一种八角茴香工业残渣中有效成分的提取方法

摘要

本发明提出一种八角茴香工业残渣中有效成分的提取方法，属于天然产物活性成分的提取分离技术领域，所述的提取方法包括：利用石油醚脱脂处理、利用乙醇进行回流提取处理，采取碱液处理和水解处理等步骤，分离提取得到八角油脂、醇提物、八角苷、八角素A和八角素B。该提取方法通过采用先进的闪式辅助提取技术，在室温下即可进行操作，提取时间短，溶剂用量少，提取效率高。该方法通过对提取挥发油和莽草酸后的工业残渣进行综合利用，得到了多种活性成分，这样避免资源浪费的同时提高了产品的附加值。该方法流程简单，生产周期短，产物经测定具有极强的抗菌活性，易实现工业应用。

说明书

技术领域

本发明属于天然产物活性成分的提取分离技术领域，具体涉及一种八角茴香工业残渣中有效成分的提取方法。

背景技术

在2010年版的《中国药典》中收录，八角茴香为木兰科植物，其果实味芳香，气辛、甜，具有温阳散寒，理气止痛的功效。现代药理研究表明，该植物具有较明显的中枢兴奋、抑菌、升高白细胞及镇痛等作用。

八角茴香中含有丰富的挥发油成分(含量为6～12％)，可用作香料，此外还含有大量的莽草酸(含量为3～7％)，由于莽草酸可作为抗流感药物“达菲”的合成原料而备受关注。另外有报道，八角茴香中还含有黄酮类、醌类、倍半萜类、苯丙素类、多糖、脂肪油、蛋白质、树脂等成分，具有抗菌和潜在的抗癌活性。但大多采用甲醇或乙醇提取，忽略了醇提后的残渣中的活性成分，尤其是目前工业上只重视八角茴香中挥发油和莽草酸的提取，丢弃残渣和其余成分，这样不仅造成资源的浪费，而且给环境带来污染。

关于八角茴香成分的制备工艺，大多文献集中于对挥发油和莽草酸提取分离工艺的研究，其中参考文献1：徐静，陆建平，税志坚，等.八角籽壳油脂的提取及残渣利用性分析[J].食品科技，2010，35(5)：284-288.中徐静等人用索氏提取法分别提取八角籽和果壳的挥发油成分，分析了残渣八角籽粕和八角壳渣的部分质量指标，最后得出八角籽粕的蛋白质、粗纤维含量与大豆皮相似，可作为动物饲料。但八角残渣中还有多种活性成分未被开发利用，若用作饲料，则成本太高，不利于八角的产业化发展。参考文献2：徐芃，刘东成，黄天天，等.索式提取与超声波提取对茴香抑菌成分的影响[J].中国医药导报，2008，5(20)：39-40.中徐芃等人研究了乙醇提取八角茴香油的最佳工艺条件，比较了索氏提取法与超声波提取法的效果。得到结果是索氏提取法所得到的提取物的抑菌效果较好。但索氏提取法提取时间长，温度高，热敏感成分易分解，并且不易实现生产放大。参考文献3：舒馨，刘雄民，王巧.八角和八角残渣总黄酮提取工艺优化[J].食品科学，2010，31(6)：65-69.中舒馨等人提出八角提取挥发油后产生的大量残渣，目前基本没有得到任何应用，通过采用乙醇热回流法提取八角和八角残渣中的黄酮类化合物，并考察了提取条件。因此对于已提取挥发油和莽草酸后的八角茴香工业残渣的进一步提取成为现有技术中研究的重点和难点问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，为了将八角茴香工业残渣得到更好的应用，本发明提出一种八角茴香工业残渣中有效成分的提取方法，通过采用先进的闪式辅助提取技术，在室温下即可进行操作，提取时间短，溶剂用量少，提取效率高。该方法通过对提取挥发油和莽草酸后的八角茴香工业残渣进行综合提取利用，得到了多种活性成分，这样避免资源浪费的同时提高了产品的附加值。本发明提供的提取方法流程简单，生产周期短，产物经测定具有极强的抗菌活性，易实现工业应用。

