一種適用于工業(yè)生產(chǎn)的1-脫氧野尻霉素的制備方法
【專利摘要】一種適用于工業(yè)生產(chǎn)的1-脫氧野尻霉素的制備方法，包括以下步驟：（1）原料前處理：將干燥原料桑葉粉碎；（2）酶解：向粉料中加入水，升溫，加入組合酶酶解，過濾；（3）連續(xù)組合提取：將濾渣使用3-4個提取裝置連續(xù)組合提取，合并提取液，過濾；（4）醇沉、離心：減壓濃縮至原體積的1/3-1/2，冷卻，調(diào)節(jié)pH，加入醇溶液，攪拌，靜置，管式離心；（5）膜濾：在常溫壓力25-35bar條件下，使用有機超濾膜進(jìn)行超濾處理，然后在常溫壓力0.5-1.5MPa條件下，使用納濾膜進(jìn)行納濾處理；（6）濃縮；（7）干燥。利用本發(fā)明可實現(xiàn)很大程度地降低溶劑損耗量、降低能耗、提高產(chǎn)品收率，適用于工業(yè)生產(chǎn)。
【專利說明】一種適用于工業(yè)生產(chǎn)的1-脫氧野尻霉素的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種1-脫氧野尻霉素的制備方法，尤其涉及一種適用于工業(yè)生產(chǎn)的1-脫氧野尻霉素的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]桑葉，別名鐵扇子，是?？浦参锷?Morus alba L.)的干燥葉，在我國分布較廣并大量種植，長期以來，桑葉主要應(yīng)用于兩個方面，一是桑蠶的飼養(yǎng)，一是入中藥，被認(rèn)為具有疏散風(fēng)熱、清肝明目、涼血止血、清肺潤燥等功效。作為一種衛(wèi)生部批準(zhǔn)的藥食兩用的植物，隨著研究的深入，表明桑葉中含有黃酮類、生物堿類、氨基酸、維生素以及礦物質(zhì)等活性物質(zhì)，其中一種哌啶類生物堿1-脫氧野尻霉素(DNJ)被廣泛關(guān)注，被證實具有明顯的降血糖功效，現(xiàn)代藥理學(xué)發(fā)現(xiàn)1-脫氧野尻霉素降血糖的機理主要是其能夠作為多種α -糖苷酶的抑制劑，可以阻止淀粉等多糖分 解成葡萄糖或其他單糖。相對于其他藥物，1-脫氧野尻霉素具有安全性高、依賴性小等特點，倍受青睞，將有望取代傳統(tǒng)降血糖藥物。
[0003]目前，關(guān)于從桑葉中提取1-脫氧野尻霉素(DNJ)的方法較多，如申請?zhí)枮?00710067498.3的中國專利申請公開了一種從桑葉中提取1_脫氧野尻霉素的方法，該方法是將桑葉粉碎后進(jìn)行提取、無機酸進(jìn)行酸化，然后過陽離子交換樹脂，氨醇洗脫，經(jīng)濃縮干燥，得含量為10%以上的DNJ產(chǎn)品，其工藝雖簡單，但過陽離子交換樹脂，損失較大；申請?zhí)枮?01210190238.6中國專利申請公開了一種利用濾膜和樹脂制備桑葉1_脫氧野尻霉素提取物的方法，該方法是將桑葉進(jìn)行提取、濃縮、微孔過濾、經(jīng)有機超濾膜過濾后，然后過大孔吸附樹脂以及陽、陰離子交換樹脂，最后濃縮、干燥得產(chǎn)品，產(chǎn)品純度可達(dá)50%以上，該方法的缺陷是工藝繁瑣、過程復(fù)雜，設(shè)備投入大，不利工業(yè)生產(chǎn)；申請?zhí)枮?01210411230.8的中國專利申請公開了一種從桑葉中提取制備1-脫氧野尻霉素的工藝方法，該方法是將藥材粉碎后進(jìn)行提取、醇沉過濾，然后依次過大孔樹脂、陽離子交換樹脂，經(jīng)濃縮、硅膠吸附、解吸以及干燥可得DNJ純度70%以上產(chǎn)品，該方法存在工藝復(fù)雜，收率低，成本高等缺陷。
[0004]就上述方法而言，大多為致力于提高1-脫氧野尻霉素的純度，對于生產(chǎn)的實際操作與成本控制方面關(guān)注不夠，所以，現(xiàn)有真正適用于工廠生產(chǎn)的技術(shù)較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本方法所要解決的技術(shù)問題是，提供一種以干燥桑葉為原料的適用于工業(yè)生產(chǎn)的1-脫氧野尻霉素的制備方法，該方法可實現(xiàn)很大程度地降低溶劑損耗量、降低能耗、提高產(chǎn)品收率，最終制備出低成本的含量12%以上的1-脫氧野尻霉素產(chǎn)品。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種適用于工業(yè)生產(chǎn)的1-脫氧野尻霉素的制備方法，包括以下步驟:
(1)原料前處理:將干燥原料桑葉粉碎至20-40目，得粉料；
