一种重组皂荚皂素及其制备方法 |
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| 申请号 | CN202310823986.1 | 申请日 | 2023-07-06 | 公开(公告)号 | CN116925786A | 公开(公告)日 | 2023-10-24 |
| 申请人 | 广州德谷个人护理用品有限公司; 北京林业大学; | 发明人 | 陈殿松; 马铃; 蒋建新; 朱莉伟; 张锋伦; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及天然产物分离重组领域，尤其涉及一种重组皂荚皂素及其制备方法。该方法包括：1)粗皂荚皂素提取：对皂荚 果皮 进行 水 提，得到粗皂荚皂素溶液；2)杂质去除：将粗皂荚皂素水溶液装入大孔 吸附 树脂 AB‑8，洗脱去除杂质；3)皂素组分分离：依次用25～35％ 乙醇 溶液、40～50％乙醇溶液、55～65％乙醇溶液和70～80％乙醇溶液洗脱，分别得到S30、S45、S60和S75皂荚皂素组分；4)皂素 水解 ：将S45皂荚皂素组分进行水解，得到水解皂素；5)皂素组分重组：对步骤3)和4)得到的皂荚皂素组分和水解皂素进行组分重组，得到重组皂荚皂素。本发明方法能够实现皂素纯化，并提高皂荚皂素的表面活性性能。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种重组皂荚皂素的制备方法，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种重组皂荚皂素及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及天然产物分离重组领域，尤其涉及一种重组皂荚皂素及其制备方法。 背景技术[0002] 皂荚，豆科皂荚属，是一种典型的生态和经济有用型树种，主要分布于中亚、东南亚、北美和南美等地区，我国山西、河南、山东、贵州和云南等地有广泛种植。皂荚种子胚乳中含有丰富的半乳甘露聚糖，因具有高碳水化合物含量、低蛋白质和低脂肪含量，皂荚多糖具有很高的经济和营养价值。同时皂荚半乳甘露聚糖在结构和功能上与瓜尔胶和刺槐胶多糖相似，均是一种非传统的工业多糖胶。皂荚半乳甘露聚糖常作为增稠剂、粘合剂、稳定剂和絮凝剂，被广泛应用于食品、日化、医药、石油钻探和印刷等各个行业中。 [0003] 在利用皂荚半乳甘露聚糖的同时，我们发现皂荚果皮中含有大量天然皂素。皂素结构中具有糖体、配基、有机酸等亲水性大极性基团，而苷元结构较大，极性低，具有亲脂性，在分子结构上有类似表面活性剂的结构特点，其水溶液振摇后能产生持久类似肥皂溶液的泡沫，是一种非离子型天然表面活性剂，具有良好的去污能力。天然皂素生产过程中仍然存在杂质去除困难，纯化成本高，部分皂素结构不稳定，皂素表面活性有待进一步提高等问题。 发明内容[0004] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种重组皂荚皂素及其制备方法。 [0005] 第一方面，本发明提供的重组皂荚皂素的制备方法，包括： [0006] 1)粗皂荚皂素提取：对皂荚果皮进行水提，得到粗皂荚皂素溶液； [0008] 3)皂素组分分离：依次用25～35％乙醇溶液、40～50％乙醇溶液、55～65％乙醇溶液和70～80％乙醇溶液洗脱，分别得到S30、S45、S60和S75皂荚皂素组分； [0010] 5)皂素组分重组：对步骤3)和4)得到的皂荚皂素组分和水解皂素进行组分重组，得到重组皂荚皂素。 [0011] 本发明首先采用水提法制备天然皂荚皂素粗品，然后将粗皂素水溶液通过大孔吸附树脂AB‑8进行去除杂质和皂荚皂素组分分离，对分离得到皂素S45水解并与其他皂素组分优化重组，在实现皂素纯化的同时，提高皂素的表面活性性能。 [0012] 作为优选，步骤1)中，以去离子水为提取剂，固液比优选为1:6～10；优选的，将皂荚果皮粉碎过30～50目筛，以去离子水为提取剂，固液比为1:6～8，搅拌提取5～8h，过滤，得到粗皂荚皂素水溶液。 [0013] 进一步优选，步骤1)中，粗皂荚皂素提取：将皂荚果皮粉碎过40目筛，以去离子水为提取剂，固液比1:7～8，搅拌提取6～7h，过滤，得到粗皂荚皂素水溶液。 [0014] 本发明中，采用的上述水提法对皂荚果皮处理，提取粗皂素，制备粗皂荚皂素水溶液，不仅提取成本低，皂素提取得率高。 [0015] 作为优选，步骤2)中，用去离子水和5～15％乙醇溶液依次洗脱；优选的，将所述粗皂荚皂素溶液装入大孔吸附树脂AB‑8，用2～3倍树脂体积的去离子水和2～3倍树脂体积的5～15％乙醇溶液依次洗脱，去除皂素中的杂质。 [0016] 进一步优选，步骤2)中，杂质去除：将大孔吸附树脂AB‑8进行湿法装柱，将粗皂荚皂素水溶液装入树脂分离柱，用2倍树脂体积的去离子水和2倍树脂体积的10％乙醇溶液依次洗脱，去除皂素中的杂质。 [0017] 本发明中，经研究发现，采用特定的大孔吸附树脂AB‑8有利于皂素纯化。用优选用量的去离子水及所述浓度的乙醇溶液依次洗脱，通过该大孔吸附树脂分别采用洗脱剂去离子水和10％乙醇水溶液最大程度去除皂素中的杂质。 [0018] 作为优选，步骤3)中，采用30～35％乙醇溶液、45～50％乙醇溶液、60～65％乙醇溶液、75～80％乙醇溶液洗脱；优选的，所述30～35％乙醇溶液为3～8倍树脂体积，所述45～50％乙醇溶液为8～12倍树脂体积，所述60～65％乙醇溶液为3～8倍树脂体积，所述60～65％乙醇溶液为2～3倍树脂体积。 [0019] 本发明中，经本发明的上述粗皂荚皂素提取及杂质去除后，通过优化洗脱液及洗脱参数，有利于获得纯度及性能更佳的皂荚皂素组分，而且依次通过不同浓度乙醇水溶液洗脱的大孔吸附树脂可直接进行下一批皂素的分离，无需再生。进一步的，大孔吸附树脂分别采用30％、45％、60％、75％乙醇水溶液洗脱剂可分别获得结构和性质不同的特定纯化皂荚皂，有利于提高重组皂荚皂素的表面活性和产品纯度。 [0020] 进一步优选，步骤3)中，皂素组分分离：依次用5倍树脂体积的30％乙醇溶液、10倍树脂体积的45％乙醇溶液、5倍树脂体积的60％乙醇溶液、2倍树脂体积的75％乙醇溶液洗脱，分别得到S30、S45、S60和S75皂荚皂素组分。 [0022] 进一步优选，步骤4)中，皂素水解：将所述S45的皂荚皂素组分配置成浓度为20％的水溶液，用盐酸调节至pH2.0，加热至80℃，保温水解2h，中和，浓缩干燥，得到水解皂素。 [0023] 本发明采用优选的皂素水解方法，对S45皂荚皂素进行部分酸水解可以降低皂素表面张力和临界胶束浓度，提高其与其他皂素组分的复配协同作用，本发明在优选水解条件下上述性能更佳(皂素中结构糖水解率30％)，进一步提高皂素表面活性，还可以提高皂素组分及皂素重组复合物的稳定性。 [0024] 作为优选，步骤5)中，皂素组分重组：按比例将S30皂荚皂素组分、S45皂荚皂素组分、水解皂素、S60皂荚皂素组分和S75皂荚皂素组分进行皂素重组。 [0025] 本发明在不改变皂素基本结构的前提下，通过充分发挥协同作用提高了重组皂荚皂素的表面活性。本发明特定皂素组分相互协同的复合物具有更优异的表面活性。 [0026] 进一步优选，步骤5)中，包括对所述皂荚皂素组分和所述水解皂素的配比进行调整，使所述重组皂荚皂素的临界胶束浓度及表面张力可调。 [0027] 第二方面，本发明提供的重组皂荚皂素，由所述的重组皂荚皂素的制备方法得到。 [0028] 作为优选，所述重组皂荚皂素为S30皂荚皂素组分、S45皂荚皂素组分、水解皂素、S60皂荚皂素组分和S75皂荚皂素组分中的一种或多种的复合物；优选的，S30皂荚皂素组分、水解皂素、S60皂荚皂素组分和S75皂荚皂素组分的质量比为1～2:15～20:15～20:1.5～2。 [0029] 进一步优选，所述重组皂荚皂素的表面张力为30～35mN/m，临界胶束浓度为0.08～0.12g/L。 [0030] 本发明的有益效果至少在于：本发明提供的重组皂荚皂素具有更高的表面活性和产品纯度。1)采用水提法提取粗皂素，提取成本低，皂素提取得率高。2)通过大孔吸附树脂分别采用洗脱剂去离子水和10％乙醇水溶液最大程度去除皂素中的杂质。3)通过大孔吸附树脂分别采用30％、45％、60％、75％乙醇水溶液洗脱剂可分别获得结构和性质不同的纯化皂荚皂素。4)对S45皂素进行部分酸水解可以降低皂素表面张力和临界胶束浓度，提高皂素表面活性，并提高其与其他皂素组分的复配协同作用。5)依次通过不同浓度乙醇水溶液洗脱的大孔吸附树脂可直接进行下一批皂素的分离，无需再生。6)不同皂素组分复合物的表面活性大于单一组分皂素的表面活性。7)在不改变皂素基本结构的前提下，通过充分发挥协同作用提高了重组皂荚皂素的表面活性。8)部分水解可以提高皂素组分及皂素重组复合物的稳定性。附图说明 [0031] 为了更清楚地说明本发明实施例以及现有技术中的技术方案，下面将对实施例或者现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0032] 图1为本发明实施例1提供的工艺流程图。 [0033] 图2为本发明实施例1提供的不同浓度乙醇洗脱剂分离得到的皂荚皂素分级产品。 具体实施方式[0034] 为了使发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0035] 除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。实施例中未注明具体技术或条件者，均为常规方法或者按照本领域的文献所描述的技术或条件进行，或者按照产品说明书进行。所用试剂和仪器等未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。 [0036] 下面将结合实施例对本发明进行进一步说明。 [0037] 实施例1 [0038] 本实施例提供一种重组皂荚皂素，其制备工艺流程如图1所示。制备方法如下：将干燥的皂荚果皮粉碎过40目筛网，以去离子水为提取剂，固液比1:8，搅拌提取6h，过滤得到粗皂荚皂素水溶液。称取一定量的大孔吸附树脂AB‑8进行湿法装柱，将粗皂荚皂素水溶液装入树脂分离柱，用2倍体积(树脂体积，下同)的去离子水和10％乙醇溶液依次洗脱，去除皂素中的杂质。依次用30％乙醇溶液(5倍体积)、45％乙醇溶液(10倍体积)、60％乙醇溶液(5倍体积)、75％乙醇溶液(2倍体积)洗脱得到皂荚皂素组分S30、S45、S60和S75分别进行浓缩干燥(图2)。将分离得到S45皂素配置成浓度为20％的水溶液，用盐酸调节至pH2.0，加热至80℃，保温水解2h，中和，浓缩干燥得到皂素水解S45(皂素中结构糖水解率30％)。按质量比S30:水解S45:S60:S75＝2:20:20:1.5进行皂素重组。测得重组皂素临界胶束浓度0.08g/L，表面张力30.7mN/m。 [0039] 实施例2 [0040] 将干燥的皂荚果皮粉碎过40目筛网，以去离子水为提取剂，固液比1:8，搅拌提取6h，过滤得到粗皂荚皂素水溶液。称取一定量的大孔吸附树脂AB‑8进行湿法装柱，将粗皂荚皂素水溶液装入树脂分离柱，用2倍体积的去离子水和10％乙醇溶液依次洗脱，去除皂素中的杂质。依次用30％乙醇溶液(5倍体积)、45％乙醇溶液(10倍体积)、60％乙醇溶液(5倍体积)、75％乙醇溶液(2倍体积)洗脱得到皂荚皂素组分S30、S45、S60和S75分别进行浓缩干燥。将分离得到S45皂素配置成浓度为20％的水溶液，用盐酸调节至pH2.0，加热至80℃，保温水解2h，中和，浓缩干燥得到皂素水解S45。按质量比S30:水解S45:S60:S75＝2:15:20: 1.5进行皂素重组。测得重组皂素临界胶束浓度0.08g/L，表面张力33.6mN/m。 [0041] 实施例3 [0042] 将干燥的皂荚果皮粉碎过40目筛网，以去离子水为提取剂，固液比1:8，搅拌提取6h，过滤得到粗皂荚皂素水溶液。称取一定量的大孔吸附树脂AB‑8进行湿法装柱，将粗皂荚皂素水溶液装入树脂分离柱，用2倍体积的去离子水和10％乙醇溶液依次洗脱，去除皂素中的杂质。依次用30％乙醇溶液(5倍体积)、45％乙醇溶液(10倍体积)、60％乙醇溶液(5倍体积)、75％乙醇溶液(2倍体积)洗脱得到皂荚皂素组分S30、S45、S60和S75分别进行浓缩干燥。将分离得到S45皂素配置成浓度为20％的水溶液，用盐酸调节至pH2.0，加热至80℃，保温水解2h，中和，浓缩干燥得到皂素水解S45。测得皂素水解S45临界胶束浓度0.2g/L，表面张力42.5mN/m。 [0043] 实施例4 [0044] 将干燥的皂荚果皮粉碎过40目筛网，以去离子水为提取剂，固液比1:8，搅拌提取6h，过滤得到粗皂荚皂素水溶液。称取一定量的大孔吸附树脂AB‑8进行湿法装柱，将粗皂荚皂素水溶液装入树脂分离柱，用2倍体积的去离子水和10％乙醇溶液依次洗脱，去除皂素中的杂质。依次用30％乙醇溶液(5倍体积)、45％乙醇溶液(10倍体积)、60％乙醇溶液(5倍体积)、75％乙醇溶液(2倍体积)洗脱得到皂荚皂素组分S30、S45、S60和S75分别进行浓缩干燥。按质量比S30:S45:S60:S75＝2:31:20:1.5进行皂素重组。测得重组皂素临界胶束浓度 0.15g/L，表面张力37.2mN/m。 [0045] 对比例1 [0046] 将干燥的皂荚果皮粉碎过40目筛网，以去离子水为提取剂，固液比1:8，搅拌提取6h，过滤得到粗皂荚皂素水溶液。称取一定量的大孔吸附树脂AB‑8进行湿法装柱，将粗皂荚皂素水溶液装入树脂分离柱，用2倍体积的去离子水和10％乙醇溶液依次洗脱，去除皂素中的杂质。依次用30％乙醇溶液(5倍体积)、45％乙醇溶液(10倍体积)、60％乙醇溶液(5倍体积)、75％乙醇溶液(2倍体积)洗脱得到皂荚皂素组分S30、S45、S60和S75分别进行浓缩干燥。分别测定皂荚皂素组分S30、S45、S60和S75的临界胶束浓度及表面张力，结果见下表。 [0047] 表1不同皂荚皂素组分及复合物的表面张力和临界胶束浓度 [0048] [0049] 对比例2 [0050] 将干燥的皂荚果皮粉碎过40目筛网，以去离子水为提取剂，固液比1:8，搅拌提取6h，过滤得到粗皂荚皂素水溶液，测定得到粗皂荚皂素临界胶束浓度0.25g/L，表面张力 42.5mN/m。 [0051] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。 |
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