一种胡桃青皮中胡桃醌及衍生物的提取方法

摘要

本发明涉及胡桃青皮中化学成分的提取方法，具体为一种胡桃青皮中胡桃醌及衍生物的提取方法，包括括以下步骤：剥取新鲜胡桃青皮，水洗干燥粉碎后用40-80目的筛网过筛；将过筛后的胡桃青皮粉置于容器中，按固液质量比1:8-12的比例加入纯水；在容器中加入果胶酶和纤维素酶，将容器中溶液的ph值调制5.5-6.7后将容器密封，在20-40℃恒温下振荡处理36-60h；酶解后的溶液减压浓缩后得到浓缩液；浓缩液冷冻干燥后，用石油醚提取，得到胡桃醌及衍生物。本发明利用酶解法破坏了胡桃青皮细胞壁，微波超声波处理可提高提取率，采用石油醚抽取法获取胡桃醌及其衍生物的工艺简单易行，提取率高，解决当前了胡桃采摘及加工过程中果皮废物利用和醌类物质提取率低的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及胡桃青皮中化学成分的提取方法，具体为一种胡桃青皮中胡桃醌及衍生物的提取方法。

背景技术

胡桃属于胡桃科核桃属，我国胡桃种植面积达3175公顷，年产量近50wt，总面积和年产量均居世界第一位，胡桃青皮废弃物年产量也在35wt以上。胡桃青皮的化学成分中有39种挥发油和7种脂肪酸等七大类化合物，含有丰富的1, 8-桉叶素、胡桃醌、胡桃甙、金丝桃甙、挥发油等多种植物次生物质，具有明显的植物化感作用。特别是胡桃青皮中的胡桃醌及其衍生物对早熟禾、三叶草、黑麦、高羊茅、紫羊茅种子萌发有明显的抑制作用，且随着浓度的加大其抑制作用越来越强，其中0.5%浓度的醌类物质对高羊茅种子的抑制率为97%，对早熟禾、黑麦、高羊茅、紫羊茅幼株生长也有明显的抑制作用，结果致使幼株矮小，株形萎缩、枯萎坏死；幼叶窄小、重度卷曲、失绿枯黄；根系发黑、畸形或烂根；普林尼在《自然历史》中叙述了胡桃树的“树荫”是令人忧郁的，甚至会引起人的头痛和损伤种植在其附近的各种植物，我国老百姓也流传着这样一句俗语，“胡桃树下无丰草”。很显然胡桃的化感现象很早就被人们所认识，其危害也早已形成共识。而胡桃青皮废弃物的处理一直是国内外专家较为关注的热点问题，多年来相关领域专家都一直没能很好地解决这一大难题，废物利用以及环境保护是当前果蔬采摘与加工过程中急需解决的一个问题，已经引起社会的广泛关注；许绍惠等人首次从胡桃青皮废弃物中分离提纯出胡桃醌，姚焕英等人分析了胡桃青皮中的9种醌类衍生物，虽然前人已就胡桃提取物对植物的化感作用做过初步的研究，但是胡桃青皮中胡桃醌及衍生物一直存在提取率低的问题，生物除草剂以植物毒素自身广谱高效、易被生物降解等特点，将促进其在杂草防除中的应用和发展，而胡桃醌及衍生物提取率低也将阻碍着生物除草剂的发展。

发明内容

本发明为了解决胡桃青皮中胡桃醌及衍生物提取率低和胡桃青皮废弃物不易处理的问题，提供了一种胡桃青皮中胡桃醌及衍生物的提取方法。

本发明是采用如下的技术方案实现的：一种胡桃青皮中胡桃醌及衍生物的提取方法，包括以下步骤：

剥取新鲜胡桃青皮，水洗3-5次，自然干燥7-8天；

干燥后粉碎，用40-80目的筛网过筛；

将过筛后的胡桃青皮粉置于容器中，按固液质量比1:8-12的比例加入纯水；

在上述溶液中加入浓度为1-2.5g/L以任意比混合的果胶酶和纤维素酶，以酶和溶液的体积比1:90-110的比例加入，将溶液的ph值调至5.5-6.7后将容器密封，在30-50℃恒温下振荡处理36-60h；