本发明提出的一种八角茴香工业残渣中有效成分的提取方法，具体包括以下步骤：

步骤一：将八角茴香工业残渣利用石油醚进行脱脂处理，并分离得到提取液A和残渣A，将提取液A进行蒸发处理后得到八角油脂，并回收石油醚，蒸发温度为40～50℃；所述的脱脂处理具体为：采用闪式提取器进行脱脂处理，石油醚与八角茴香工业残渣的液固比为8～10ml/g，转速为3500～5500r/min下搅拌破碎1～2min，常温处理1～3次。

所述的闪式提取器为JHBE-50型闪式提取器。所述的残渣A可以进行多次上述的脱脂处理得到，每次脱脂处理的转速相同，每次脱脂处理所采用的石油醚体积均满足液固比为8～10ml/g。

步骤二：将残渣A利用乙醇溶液进行回流提取处理，分离得到提取液B和残渣B，并将提取液B蒸发得到醇提物，蒸发温度为40～50℃；回流提取处理具体为：将浓度为85～95％的乙醇溶液按照液固比为8～10ml/g的比例加入残渣A中，于70～80℃回流提取8～10h，分离得到提取液B和残渣B，并回收乙醇。所述的残渣B也可以是经过多次上述的回流提取得到，一般优选回流提取1～3次。

步骤三：将残渣B进行碱液处理得到提取液C，将提取液C进行酸处理得到八角苷；

所述的碱液处理具体为：将残渣B按照液固比为10～30ml/g的比例依次加入浓度为3～7％碳酸氢钠溶液、浓度为3～7％碳酸钠溶液、浓度为1～2％氢氧化钠溶液A和浓度为4～6％氢氧化钠溶液B中，于50～70℃水浴搅拌2～4h后离心，顺次分离得到提取液C₁、提取液C₂、提取液C₃和提取液C₄，将提取液C₁、提取液C₂、提取液C₃和提取液C₄分别进行酸处理，得到八角苷A、八角苷B、八角苷C和八角苷D，并混合得到八角苷，所述的提取液C是指提取液C₁、提取液C₂、提取液C₃和提取液C₄。

所述的酸处理具体为：利用浓度为4～8M的盐酸分别调节提取液C₁、提取液C₂、提取液C₃和提取液C₄，使pH均为1.5～2.5，再离心处理并沉淀干燥，得到八角苷A、八角苷B、八角苷C和八角苷D。

步骤四：将所述的醇提物和八角苷分别进行水解处理，得到八角素A和八角素B。

所述的水解处理具体为：按照液固比为20～40ml/g的比例，将浓度为0.4～0.6M盐酸分别加入醇提物和八角苷中，均于90～100℃水解1～3h，离心后将沉淀分别进行干燥，得到八角素A和八角素B。

所述的液固比是指每克固体中加入的液体体积的毫升量，单位为ml/g。

本发明提出的一种八角茴香工业残渣中有效成分的提取方法中，得到的产物八角油脂的产率为9.6～11％；八角素A的产率为2.1～3.5％；八角素B的产率为24～26％。

本发明的优点在于：

1、本发明提出的一种八角茴香工业残渣中有效成分的提取方法，采用了闪式辅助提取技术，与传统方法相比，在室温下操作，条件温和，使不耐热的活性成分免遭破坏，而且提取时间短，溶剂用量少，提取效率高。

2、本发明提出的一种八角茴香工业残渣中有效成分的提取方法，通过对提取挥发油和莽草酸后的工业残渣综合利用，得到了多种活性成分，其中非挥发性成分八角油脂，可用于食品和化妆品行业，醇提物主要含有黄酮苷及苷元，八角素B主要含有醌类和多酚类，降低了生产成本，提高了产品的附加值和经济效益。

3、本发明提出的一种八角茴香工业残渣中有效成分的提取方法，流程简单，生产周期短，得到的八角素A和八角素B产率较高，经测定具有极强的抗菌活性，易实现工业应用。

附图说明

图1：本发明提出的一种八角茴香工业残渣中有效成分的提取方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。

