一种分离甜叶菊提取液制备甜菊糖和高纯异绿原酸C的制备方法与流程

本发明涉及有机制备，具体涉及一种分离甜叶菊提取液制备甜菊糖和高纯异绿原酸c的制备方法。

背景技术：

1、异绿原酸c，也称为4,5-二咖啡酰奎宁酸，是一种在植物体中有氧呼吸过程中经莽草酸途径产生的苯丙素类化合物。它具有抗氧化、抗菌、抗病毒、抗纤维化、抑制平滑肌收缩、降血脂、保护肝脏等多种药理作用。目前对于异绿原酸c的制备研究较少。专利cn113185402 a公开了一种异绿原酸c的制备方法。其包括：苦丁茶用丙酮回流提取3h，过滤、干燥，得到苦丁茶提取物；将异绿原酸a与所述苦丁茶提取物混合，再加入5倍剂量的乙醇，回流2.5h，得到所述异绿原酸c。上述研究中是利用苦丁茶提取物将异绿原酸a转化异绿原酸b，并非是天然提取获得，且产品中异绿原酸c的含量仅可达到80wt％。

2、甜叶菊主要作为甜菊糖苷的提取原料使用，既含有丰富的甜菊糖苷又含有大量的绿原酸类产品，通过研究甜叶菊的提取工艺，即能获得髙甜无热量、健康的甜菊糖苷，又能获得绿原酸类产品。申请号为201811162854.4的专利提供了一种甜叶菊的工业化利用方法及其绿原酸和甜菊糖苷，具体公开了以下技术特征：一种甜叶菊的工业化利用方法，包括如下步骤：1)采用高浓度的短链醇的水溶液对甜叶菊粉末进行提取，得提取液；2)去除所述提取液中的短链醇，通过羟基修饰的极性吸附树脂进行吸附，得甜叶菊的绿原酸提取物；将吸附过程中产生的下柱液的ph调节为9.0-10.0，通过甜菊糖苷吸附树脂进行吸附，得甜菊糖苷提取物。由此可以看出，现有技术中对于甜叶菊提取液的研究主要是将绿原酸提取物和甜菊糖苷分离，但是如何从分离后的绿原酸提取物中分离得到高纯异绿原酸c的研究较少。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种分离甜叶菊提取液制备甜菊糖和高纯异绿原酸c的制备方法，该方法适合规模化生产，可得到甜菊糖以及高附加值的高纯异绿原酸c产品，增加经济效益，又可减少污水中有机物的排放，减轻对环境的污染。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

3、一种分离甜叶菊提取液制备甜菊糖和高纯异绿原酸c的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将甜叶菊和提取溶剂混合提取得到的甜叶菊提取液依次进行过滤、浓缩、调节甜菊糖提取液的ph为2.5-4后以1-5bv/h的流速泵入到装有大孔吸附树脂的树脂柱内进行吸附处理，吸附处理时所有料液中的折干固含物与大孔吸附树脂用量比控制为(40-60)g：100ml，然后采用纯化水进行顶料处理；

5、(2)采用质量浓度为0.5-3wt％的碱溶液对装有大孔吸附树脂的树脂柱进行解析处理，收集第一解析液；然后采用水洗涤树脂柱至中性；

6、(3)采用浓度为60-80v/v％的醇溶液对装有大孔吸附树脂的树脂柱进行解析处理，解析时控制醇溶液的流速为0.5-2bv/h，收集第二解析液，将第二解析液进行脱醇后浓缩、脱盐、脱色处理，得到甜菊糖产品；

7、(4)将第一解析液调节其ph为2.5-4，然后以1-3bv/h的流速泵入到装有聚酰胺树脂的树脂柱内进行吸附处理，吸附处理时料液中折干固含物与聚酰胺树脂的用量比控制为15-30g：100ml；之后采用纯化水顶料处理，将吸附处理过程中的流出液以及顶料处理过程中的水顶液混合进行纳滤膜浓缩处理，最后将膜浓缩液进行干燥，制得绿原酸产品；

