一种从罗汉果根中提取分离罗汉果酸的方法

摘要

本发明涉及一种从罗汉果根中提取分离罗汉果酸的方法，包括以下步骤：罗汉果根用酸性的醇溶液回流提取，提取液调节至碱性，过滤，浓缩，用低极性有机溶剂进行第一次萃取，分层为碱水层和有机溶剂层，取碱水层调节至酸性，用低极性有机溶剂进行进行第二次萃取，分层为酸水层和有机溶剂层，有机溶剂层进行脱色，过滤，浓缩，干燥，得到罗汉果总酸产品。本发明采取了“回流提取‑水解”同步的方法，在同一个步骤同时实现了罗汉果酸的提取和罗汉果酸苷的水解，节约了物料和能源，并提高了罗汉果酸的得率。本发明方法工艺连贯、简单，可操作性强，生产成本低，产品含量高、收率高，适合工业化生产的从罗汉果根中提取、分离罗汉果酸的方法。

权利要求

1.一种从罗汉果根中提取分离罗汉果酸的方法，包括以下步骤：（1）酸性醇提取：取干燥的罗汉果根，粉碎，加入酸性甲醇和/或乙醇回流提取，过滤，得酸性醇提取液；所述酸选自盐酸和/或硫酸，酸的浓度为0.1‑2wt%，甲醇和/乙醇的体积浓度为50‑95%；提取时还加入罗汉果根0.5‑1wt%的亚硫酸盐，所述亚硫酸盐是亚硫酸钠和亚硫酸钾中的至少一种，以及罗汉果根0.05‑0.1wt%的植酸；

（2）调碱、陶瓷膜过滤：将酸性醇提取液冷却至室温，用碱液调节pH值至10‑13，用陶瓷膜过滤，得陶瓷膜滤液；

（3）减压浓缩：将陶瓷膜滤液减压浓缩至无醇，得浓缩液；

（4）第一次萃取除杂：将浓缩液用低极性有机溶剂萃取2‑3次，静置分层，分液，收集碱水层；

（5）调酸：将碱水层用酸调节pH值至2‑4，得酸水层；

（6）第二次萃取：将酸水层用低极性有机溶剂萃取2‑3次，静置分层，分液，收集、合并有机溶剂层；

（7）脱色：将有机溶剂层用吸附脱色剂脱色，搅拌脱色，过滤，减压浓缩，真空干燥，得罗汉果总酸产品；

所述低极性有机溶剂是石油醚、乙醚、6#溶剂油、120#溶剂油、乙酸乙酯、环己烷、正己烷、庚烷中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，酸的浓度为0.5‑1wt%，甲醇和/乙醇的体积浓度为60‑70%。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，酸性醇溶液的体积用量是罗汉果根原料重量的10‑20倍，单位是L/kg。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，用碱液调节pH值至11‑12。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低极性有机溶剂的体积用量为罗汉果根原料重量的5‑10倍，单位为L/kg。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，脱色是使用活性炭、硅藻土、活性白土中的至少一种作为吸附脱色剂进行脱色，吸附脱色剂的用量为罗汉果根原料重量的0.1%‑1.0%。

说明书

一种从罗汉果根中提取分离罗汉果酸的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及天然三萜酸的提取分离方法，具体涉及一种从罗汉果根中提取分离罗汉果酸的方法。

背景技术

[0002] 罗汉果是桂林名贵的土特产，主产于永福县和龙胜县，也是国家首批批准的“药食两用”材料之一。罗汉果甜苷是罗汉果中特有的天然高倍甜味剂，其甜度为蔗糖的300倍，其
热量为零，具有清热润肺镇咳、润肠通便之功效，对肥胖、便秘、糖尿病等具有防治作用。罗
汉果甜苷作为食品是安全无毒的，在国家强制标准《GB2760食品添加剂使用标准》中规定，
罗汉果甜苷可不限量用于各类食品。

[0003] 目前的生产实际中，对罗汉果的工业化生产利用，主要集中在对罗汉果果实中甜苷的提取和分离，对罗汉果根、茎、叶等自然资源并未加以利用，而是当成废弃物处理。罗汉
果根味苦、性微寒，具有清热祛湿、通络止痛的功效，是广西民间常用的特色药材，常用于治
疗咳嗽、咽炎、风湿性关节炎及抗肿瘤等等。由于罗汉果种植和生产加工的规模日益增大，
每年都有大量的罗汉果根被废弃。因此，从罗汉果根中提取和分离出各种具有生理活性的
天然成分，变废为宝，对于环境保护，促进罗汉果整体产业的发展，以及促进种植地区农业
经济的发展都具有重要的现实意义。

