專利名稱：生產(chǎn)高質(zhì)量甘草疏水性提取物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用水溶性有機溶劑提取甘草獲得甘草疏水性提取物的生產(chǎn)方法，和生產(chǎn)甘草疏水性提取物結(jié)晶的方法。
背景技術(shù)：
甘草的利用在西方和東方都始于2000多年前。甘草現(xiàn)今仍用作重要的食品原料等。用有機溶劑提取甘草所得的提取物(甘草疏水性提取物)中含有的活性成分有多種作用，例如抗氧化作用(Demizu S.等人，Chem.Pharm.Bull.，36(9)，3474(1988))、氧化酶抑制作用(Haramoto I.，Nishinichi-hifu，57(3)，594(1995))、紫外線吸收作用(特開平1-157909號公報)、防齲齒作用(Kawai T.，Nihon Kokugakkai zasshi(Journal of Japanese StomatologicalSociety)，40(5)，1245(1991))、消炎作用(Shibata S.等人，Planta Med，57(3)，221(1991))、環(huán)AMP磷酸二酯酶抑制作用(Kusano A.等人，Chem.Pharm.Bull.，39，930(1991))和抗過敏作用(Kakegawa H.，40，1439(1992))。另外，最近報道的活性成分作用的例子包括降血糖作用、減少內(nèi)臟脂肪作用、TNF生產(chǎn)抑制作用和對血壓升高的抑制作用(公開于WO02/47699)；抑制動脈硬化作用(特開平7-53393號公報)；和抗菌作用(特開平8-119872號公報)。因此，甘草能用作人類、家畜和寵物的食品、食品添加劑、營養(yǎng)功能食品、特定保健用途食品、營養(yǎng)輔助食品、飲料、飼料、藥物、準藥品等。還非常期望甘草能廣泛用作預(yù)防生活習(xí)慣病如肥胖癥、糖尿病、高血壓和高脂血癥(有時這些疾病被稱為“致命四重奏”)的原料(WO02/47699)。
可通過用各種溶劑提取甘草或甘草的水提取殘渣(如提取甜味成分(甘草甜素)后的殘渣)，然后通過蒸餾除去溶劑來得到甘草提取物。
例如，特開平1-149706號公報和3-109314號公報中公開了用疏水性有機溶劑提取的例子；特開平2-204495號公報公開了使用通過混合疏水性有機溶劑和少量水溶性有機溶劑制備的溶劑提取的例子；特開平7-53393號公報公開了用水和/或水溶性有機溶劑(優(yōu)選熱水)提取的例子；和特開平1-157909號公報公開了用從水溶性有機溶劑到疏水性有機溶劑的廣范圍溶劑提取的例子。
關(guān)于上述生產(chǎn)方法中使用的甘草的種類，特開平1-157909號公報公開了脹果甘草(Glycyrrhiza inflata BAT.)作為優(yōu)選的甘草，特開平3-109314號公報描述了優(yōu)選用疏水性有機溶劑提取疏小葉甘草(Glycyrrhiza glabra L.var.)。
已知當通過蒸餾從如上得到的提取液中除去溶劑得到提取物時，在用疏水性有機溶劑提取時往往得到粉末或褐色固體提取物(特開平3-109314號公報、特開平1-149706號公報和特公平4-34528號公報)，在用通過混合疏水性有機溶劑和少量水溶性有機溶劑制備的溶劑提取時得到黃色到褐色固體或糊狀提取物(特開平2-204495號公報)，在用水提取時得到褐色吸濕性無定形物質(zhì)(特開平7-53393號公報)。
本發(fā)明人進行研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)盡管具有有效預(yù)防生活習(xí)慣病的作用如降血糖作用和減內(nèi)臟脂肪作用的活性成分適于用水溶性有機溶劑提取，但當用水溶性有機溶劑如乙醇提取時，水溶性雜質(zhì)也往往被提取出并混入到所得的提取物中。還發(fā)現(xiàn)如果使用廉價的含水水溶性有機溶劑如含水乙醇，則這種趨勢會變得明顯。
為了使用甘草疏水性提取物作為預(yù)防生活習(xí)慣病等的原料，重要的是降低水溶性雜質(zhì)如甘草甜素的含量。
