[发明专利]一种膜分离过程强化溶剂提取天然产物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用膜分离过程强化溶剂提取天然产物的方法，特别涉及通过膜分离浓缩过程将溶剂提取过程中的活性组分及时移出，同时获得浓缩产品的方法。本发明属于天然产品活性组分提取分离领域。

背景技术

溶剂提取法是最常用的从中药原材料、非中药的天然植物、非中药天然动物、天然矿物、食用真菌等固体天然产物中提取活性组分的方法。溶剂提取法是根据天然产物中的活性组分的不同，选用对活性组分具有选择性溶解能力的溶剂，在不同的条件下，将有效成分从固体天然产物中溶解出来的方法。当溶剂加到适度破碎或预处理后的固体天然产物原料中时，溶剂通过扩散、渗透作用进入固体相或者天然产物的细胞内，溶解可溶性物质，造成固体相和液体相的浓度差，进而使固体相或者天然产物的细胞内的活性组分不断向外扩散，溶剂又不断进入固体相或细胞内中，如此多次往返，直至两相溶液浓度达到动态平衡时，滤出溶液，继续加入新溶剂，就可以把所需要的成分逐步溶出。根据活性物质的不同，可以选用不同的溶剂，溶剂可分为水及酸水或碱水，亲水性有机溶剂、亲脂性有机溶剂。溶剂提取法根据具体条件和工艺不同，可以分为浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法、连续提取法等。

在各种溶剂提取过程中，随着提取过程的进行，溶液中的活性成分的含量均会逐渐提高，固液两相之间或细胞内外的浓度差降低，溶剂提取效果下降，如需提高提取速率，就需要更换溶剂，以保证高浓度差。通常的溶剂提取过程，需要更换溶剂2-3次，溶剂用量一般在固体量的8-12倍左右。这种方式存在着提取时间长，溶剂使用量大，活性组分提取效率低，活性组分回收不完全等问题。目前，提出了很多方法，包括热回流低温提取，超临界萃取，超声波提取，微波萃取，逆流色谱法提取等改进的提取方法，均取得了一定的效果。但是，以浸渍法、渗漉法、煎煮法为代表的溶剂提取法仍然是主流的提取方法，上述改进方法均需对原有溶剂提取设备进行大幅度的改动或者增设新的设备，而且提取液的浓缩仍然需要采用加热方式，在浓缩过程中，溶剂仍然存在相变和冷凝过程，需要能耗大，而且存在溶剂的挥发损失。

膜分离技术由于其工艺绿色无污染，能耗低，分离效率高，近年得到了广泛的关注。在应用膜分离技术进行天然产物提取液浓缩的过程中，被处理的溶液在压力差的推动下，溶剂透过膜孔流出，悬浮微粒，胶体分子和溶质大分子等被截留在主体溶液中，从而实现目标物质的浓缩。由于在膜技术浓缩过程中，溶剂不发生相变，不需要相变热，因此操作成本远远低于加热蒸发操作所需要的能耗，即使与节能的多效蒸发过程相比，也有能耗上的优势。另一方面，由于没有相变过程，而且膜过程均为密闭操作，溶剂挥发量小，对非水溶剂提取过程，可以显著的降低溶剂损失。

基于膜分离过程的优势，本发明提出一种膜分离过程强化溶剂提取天然产物的方法，该方法通过膜分离过程将溶剂提取过程中溶解的活性组分及时从提取设备中移出并同时实现浓缩，降低了提取设备中的活性组分的浓度，提高了提取过程的效率和活性组分的回收率，减少了溶剂的用量和损失量，同时由于膜分离过程的运行成本要低于蒸发操作，还可以大大降低浓缩脱溶剂过程的成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种膜分离过程强化溶剂提取天然产物的方法，这种方法相对于常规的溶剂提取过程，可以大幅度降低提取时间，提高提取效率和活性组分的回收率，减少溶剂的用量和损失量，同时还可以大大降低提取液浓缩的操作成本。

本发明针对天然产物常规溶剂提取过程中存在的问题，将膜分离过程与提取过程结合起来，在溶剂提取过程中，当提取过程开始一定时间或提取液中活性组分达到一定浓度后，连续将提取液由提取设备输送到膜设备中，膜分离过程选用对活性组分具有截留性能的分离膜，在压力作用下，溶剂透过分离膜，活性组分被截留得到浓缩，浓缩后的活性组分溶液作为产品输出或进入后续工段，脱除了活性组分的透过液返回到提取设备中。

所述的提取过程为浸渍过程、渗漉过程、煎煮过程、回流提取过程或连续提取过程，提取过程为加热提取过程或者常温提取过程。

所述的分离膜选用纤维素、醋酸纤维素、磺化聚砜、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚砜、磺化聚醚砜、聚哌嗪或聚乙烯醇材质的超滤膜、纳滤膜或者反渗透膜，选择的分离膜对待提取的活性组分具有截留性能。

所述的膜分离过程的操作方式为错流过滤方式、终端过滤方式或汲取过滤方式。