[0004] 与罗汉果甜苷一致，罗汉果酸同样是罗汉果植物中特有的葫芦烷型化合物；不同的是，罗汉果甜苷属于三萜皂苷，罗汉果酸属于三萜酸。

[0005] 罗汉果酸在罗汉果根中存在的形式，分为两种：第一种是呈游离状态，比如：罗汉果酸甲、罗汉果酸乙、罗汉果酸丙、罗汉果酸丁、罗汉果酸戊等；另一种是与糖基结合，以酸
苷(配糖体)的形式存在，如罗汉果酸苷甲Ⅱ、罗汉果酸苷乙Ⅱ。

[0006] 罗汉果酸甲，罗汉果酸乙的化学结构如下所示：

[0007]

[0008] 罗汉果酸丙，罗汉果酸丁的化学结构如下所示：

[0009]

[0010] 现有的提取方法，或只能提取游离的总罗汉果酸，或只能提取罗汉果酸苷，亦或能提取两者的混合物，没有同时提取、并同时将酸苷转化为游离罗汉果酸的方法，因此可想而
知，现有技术中从罗汉果根中提取罗汉果酸得率并不高。

[0011] 国内学者王雪芬等从罗汉果根乙醇提取物的乙酸乙酯部位已分离了多种游离的罗汉果酸，包括罗汉果酸甲、罗汉果酸乙、罗汉果酸丙、罗汉果酸丁、罗汉果酸戊(王雪芬等，
1996，1998；斯建勇等，1999)。国内学者卢凤来等从罗汉果根中定性并定量分析了两种水溶
性较好的三萜酸糖苷——罗汉果酸苷甲Ⅱ、罗汉果酸苷乙Ⅱ(卢凤来等，2010)。

[0012] CN201910046314.8公开了三萜化合物及其制备方法和应用，经过验证，得到了罗汉果酸乙苷II和罗汉果酸丙苷II。

[0013] 目前尚无文献公开从罗汉果根中工业化获得罗汉果总酸的方法。

发明内容

[0014] 本发明所要解决的技术问题是，率先提供一种工艺连贯、简单，可操作性强，生产成本低，不使用有毒有害化工溶剂，安全环保，且产品含量高、收率高，适合工业化生产的从
罗汉果根中提取分离罗汉果酸的方法。

[0015] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

[0016] 一种从罗汉果根中提取分离罗汉果酸的方法，包括以下步骤：罗汉果根用酸性的醇溶液回流提取，提取液调节至碱性，过滤，浓缩，用低极性有机溶剂进行第一次萃取，分层
为碱水层和有机溶剂层，取碱水层调节至酸性，用低极性有机溶剂进行进行第二次萃取，分
层为酸水层和有机溶剂层，有机溶剂层进行脱色，过滤，浓缩，干燥，得到罗汉果总酸产品。

[0017] 优选地，所述酸性醇溶液是醇水溶液中加入无机酸配制得到，无机酸选自盐酸和/或硫酸，无机酸的浓度为0.1‑2wt％，优选0.5‑1wt％，醇水溶液是甲醇和/或乙醇的水溶液，
甲醇和/乙醇的体积浓度为50‑95％，优选60‑70％。所述回流提取的温度是70‑90℃，回流提
取的时间是3‑8h。

[0018] 优选地，在酸性的醇溶液回流提取时，加入罗汉果根0.5‑1wt％的亚硫酸盐(亚硫酸钠和亚硫酸钾中的至少一种)，以及罗汉果根0.05‑0.1wt％的植酸。由于本发明采用酸性
醇回流水解的方式，水解条件比较剧烈，为了防止罗汉果根中原有的游离罗汉果酸、以及酸
苷水解后得到的罗汉果酸(尤其是带有“氧桥结构”的罗汉果酸甲和罗汉果酸乙)分子结构
发生氧化、开环、脱水、环合等变化，所以加入保护剂亚硫酸盐和植酸的复配，两者发挥协同
作用，可以防止罗汉果酸在长时间、高温、强酸的条件下被氧化，

[0019] 开环，脱水等副反应，提高罗汉果酸的收率。

[0020] 优选地，所述酸性醇溶液的体积用量是罗汉果根原料重量的10‑20倍，单位是L/kg。

[0021] 本发明采用酸性醇溶液对罗汉果根原料进行回流提取的目的，第一是将罗汉果根中游离的各种罗汉果酸浸出，第二是将罗汉果根中各种罗汉果酸苷(骨架结构为罗汉果酸
的糖苷)水解，使其成为游离的罗汉果酸，并浸出。