尤其是用作藥物的甘草甜素會產(chǎn)生副作用，如血壓升高、心肌病和稀血癥(Harders，H.和Rausch-Stroomann，J.G.，Munch.Med.Wschr.95，580(1953))；低鉀血癥、血漿凝乳酶活性降低、假性醛固酮增多癥和弛緩性四肢麻痹(Conn，J.W.、Rovner，D.R.和Cohen，E.L.，J.Am.Med.Assoc.205，492(1968))；和尿中醛甾酮排泄減少、浮腫、頭痛和嗜眠狀態(tài)(Epstein，M.T.等，Brit.Med.J.，1，488(1977))。而且甘草甜素比蔗糖甜150倍。當作為食品等時，甘草甜素的混入抑制干草提取物的各種效果，有副作用和高甜味水平，因此產(chǎn)生不利。
為了降低得到的甘草提取物中水溶性雜質(zhì)如甘草甜素的含量，優(yōu)選在用有機溶劑提取時降低共存的水量。為此，通常重要的是使用盡可能干燥的甘草，并且使用不含水的有機溶劑。
但是，我們都知道，甘草是一種植物。為了得到盡可能干燥的甘草，常規(guī)進行的曬干等是不夠的，必須使用干燥器等。這成了工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)上的主要障礙。
即使使用不含水的有機溶劑，有機溶劑也不可避免地含有所用甘草帶來的水和來自作業(yè)環(huán)境的水。因此要回收含水量增加的有機溶劑。直接再利用這種有機溶劑是困難的。用過的有機溶劑被扔掉，或為了除去水，因而需要特殊和昂貴的純化設(shè)施。在任何情況下，這都導(dǎo)致生產(chǎn)成本的增加。當使用水溶性有機溶劑作為提取劑時，這個問題尤其嚴重。
因此，如果能極其簡便并廉價地產(chǎn)生水溶性雜質(zhì)含量低的高質(zhì)量甘草提取物，就有望獲得巨大的效益。
此外還發(fā)現(xiàn)，對于用水溶性有機溶劑如乙醇提取得到的提取液，即使通過蒸餾除去溶劑，也不一定穩(wěn)定地得到易于處理的固體，而是往往為半固體或油狀物(糊狀)。其原因被認為是如特公平4-34528號公報中公開的，在用水溶性有機溶劑提取時，大量雜質(zhì)如有氣味的組分和有色組分被提取。水溶性雜質(zhì)有容易混入的傾向，這也使得難于穩(wěn)定地得到固體提取物。
發(fā)明概述鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是簡便且廉價地以水溶性雜質(zhì)含量低的高質(zhì)量提取物形式，進一步優(yōu)選以易處理(粉末特性好)的固體形式穩(wěn)定地獲得甘草尤其是烏拉爾甘草(Glycyrrhiza uralensis Fish.et DC；ural kanzo)或光果甘草(Glycyrrhiza glabra L.；yo kanzo)的水溶性有機溶劑提取物，優(yōu)選烏拉爾甘草的水溶性有機溶劑提取物。
本發(fā)明人進行了大量研究并發(fā)現(xiàn)，通過在一定條件下用水溶性有機溶劑提取甘草，能適當?shù)氐玫剿苄噪s質(zhì)含量低的高質(zhì)量提取物，而且可在一定條件下適當?shù)亟Y(jié)晶用水溶性有機溶劑得到的甘草提取物，以得到水溶性雜質(zhì)含量低且易于處理(粉末性能好)的固體。根據(jù)這些發(fā)現(xiàn)完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明的第一個方面涉及甘草疏水性提取物的制備方法，其特征在于，用水溶性有機溶劑從甘草中進行的提取用甘草皮的面積占甘草總表面積的至少30％的甘草進行。
本發(fā)明的第二個方面涉及甘草疏水性提取物的結(jié)晶的制備方法，其特征在于，在水和水溶性有機溶劑的混合溶劑中結(jié)晶用水溶性有機溶劑從甘草中提取的提取物，水/(水溶性有機溶劑+水)的重量比為1/3或更高。
發(fā)明詳述下面將詳細描述本發(fā)明。