(2)酶解:向步驟(1)所得的粉料中加入干燥原料重量6-10倍的水，升溫至40-50°C，然后加入干燥原料重量的0.05-0.20%的組合酶，酶解3-5h，過濾，得濾渣；(3)連續(xù)組合提取:將步驟(2)所得的濾渣使用3-4個提取裝置連續(xù)組合提取，每個提取裝置中的濾渣提取3-4次，每次提取所用溶劑為干燥原料重量6-9倍的親水溶劑，提取溫度為70-90°C，提取時間為1.8-2.2h，提取后，合并提取液，過濾；
所述親水溶劑為含酸性溶液的親水溶劑，所述酸性溶液的體積分?jǐn)?shù)為0.2-0.4% ；
(4)醇沉、離心:將經(jīng)步驟(3)過濾后的提取液進(jìn)行減壓濃縮，濃縮至原體積的1/3-1/2，冷卻至20-30°C，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-2%的堿液調(diào)節(jié)pH至8_9，然后加入相當(dāng)于調(diào)節(jié)PH值后濃縮液重量3-4倍的醇溶液，攪拌10-15min后，靜置3_4h，管式離心，離心速率為10000-14000r/min，得離心液；
(5)膜濾:將步驟(4)所得的離心液常溫下在壓力為25-35bar條件下，使用孔徑為5-10kDa的有機超濾膜進(jìn)行超濾處理，得超濾透過液，然后常溫下在壓力為0.5-1.5MPa條件下，使用孔徑為300-800Da (道爾頓)的納濾膜進(jìn)行納濾處理，得納濾透過液；
(6)濃縮:將步驟(5)所得的納濾透過液進(jìn)行減壓濃縮，濃縮至原體積的1/4-1/6，得濃縮液；
(7)干燥:將步驟(6)所得的濃縮液進(jìn)行干燥后，即得產(chǎn)品。
[0007]進(jìn)一步，步驟(2)中，加入的組合酶為纖維素酶與果膠酶，其中纖維素酶:果膠酶=2-4:1, w/w0
[0008]進(jìn)一步，步驟(3)中，所述親水溶劑為甲醇或乙醇，所述酸性溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)37.5%的鹽酸、質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%的硫酸或甲酸。
[0009]進(jìn)一步，步驟(4)中，所述減壓濃縮的溫度為60-80 °C，真空度為-0.08 ~-0.04MPa。
[0010]進(jìn)一步,步驟(4)中,所述堿液為氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液或碳酸氫鈉溶液。
[0011]進(jìn)一步，步驟(4)中，所述醇溶液為體積分?jǐn)?shù)80-95%的乙醇溶液。
[0012]進(jìn)一步，步驟(5)中，所用超濾膜的材質(zhì)為聚碳酸酯、聚砜或聚丙烯腈；所用納濾膜的材質(zhì)為CA (醋酸纖維素)膜、CTA (三醋酸纖維素)膜或芳族聚酰胺復(fù)合膜。
[0013]進(jìn)一步，步驟(6)中，所述減壓濃縮的溫度為70-80 °C，真空度為-0.08 ~-0.06MPa。
[0014]進(jìn)一步，步驟(7)中，所述干燥為真空干燥或噴霧干燥。
[0015]步驟(3 )中，所述連續(xù)組合提取是一種同時使用幾套提取裝置，上一提取裝置提取液最大限度的應(yīng)用于下一提取裝置的提取溶劑的一種提取方式。
[0016]假定連續(xù)提取由三個提取裝置為一個組合來進(jìn)行的，三個提取裝置編號分別為A、B、C，對每一個提取裝置所投入的藥材原料均進(jìn)行3次提取處理，第1次提取使用的溶劑量為原料重量的9倍:
(1)將A的第1次提取液直接送至后續(xù)工序；
(2)將A的第2次提取液(加入溶劑為原料重量的7倍)加入B,作為B的第1次提取溶劑，B的第1次提取液送至后續(xù)工序；
(3)將A的第3次提取液(加入溶劑為原料重量的9倍)加入B,作為B的第2次提取溶劑，B的第2次提取液加入C，作為C的第1次提取溶劑，C的第1次提取液送至后續(xù)工序；
注:此時A中原料已經(jīng)完成3次提取，出渣，將投入新的原料出中原料已經(jīng)完成2次提取，還需加入溶劑提取第3次；C中原料已經(jīng)完成了 I次提取，待B中第3次提取液出來后將進(jìn)行第2次提?。?br> 接下來向B中加入原料重9倍的溶劑，進(jìn)行第3次提取，第3次提取液作為C中第2次提取溶劑，而C中第2次提取液出來后，將作為A中新的原料的第1次提取溶劑，A中第1次提取液送至后續(xù)工序；如此連續(xù)循環(huán)，即A、B、C中任何第1次提取得提取液將直接送入后續(xù)工序操作，第2次提取將作為下一罐中第3次的提取溶劑，而第3次提取液又作為下一罐中第1次提取的提取溶劑，整個組合中，只有第1次提取液送至下一工序，只在第3次提取時，加入新的提取溶劑。