[0022] 提取液调节至碱性，是至用碱液调节pH至10‑13，优选11‑12，碱液的种类和用量为本领域所熟知，比如利用氢氧化钠，氢氧化钾，碳酸钠，碳酸钾等。用碱液将酸性醇提取液的
pH值调至碱性，目的之一是将各种游离的罗汉果酸，包括罗汉果根中原有的并被醇浸出的
罗汉果酸，以及酸苷被酸水解后被醇浸出的罗汉果酸转化为钠盐或钾盐，提高目标成分的
稳定性和水溶性，即可以防止浓缩后期物料沸点上升、温度提高导致罗汉果酸降解，又可以
防止后续步骤萃取除杂过程中罗汉果酸的损失；目的之二是使酸性醇提取液中同时被浸出
的大部分果胶和蛋白质析出、沉淀，便于后续过滤步骤除去。

[0023] 所述过滤没有特别的限定，比如微滤，陶瓷膜过滤。优选为陶瓷膜过滤，陶瓷膜的孔径为10‑100nm，所述陶瓷膜过滤的压力为0.2‑0.5Mpa。使用陶瓷膜过滤的目的是，除去碱
性醇溶液中析出的果胶、蛋白质，以及细小的泥沙和原料粉末，确保溶液澄清，防止后续萃
取过程发生乳化。

[0024] 所述浓缩是减压浓缩，浓缩至无醇味即可。

[0025] 所述低极性有机溶剂是石油醚、乙醚、6#溶剂油、120#溶剂油、乙酸乙酯、环己烷、正己烷、庚烷，所述低极性有机溶剂的体积用量为罗汉果根原料重量的5‑10倍，单位为L/
kg。本发明通过两次萃取，第一次萃取将碱性浓缩液用低极性有机溶剂萃取的目的，是将碱
性浓缩液中的脂溶性杂质(挥发油、油脂等)通过萃取而除去，罗汉果酸因成盐的原因，不会
被有机溶剂萃取出，从而保留在碱水层中；第二次萃取是将酸水层中呈游离状态的罗汉果
酸萃取出，水溶性杂质则保留在酸水中，从而实现罗汉果酸与水溶性杂质的分离。

[0026] 取碱水层调节至酸性，是调节pH为2‑3，优选2.5‑3。调酸的目的是成盐的罗汉果酸转化为游离状态，从而降低其水溶性、增加其脂溶性。

[0027] 所述脱色的工艺为本领域所熟知，比如用活性炭、硅藻土、活性白土中的至少一种进行脱色。吸附脱色剂的用量为罗汉果根原料重量的0.1％‑1.0％。使用吸附脱色剂的目的
是除去有机溶剂层中的色素和杂质。

[0028] 所述浓缩干燥没有特别的限定，本领域常规即可。本发明实施例中使用减压浓缩，真空干燥的方式。

[0029] 在本发明一个优选技术方案中，所述从罗汉果根中提取分离罗汉果酸的方法，包括以下步骤：

[0030] (1)酸性醇提取：取干燥的罗汉果根，粉碎，加入酸性甲醇和/或乙醇回流提取，过滤，得酸性醇提取液；

[0031] (2)调碱、陶瓷膜过滤：将酸性醇提取液冷却至室温，用碱液调节pH值至碱性，用陶瓷膜过滤，得陶瓷膜滤液；

[0032] (3)减压浓缩：将陶瓷膜滤液减压浓缩至无醇，得浓缩液；

[0033] (4)第一次萃取除杂：将浓缩液用低极性有机溶剂萃取2‑3次，静置分层，分液，收集碱水层；

[0034] (5)调酸：将碱水层用酸调节pH值至酸性，得酸水层；

[0035] (6)第二次萃取：将酸水层用低极性有机溶剂萃取2‑3次，静置分层，分液，收集、合并有机溶剂层。

[0036] (7)脱色：将有机溶剂层用吸附脱色剂脱色，搅拌脱色，过滤，减压浓缩，真空干燥，得罗汉果总酸产品。

[0037] 优选地，在步骤(1)的酸性醇提取中，加入酸性甲醇和/或乙醇后，还加入0.5‑1wt％的亚硫酸盐以及罗汉果根0.05‑0.1wt％的植酸。

[0038] 本发明方法的原理是：

[0039] 采用酸性甲醇或乙醇对罗汉果根原料进行回流提取，即可以将原料中游离的各种罗汉果酸浸出，又可以原料中各种罗汉果酸苷(骨架结构为罗汉果酸的糖苷)水解，使其成
为游离的罗汉果酸并浸出，一举两得，还可以提高罗汉果酸的得率；再利用罗汉果酸与碱反
应成盐、不溶于有机溶剂的特性，通过萃取除去脂溶性杂质，实现罗汉果酸与脂溶性杂质的
分离；最后将罗汉果酸盐与酸反应，使其恢复游离状态，又通过萃取使罗汉果酸转相至有机
溶剂中，实现罗汉果酸与水溶性杂质的分离。

