[發明專利]一種從杜仲葉、皮或果中提取杜仲膠的方法

無效

• 申請號: 201210103143.6
• 申請日: 2012-04-06
• 公開（公告）號: CN103360611A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 劉冬成;任治軍;劉蕓芳
• 申請（專利權）人: 湖北老龍洞杜仲開發有限公司
• 主分類號: C08J3/00
• 分類號: C08J3/00;C08L7/00
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種從杜仲葉、皮或果中提取天然產物的方法，尤其是涉及一種從杜仲葉、皮或果中提取杜仲膠的方法。

背景技術

隨著我國汽車工業、輪胎工業級橡膠相關領域的發展，我國已成為世界天然橡膠第一消耗大國，年消耗量已超過300萬噸。但由于受地理環境限制，國內產量受限，進口依存度80％以上。近年來，天然橡膠價格持續上漲，2011年初甚至突破4萬/噸的歷史高位，給輪胎等橡膠加工企業帶來了巨大成本壓力。長期高度依存進口和膠甲不斷上漲的局面已經嚴重影響和制約我國橡膠工業的平穩、安全發展。開拓橡膠新資源、逐步解決我國天然橡膠資源匱乏的歷史重任已迫在眉睫。

杜仲膠是一種白色絲狀物質，化學成分是反-1，4-聚異戊二烯，具有橡膠——塑料二重性，是目前世界上除三葉橡膠(NR)之外唯一具有巨大開發前景的優質NR資源。杜仲樹在中國已有二千多年的栽培歷史，資源得天獨厚，全國現有栽種面積約500萬畝，占世界杜仲總資源百分之九十五以上。杜仲的果、葉、皮均含有豐富的杜仲膠，基于杜仲膠獨特的結構與性能，可以開發出三大類不同用途的材料：橡膠高彈性材料、低溫可塑性材料及熱彈性材料，廣泛應用于橡膠工業、航空航天、國防、船舶、化工、醫療、體育等國民經濟各領域，產業覆蓋面極廣。

