一种混合介质高热提取槲皮素的方法 - 上海六鉴投资顾问有限公司

本发明属于槲皮素提取技术领域，具体涉及一种混合介质高热提取槲皮素的方法，包括以下步骤：将槲叶、水和有机溶剂混合后，在反应釜中以120‑230℃下萃取0.5‑6h，反应结束后，将物料泄放至闪蒸罐进行闪蒸和沉降，闪蒸出的气体冷凝为液态再次返回反应釜中，经沉降分离后的液体溶液经离心分离或过滤分离或膜分离，得固体颗粒和分离液，将固体颗粒和与闪蒸罐沉降分离后的固态物料再次返回反应釜中，重复提取；再取分离液精制，得槲皮素提取液，本发明提取率高、可实现物质和能量的回收和再利用，能耗小、成本低。

一种混合介质高热提取槲皮素的方法

技术领域

本发明属于槲皮素提取技术领域，具体涉及一种混合介质高热提取槲皮素的方法。

背景技术

槲皮素（2-（3,4-二羟苯基）-3,5,7-三羟基-1-苯并吡喃-4-酮），又名栎精，槲皮黄素，化学式为C15H10O7，分子量为302.23，熔点313~314℃。黄色针状结晶，溶于甲醇、乙醇、冰醋酸、乙酸乙酯、丙酮等，其碱性水溶液呈黄色，不溶于水、苯、乙醚、氯仿、石油醚。槲皮素是自然界分布最广、具有多种生物活性的黄酮类化合物，存在于大多数植物中，多以甙的形式存在，如芦丁、槲皮甙、金丝桃甙等，经酸水解可得到槲皮素。

槲皮素在植物中的含量很低，现有槲皮素的提取方法主要有以下三种，（1）有机溶剂低温回流提取：如中国发明专利CN104892703A，专利名称为：“一种从枸杞叶中同时制备芦丁、槲皮素化学对照品的方法”该方法是将枸杞叶醇提物用甲醇溶液溶解，过滤上微孔树脂柱分离，然后依次用水、20~35%甲醇溶液、70%甲醇溶液进行台阶梯度洗脱，收集70%甲醇水洗脱物，该甲醇水洗脱物经减压干燥，即得芦丁、槲皮素粗品；如中国发明专利CN105924420A以50%乙醇在70~80℃加热回流提取油茶叶中的槲皮素。也有利用超声波或微波、酶法等辅助方法用于提取槲皮素。（2）酸水解：中国发明专利CN106905276A将橙皮粉碎后，加水，用石灰水调pH值为8~9，加入3%硼酸在50~80℃，提取3次得粗品；将粗品加入50~70倍量的2%硫酸，调pH值为3~4，在70~90℃水解提取槲皮素；中国发明专利CN104592186A利用槐米为原料，将槐米粉碎至0.5~1.0mm，以浓硫酸、盐酸或磷酸调90%乙醇的pH值为1~2，加入0.5~1%亚硫酸氢钠，提取温度在70~80℃，提取3次，以饱和氢氧化钠或氢氧化钾溶液将提取液中和到中性，然后再用70~95%甲醇回流溶解3次，然后离心、漂洗，直至离心液澄清。（3）亚临界水萃取法：如中国发明专利CN107805234A将金钱草和0.001重量份的羟乙基纤维素，加脱氧去离子水，萃取温度170~185℃，压力8~10MPa，萃取槲皮素。

但是以上方法均存在着提取率低、能耗大、成本高等缺点，特别是酸水解法利用强酸，废水处理成本高，环境污染严重。因此现有技术需要进一步的改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提取率高、能耗小、成本低的混合介质高热提取槲皮素的方法。

基于上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种混合介质高热提取槲皮素的方法，包括以下步骤：将槲叶、水和有机溶剂混合后，在反应釜中以120-230℃下萃取0.5-6h，再经过闪蒸罐泄压沉降将其固液气分离，气体冷凝为液态再次返回反应釜中，闪蒸罐沉降分离后的液体溶液经离心分离、过滤分离或膜分离，得固体颗粒和分离液，将固体颗粒和与闪蒸罐沉降分离后的固体残渣再次返回反应釜中重复提取，重复上述步骤，再取分离液精制，得槲皮素提取液。

进一步的，所述的有机溶剂为甲醇、乙醇、乙酸、乙酸乙酯或丙酮中至少一种。

进一步的，所述的有机溶剂质量浓度为40~70%。

进一步的，所述的重复提取后的固体颗粒和固态残渣干燥成生物质炭，干燥时产生的气体通过冷凝器冷凝为液体并返回反应釜回用。

进一步的，所述冷凝器所用冷却介质经换热后温度升高，返回反应釜作为混合介质回用。

进一步的，所述的干燥方法为常压干燥法或真空干燥法。

本发明将槲叶、水和有机溶剂在以120-230℃下萃取，其中水的离子积在常温和高温（亚临界）时相差将近三个数量级，在较高温度下有更多的氢离子和氢氧根离子释放出来，增强了水相介质的离子化学性质，有利于水解降解和化学键裂解的发生，同时槲皮素存在于槲叶细胞内，高温高压环境中的氢离子可以破坏细胞壁的结构，有利于槲皮素糖苷键的水解。由于槲皮素不溶于水，而溶于甲醇、乙醇、乙酸、乙酸乙酯、丙酮等，特别是采用水-乙醇混合介质高温高压试验中，发现水-乙醇混合介质高温提取的槲皮素含量比纯水介质高温提取结果高出6倍多，效果显著，本发明还利用换热设备实现了气相介质能量的回收和再利用；将回收的溶剂介质回用到反应釜中实现了物质的回收和再利用。本发明的方法充分将槲叶中的槲皮素提取出，无损失，对环境无污染，工艺操作简单，提取率高，实现了物质和能量的回收及再利用，适合规模化生产。