酶解后的溶液减压浓缩后得到浓缩液；

浓缩液冷冻干燥后，用石油醚抽取，得到胡桃醌及衍生物。

本发明提供了一种制取胡桃醌及衍生物的方法，本方法中将洗净晾干后的胡桃青皮粉碎后，优选了目数为40-80目的筛网过筛，使得过筛后的青皮粉容易被酶解，以及青皮粉和纯水以质量比为1:8-12的比例混合，也是使得青皮粉容易被酶解，而青皮粉和纯水的比例是经过科研人员多次试验得出的，为此科研人员付出了创造性的劳动，同时青皮粉配制成溶液选择了纯水，纯水中的离子少，对青皮粉的酶解影响小；在溶液中加入的果胶酶分解胡桃青皮细胞胞间层与初生壁，使天然果胶完全分解，破坏细胞壁结构，以达到分离细胞的目的；利用纤维素酶分解初生壁与次生壁中的纤维素分子，促进细胞内各种化学活性物质的释放，而浓度为1-2.5g/L果胶酶和纤维素酶可以快速彻底得将胡桃青皮酶解，而将溶液的ph调到5.5-6.7，且在30-50℃恒温下反应，果胶酶和纤维素酶的活性最大，利于胡桃青皮的酶解，本发明对胡桃青皮的酶解选用了果胶酶和纤维素酶，是一种生物方法，且对果胶酶和纤维素酶的浓度做了优选，提高了醌类物质的提取率，还不破坏其活性；最后减压浓缩得到的浓缩液冷冻干燥由石油醚抽取得到胡桃混及衍生物，冷冻干燥是因为醌类物质怕高温，避免提取时醌类物质失去活性。

一种胡桃青皮中胡桃醌及衍生物的第二种提取方法，还包括以下步骤：酶解后且减压浓缩之前的溶液置于微波超声波提取仪上，微波功率设为100-250 W，超声波频率设为20-30KHz，超声波功率设为900-1200W，时间为20-36min。

酶解后的溶液用微波和超声波处理，是用物理方法辅助胡桃青皮的酶解，将酶解彻底，细胞中的化学活性物质尽量的释放，从而进一步提高胡桃醌及衍生物的提取率；本发明将酶解和微波超声波组合，彻底的破坏了青皮的细胞结构，提高醌类物质的提取率。

一种胡桃青皮中胡桃醌及衍生物的第三种提取方法，还包括以下步骤：经微波超声波提取后且减压浓缩之前的溶液经离心3-4次后滤掉杂质得到上清液。

溶液离心处理过滤后，能将胡桃青皮细胞中果胶、纤维素等细胞壁成分去除掉，这些成分会影响胡桃醌及衍生物的提取，去除掉这些成分能提高胡桃醌及衍生物的提取率。

一种胡桃青皮中胡桃醌及衍生物的第四种提取方法，还包括以下步骤：离心后的上清液中加入活性炭，并将溶液置于脱色仪上，设置脱色仪的晃动频率为60～75转/分, 时间为25～65min。

活性炭能吸附掉细胞中释放出来的有色物质，能获取较高纯度的胡桃混及衍生物。

本发明利用酶解法破坏了胡桃青皮细胞壁，微波超声波处理可提高提取率，采用石油醚抽取法获取胡桃醌及其衍生物的工艺简单易行，提取率高，现有工艺能从青皮中提取到青皮重量0.26%的胡桃醌及其衍生物，本方法可以从青皮中提取到青皮重量0.378%的胡桃醌及其衍生物，解决当前了胡桃采摘及加工过程中果皮废物利用和醌类物质提取率低的问题，同时能有效地消除胡桃青皮遗弃物对农村生态环境造成的严重危害和对当地农业生产带来的严重次生灾害。

具体实施方式

实施例一：

一种胡桃青皮中胡桃醌及衍生物的提取方法，包括以下步骤：

剥取新鲜胡桃青皮，水洗3（或者4或者5）次，自然干燥7（或者8）天；

干燥后粉碎，用40（或者50或者60或者70或者80）目的筛网过筛；

将过筛后的胡桃青皮粉置于容器中，按固液质量比1:8（或者9或者10或者11或者12）的比例加入纯水；

在上述溶液中加入浓度为1（或者1.5或者2或者2.5）g/L以任意比混合的果胶酶和纤维素酶，以酶和溶液的体积比1:90（或者95或者100或者105或者110）的比例加入，将溶液ph值调至5.5（或者5.8或者6.3或者6.7）后将容器密封，在30（或者35或者40或者45或者50）℃恒温下振荡处理36（或者42或者48或者54或者60）h；

