專利名稱：一種從植物提取液中分離富集有效成分的方法
一種從植物提取液中分離富集有效成分的方法發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種從植物提取液中分離富集有效成分的方法。
發(fā)明背景
植物提取物是以植物為原料，按照對提取的最終產(chǎn)品的用途的需要，經(jīng)過物理化學(xué)提取分離過程，定向獲取和濃集植物中的某一種或多種有效成分(如黃酮、生物堿、甙、 酸、多酚、多糖、萜類等)，而不改變其有效成分結(jié)構(gòu)形成的產(chǎn)品。植物提取物屬于中間體產(chǎn)品，可以應(yīng)用于藥品、保健食品、煙草、化妝品的原料或輔料等領(lǐng)域，具有廣泛的市場前景。 目前，植物提取已發(fā)展成一個年銷售額超過100億美元的新興產(chǎn)業(yè)。植物提取物的質(zhì)量控制常常采用高效液相色譜(HPLC)、紫外分光光度計(jì)(UV)等設(shè)備測定某一種或幾種有效成分單體的百分含量來確定。如何應(yīng)用最簡單的方法得到高純度的植物提取物仍是工業(yè)化生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵問題?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常采用樹脂分離、萃取等技術(shù)手段來分離富集植物提取物液中有效成分。樹脂分離的原理是通過樹脂吸附植物提取物液中的有效成分，通過不同溶劑將不同性質(zhì)的有效成分溶解洗脫下來，實(shí)現(xiàn)分離不同有效成分的目的。這種方法的缺陷是一是有機(jī)溶劑使用量大；二是樹脂的再生需要使用到酸堿和有機(jī)溶劑，對環(huán)境污染大，廢料處理能源消耗大、成本高；三是產(chǎn)成品的溶劑殘留量高，影響產(chǎn)成品使用的安全性。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種從植物提取液中分離富集有效成分的方法。分離效率高、有效成分損失少、有機(jī)溶劑和酸堿的使用量少、操作簡單方便。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案設(shè)計(jì)如下
一種從植物提取液中分離富集有效成分的方法，其特征在于采用切向流膜過濾系統(tǒng)分級過濾分離。
所述的一種從植物提取液中分離富集有效成分的方法，其特征在于多級切向流膜過濾系統(tǒng)由一級切向流膜超濾單元、二級切向流膜超濾單元直至η級切向流膜超濾單元依次串聯(lián)組成。
所述的一種從植物提取液中分離富集有效成分的方法，其特征在于切向流膜超濾單元包括儲罐、切向流膜超濾器；儲罐連接有進(jìn)料管，儲罐的出料口通過循環(huán)泵與切向流膜超濾器的進(jìn)料口相連；切向流膜超濾器的截留液出口通過回流管與儲罐進(jìn)料口相連；切向流膜超濾器的濾液出口經(jīng)出料管與下一級切向流膜超濾單元的進(jìn)料口相連。
超濾是一種與膜孔徑大小相關(guān)的篩分過程，以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力，以超濾膜為過濾介質(zhì)，在一定的壓力下，當(dāng)原液流過膜表面時，超濾膜表面密布的許多細(xì)小的微孔只允許水及小分子物質(zhì)通過而成為透過液，而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質(zhì)則被截留在膜的進(jìn)液側(cè)，成為濃縮液，因而實(shí)現(xiàn)對原液的的凈化、分離和濃縮的目的。
超濾原液一般指需要凈化、分離或濃縮的溶液，透過液指原液中透過超濾膜而被濾除大分子溶質(zhì)的那部分液體，濃縮液則是原液中因分離出透過液而剩余的高濃度溶液。超濾是過濾的一種類型，通常是指濾膜的孔徑范圍為0. 001-0. Ium(IkD-IOOOkD)，該濾膜孔徑小，可以提高過濾液的純度，但在植物提取物工業(yè)化生產(chǎn)中如果直接采用超濾膜進(jìn)行垂直過濾，所有的流體直接通過濾膜，被截留的物質(zhì)堆積于膜表面，形成濾餅，堵塞濾孔，隨著濾餅厚度的增加，通過濾膜的流量迅速下降直至完全停止，過濾效率低，因此在植物提取物工業(yè)化生產(chǎn)中尚未推廣使用超濾膜。超濾(Ultrafiltration，UF)是對溶液中的極小顆粒及可溶性分子進(jìn)行分離的方法，這種分離主要基于分子的大小，但濾膜介質(zhì)的通透性也會受樣品的化學(xué)、分子及電荷特性的影響。超濾通常只能分離哪些大小相差3-5倍以上的分子，而不適合分離大小差別不大的分子。