首先，可在本發(fā)明中使用的甘草的例子包括豆科甘草屬植物，如烏拉爾甘草、脹果干草、光果甘草(Glycyrrhiza glabra L.；yo kanzo)、光果甘草(疏小葉甘草(G.glabra L.var glandu rifera Regel et Herder)；nanking kanzo)、刺毛甘草(G.echinata L.；china kanzo)、刺果甘草(G.pallidiflora Maxim；inu kanzo)和同屬(豆科)的其它植物。這些植物產(chǎn)于新疆、中國東北部、中國西北部、蒙古、俄羅斯、阿富汗、伊朗、土耳其和其它地區(qū)等。
其中，烏拉爾甘草(產(chǎn)于中國東北部、中國西北部、蒙古、新疆等)和光果甘草(Glycyrrhiza glabra L.；yo kanzo；產(chǎn)于俄羅斯、阿富汗、伊朗、土耳其等)是優(yōu)選的。尤其優(yōu)選使用后述活性成分含量高的烏拉爾甘草。
在本發(fā)明中，優(yōu)選使用甘草的根、根莖或匍匐莖。這些都使用細粉碎產(chǎn)品、粉碎產(chǎn)品或切斷產(chǎn)品或者上述甘草的周皮。
本文中，術(shù)語“細粉碎產(chǎn)品”是指粉末或接近粉末的產(chǎn)品。術(shù)語“粉碎產(chǎn)品”是指絲狀、纖維狀或絮狀產(chǎn)品(如長度為約5mm至約10cm)。術(shù)語“切斷產(chǎn)品”是指切斷的甘草根、根莖或匍匐莖等(如長度通常為約1cm至約10cm，優(yōu)選為約1cm至約5cm，更優(yōu)選為約2cm至約4cm；直徑通常為約3cm或更少，優(yōu)選約2cm或更少，更優(yōu)選約1cm或更少，切片成圓形)。通常，切斷產(chǎn)品為圓柱狀或基本類似于圓柱狀的形態(tài)。此外，術(shù)語“周皮”是指根、莖、匍匐莖等的表面皮(如長度為約1cm至約1m，厚度為約1mm至約5mm)。
可使用常規(guī)設(shè)備得到細粉碎產(chǎn)品、粉碎產(chǎn)品和切斷產(chǎn)品。對于細粉碎產(chǎn)品，例如，使用膠塊排除(masscolloider)型粉碎機或石磨式粉碎機等可得到粉末或接近粉末的物質(zhì)。粉碎產(chǎn)品可用例如錘磨機得到。切斷產(chǎn)品可通過使用常規(guī)切割機將甘草的根等切斷到上述長度得到。此外，周皮可通過剝離上述甘草的根、莖、匍匐莖等的表皮得到。
另外，上述甘草中活性成分的組成和數(shù)量有時隨其種類、產(chǎn)地、采摘時期等不同。因此，優(yōu)選使用通過預(yù)備實驗確認含有大量活性成分的甘草。
根據(jù)甘草的種類、來源地、收獲期等即使用水溶性有機溶劑進行提取時，在通過蒸餾從提取液中除去溶劑的方法中，不一定穩(wěn)定地得到易于處理的固體，得到的提取物有時為半固體狀或油狀(糊狀)。在本發(fā)明第二方面的結(jié)晶制備方法中，能穩(wěn)定有效地得到易于處理的甘草結(jié)晶提取物，而與甘草的種類、產(chǎn)地、采摘時期無關(guān)。
在本發(fā)明中，可直接用水溶性有機溶劑對甘草的細粉碎產(chǎn)品、粉碎產(chǎn)品、切斷產(chǎn)品或周皮進行提取?；蛘?，可利用其它溶劑(如水、堿性水溶液或己烷)提取除去甘草中的雜質(zhì)后，用水溶性有機溶劑對提取殘渣進行提取。
作為提取除去甘草中的雜質(zhì)的方法，例如，優(yōu)選采用用水和/或堿性水溶液對甘草進行提取的方法。
堿性水溶液的例子包括但不限于無機和有機堿的水溶液，如氫氧化鈉水溶液、碳酸氫鈉水溶液和氨水等。無機和/或有機堿的濃度為例如約0.1wt％(w/w)至10wt％，優(yōu)選0.2％至5％(w/w)，但對其沒有特殊限制。
當用水進行提取時，對提取溫度沒有特殊限制?？紤]到可操作性，下限通常為1℃，優(yōu)選5℃，更優(yōu)選10℃，進一步優(yōu)選15℃。上限通常為80℃，優(yōu)選75℃，更優(yōu)選70℃，進一步優(yōu)選65℃。在約15℃至65℃的溫度范圍內(nèi)尤其適于進行提取。