附图说明

图1本发明的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1：

一种混合介质高热提取槲皮素的方法，包括以下步骤：将干槲叶、水和有机溶剂混合后，在反应釜中以120℃萃取0.5h，再经过闪蒸罐泄压沉降将其固液气分离，气体通过冷凝器冷凝为液态再次返回反应釜中，闪蒸罐沉降分离后的液体溶液经膜分离得固体颗粒和分离液，将固体颗粒和与闪蒸罐沉降分离后的固体残渣再次返回反应釜中重复提取，重复上述步骤，再取分离液精制，得槲皮素提取液。所述的重复提取后的固体颗粒和固态残渣干燥成生物质炭，干燥时产生的气体通过冷凝器冷凝为液体返回反应釜，所述的干燥方法为常压干燥法。

所述的有机溶剂为甲醇；甲醇的质量浓度为40%；所述的破碎后的槲叶是经过粉碎机粉碎，过筛；所述的冷凝器可作为热源加热与破碎后的槲叶和有机溶剂混合的水。

实施例2：

一种混合介质高热提取槲皮素的方法，包括以下步骤：将干槲叶、水和有机溶剂混合后，在反应釜中以170℃下萃取6h，再经过闪蒸罐泄压沉降将其固液气分离，气体通过冷凝器冷凝为液态作为反应介质再次返回反应釜中，闪蒸罐沉降分离后的液体溶液经离心分离得固体颗粒和分离液，将固体颗粒和与闪蒸罐沉降分离后的固体残渣再次返回反应釜中重复提取，重复上述步骤，再取分离液精制，得槲皮素提取液。所述的重复提取后的固体颗粒和固态残渣干燥成生物质炭，干燥时产生的气体通过冷凝器冷凝为液体，返回反应釜回用，所述的干燥方法为真空干燥法。所述的有机溶剂为乙醇，乙醇的质量浓度为60%；所述的破碎后的槲叶是经过粉碎机粉碎，过筛；所述的冷凝器可作为热源加热与破碎后的槲叶和有机溶剂混合的水。

实施例3：

一种混合介质高热提取槲皮素的方法，包括以下步骤：将槲叶、水和有机溶剂混合后，在反应釜中以230℃下萃取5h，再经过闪蒸罐泄压沉降将其固液气分离，气体通过冷凝器冷凝为液态作为反应介质返回反应釜，闪蒸罐沉降分离后的液体溶液经过滤分离，得固体颗粒和分离液，将固体颗粒和与闪蒸罐沉降分离后的固体残渣再次返回反应釜中重复提取，重复上述步骤，再取分离液精制，得槲皮素提取液。所述的重复提取后的固体颗粒和固态残渣干燥成生物质炭，干燥时产生的气体通过冷凝器冷凝为液体，返回反应釜，所述的干燥方法为真空干燥法。所述的有机溶剂为乙酸乙酯，乙酸乙酯的质量浓度为70%；所述的破碎后的槲叶是经过粉碎机粉碎，过筛；所述的冷凝器可作为热源加热与破碎后的槲叶和有机溶剂混合的水。

试验例1：

取破碎后的鲜槲叶5g，经40目过筛，使用实施例1的方法提取槲皮素，提取后使用分光光度法检测，其提取的槲皮素含量为0.694%。

使用破碎后的鲜槲叶5g，经40目过筛，使有机溶剂低温回流提取，加入质量浓度为60%的甲醇，利用冷却水冷凝蒸汽回流0.5h，反应后降温，利用漏斗过滤，分离出固体残渣和液体产物，测取液体产物中槲皮素的含量为0.534%。

由上可知，使用本发明的方法其槲皮素提取效果大大优于有机溶剂低温回流提取法的提取效果。

试验例2：

取破碎后的干槲叶100g，经40目过筛，使用实施例2的方法提取槲皮素，提取后使用分光光度法检测，其提取的槲皮素含量为3.657%。

使用破碎后的干槲叶100g，经40目过筛，使现有的有机溶剂低温回流提取，加入质量浓度为60%的乙醇，利用冷却水冷凝蒸汽回流6h，反应后降温，利用漏斗过滤，分离出固体残渣和液体产物，测取液体产物中槲皮素的含量为0.434%。

由上可知本发明所提取的槲皮素含量大大高于有机溶剂低温回流提取方法。

使用破碎后的干槲叶100g，经40目过筛，使用亚临界水提取方法，先加入水，保持温度170℃，反应时间6h，反应后降温，利用漏斗过滤，分离出固体残渣和液体产物，测取液体产物中槲皮素的含量为0.446%。

由上可知，使用本发明的方法其槲皮素提取效果大大优于有机溶剂低温回流提取法和亚临界水提取方法。