酶解后的溶液减压浓缩后得到浓缩液；

浓缩液冷冻干燥后，用石油醚抽取，得到胡桃醌及衍生物。

实施例二：

一种胡桃青皮中胡桃醌及衍生物的提取方法，包括以下步骤：

剥取新鲜胡桃青皮，水洗3（或者4或者5）次，自然干燥7（或者8）天；

干燥后粉碎，用40（或者50或者60或者70或者80）目的筛网过筛；

将过筛后的胡桃青皮粉置于容器中，按固液质量比1:8（或者9或者10或者11或者12）的比例加入纯水；

在上述溶液中加入浓度为1（或者1.5或者2或者2.5）g/L以任意比混合的果胶酶和纤维素酶，以酶和溶液的体积比1:90（或者95或者100或者105或者110）的比例加入，将溶液ph值调至5.5（或者5.8或者6.3或者6.7）后将容器密封，在30（或者35或者40或者45或者50）℃恒温下振荡处理36（或者42或者48或者54或者60）h；

酶解后的溶液置于微波超声波提取仪上，微波功率设为100（或者150或者200或者250）W，超声波频率设为20（或者22或者24或者26或者28或者30）KHz，超声波功率设为900（或者1000或者1100或者1200）W，超声波时间为20（或者24或者28或者32或者36）min；

上述溶液减压浓缩后得到浓缩液；

浓缩液冷冻干燥后，用石油醚抽取，得到胡桃醌及衍生物。

实施例三：

一种胡桃青皮中胡桃醌及衍生物的提取方法，包括以下步骤：

剥取新鲜胡桃青皮，水洗3（或者4或者5）次，自然干燥7（或者8）天；

干燥后粉碎，用40（或者50或者60或者70或者80）目的筛网过筛；

将过筛后的胡桃青皮粉置于容器中，按固液质量比1:8（或者9或者10或者11或者12）的比例加入纯水；

在上述溶液中加入浓度为1（或者1.5或者2或者2.5）g/L以任意比混合的果胶酶和纤维素酶，以酶和溶液的体积比1:90（或者95或者100或者105或者110）的比例加入，将溶液ph值调至5.5（或者5.8或者6.3或者6.7）后将容器密封，在30（或者35或者40或者45或者50）℃恒温下振荡处理36（或者42或者48或者54或者60）h；

酶解后的溶液置于微波超声波提取仪上，微波功率设为100（或者150或者200或者250）W，超声波频率设为20（或者22或者24或者26或者28或者30）KHz，超声波功率设为900（或者1000或者1100或者1200）W，超声波时间为20（或者24或者28或者32或者36）min；

经微波超声波提取后的溶液经离心3（或者4或者5）次后滤掉杂质得到上清液；

上清液减压浓缩后得到浓缩液；

浓缩液冷冻干燥后，用石油醚抽取，得到胡桃醌及衍生物。

实施例四：

一种胡桃青皮中胡桃醌及衍生物的提取方法，包括以下步骤：

剥取新鲜胡桃青皮，水洗3（或者4或者5）次，自然干燥7（或者8）天；

干燥后粉碎，用40（或者50或者60或者70或者80）目的筛网过筛；

将过筛后的胡桃青皮粉置于容器中，按固液质量比1:8（或者9或者10或者11或者12）的比例加入纯水；

在上述溶液中加入浓度为1（或者1.5或者2或者2.5）g/L以任意比混合的果胶酶和纤维素酶，以酶和溶液的体积比1:90（或者95或者100或者105或者110）的比例加入，将溶液ph值调至5.5（或者5.8或者6.3或者6.7）后将容器密封，在30（或者35或者40或者45或者50）℃恒温下振荡处理36（或者42或者48或者54或者60）h；

酶解后的溶液置于微波超声波提取仪上，微波功率设为100（或者150或者200或者250）W，超声波频率设为20（或者22或者24或者26或者28或者30）KHz，超声波功率设为900（或者1000或者1100或者1200）W，时间为20（或者24或者28或者32或者36）min；

经微波超声波提取后的溶液经离心3（或者4或者5）次后滤掉杂质得到上清液；

上清液中加入活性炭，并将溶液置于脱色仪上，设置脱色仪的晃动频率为60（或者65或者70或者75）转/分，时间为30（或者35或者40或者50或者60）min；

脱色后的溶液减压浓缩后得到浓缩液；

浓缩液冷冻干燥后，用石油醚抽取，得到胡桃醌及衍生物。