[0040] 本发明方法的有益效果如下：

[0041] (1)本发明采取了“回流提取‑水解”同步的方法，在同一个步骤同时实现了罗汉果酸的提取和罗汉果酸苷的水解，节约了物料和能源，并提高了罗汉果酸的得率。

[0042] (2)本发明率先提供一种工艺连贯、简单，可操作性强，生产成本低，不使用有毒有害化工溶剂，安全环保，且产品含量高、收率高，适合工业化生产的从罗汉果根中提取、分离
罗汉果酸的方法。

[0043] (3)本发明在酸性醇提取加入保护剂亚硫酸盐和植酸，两者能发挥协同作用，保护罗汉果酸在高温酸性条件下发生的可能的副反应，提高了罗汉果酸的收率。

具体实施方式

[0044] 下面结合实施例对本发明作进一步说明。

[0045] 本发明实施例所使用的罗汉果根(干燥)购于湖南华诚生物资源股份有限公司罗汉果种植基地，其中总罗汉果酸的含量为0.76％(游离的总酸含量加罗汉果酸酸苷折算为
罗汉果酸的含量，经过HPLC检测，罗汉果总酸的含量为0.49wt％；罗汉果酸酸苷的总含量为
0.46wt％，折算为罗汉果酸的含量约为0.27wt％。故罗汉果总酸的含量为0.49wt％+
0.27wt％＝0.76wt％)；本发明实施例所使用的辅料或化学试剂，如无特殊说明，均通过常
规商业途径获得。本发明实施例中，采用高效液相色谱法(外标)检测罗汉果总酸的含量，具
体条件是高效液相色谱(HPLC)，仪器：waters1525高效液相；色谱柱：依利特C18(ODS)，4.6*
250mm；流动相：乙腈‑水(40：60)；流速：0.8ml/min；检测波长：230nm；柱温：35℃；进样量:
10uL。

[0046] 实施例1

[0047] (1)酸性醇提取：取干燥的罗汉果根10kg，粉碎至粒径为2‑3mm，加入180L酸性甲醇，甲醇的体积百分比浓度为70％，其中含盐酸0.5％，再加入70g亚硫酸钠和6g植酸，回流
提取4.5小时，过滤，得酸性醇提取液；

[0048] (2)调碱、陶瓷膜过滤：将酸性醇提取液冷却至室温，用氢氧化钠水溶液调节pH值至12，用孔径为50nm陶瓷膜过滤，过滤压力0.4Mpa，得陶瓷膜滤液；

[0049] (3)减压浓缩：将陶瓷膜滤液减压浓缩至无醇，得浓缩液；

[0050] (4)第一次萃取除杂：将浓缩液用80L石油醚萃取3次，静置分层，分液，收集碱水层；

[0051] (5)调酸：将碱水层用稀盐酸调节pH值至2，得酸水层；

[0052] (6)第二次萃取：将酸水层用90L石油醚萃取2次，静置分层，分液，收集、合并有机溶剂层。

[0053] (7)脱色：将有机溶剂层用0.05kg活性炭脱色，搅拌脱色2小时，过滤，减压浓缩，真空干燥，得罗汉果总酸产品77.6g。

[0054] 经高效液相色谱法(外标)测定，本实施例所得罗汉果总酸含量为87.31％，罗汉果总酸的收率为89.15％。

[0055] 实施例2

[0056] (1)酸性醇提取：取干燥的罗汉果根10kg，粉碎至粒径为2‑3mm，加入150L酸性乙醇，乙醇的体积百分比浓度为75％，其中含盐酸0.8％，再加入100g亚硫酸钠和8g植酸，和回
流提取5小时，过滤，得酸性醇提取液；

[0057] (2)调碱、陶瓷膜过滤：将酸性醇提取液冷却至室温，用氢氧化钠水溶液调节pH值至11，用孔径为100nm陶瓷膜过滤，过滤压力0.3Mpa，得陶瓷膜滤液；

