专利名称：从植物原料中提取低聚原花青素的方法
技术领域：
本发明涉及一种从植物原料中提取低聚原花青素的方法。
原花青素在自然界以不同的含量和复杂的结合状态，包括各种聚合度的聚合物，从单体到栎鞣红类型的聚合物，广泛存在于多种蔬菜、水果、植物籽仁、叶片、枝干和树皮等等之中。植物体内的这种化合物只有在经过酶的作用后才呈现兰色或红色。原花青素是儿茶素、表儿茶素或二者相混合的聚合物，儿茶素与表儿茶素为立体异构体，它们的低聚物一般是指聚合度≤15的聚合物。
儿茶素和表儿茶素具有下列分子结构1所示的分子结构。当它们形成聚合物时，单体之间，在第4与第6，或第4与第8位置上相互连接。由于单体、连接位置和聚合度的不同，低聚原花青素可以有多种类型的分子。已经测定结构的有二聚体A1、A2……， B1、B2……B8，和三聚体C1、C2……C8，T1、T2、……T8等等聚合物。分子结构2～分子结构4为原花青素二聚体(B1和B2)、三聚体(C1)和聚合度小于等于15的低聚原花青素的分子结构式。各分子结构如下 分子结构1 分子结构2 分子结构3 分子结构4
由上述分子结构可见，按照它们的分子结构，可以归类为多酚或类黄酮化合物。
本文以下提到低聚原花青素时，所指的主要是二聚体及三聚体等低聚物这类化合物。
低聚原花青素是已知最强的天然抗氧化剂，其抗氧化能力远强于维生素E和维生素C，并且在人体中具有很高的生物利用度。在植物体内与低聚原花青素共存的高聚原花青素在人体中不具有生物活性。低聚原花青素被摄入人体后，作为优越的抗氧化剂，能有效地清除自由基，保护细胞免遭自由基的损伤，从而减小由于自由基的破坏作用而造成的多种疾病，包括癌症、冠心病、糖尿病引起的视网膜病等疾病的发病几率；减轻过敏症、外伤青肿、水肿、炎症等症状；提高人体免疫力；减缓各种早老性、退行性疾病，例如早老性痴呆、老年性白内障等疾病的进程；能使低密度胆固醇水平和血小板的凝聚性降低，从而降低动脉粥样硬化和心血管疾病的发病几率；更由于其与胶原蛋白和弹性蛋白之间有高度的亲和力，因而能对心、脑血管、关节和皮肤等起到特殊的保护作用。特别值得指出的是，低聚原花青素是唯一能透过血脑屏障而对脑细胞提供抗氧化保护作用的抗氧化剂。此外实验还证实，低聚原花青素与维生素C之间有协同作用，当维生素C在人体内遇到自由基时，将向自由基贡献电子，使之成为正常的分子，同时自身成为对人体既无益又无害的弱自由基而被排出体外。低聚原花青素能使失去活性的维生素C反复再生。这种协同作用显著地增强了维生素C的抗氧化能力，使人体内少量的维生素C能清除较大量的自由基。
自从20世纪50年代初发现低聚原花青素对人体的特殊保护和治疗作用以来，先是在欧洲，后来在北美，已经应用了几十年，并且经过广泛的动物实验和临床实验研究，从未有过任何毒副作用的报道。法国巴斯德研究所和德国细胞学研究所以及其它国际知名研究机构的实验工作证实，低聚原花青素没有任何急、慢毒性，不致癌，不致畸胎，不引起突变，不引起过敏，其安全性与维生素C等同。可以肯定地说原花青素是一种完全无毒、十分安全且对维护人体健康有很高价值的物质。
总之，低聚原花青素具有不可忽视的保健和医用价值，在保健品、食品、护肤美容品和医药工业等方面有着广阔的直接应用和二次开发前途。
本发明的目的是提供一种从植物原料中提取低聚原花青素的方法，运用该方法从天然植物原料中提取主要成分为二聚体和三聚体的低聚原花青素，操作简便，易于实现，且产品中低聚原花青素含量较高。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案这种从植物原料中提取低聚原花青素的方法，包括以下步骤a、将干燥的含原花青素的植物原料粉碎至适当的粒度；b、加入浸出溶剂制备含原花青素的浸出液；c、在所得的浸出液中加入无机盐使杂质沉淀；d、以极性有机溶剂萃取低聚原花青素；e、以非极性有机溶剂使低聚原花青素从极性有机溶剂中析出；f、对析出的产物作纯化处理。
可以用来提取低聚原花青素的植物原料甚多，各种原料中多酚或类黄酮化合物的成份和含量不同，其中低聚原花青素含量较高、来源较广、价格较低的有葡萄渣(葡萄皮及葡萄籽的混合物)、山植果实、花生红衣和镰叶罗汉松、大叶南洋杉、红豆杉、赤松以及海岸松等的树叶、球果或树皮等等。葡萄渣是指葡萄果实经压榨取汁，用于制作葡萄汁饮料或葡萄酒的副产物。