本发明提出的一种八角茴香工业残渣中有效成分的提取方法，如图1所示，具体包括以下步骤：

步骤一：将八角茴香工业残渣利用石油醚进行脱脂处理，并分离得到提取液A和残渣A，将提取液A蒸发得到八角油脂，蒸发温度为40～50℃，回收石油醚；脱脂处理具体为：采用闪式提取器进行脱脂处理，石油醚与八角茴香工业残渣的液固比为8～10ml/g，转速为3500～5500r/min下搅拌破碎1～2min，常温处理1～3次。

所述的闪式提取器为JHBE-50型闪式提取器。所述的八角茴香工业残渣为经过提取挥发油和莽草酸后的工业残渣。通过采用热水提取的方法提取莽草酸，通过采用水蒸气蒸馏法提取挥发油。

步骤二：将残渣A利用乙醇溶液进行回流提取处理，分离得到提取液B和残渣B，并将提取液B蒸发得到醇提物，蒸发温度为40～50℃；回流提取处理具体为：将浓度为85～95％的乙醇溶液按照液固比为8～10ml/g的比例加入残渣A中，于70～80℃回流提取8～10h，回流提取1～3次，分离得到提取液B和残渣B，并回收乙醇。

步骤三：将残渣B进行碱液处理得到提取液C，将提取液C进行酸处理得到八角苷；

所述的碱液处理具体为：将残渣B按照液固比为10～30ml/g的比例依次加入浓度为3～7％碳酸氢钠溶液、浓度为3～7％碳酸钠溶液、浓度为1～2％氢氧化钠溶液A和浓度为4～6％氢氧化钠溶液B中，于50～70℃水浴搅拌2～4h后离心，顺次分离得到提取液C₁、提取液C₂、提取液C₃和提取液C₄，将提取液C₁、提取液C₂、提取液C₃和提取液C₄分别进行酸处理，得到八角苷A、八角苷B、八角苷C和八角苷D，并混合得到八角苷，所述的提取液C是指提取液C₁、提取液C₂、提取液C₃和提取液C₄。其中每种碱液下的碱液处理可以连续重复处理1～3次。

所述的酸处理具体为：利用浓度为4～8M的盐酸分别调节提取液C₁、提取液C₂、提取液C₃和提取液C₄的pH值，使pH值均为1.5～2.5，再离心处理并将沉淀干燥，得到八角苷A、八角苷B、八角苷C和八角苷D。

步骤四：将步骤二中制备得到的醇提物和步骤三中制备得到的八角苷分别进行水解处理，得到八角素A和八角素B。

所述的水解处理具体为：按照液固比为20～40ml/g的比例，将浓度为0.4～0.6M盐酸分别加入醇提物和八角苷中，均于90～100℃水解1～3h，离心后将沉淀分别进行干燥，得到八角素A和八角素B。

所述的液固比是指每克固体中加入的液体体积的毫升量，单位为ml/g。

本发明提出的一种八角茴香工业残渣中有效成分的提取方法中，得到的产物八角油脂的产率为9.6～11％；八角素A的产率为2.1～3.5％，对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠埃希菌等均有抑制作用。八角素B的产率为24～26％，对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠埃希菌、沙门菌、铜绿假单胞菌等均有抑制作用。

实施例1：

一种八角茴香工业残渣中有效成分的提取方法，具体包括以下步骤：

步骤一：将干燥后八角茴香工业残渣利用石油醚进行脱脂处理，按照液固比为10ml/g的比例向八角茴香工业残渣中加入石油醚，使用闪式提取器，在转速5500r/min下搅拌破碎2min，并分离提取液A和残渣A。将提取液A于40℃蒸发得到八角油脂，并回收石油醚。

步骤二：将残渣A利用乙醇溶液回流提取处理：按照液固比为10ml/g的比例向残渣A中加入浓度为90％的乙醇溶液，70℃回流提取10h，分离提取液B和残渣B，将提取液B于40℃蒸发后得到醇提物，并回收乙醇；