[0058] (3)减压浓缩：将陶瓷膜滤液减压浓缩至无醇，得浓缩液；

[0059] (4)第一次萃取除杂：将浓缩液用100L 6#溶剂油萃取2次，静置分层，分液，收集碱水层；

[0060] (5)调酸：将碱水层用稀硫酸调节pH值至2.5，得酸水层；

[0061] (6)第二次萃取：将酸水层用100L 6#溶剂油萃取3次，静置分层，分液，收集、合并有机溶剂层。

[0062] (7)脱色：将有机溶剂层用0.03kg活性白土脱色，搅拌脱色3小时，过滤，减压浓缩，真空干燥，得罗汉果总酸产品78.3g。

[0063] 经高效液相色谱法(外标)测定，本实施例所得罗汉果总酸含量为90.72％，罗汉果总酸的收率为93.46％。

[0064] 实施例3

[0065] (1)酸性醇提取：取干燥的罗汉果根10kg，粉碎至粒径为2‑3mm，加入120L酸性甲醇，甲醇的体积百分比浓度为80％，其中含盐酸1％，再加入50g亚硫酸钠和5g植酸，回流提
取4小时，过滤，得酸性醇提取液；

[0066] (2)调碱、陶瓷膜过滤：将酸性醇提取液冷却至室温，用氢氧化钾水溶液调节pH值至12，用孔径为50nm陶瓷膜过滤，过滤压力0.4Mpa，得陶瓷膜滤液；

[0067] (3)减压浓缩：将陶瓷膜滤液减压浓缩至无醇，得浓缩液；

[0068] (4)第一次萃取除杂：将浓缩液用90L环己烷萃取3次，静置分层，分液，收集碱水层；

[0069] (5)调酸：将碱水层用稀盐酸调节pH值至3，得酸水层；

[0070] (6)第二次萃取：将酸水层用100L环己烷萃取3次，静置分层，分液，收集、合并有机溶剂层。

[0071] (7)脱色：将有机溶剂层用0.06kg硅藻土脱色，搅拌脱色2小时，过滤，减压浓缩，真空干燥，得罗汉果总酸产品74.2g。

[0072] 经高效液相色谱法(外标)测定，本实施例所得罗汉果总酸含量为91.29％，罗汉果总酸的收率为89.13％。

[0073] 实施例4

[0074] 其他步骤和条件和实施例2相同，区别在于步骤(1)中不加入亚硫酸钠，最终得到得罗汉果总酸产品74.4g，经高效液相色谱法(外标)测定，罗汉果总酸含量为87.35％，罗汉
果总酸的收率为85.51％。

[0075] 实施例5

[0076] 其他步骤和条件和实施例2相同，区别在于步骤(1)中不加入植酸，最终得到得罗汉果总酸产品74.0g，经高效液相色谱法(外标)测定，罗汉果总酸含量为88.71％，罗汉果总
酸的收率为86.37％。

[0077] 实施例6

[0078] 其他步骤和条件和实施例2相同，区别在于步骤(1)中不加入亚硫酸钠和植酸，最终得到得罗汉果总酸产品72.8g，经高效液相色谱法(外标)测定，罗汉果总酸含量为
85.38％，罗汉果总酸的收率为81.78％。

[0079] 实施例7

[0080] 其他步骤和条件和实施例2相同，区别在于步骤(5)中，将碱水层用稀硫酸调节pH值至4，最终得到得罗汉果总酸产品73.2g，经高效液相色谱法(外标)测定，罗汉果总酸含量
为88.73％，罗汉果总酸的收率为85.46％。

[0081] 实施例8

[0082] 其他步骤和条件和实施例2相同，区别在于步骤(5)中，将碱水层用稀硫酸调节pH值至1.5，最终得到得罗汉果总酸产品75.7g，经高效液相色谱法(外标)测定，罗汉果总酸含
量为86.1％，罗汉果总酸的收率为85.76％。

[0083] 实施例9

[0084] 其他步骤和条件和实施例2相同，区别在于步骤(2)中，用氢氧化钠水溶液调节pH值至13，最终得到得罗汉果总酸产品75.7g，经高效液相色谱法(外标)测定，罗汉果总酸含
量为87.58％，罗汉果总酸的收率为87.23％。

[0085] 实施例10

[0086] 其他步骤和条件和实施例2相同，区别在于步骤(2)中，用氢氧化钠水溶液调节pH值至10，最终得到得罗汉果总酸产品69.6g，经高效液相色谱法(外标)测定，罗汉果总酸含
量为89.79％，罗汉果总酸的收率为82.23％。