[0017]利用本發(fā)明所得到的桑葉提取物產(chǎn)品，經(jīng)高效液相色譜法檢測，產(chǎn)品中DNJ含量達(dá)12%以上，得率0.7%以上。
[0018]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
(1)利用醇沉以及膜濾技術(shù)從桑葉原料中提取分離出純度達(dá)12%以上的DNJ產(chǎn)品，實現(xiàn)1-脫氧野尻霉素的有效 分離；
(2)利用酶解方法提高溶劑溶出效率，進(jìn)而提高產(chǎn)品的得率，產(chǎn)品得率0.7%以上；
(3)使用連續(xù)組合提取的提取方式進(jìn)行提取，可大大節(jié)約溶劑的使用和損耗，保證得率的同時，提高了提取效率，很大程度上降低了生產(chǎn)成本；
(4)過程簡單、設(shè)備要求較低，操作安全，適合工廠生產(chǎn)；
(5)整個過程沒有使用任何對人體有害的有機溶劑，環(huán)保安全。
【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0020]實施例1
本實施例包括以下步驟:
(1)原料前處理:將IOOkg干燥原料桑葉粉碎，過24目篩，得粉料99.5kg ；
(2)酶解:向步驟(1)所得的粉料中加入600kg水，升溫至50°C，然后加入200g的組合酶(纖維素:果膠酶=4:1，w/w)，保持溫度酶解5h，過濾，得濾渣；
(3)連續(xù)組合提取:將步驟(2)所得的濾渣均分4份，分別置于4套提取裝置中進(jìn)行連續(xù)組合提取，對每個提取裝置中的濾渣提取4次，每次提取溶劑為干燥原料重量9倍的體積分?jǐn)?shù)80%的乙醇(含體積分?jǐn)?shù)為0.4%的鹽酸，鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)37.5%)，提取溫度為85°C，提取時間為2.2h,提取后,合并提取液,過濾；
(4)醇沉、離心:將經(jīng)步驟(3)過濾后的提取液進(jìn)行減壓濃縮，減壓濃縮的溫度為65°C，真空度為-0.06MPa，濃縮至原體積的1/3，得595kg濃縮液，向濃縮液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)PH為8.5，然后加入1800kg體積分?jǐn)?shù)80%的乙醇溶液，攪拌15min后，靜置4h，管式離心，速率為14000r/min，得離心液；
(5)膜濾:將步驟(4)所得的離心液過聚碳酸酯超濾膜，壓力為25-35bar，孔徑為IOkDa,得超濾液，然后使用聚酰胺復(fù)合膜進(jìn)行納濾處理，壓力為0.5-1.0MPa，孔徑為600~800Da，得納濾液；
(6)濃縮:將步驟(5)所得的納濾液進(jìn)行減壓濃縮，減壓濃縮的溫度為70°C，真空度為-0.08MPa，濃縮至原體積的1/6，得濃縮液297kg ；
(7)干燥:將所得的濃縮液進(jìn)行噴霧干燥，得成品797g,含量12.18%。[0021]實施例2
本實施例包括以下步驟:
(I)原料前處理:將IOOkg干燥原料桑葉粉碎，過24目篩，得99.5kg粉料；
(2 )酶解:向步驟(1)所得的粉料中入800kg水，升溫至500C，再加入50g的組合酶(纖維素:果膠酶=2:1，w/w)，保持溫度酶解3h，過濾，得濾渣；
(3)連續(xù)組合提取:將步驟(2)所得的濾渣均分3份，分別置于3套提取裝置中進(jìn)行連續(xù)組合提取，對每個提取裝置中的濾渣提取3次，每次提取溶劑為干燥原料重量6倍的體積分?jǐn)?shù)50%的乙醇(含體積分?jǐn)?shù)含0.2%的鹽酸，鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)37.5%)，提取溫度為70°C，提取時間為1.8h,提取后，合并提取液，過濾；
(4)醇沉、離心:將經(jīng)步驟(3)過濾后的提取液減壓濃縮，減壓濃縮的溫度為65°C，真空度為-0.06MPa,濃縮至原體積的1/2，得510kg濃縮液，向濃縮液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的碳酸鈉溶液，調(diào)節(jié)PH為8.0，然后加入1600kg體積分?jǐn)?shù)為80%的乙醇溶液，攪拌15min后，靜置3h，管式離心，離心速率為14000r/min，得離心液；
(5)膜濾:將步驟(4)所得的離心液過聚砜超濾膜，壓力為25-35bar，孔徑為5kDa，得超濾液，然后使用CA進(jìn)行納濾處理，壓力為1.0-1.5MPa，孔徑為300_600Da，得納濾液；