切向流超濾技術(shù)是近年來發(fā)明的一項(xiàng)新興技術(shù)，原理是液體切向(平行)于超濾膜表面，具有切向清掃作用，這種清掃作用避免了濾膜截留的物質(zhì)在膜表面形成濾餅，即所謂的“濃差極化”，特點(diǎn)是能有效保持濾孔暢通的狀態(tài)。切向流超濾技術(shù)在生物制品中應(yīng)用廣泛，從細(xì)菌和細(xì)胞培養(yǎng)液的澄清和濃縮，到分離純化過程中緩沖液的置換以及目標(biāo)分子的分離，都是極為關(guān)鍵的技術(shù)。然而該技術(shù)在植物提取物工業(yè)化生產(chǎn)中尚未應(yīng)用，通過兩次過濾及切向流技術(shù)使超濾膜在植物提取物工業(yè)生產(chǎn)中被推廣使用成為現(xiàn)實(shí)，提高植物提取物提取效率及質(zhì)量，尚未見報(bào)道。
切向流超濾技術(shù)是目前普通采用的一種膜分離技術(shù)，屬于分子量水平的切向流過濾，通常截留分子量范圍l-1000kD。
本發(fā)明所述的一種從植物提取液中分離富集有效成分的方法技術(shù)效果如下
一是除雜范圍廣，能夠截留比超濾膜孔隙尺寸大的所有物質(zhì)。
二是分離效率高。傳統(tǒng)過濾分離需要定時去除濾餅，工作量大，停機(jī)時間長。本發(fā)明所述分離方法由于切向流作用，濾膜表面不會產(chǎn)生濾餅，可實(shí)現(xiàn)持續(xù)分離操作，分離效率尚ο
三是有效成分損失少。傳統(tǒng)的樹脂分離首先將有效成分吸附在樹脂上，然后再通過溶劑將吸附在樹脂上的有效成分洗脫下來。由于吸附過程中樹脂使用量限制，一批提取液需分為多次進(jìn)行吸附，洗脫后，每次均有1-2%的有效成分會殘留在樹脂內(nèi)，不能有效回收，累積造成有效成分損失較大。本發(fā)明所述分離方法由于在分離過程取截留液則無有效成分損失，而實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作，處理能力大，取濾液也只有一次1-2%的有效成分的損失。
四是有機(jī)溶劑和酸堿的使用量少。樹脂分離，洗脫時需要使用樹脂體積2-4倍的有機(jī)溶劑，再生時需要樹脂體積2倍以上有機(jī)溶劑和酸堿。本發(fā)明所述分離富集方法過濾時，提取液直接通過膜過濾進(jìn)行分離，省去了洗脫和再生樹脂的有機(jī)溶劑和酸堿，節(jié)約了操作成本，減少了污染排放，對環(huán)境污染小，產(chǎn)成品有機(jī)溶劑殘留少，提高了產(chǎn)成品的品質(zhì)和安全性。
五是操作簡單方便。樹脂分離包括吸附、洗脫、再生，吸附需要調(diào)整提取液的濃度， 以符合樹脂吸附要求。樹脂用量、溶劑用量等需要嚴(yán)格的計(jì)算，吸附、洗脫、再生只能間歇操作。本發(fā)明所述分離富集方法過濾時，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作，不需調(diào)整特定濃度，操作簡單方便， 能耗少。
下面通過通過對比試驗(yàn)具體描述本發(fā)明的技術(shù)效果。
對比試驗(yàn)1 從枇杷葉乙醇提取液中分離富集總?cè)扑帷?br> 取Ikg干枇杷葉，制成20升枇杷葉乙醇提取液，分別取10升枇杷葉乙醇提取液，用安徽三星DlOl大孔吸附樹脂吸附和本發(fā)明方法德國賽多利斯超濾膜進(jìn)行分離富集總?cè)扑?。分離效果見下表
權(quán)利要求
1.一種從植物提取液中分離富集有效成分的方法，其特征在于采用切向流膜過濾系統(tǒng)分級過濾分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從植物提取液中分離富集有效成分的方法，其特征在于多級切向流膜過濾系統(tǒng)由一級切向流膜超濾單元(Al)、二級切向流膜超濾單元(A2)直至η級切向流膜超濾單元(An)依次串聯(lián)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從植物提取液中分離富集有效成分的方法，其特征在于切向流膜超濾單元包括儲罐(1)、切向流膜超濾器(3)；儲罐(1)連接有進(jìn)料管，儲罐(1)的出料口通過循環(huán)泵( 與切向流膜超濾器C3)的進(jìn)料口相連；切向流膜超濾器(3) 的截留液出口通過回流管(6)與儲罐(1)進(jìn)料口相連；切向流膜超濾器(3)的濾液出口經(jīng)出料管( 與下一級切向流膜超濾單元的進(jìn)料口相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從植物提取液中分離富集有效成分的方法。其特征在于多級切向流膜過濾系統(tǒng)由一級切向流膜超濾單元、二級切向流膜超濾單元直至n級切向流膜超濾單元依次串聯(lián)組成。本發(fā)明除雜范圍廣、分離效率高、有效成分損失少、有機(jī)溶劑和酸堿的使用量少、操作簡單方便。
文檔編號A61K36/00GK102512959SQ20111044864
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者劉志兵, 劉知民, 李水華, 李雄飛, 王俊杰 申請人:郴州市明潤生物制品有限公司