步骤三：将残渣B进行碱液处理：

(1)按照液固比为10ml/g的比例向残渣B中加入浓度为3％的碳酸氢钠溶液，70℃水浴搅拌4h后离心处理，分离得到提取液C₁和残渣C₁；

(2)将提取液C1利用8M盐酸调节pH＝1.5，离心处理，分离沉淀并干燥，得到八角苷A；

(3)按照液固比为10ml/g的比例向残渣C₁中加入浓度为3％的碳酸钠溶液，70℃水浴搅拌4h后离心处理，分离得到提取液C₂和残渣C₂；

(4)将提取液C₂利用8M盐酸调节pH＝1.5，离心处理，分离沉淀并干燥，得到八角苷B；

(5)按照液固比为10ml/g的比例向残渣C₂中加入浓度为1.5％的氢氧化钠溶液A，70℃水浴搅拌4h后离心处理，分离得到提取液C₃和残渣C₃；

(6)将提取液C₃利用8M盐酸调节pH＝1.5，离心处理，分离沉淀并干燥，得到八角苷C；

(7)按照液固比为10ml/g的比例向残渣C₃中加入浓度为4％的氢氧化钠溶液B，70℃水浴搅拌4h后离心处理，分离得到提取液C₄和残渣C₄；

(8)将提取液C₄利用8M盐酸调节pH＝1.5，离心处理，分离沉淀并干燥，得到八角苷D；

(9)将八角苷A、八角苷B、八角苷C和八角苷D混合得到八角苷；

步骤四：将得到的醇提物和八角苷分别进行水解处理，得到八角素A和八角素B；

所述的水解处理的条件为：按照液固比为40ml/g的比例，将0.6M盐酸分别加入醇提物和八角苷中，均于90℃水解3h，离心后将沉淀分别进行干燥，得到八角素A和八角素B。

所述的八角油脂产率为9.6％；所述的八角素A的产率为2.1％，所述的八角素B产率为24％。

实施例2：

一种八角茴香工业残渣中有效成分的提取方法，具体包括以下步骤：

步骤一：将干燥后八角茴香工业残渣利用石油醚进行脱脂处理，按照液固比为加入8ml/g的比例向八角茴香工业残渣中加入石油醚，使用闪式提取器，在转速3500r/min下搅拌破碎1min，并分离得到提取液A₁和残渣A₁。

按照液固比为8ml/g的比例向将残渣A1中加入石油醚，使用闪式提取器，在转速3500r/min下搅拌破碎1min，并分离得到提取液A₂和残渣A₂。将提取液A₁和提取液A₂混合得到提取液A，并于45℃蒸发后得到八角油脂，回收石油醚；所述的残渣A₂即为残渣A。

步骤二：将残渣A利用乙醇溶液回流提取处理：按照液固比为8ml/g的比例向残渣A中加入浓度为95％的乙醇溶液，80℃回流提取8h，分离得到提取液B₁和残渣B₁；按照液固比为8ml/g的比例再向残渣B1中加入浓度为95％的乙醇溶液，80℃回流提取8h，分离提取液B₂和残渣B₂。将提取液B₁和提取液B₂混合为提取液B，并于45℃蒸发提取液B后得到醇提物，回收乙醇；所述的残渣B₂即为残渣B。

