八角有效成分莽草酸提取新工艺

八角有效成分莽草酸提取新工艺八角是我国非木材特色林产品,产量和种植面积均占世界的85%，八角被发现含有一种重要的药用成分———莽草酸(shikimicacid),这是抗H5N1禽流感病毒药物“达菲”的重要成分,因此广受关注。莽草酸(Shikimicacid)是一种有机酸,大量存在于高等植物或微生物。由于八角科植物的果实中含有较大量的莽草酸,在八角的甲醇提取物中能含有超过10%的莽草酸,所以被作为提取莽草酸的资源植物。莽草酸为针状结晶体,是一种单体化合物,呈弱酸性,在水中的溶解度为0.18g·ml-1,基本上不溶于氯仿、苯和石油醚。目前主要利用浸提法和萃取法从八角中提取,然后根据莽草酸的特性来制定分离提纯工艺。

1.1工艺路线及主要技术(见图1)

2.实验方案

2.1浸提

主要目的是将八角果中的莽草酸最大程度地提取出来。按八角重量的8倍加入去离子水,加热温度不高于95℃,循环浸提2h,放出浸提液;再加入6倍去离子水量,循环浸提 1.5h,放出二次浸提液,合并浸提液(因八角果还可以用来提取茴油,而且进行了2次浸提,故不用将八角粉碎)。注意温度不能超过100℃或局部过热,防止将精油馏出,如利用茴油生产企业的水溶液进行生产则不存在此问题。

2.2浓缩

浓缩前先用800目滤布过滤,滤去沉渣后,用干燥或真空干燥等方式将浸提液浓缩至糖度62度左右(以糖度计测定为准),放出、冷却,待自然析晶后,分离水层和晶体层。

2.3醇沉

将自然析晶出来的粗莽草酸晶体反复用少量乙醇洗涤后,放置过夜,析出结

晶后过滤,晶体主要为莽草酸,供下个环节使用。多次洗涤的滤液合并一起进行浓缩,浓缩液留用再次析晶。

2.4返溶

将醇沉分离出来的莽草酸晶体用去离子水返溶,浓度较稀,检测溶液的pH值以6～7之间为宜。

2.5离子交换

目的是除去莽草酸析晶时混入的杂质(如糖类、蛋白、胶体、色素等)。将返溶液加氨水调节pH值至8～9后,将溶液缓慢通过大孔极性阴离子(OH-)交换柱,每1h通过离子交换树脂的液量控制在交换树脂体积的1/3～1/2。通过离子交换将莽草酸留在交换柱中,液体直接排放。加完莽草酸溶液后,为了洗净柱内残留的氨水,用去离子水反方向冲洗交换柱,直至排出液为中性后停止。

2.6洗脱

配制浓度为10%左右的冰醋酸溶液(pH值10左右),将莽草酸从离子交换树脂中洗脱出来,当检测到流出液为弱酸性时,接收洗脱液。加完冰醋酸溶液后,再用去离子水继续冲洗,将酸液全部洗出,直至检测洗出液为中性后停止。

2.7浓缩

将洗脱液进行浓缩,回收冰醋酸后,放出莽草酸溶液,冷却。1.2.8树脂脱色为了将莽草酸溶液中的色素脱除干净,还需将上述溶液进行树脂吸附脱色。主要采用大孔吸附树脂来脱除溶液中的色素。[5]当流出液为弱酸性时,开始接收液体。上完莽草酸溶液后再用去离子水冲洗至中性,停止上水及接液。

2.9浓缩、析晶

将脱色液进行浓缩至糖度60度,放出,在0～5℃下冷却析晶。析晶时,可根据情况加入晶种。

1.2.10抽滤、干燥用真空抽滤的办法将晶体分离出来,并进行真空干燥后即可得莽草酸产品。

3.树脂再生

离子交换树脂及大孔吸附树脂在每次使用后再生,具体方法是用10%的NaOH 溶液或HCl溶液浸泡12h后,用去离子水洗净后即可供下次使用。

4.产品质量

经本工艺生产的莽草酸, 因整个过程都是利用食用级辅料(乙醇、醋酸),在生产中不会带入其它污染 , 保证了产品质量。取样品 0.1 g 溶入甲醇中 ,用惠普 HP1050 液相色谱仪进行检测,检测条件如下[ 4] :

色谱柱:ZORBAX NH2(5 μm , 4.6 mm ×150 mm);

移动相:乙腈-2 %H3PO4(95∶5);

进样 :5 μm ; 流速:1 ml·min -1 ;

测定波长 213 nm , 带宽 4 nm ;参比渡长 300 nm ,带宽 80 nm 。

检测结果利用色谱—归一化法测得含量达 99.3 %,达到医药级标准。