各种原料中低聚原花青素的含量和提取率因植物品种和生长环境条件的不同而异，原料如在高温、潮湿的环境中长时间储存或经长途运输，将使提取率大为降低。因此，在获得原料后，应尽可能及时就地或就近进行非高温干燥处理，然后再存放留待提取。
本发明方法步骤中所述的含原花青素的最佳植物原料主要为葡萄渣、山楂果实、花生红衣或前述品种松、杉的树叶、球果或树皮等。
本发明的方法基于下述原理低聚原花青素分子中含有多个羟基，因此易溶于水、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、乙酸乙酯等极性溶剂或其中几种溶剂的混合物；不易溶于乙醚、二氯甲烷、氯仿等非极性溶剂或它们的混合物。这些溶剂都是在食品和药物的加工和制备中可以使用的溶剂。巧妙地利用低聚原花青素的上述性质，可以将其与原料中的大量杂质分离。
本发明是以有机溶剂萃取和选择性沉淀的方法获得高浓度的低聚原花青素制品。具体方法如下一、原料的准备将经过非高温干燥的含原花青素的植物原料粉碎至适当的粒度(原料未经粉碎，或虽经粉碎但粒度过大，均将使浸出率降低)。
二、浸出及初步分离根据原料的不同，加入足量的水或水与酒精或丙酮的混合液，在室温至100摄氏度下浸渍，不断地充分搅拌以促进浸出。
将上述固液混合物静置，待未溶解的固体沉降后，倾滗出上清液，或者通过离心或过滤进行固液分离。用同种溶剂反复浸渍滤渣2-3次。合并各次所得溶液。
在合并的溶液中加入无机盐至饱和浓度，使杂质沉淀。所加无机盐可以是硫酸铵、氯化铵、硫酸钠、氯化钠或氯化钙。经过离心或过滤以除去沉淀。
三、萃取及分相以适量的有机溶剂对上述溶液进行萃取。通过离心或经过足够长时间的放置，分离出水相、有机相和胶体层。所用有机溶剂应是不溶于水的极性有机溶剂，或几种极性有机溶剂的混合物。重复萃取2～5次。分别合并各次所得有机相和胶体层。
合并的胶体层再经过离心或较长时间放置。进一步分离出的澄清有机溶液与上述有机相合并。
四、脱水处理在合并的有机溶剂萃取液中加入干燥剂，例如无水硫酸钠或无水氯化钙等，以除去其中所含的水分。对萃取液进行脱水处理可以提高下述析出步骤中的回收率。
五、浓缩有机相及回收有机溶剂减压蒸馏上述有机萃取液，使之浓缩至原体积的1/5至1/10，同时回收有机溶剂，留待循环使用。
六、析出将上述浓缩的有机溶液逐步加入数倍于其体积的非极性溶剂中，同时不断搅拌后者，此时低聚原花青素将析出。所用非极性溶剂可以是前述非极性溶剂(乙醚、二氯甲烷、氯仿等)中的一种或其中几种的混合物。
以少量同种非极性溶剂洗涤所得沉淀2-3次。
用过的非极性溶剂，经减压蒸馏后，可以循环使用。
七、纯化用适量的上述极性有机溶剂溶解经过洗涤的沉淀，除去可能出现的不溶物质。再将所得有机溶液逐步加入数倍于其体积的非极性溶剂中，重复上述析出步骤。
重复这一纯化步骤若干次，即可获得精制的产品。
用上述方法提取、分离和纯化获得的低聚原花青素为浅米色无定形粉末，无嗅，全溶于水。干品在室温下稳定，在干燥环境中可以无限期保存。
本发明的方法由于采用上述技术方案，具有以下优点原料容易获得，而且价格低廉；所用试剂均为常用试剂，且可在回收后再使用以降低生产成本，减少污染；操作条件比较简单，易于实现；所得产品中原花青素含量较高；提取原花青素后的残渣还可用作优质饲料或肥料，具有显著的商业优势。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例从葡萄渣(或山楂果实)中提取低聚原花青素。
1、将干燥的葡萄渣(或山楂果实)原料粉碎至18～100目。
2、向经过粉碎的原料中加入8-15倍于其质量的水或水与丙酮的混合液(水与丙酮之比为1(0～0.5))，在室温至50摄氏度下浸渍并充分搅拌1～4小时。
3、经过静置沉降，过滤或离心除去渣滓，保留浸出液。
4、用水或水与丙酮的混合液反复浸渍上述渣滓2-5次，所得浸出液均与上述浸出液合并。
5、在上述合并液中加入硫酸铵或氯化钠至其饱和浓度。离心或过滤以除去沉淀物，保留溶液。
6、以乙酸乙酯对上述溶液进行萃取，乙酸乙酯与上述溶液的体积比为1∶(2～10)。
7、将萃取液静置4～100小时，或者离心以提高分层速度。分离水相、有机相和胶体层。
8、以乙酸乙酯对上述水相再萃取1～4次。用同上方法分离水相、有机相和胶体层。分别合并各次萃取所得的有机相和胶体层。