在本發明之前，已有一些關于杜仲膠提取的專利和文獻資料。根據目前的專利和文獻資料報導，杜仲膠的提取工藝可以歸納如下：

損失較大。中國專利CN1054985A“杜仲膠綜合提取方法”，杜仲干葉經過自然發酵、堿水蒸煮后，濾渣用石油醚等提取杜仲膠，在提膠前通過自然發酵、堿水蒸煮等預處理，在一定程度上減小了原料的體積，降低了杜仲膠提取的溶劑成本，但不僅自然發酵時間長，發酵過程中易產生難聞氣味，污染環境，而且堿水處理同樣產生大量堿性污水。中國專利CN1088601“一種提取杜仲膠的方法”，以杜仲樹葉為原料，采用研磨法將樹葉表面非含膠組分磨碎，使樹葉中含膠組織暴露出來，使膠更容易提取出來，但并未減小提膠前原料的體積，不利于降低提膠成本。中國專利CN1252215A“誘導杜仲愈傷組織并從中提取杜仲膠的方法”，采用瓊脂等培養基培養愈傷組織，雖然能夠實現愈傷組織的快速繁殖，提高生產效率，但瓊脂等培養基價格較高，并且培養過程中需要對溫度進行控制，導致原輔料及過程控制成本價格較高，膠的成本也相應較高。中國專利CN1356153A“一種杜仲葉和杜仲葉浸出粉的制取方法”，用乙醇等提取得到浸出粉，濾渣用苯等有機溶劑提取再經酯等有機溶劑純化得到成品粗膠，在提膠前用乙醇處理原料，在一定程度上降低了提膠前發酵、研磨等預處理費用，同時得到杜仲葉浸出粉，但用乙醇等有機溶劑處理原料仍存在成本高、溶劑回收損失大、存在安全隱患等缺點，更為突出的缺點是，用乙醇等預處理許多水溶性成分未能溶出，提取后的濾渣體積仍然較大，下一步提膠所耗費的溶劑量仍然較大。中國專利CN1360903A“一種以杜仲樹葉、樹皮或種子為原料提取有效成分的方法”，將原料粉碎后，利用不同的成分的溶解性質，采用不同溶劑進行多種有效成分逐級提取，具體為用水提取水溶性成分，再依次用乙醇、丙酮、乙酸乙酯、冷石油醚提取，最后用烴類溶劑提取杜仲膠，將健康保健及醫療多種類型有效成分和杜仲膠分離，該方法達到了原料的綜合利用，也在一定程度上降低了提取杜仲膠的原料成本，但在原料用水預處理后、烴類溶劑提取杜仲膠前，采用一系列有機溶劑、多步驟提取其他成分，不僅操作繁瑣，而且也存在成本高、溶劑回收損失大、存在安全隱患等缺點。中國專利CN1478378A“一種杜仲葉脈和葉肉的分離方法”，將杜仲干葉通過機械揉搓，把整葉揉爛，通過離心分離運動篩，篩去部分葉肉碎末，再經吸塵裝置把未篩去的葉肉粉末吸出，收集富含杜仲膠絲的葉脈膠團，去除了不含膠絲的葉肉，通過這種機械方式的預處理，縮小了原料體積，在一定程度上降低了提取成本，但由于膠絲均勻分布于整葉中，且膠絲極易揉斷，通過這種方法去除的葉肉有限，且膠絲損失大。中國專利CN1442193A“用杜仲葉連續生產杜仲浸膏粉、杜仲膠、杜仲樹脂和有機肥的生產方法”，以杜仲葉為原料，在提取杜仲膠的同時，提取杜仲浸膏粉、樹脂和有機肥，實現杜仲葉的綜合利用，從而降低提取杜仲膠的原料成本，但該方法利用甲苯等二類毒性有機溶劑提取后的殘渣進一步提取作為食品或飼料添加劑等用途的杜仲浸膏粉，由于甲苯難以去除到藥典規定的0.089％以下(中國藥典，2010版)，因此，存在較大安全隱患，且該方法提取膠在前而提取浸膏粉在后，未能使提膠前原料的處理量最大限度的減少。中國專利CN1948410A“溶劑循環提取杜仲膠的方法”，采用石油醚提取杜仲膠，將第一次提膠后的提取液經冷藏、過濾除膠后的石油醚濾液用于濾渣的提取，實為提取生產過程中常規的“溶劑套用法”，在一定程度上減少了溶劑的回收量，但對降低提膠的成本價格貢獻較小。中國專利CN101157827A“從杜仲葉和皮中提取長絲杜仲膠的方法”，在提膠前，將原料葉或皮經過堿水解去除角質層、酶水解纖維素細胞壁，使原料中的膠暴露出來，使膠更容易提取出來，但并未減小提膠前原料的體積，不利于降低提膠成本。中國專利CN101481639A“一種從杜仲種子中提取杜仲籽油及杜仲膠的方法”，以杜仲種子為原料，利用溶解度的不同，通過控制提取溫度，采用石油醚分別提取杜仲膠和杜仲籽油，在提膠及種子油前未采用其他工序減少種子的體積，不利于降低提膠成本，且提膠前膠絲未能充分暴露出來，杜仲膠難以提取完全。中國專利CN101906176A“浸提-反萃取連續生產精品杜仲膠的方法”，以杜仲葉為原料，采用氯仿提取杜仲膠，再用反萃取除去樹脂和藥用物，在提膠前未采用其他其他工序減少種子的體積，未能降低提交成本。中國專利CN101914211A“一種從杜仲葉林萌生枝皮中提取杜仲膠的方法”，通過接菌種發酵、降解纖維素，使杜仲膠暴露在細胞外，減少非膠物質，有利于減少提膠的溶劑量，降低提膠成本，但該方法未實現杜仲葉的綜合利用，提膠的原料成本很高。中國專利CN102276849“一種從杜仲葉中提取杜仲膠的方法”，以杜仲干葉為原料，在提膠前，采用酶解、樹脂吸附等預處理，減少了發酵工序時的物料處理量，并得到附加產物綠原酸粗品，從而減少了基建成本，并節約了提膠的原料成本，但由于蛋白酶價格較高，采用添加蛋白酶的方法進行酶解不利于降低提膠成本。以上所述的杜仲膠現有提取方法，均存在基于提取方案所難以克服的問題，存在以下一個或幾個原因，導致提膠成本較高：①未實現杜仲原料綜合利用，產品單一，導致提膠原料所占成本較高，最終導致提膠生產成本較高；②提膠前原料未充分處理，單位重量的原料體積較大(特別是原料為杜仲葉時非常明顯)，提取時溶劑特別是有機溶劑使用量較大(雖然溶劑可以回收，但存在能耗高、回收損失大的實際問題)，導致提膠成本較高；③提膠損失大、收率低，導致提膠成本較高；④環境污染大，排污治理成本高，導致提膠成本較高。基于上述原因，按現有技術從杜仲葉、皮或果中提取杜仲膠，與天然橡膠相比，無價格競爭優勢，成為制約我國杜仲膠大規模生產和應用的瓶頸。因此，改進現有杜仲膠提取工藝，大幅度降低杜仲膠提取成本，成為加快推進我國杜仲膠產業化的當務之急。