(6)濃縮:將步驟(5)所得的納濾液進(jìn)行減壓濃縮，減壓濃縮的溫度為80°C，真空度為-0.08MPa，濃縮至原 體積的1/6，得濃縮液324kg ；
(7)干燥:將所得的濃縮液進(jìn)行噴霧干燥，得成品732g,含量13.88%ο
[0022]實施例3
本實施例包括以下步驟:
(1)原料前處理:將IOOkg干燥原料桑葉粉碎，過24目篩，得粉料99.6kg ；
(2)酶解:向步驟(1)所得的粉料中加入600kg水，升溫至50°C，然后加入100g的組合酶(纖維素:果膠酶=4:1，w/w)，保持溫度酶解5h，過濾，得濾渣；
(3)連續(xù)組合提取:將步驟(2)所得的濾渣均分3份，分別置于3套提取裝置中進(jìn)行連續(xù)組合提取，對每個提取裝置中的濾渣提取4次，每次提取溶劑為干燥原料重量9倍的體積分?jǐn)?shù)80%的乙醇(含體積分?jǐn)?shù)為0.4%的鹽酸，鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)37.5%)，提取溫度為85°C，提取時間為2.2h,提取后,合并提取液,過濾；
(4)醇沉、離心:將經(jīng)步驟(3)過濾后的提取液進(jìn)行減壓濃縮，減壓濃縮的溫度為65°C，真空度為-0.06MPa，濃縮至原體積的1/3，得525kg濃縮液，向濃縮液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)PH為8.5，然后加入1600kg體積分?jǐn)?shù)80%的乙醇溶液，攪拌15min后，靜置4h，管式離心，速率為14000r/min，得離心液；
(5)膜濾:將步驟(4)所得的離心液過聚碳酸酯超濾膜，壓力為25-35bar，孔徑為IOkDa,得超濾液，然后使用聚酰胺復(fù)合膜進(jìn)行納濾處理，壓力為0.5-1.0MPa，孔徑為600~800Da，得納濾液；
(6)濃縮:將步驟(5)所得的納濾液進(jìn)行減壓濃縮，減壓濃縮的溫度為70°C，真空度為-0.08MPa，濃縮至約原體積的1/4，得濃縮液497kg ；
(7)干燥:將所得的濃縮液進(jìn)行噴霧干燥，得成品756g，含量12.73%。
[0023]實施例4
本實施例包括以下步驟:(1)原料前處理:將IOOkg干燥原料桑葉粉碎，過24目篩，得粉料99.7kg ；
(2)酶解:向步驟(1)所得的粉料中加入800kg水，升溫至50°C，再加入50g的組合酶(纖維素:果膠酶=2:1，w/w)，保持溫度酶解3h，過濾，得濾渣；
(3)連續(xù)組合提取:將步驟(2)所得的濾渣均分4份，分別置于4套提取裝置中進(jìn)行連續(xù)組合提取，對每個提取裝置中的原料提取4次，每次提取溶劑為干燥原料重量6倍的體積分?jǐn)?shù)50%的乙醇(含體積分?jǐn)?shù)含0.2%的鹽酸，鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)37.5%)，提取溫度為70°C，提取時間為1.8h，提取后，合并提取液并過濾；
(4)醇沉、離心:將經(jīng)步驟(3)過濾后的提取液減壓濃縮，減壓濃縮的溫度為65°C，真空度為-0.06MPa，濃縮至原體積的1/2，得586kg濃縮液，向濃縮液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的碳酸鈉溶液，調(diào)節(jié)PH為8.0，然后加入2300kg體積分?jǐn)?shù)為85%的乙醇溶液，攪拌15min后，靜置3h，管式離心，離心速率為14000r/min，得離心液；
(5)膜濾:將步驟(4)所得的離心液過聚砜超濾膜，壓力為25-35bar，孔徑為5kDa，得超濾液，然后使用 CA進(jìn)行納濾處理，壓力為1.0-1.5MPa，孔徑為300_600Da，得納濾液；
(6)濃縮:將步驟(5)所得的納濾液進(jìn)行減壓濃縮，減壓濃縮的溫度為80°C，真空度為-0.08MPa，濃縮至原體積的1/6，得濃縮液461kg ；
(7)干燥:將所得的濃縮液進(jìn)行噴霧干燥，得成品771g,含量12.45%ο
【權(quán)利要求】