9、将合并的胶体层静置24～48小时，待其进一步分层，或者离心以提高其分层的速度。分离出的有机相与步骤7中的有机相合并。
10、在合并的有机相中加入无水硫酸钠或无水氯化钙等干燥剂，以除去其中残留的水分。通过离心或过滤分离有机溶液与干燥剂。干燥剂经回收脱水后留待循环使用。
11、将干燥后的有机溶液在减压下蒸馏，使之浓缩至原体积的1/10左右，同时回收有机溶剂，留待循环使用。
12、将上述浓缩有机溶液逐步加入1～4倍于其体积的氯仿中，同时不断搅拌氯仿，使低聚原花青素析出。过滤或离心以分离出沉淀，收集沉淀。
13、以少量氯仿洗涤分离出的沉淀。合并各次所用氯仿，经蒸馏回收后留待循环使用。
14、所得沉淀中原花青素的含量不低于60％，其它为残留的果胶、醣类、蛋白质和分子量较小的酚类化合物。将所得沉淀溶于水，再用乙酸乙酯进行萃取，然后在氯仿中沉淀。重复这一操作1～3次，可以将产品纯化至所需纯度，进一步提高其中低聚原花青素的含量。
上述产品经真空干燥或低温减压干燥，同时除去残留的有机溶剂，加入配料和辅料后装入胶囊、压制成片剂或者制成冲剂，以供口服。亦可作为二次开发的原料，用于生产保健食品、饮料或护肤美容品。
以葡萄渣为原料获得的产品呈纯正的浅米色，以山楂果实为原料获得的产品则略带红色，经多次纯化后，红色将消减。无论是用其中何种原料，以上述方法提取和纯化后获得的产品化学性质均稳定，在室温和干燥的条件下均可无限期储存。
权利要求
1.一种从植物原料中提取低聚原花青素的方法，该方法包括如下步骤a、将干燥的含原花青素的植物原料粉碎至适当的粒度；b、加入浸出溶剂制备含原花青素的浸出液；c、在所得的浸出液中加入无机盐使杂质沉淀；d、以极性有机溶剂萃取低聚原花青素；e、以非极性有机溶剂使低聚原花青素从极性有机溶剂中析出；f、对析出的产物作纯化处理。
2.根据权利要求1所述的从植物原料中提取低聚原花青素的方法，其特征在于所述的含原花青素的植物原料为葡萄渣、山楂果实、花生红衣和镰叶罗汉松、大叶南洋杉、红豆杉、赤松以及海岸松等的树叶、球果或树皮。
3.根据权利要求1所述的从植物原料中提取低聚原花青素的方法，其特征在于所述的浸出溶剂为水及水与酒精或丙酮的混合液。
4.根据权利要求1所述的从植物原料中提取低聚原花青素的方法，其特征在于所述的使混合液杂质沉淀的无机盐可以是硫酸铵、氯化铵、硫酸钠、氯化钠或氯化钙。
5.根据权利要求1所述的从植物原料中提取低聚原花青素的方法，其特征在于所述的极性有机溶剂可以是乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、乙酸乙酯或其中几种溶剂的混合物。
6.根据权利要求1所述的从植物原料中提取低聚原花青素的方法，其特征在于所述的非极性有机溶剂可以是乙醚、二氯甲烷、氯仿或它们的混合物。
7.根据权利要求1所述的从植物原料中提取低聚原花青素的方法，其特征在于所述的步骤d可重复2～5次。
8.根据权利要求1所述的从植物原料中提取低聚原花青素的方法，其特征在于所述的以非极性有机溶剂使低聚原花青素从极性有机溶剂中析出的具体方法是通过将低聚原花青素在极性有机溶剂中的浓缩溶液加入到较大量的非极性有机溶剂中，使低聚原花青素析出而与杂质分离。
9.根据权利要求1所述的从植物原料中提取低聚原花青素的方法，其特征在于步骤f中所述的析出产品可多次再溶解和再析出进行纯化。
10.根据权利要求1所述的从植物原料中提取低聚原花青素的方法，其特征在于实施步骤d、e中同时回收各种极性、非极性有机溶剂，以供循环使用。
全文摘要
一种从植物原料中提取低聚原花青素的方法,该方法包括步骤如下:将干燥的植物原料粉碎;制备含原花青素的浸出液;加入无机盐使杂质沉淀;以极性有机溶剂萃取低聚原花青素;以非极性有机溶剂使低聚原花青素从极性有机溶剂中析出;对析出的产物作纯化处理。本发明方法的原料容易获得,生产成本低,污染少;操作条件比较简单,易于实现;所得产品中低聚原花青素含量较高;提取原花青素后的残渣还可用作优质饲料或肥料,具有显著的商业优势。
文档编号C07D311/00GK1373129SQ0110922
公开日2002年10月9日 申请日期2001年2月28日 优先权日2001年2月28日
发明者朱润生, 刘寄萍 申请人:北京市农业学校, 朱润生, 孙叔涵