當用堿性水溶液進行提取時，對提取溫度沒有特殊限制?？紤]到可操作性，下限通常為1℃，優(yōu)選5℃，更優(yōu)選10℃，進一步優(yōu)選15℃。上限通常為45℃，優(yōu)選40℃，更優(yōu)選35℃，進一步優(yōu)選30℃。在約15℃至30℃的溫度范圍內(nèi)尤其適于進行提取。
上述的雜質(zhì)提取除去操作可通過常規(guī)方法進行，沒有特殊限制。例如，可以使用甘草重量的0.1-20倍、優(yōu)選甘草重量的1-10倍的溶劑進行優(yōu)選2小時、更優(yōu)選3小時或更長時間的提取。對提取時間的上限沒有特殊限制，通常進行1天左右，但也可進行更長的時間。根據(jù)需要可進行1次或多次提取。此外，如果需要可將水提取和堿性水溶液提取適當組合。
對提取(提取除去雜質(zhì))過程中的壓力沒有特殊限制?？墒褂贸夯蚋邏籂顟B(tài)(1到數(shù)個大氣壓)?；蛘?，根據(jù)需要可以減壓?？稍诨亓骱蜕晕⒓訅旱臓顟B(tài)下進行提取。
提取(提取除去雜質(zhì))后，通過常規(guī)分離操作(如加壓過濾、減壓過濾、壓濾、離心分離或沉降等)分離提取液和提取殘渣。然后根據(jù)需要用水等進行洗滌(優(yōu)選地，在用堿性水溶液提取后，例如通過中和和/或用水洗滌除去堿性組分)，從而得到提取殘渣。另外，在上述分離操作中，可根據(jù)需要使用過濾助劑或吸附劑等，如活性炭和活性白粘土等。
用水溶性有機溶劑直接或在用常規(guī)干燥方法(如靜置干燥、攪拌干燥、混合干燥、流化床干燥、氣流干燥或噴霧干燥)除去全部或部分所用的溶劑后對得到的甘草提取殘渣進行提取。為最小化水溶性雜質(zhì)如甘草甜素混入到甘草水溶性有機溶劑提取物中，優(yōu)選盡可能除去提取殘渣中的水。
在本發(fā)明中，使用能使活性成分被適當?shù)貜纳鲜龈什莼蚋什萏崛堅刑崛〕龅乃苄杂袡C溶劑作為溶劑。
可適合用于提取的水溶性有機溶劑的例子包括但不限于具有1至4個碳原子的一元醇如甲醇、乙醇、丙醇和丁醇；丙酮；或它們的混合物。優(yōu)選具有2至4個碳原子的一元醇、丙酮或它們的混合物。更優(yōu)選乙醇、丙酮或它們的混合物?？紤]對人體的安全性，尤其優(yōu)選乙醇作為溶劑。從后述最小化甘草甜素混入的觀點看，優(yōu)選具有1至3個碳原子的一元醇、丙酮或它們的混合物，更優(yōu)選具有2至3個碳原子的一元醇、丙酮或它們的混合物；進一步優(yōu)選乙醇、丙酮或它們的混合物；尤其優(yōu)選丙酮。
可適當?shù)匾詿o水狀態(tài)使用這些水溶性有機溶劑?？紤]到回收再利用，可使用水溶性有機溶劑和水的混合溶劑。在這種情況下，從高效提取活性成分、提取后殘渣的過濾性等觀點來看，含水量通常為50％(v/v)或更低，優(yōu)選40％(v/v)或更低，更優(yōu)選30％(v/v)或更低，進一步優(yōu)選20％(v/v)或更低，尤其優(yōu)選10％(v/v)或更低。為最小化水溶性雜質(zhì)如甘草甜素的混入，優(yōu)選含水量進一步降低，即通常為8％(v/v)或更低，優(yōu)選4％(v/v)或更低，更優(yōu)選2％(v/v)或更低。下限優(yōu)選為0.5％(v/v)或更高，但對其沒有特殊限制。
上述比率可以理解為在提取系統(tǒng)中的比率。當然，在沒有不良影響的范圍內(nèi)，也可使其它溶劑共存。
可在系統(tǒng)的凝固溫度和沸騰溫度之間設(shè)定任意的提取溫度。下限通常為1℃，優(yōu)選5℃，更優(yōu)選10℃，進一步優(yōu)選15℃。上限通常為80℃，優(yōu)選70℃，更優(yōu)選60℃，進一步優(yōu)選45℃。通常在約1℃至80℃的范圍內(nèi)適當?shù)剡M行提取，優(yōu)選在約10℃至60℃的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在約15℃至45℃的范圍內(nèi)。
可通過任何常規(guī)方法進行上述水溶性有機溶劑的提取。例如，使用甘草或提取殘渣重量的1-20倍、優(yōu)選2-10倍的水溶性有機溶劑進行0.1小時或以上、優(yōu)選0.2小時或以上、更優(yōu)選0.5小時或以上的提取。通常，每次提取操作可適當?shù)剡M行約1至10小時的提取時間。對提取時間的上限沒有特殊限制。通常進行提取約1天，但也可進行更長的時間。根據(jù)需要可進行1次或多次提取。此外，必要時可組合使用二種或多種溶劑。