1.一種適用于工業(yè)生產(chǎn)的1-脫氧野尻霉素的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (O原料前處理:將干燥原料桑葉粉碎至20-40目，得粉料； (2)酶解:向步驟(1)所得的粉料中加入干燥原料重量6-10倍的水，升溫至40-50°C，然后加入干燥原料重量的0.05-0.20%的組合酶，酶解3-5h，過濾，得濾渣； (3)連續(xù)組合提取:將步驟(2)所得的濾渣使用3-4個提取裝置連續(xù)組合提取，每個提取裝置中的濾渣提取3-4次，每次提取所用溶劑為干燥原料重量6-9倍的親水溶劑，提取溫度為70-90°C，提取時間為1.8-2.2h，提取后，合并提取液，過濾； 所述親水溶劑為含酸性溶液的親水溶劑，所述酸性溶液的體積分?jǐn)?shù)為0.2-0.4% ； (4)醇沉、離心:將經(jīng)步驟(3)過濾后的提取液進(jìn)行減壓濃縮，濃縮至原體積的1/3-1/2，冷卻至20-30°C，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-2%的堿液調(diào)節(jié)pH至8_9，然后加入相當(dāng)于調(diào)節(jié)PH值后濃縮液重量3-4倍的醇溶液，攪拌10-15min后，靜置3_4h，管式離心，離心速率為10000-14000r/min，得離心液； (5)膜濾:將步驟(4)所得的離心液常溫下在壓力為25-35bar條件下，使用孔徑為5-10kDa的有機超濾膜進(jìn)行超濾處理，得超濾透過液，然后常溫下在壓力為0.5-1.5MPa條件下，使用孔徑為300-800Da的納濾膜進(jìn)行納濾處理，得納濾透過液； (6)濃縮:將步驟(5)所得的納濾透過液進(jìn)行減壓濃縮，濃縮至原體積的1/4-1/6，得濃縮液； (7)干燥:將步驟(6)所得的濃縮液進(jìn)行干燥后，即得產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于工業(yè)生產(chǎn)的1-脫氧野尻霉素的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，加入的組合酶為纖維素酶與果膠酶，其中纖維素酶:果膠酶=2-4:1，w/w。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于工業(yè)生產(chǎn)的1-脫氧野尻霉素的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述親水溶劑為甲醇或乙醇，所述酸性溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)37.5%的鹽酸、質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%的硫酸或甲酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于工業(yè)生產(chǎn)的1-脫氧野尻霉素的制備方法，其特征在于，步驟(4)中，所述減壓濃縮的溫度為60-80°C，真空度為-0.08~-0.04MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于工業(yè)生產(chǎn)的1-脫氧野尻霉素的制備方法，其特征在于，步驟(4)中,所述堿液為氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液或碳酸氫鈉溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于工業(yè)生產(chǎn)的1-脫氧野尻霉素的制備方法，其特征在于，步驟(4)中，所述醇溶液為體積分?jǐn)?shù)80-95%的乙醇溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于工業(yè)生產(chǎn)的1-脫氧野尻霉素的制備方法，其特征在于，步驟(5)中，所用超濾膜的材質(zhì)為聚碳酸酯、聚砜或聚丙烯腈；所用納濾膜的材質(zhì)為CA膜、CTA膜或芳族聚酰胺復(fù)合膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于工業(yè)生產(chǎn)的1-脫氧野尻霉素的制備方法，其特征在于，步驟(6)中，所述減壓濃縮的溫度為70-80°C，真空度為-0.08~-0.06MPa。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于工業(yè)生產(chǎn)的1-脫氧野尻霉素的制備方法，其特征在于，步驟(7)中，所述干燥為真空干燥或噴霧干燥。
【文檔編號】C07D211/46GK103965096SQ201410192731
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月9日
【發(fā)明者】唐方華, 黃華學(xué), 劉永勝 申請人:湖南華誠生物資源有限公司