步骤三：将残渣B进行碱液处理：

(1)按照液固比为20ml/g的比例向残渣B中加入浓度为3％的碳酸氢钠溶液，70℃水浴搅拌2h后离心处理，分离得到提取液C₁₁和残渣C₁₁；

(2)按照液固比为20ml/g的比例向残渣C₁₁中加入浓度为3％的碳酸氢钠溶液，70℃水浴搅拌2h后离心处理，分离得到提取液C₁₂和残渣C₁₂；

(3)将提取液C₁₁和提取液C₁₂混合为提取液C₁，再利用6M盐酸调节提取液C₁的pH＝2，离心处理，分离沉淀并干燥，得到八角苷A；

(4)按照液固比为20ml/g的比例向残渣C₁₂中加入浓度为5％的碳酸钠溶液，70℃水浴搅拌2h后离心处理，分离得到提取液C₂₁和残渣C₂₁；

(5)按照液固比为20ml/g的比例向残渣C₂₁中加入浓度为5％的碳酸钠溶液，70℃水浴搅拌2h后离心处理，分离得到提取液C₂₂和残渣C₂₂；

(6)将提取液C₂₁和提取液C₂₂混合为提取液C₂，再利用6M盐酸调节提取液C₂的pH＝2，离心处理，分离沉淀并干燥，得到八角苷B；

(7)按照液固比为20ml/g的比例向残渣C₂₂中加入浓度为1％的氢氧化钠溶液A，70℃水浴搅拌2h后离心处理，分离得到提取液C₃₁和残渣C₃₁；

(8)按照液固比为20ml/g的比例向残渣C₃₁中加入浓度为1％的氢氧化钠溶液A，70℃水浴搅拌2h后离心处理，分离得到提取液C₃₂和残渣C₃₂；

(9)将提取液C₃₁和提取液C₃₂混合为提取液C₃，再利用6M盐酸调节提取液C₃的pH＝2，离心处理，分离得到沉淀并干燥，得到八角苷C；

(10)按照液固比为20ml/g的比例向残渣C₃₂中加入浓度为5％的氢氧化钠溶液B，70℃水浴搅拌2h后离心处理，分离得到提取液C₄₁和残渣C₄₁；

(11)按照液固比为20ml/g的比例向残渣C₄₁中加入浓度为5％的氢氧化钠溶液B，70℃水浴搅拌2h后离心处理，分离得到提取液C₄₂和残渣C₄₂；

(12)将提取液C₄₁和提取液C₄₂混合后利用6M盐酸调节pH＝2，离心处理，分离沉淀并干燥，得到八角苷D；

(13)将八角苷A、八角苷B、八角苷C和八角苷D混合得到八角苷；

步骤四：将得到的醇提物和八角苷分别进行水解处理，得到八角素A和八角素B；

所述的水解处理的条件为：按照液固比为40ml/g的比例，将0.4M盐酸分别加入醇提物和八角苷中，均于100℃水解1h，离心后将沉淀分别进行干燥，得到八角素A和八角素B。

所述的八角油脂产率为11％，所述的八角素A的产率为3.5％，所述的八角素B的产率为26％。

实施例3：

一种八角茴香工业残渣中有效成分的提取方法，具体包括以下步骤：

步骤一：将干燥后八角茴香工业残渣利用石油醚进行脱脂处理，按照液固比为加入9ml/g的比例向八角茴香工业残渣中加入石油醚，使用闪式提取器，在转速4500r/min下搅拌破碎1min，并分离得到提取液A₁和残渣A₁。

按照液固比为9ml/g的比例向将残渣A₁中加入石油醚，使用闪式提取器，在转速4500r/min下搅拌破碎1min，并分离得到提取液A₂和残渣A₂。

按照液固比为9ml/g的比例向将残渣A₂中加入石油醚，使用闪式提取器，在转速4500r/min下搅拌破碎1min，并分离提取液A₃和残渣A₃。将提取液A1、提取液A₂和提取液A₂混合为提取液A，并于50℃蒸发后得到八角油脂，回收石油醚；所述的残渣A₃即为残渣A。

