° C，制得混合漿料； ⑤將步驟④所得的混合漿料置于容器中進行超聲振蕩處理，超聲頻率為40KHz，設定溫度為40 60° C，時間為l(T20min ； ⑥使用孔徑為O.4 μ m的濾膜對步驟⑤處理后的混合物進行真空抽濾； ⑦使用溫度為4(T60°C的乙醇體積濃度為4(Γ50%的乙醇-水混合溶液沖洗濾渣3 5次，合并濾液； ⑧對濾液進行減壓蒸餾，得到香豆素粗提物。
全文摘要
一種超聲提取紫花苜蓿中香豆素的方法，包括溶劑提取的步驟，所述的溶劑提取前先使用球磨處理原料與溶劑的混合物，再利用超聲振蕩處理球磨所得的原料漿料；所述的球磨處理轉速為200~600r/min、球料質量比為2~6:1、研磨時間為0.5~5h、溫度40~60°C。采用本發明所述的上述方法能以較低濃度的醇水混合溶劑實現對香豆素快速、高效的提取，適用于大量樣品的處理。助劑的使用有效地提高了低醇溶劑對香豆素的提取率。
文檔編號A61P9/10GK102872185SQ20121035611
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月21日 優先權日2012年9月21日
發明者姜健, 王冰, 張鳳杰, 烏云娜, 楊寶靈 申請人:大連民族學院