8、(5)采用浓度为35-50v/v％的醇溶液对装有聚酰胺树脂的树脂柱进行解析处理，解析时控制醇溶液的流速为0.5-2bv/h，收集第三解析液；采用浓度为70-80v/v％的醇溶液对装有聚酰胺树脂的树脂柱进行解析处理，解析时控制醇溶液的流速为0.5-2bv/h，收集第四解析液；

9、(6)将第三解析液浓缩处理得浓缩液，调节浓缩液的ph为2-3.5，在15-35℃下进行搅拌结晶2-8h，然后过滤，将滤饼干燥后制得目标产品高纯异绿原酸c；将滤液和第四解析液混合，然后进行浓缩干燥后制得异绿原酸类产品。

10、作为一种改进的技术方案，步骤(1)中，所述提取溶剂为体积浓度为10-60v/v％的乙醇溶液或甲醇溶液，提取时固体与提取溶剂的体积比为1：(5-15)，提取温度为20-55℃。

11、作为一种改进的技术方案，步骤(1)中，过滤时首先向甜叶菊提取液中加入助滤剂进行过滤，滤液再经微滤膜进行过滤处理，所述助滤剂为硅藻土、活性炭、珍珠岩的一种或多种组合，所述甜叶菊提取液、助滤剂的用量比为100ml：(0.01-0.5)g；所述微滤膜的截留分子量≥100000da，微滤膜过滤时的操作压力为0.1-0.6mpa，温度为20-50℃。

12、作为一种改进的技术方案，步骤(1)中，浓缩时将微滤处理得到的清液经纳滤膜或者反渗透膜进行浓缩；步骤(1)和步骤(4)中的纳滤膜的截留分子量≤800da，且纳滤膜浓缩、反渗透膜浓缩时的操作压力为0.4-3.0mpa，温度为20-50℃。

13、作为一种改进的技术方案，步骤(1)中，所述大孔吸附树脂为非极性大孔吸附树脂或弱极性大孔吸附树脂，所述非极性大孔吸附树脂的型号为lx-t81、lx-t28、dm30中的一种，所述弱极性大孔吸附树脂的型号为lk37、ab-8、dm130中的一种。

14、进一步的，型号为lx-t81、lx-t28、ab-8的树脂由西安蓝晓科技新材料股份有限公司提供，型号为dm30、lk37、dm130的树脂由艾美科健(中国)生物医药有限公司提供。

15、作为一种改进的技术方案，步骤(2)中，所述碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氨水中的一种；解析处理时碱溶液的体积为大孔吸附树脂体积的2-3bv，解析时碱溶液的流速为2-3bv/h，水洗时水的流速为3-5bv/h。

16、作为一种改进的技术方案，步骤(1)以及步骤(4)中，调节ph时采用盐酸溶液、硫酸溶液或柠檬酸溶液进行调节，所述盐酸溶液的浓度为1-40wt％，硫酸溶液的浓度为1-40wt％，柠檬酸溶液的浓度为5-60wt％；步骤(1)、(4)中，顶料处理时纯化水的流速为1-5bv/h，纯化水的体积为树脂体积的1.5-3bv。

17、作为一种改进的技术方案，步骤(4)中，所述聚酰胺树脂的型号为lx-8、da201-pp、聚酰胺60-100中的一种。

18、进一步的，型号为lx-8的树脂由西安蓝晓科技新材料股份有限公司提供，型号为da201-pp的树脂由江苏苏青水处理工程集团有限公司提供，型号为聚酰胺60-100的树脂由沧州宝恩吸附材料科技有限公司提供。

19、作为一种改进的技术方案，步骤(3)中和步骤(5)中，解析时的醇溶液为乙醇溶液或甲醇溶液；步骤(3)中解析时醇溶液的体积为大孔吸附树脂体积的2-4bv，步骤(5)中，解析时35-50v/v％的醇溶液的体积为聚酰胺胺树脂体积的2-4bv，70-80v/v％的醇溶液的体积为聚酰胺树脂体积的2-4bv。