步骤二：将残渣A利用乙醇回流提取处理：按照液固比为9ml/g的比例向残渣A中加入浓度为85％的乙醇溶液，75℃回流提取9h，分离得到提取液B₁和残渣B₁；

按照液固比为9ml/g的比例再向残渣B₁中加入浓度为85％的乙醇溶液，75℃回流提取9h，分离得到提取液B₂和残渣B₂；

按照液固比为9ml/g的比例再向残渣B₂中加入浓度为85％的乙醇溶液，75℃回流提取9h，分离得到提取液B₃和残渣B₃；

将提取液B₁、提取液B₂和提取液B₃混合为提取液B，并于50℃蒸发，得到醇提物，回收乙醇。所述的残渣B₃即为残渣B。

步骤三：将残渣B进行碱液处理：

(1)按照液固比为30ml/g的比例向残渣B中加入浓度为7％的碳酸氢钠溶液，50℃水浴搅拌4h后离心处理，分离得到提取液C₁₁和残渣C₁₁；

(2)按照液固比为30ml/g的比例向残渣C₁₁中加入浓度为7％的碳酸氢钠溶液，50℃水浴搅拌4h后离心处理，分离得到提取液C₁₂和残渣C₁₂；

(3)按照液固比为30ml/g的比例向残渣C₁₂中加入浓度为7％的碳酸氢钠溶液，50℃水浴搅拌4h后离心处理，分离得到提取液C₁₃和残渣C₁₃；

(4)将提取液C₁₁、提取液C₁₂和提取液C₁₃混合为提取液C₁，并利用4M盐酸调节提取液C₁的pH＝2.5，离心处理，分离沉淀并干燥，得到八角苷A；

(5)按照液固比为30ml/g的比例向残渣C₁₃中加入浓度为7％的碳酸钠溶液，50℃水浴搅拌4h后离心处理，分离得到提取液C₂₁和残渣C₂₁；

(6)按照液固比为30ml/g的比例向残渣C₂₁中加入浓度为7％的碳酸钠溶液，50℃水浴搅拌4h后离心处理，分离提取液C₂₂和残渣C₂₂；

(7)按照液固比为30ml/g的比例向残渣C₂₂中加入浓度为7％的碳酸钠溶液，50℃水浴搅拌4h后离心处理，分离得到提取液C₂₃和残渣C₂₃；

(8)将提取液C₂₁、提取液C₂₂和提取液C₂₃混合为提取液C₂，再利用4M盐酸调节提取液C₂的pH＝2.5，离心处理，分离沉淀并干燥，得到八角苷B；

(9)按照液固比为30ml/g的比例向残渣C₂₃中加入浓度为2％的氢氧化钠溶液A，50℃水浴搅拌4h后离心处理，分离得到提取液C₃₁和残渣C₃₁；

(10)按照液固比为30ml/g的比例向残渣C₃₁中加入浓度为2％的氢氧化钠溶液A，50℃水浴搅拌4h后离心处理，分离得到提取液C₃₂和残渣C₃₂；

(11)按照液固比为30ml/g的比例向残渣C₃₂中加入浓度为2％的氢氧化钠溶液A，50℃水浴搅拌4h后离心处理，分离得到提取液C₃₃和残渣C₃₃；

(12)将提取液C₃₁、提取液C₃₂和提取液C₃₃混合为提取液C₃，再利用4M盐酸调节提取液C₃的pH＝2.5，离心处理，分离沉淀并干燥，得到八角苷C；

(13)按照液固比为30ml/g的比例向残渣C₃₃中加入浓度为6％的氢氧化钠溶液B，50℃水浴搅拌4h后离心处理，分离得到提取液C₄₁和残渣C₄₁；

(14)按照液固比为20ml/g的比例向残渣C₄₁中加入浓度为6％的氢氧化钠溶液B，50℃水浴搅拌4h后离心处理，分离得到提取液C₄₂和残渣C₄₂；

(15)按照液固比为20ml/g的比例向残渣C₄₂中加入浓度为6％的氢氧化钠溶液B，50℃水浴搅拌4h后离心处理，分离得到提取液C₄₃和残渣C₄₃；

(16)将提取液C₄₁、提取液C₄₂和提取液C₄₃混合为提取液C₄，再利用4M盐酸调节提取液C₄的pH＝2.5，离心处理，分离沉淀并干燥，得到八角苷D；

(17)将八角苷A、八角苷B、八角苷C和八角苷D混合得到八角苷；

步骤四：将得到的醇提物和八角苷分别进行水解处理，得到八角素A和八角素B；

所述的水解处理的条件为：按照液固比为40ml/g的比例，将0.4M盐酸分别加入醇提物和八角苷中，均于95℃水解1h，离心后将沉淀分别进行干燥，得到八角素A和八角素B。

所述的八角素B的产率为25％，对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠埃希菌、沙门菌、铜绿假单胞菌等均有抑制作用；所述的八角油脂产率为10.3％，所述的八角素A的产率为2.9％。