20、作为一种改进的技术方案，步骤(6)中，浓缩液的固含量为10-25wt％，浓缩液中乙醇或甲醇的浓度为0-20v/v％。

21、进一步的，基于甜叶菊提取液分离甜菊糖和绿原酸类物质时，树脂种类的选择、料液的ph、流速、进料量以及其他具体的条件对吸附效果有很大的影响，本发明选择非极性大孔吸附树脂或者弱极性大孔吸附树脂进行分离，且在分离之前将料液的ph调至2.5-4，弱酸性条件下，甜菊糖和绿原酸类物质均被大孔吸附树脂吸附，多糖、蛋白质、无机盐等物质均进入到流出液中，而且弱酸环境不会对产品造成破坏。

22、进一步的，本发明采用一定浓度的碱溶液对大孔吸附树脂进行解析，绿原酸类物质具有多个酚羟基，在碱性条件下，绿原酸类物质变成离子态，从而从树脂上解析下来，而甜菊糖不具有以上性质，仍被树脂吸附，从而将甜菊糖和绿原酸类物质进行分离。在保证高解析效率且不破坏甜菊糖以及绿原酸类物质的前提下，本发明控制碱溶液的浓度为0.5-3wt％。

23、进一步的，本发明将含有绿原酸类物质的第一解析液经聚酰胺树脂进行吸附纯化，从而将绿原酸和异绿原酸分离出来。在吸附时，一方面绿原酸类物质的酚羟基上的氧原子能与聚酰胺树脂上的电子云发生相互作用，形成π-π堆积，从而使绿原酸类物质与聚酰胺树脂结合；另一方面，聚酰胺树脂的分子结构中包含疏水基团(如苯环)，这些基团与绿原酸类物质分子中的疏水部分相互作用，使绿原酸类物质更倾向于与聚酰胺树脂结合；通过上述两种作用，聚酰胺树脂能够有效地吸附绿原酸类物质，并将其与其他物质分离。

24、进一步的，各种绿原酸类物质与聚酰胺树脂的结合强度从大到小依次为：异绿原酸a、异绿原酸c、绿原酸；因此，在分离绿原酸和异绿原酸类物质时，不仅需要控制第一解析液的ph，还需要控制第一解析液中折干固含物与聚酰胺树脂的用量。ph过高的话，绿原酸以及异绿原酸类物质中的酚羟基会部分或全部电离，产品在水中溶解度大，从而不易被聚酰胺树脂吸附，影响吸附效果；而ph过低的话，不仅酸用量大造成成本高，且绿原酸类物质在较低的ph条件下被部分破坏，从而影响产品回收率。因此，为了提高绿原酸与异绿原酸类物质的分离效率，本发明控制第一解析液的ph为2.5-4，控制第一解析液中折干固含物与聚酰胺树脂的用量比控制为15-30g：100ml。

25、进一步的，本发明中采用不同浓度的醇溶液对聚酰胺树脂进行解析处理，异绿原酸c被低浓度醇溶液解析出来，异绿原酸a被高浓度醇溶液解析出来，从而得到高纯异绿原酸c以及其他副产品。

26、由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

27、本发明的甜叶菊提取液在经树脂分离之前首先进行预处理，即甜叶菊提取液和助滤剂进行初步除杂，然后再由微滤膜进行过滤，防止后续浓缩时对纳滤膜或者反渗透膜造成污染，最后经纳滤膜或者反渗透膜进行浓缩处理，将甜叶菊提取液中的溶剂进行初步去除，便于后续树脂吸附分离处理。

28、本发明对预处理后的料液采用非极性大孔吸附树脂或者弱极性大孔吸附树脂在酸性条件下进行吸附，将甜菊糖和绿原酸类物质的混合物分离出来，然后采用碱溶液将绿原酸类物质解析出来，再采用一定浓度的醇溶液将甜菊糖解析出来；解析后的绿原酸类物质再经聚酰胺树脂在一定条件下吸附处理，将绿原酸和异绿原酸类物质分离，最后通过不同浓度的醇溶液依次将异绿原酸c产品和异绿原酸类产品解析出来。本发明操作简单，在获得副产品高含量异绿原酸c的基础上，不影响主产品甜菊糖的整体回收率，且工艺稳定，可规模化生产；此外，本发明提供的方法除副产品异绿原酸c外，还有绿原酸产品、异绿原酸类产品，附加价值高。