對提取過程中的壓力沒有特殊限制。可采用常壓或高壓狀態(tài)(1到數(shù)個大氣壓)。或者，根據(jù)需要可以減壓?？稍诨亓骱蜕晕⒓訅旱臓顟B(tài)下進行提取。
如上所述，當堿性組分過量存在時，通過中和等除去大半或全部堿性組分，并適當?shù)卦谒嵝缘饺鯄A性條件下，優(yōu)選在酸性到中性條件下進行提取。
按照上述方法，能用水溶性有機溶劑適當?shù)貜母什葜械玫教崛∥?。如上所述，在甘草疏水性提取物尤其是用作預(yù)防成人疾病原料的甘草疏水性提取物的生產(chǎn)中，降低水溶性雜質(zhì)如甘草甜素的含量極其重要。因此，本發(fā)明人進一步對合適的提取方法進行了大量研究并發(fā)現(xiàn)，當使用皮面積對總表面積的比高的甘草時，即使用含水的水溶性有機溶劑進行提取，也能得到水溶性雜質(zhì)如甘草甜素含量低的高質(zhì)量甘草提取物。
本文中的術(shù)語“皮”是指甘草表面的皮(樹皮)。
皮面積對總表面積的比通常為30％或更高，優(yōu)選50％或更高，更優(yōu)選70％或更高，進一步優(yōu)選80％或更高，尤其優(yōu)選90％或更高。對于要進行提取的甘草的形態(tài)，優(yōu)選使用切斷產(chǎn)品或周皮(包括主要由周皮構(gòu)成的物質(zhì))。更優(yōu)選使用易于加工的切斷產(chǎn)品。在使用切斷產(chǎn)品時，皮面積對總表面積的比優(yōu)選為50％或更高，更優(yōu)選70％或更高，進一步優(yōu)選80％或更高，尤其優(yōu)選90％或更高。可計算皮面積的比例，例如，對于切斷產(chǎn)品，可視為圓柱形進行計算。
在上述形態(tài)甘草的提取中，可適當使用上述水溶性有機溶劑。其中優(yōu)選具有2至4個碳原子的一元醇、丙酮或它們的混合物，更優(yōu)選具有2至3個碳原子的一元醇、丙酮或它們的混合物。進一步優(yōu)選乙醇、丙酮或它們的混合物。尤其是使用乙醇時能達到最佳效果。作為水溶性有機溶劑，除不含水的溶劑外，也可適當?shù)厥褂煤軇?。在為含水溶劑時，含水量通常為約30％(v/v)或更低，優(yōu)選約20％(v/v)或更低，更優(yōu)選約10％(v/v)或更低，進一步優(yōu)選約8％(v/v)或更低。對下限沒有特殊限制。從實用性觀點看，含水量通常為約3％(v/v)或更高，優(yōu)選約4％(v/v)或更高。
按照上述方法，能適當?shù)氐玫剿苄噪s質(zhì)含量低的高質(zhì)量提取物。得到的提取物中甘草甜素含量優(yōu)選可被最小化到0.001-0.5％(w/w)。即使在不特別干燥甘草的情況下，使用廉價的含水水溶性有機溶劑作為提取劑，也能適當?shù)降玫礁哔|(zhì)量的提取物。
考慮到活性成分的穩(wěn)定性，優(yōu)選在脫氧氣氛如使用氮氣等的惰性氣體氛圍中進行利用水溶性有機溶劑的提取。
接下來，將在下文中描述通過結(jié)晶用水溶性有機溶劑從甘草中得到的提取物來生產(chǎn)易于處理的固體的本發(fā)明的第二方面。
在本發(fā)明的第二方面中，對于用水溶性有機溶劑從甘草中提取的提取物，通過常規(guī)溶劑除去方法(如常壓濃縮、減壓濃縮、凍干或冷凍濃縮)除去溶劑，然后用水作為不良溶劑，在包括水和水溶性有機溶劑的混合溶劑中結(jié)晶提取物，水/(水溶性有機溶劑+水)的重量比為1/3或更高。
對于待結(jié)晶的提取物，用皮面積對總表面積比高的甘草得到的高質(zhì)量提取物是最合適的，但對其沒有限制。
用于結(jié)晶的水溶性有機溶劑的例子包括但不限于具有1至4個碳原子的一元醇如甲醇、乙醇、丙醇和丁醇；丙酮或它們的混合物。其中，優(yōu)選具有2至3個碳原子的一元醇、丙酮或它們的混合物。更優(yōu)選乙醇、丙酮或它們的混合物?？紤]到對人體的安全性，尤其優(yōu)選乙醇作為溶劑。
另外，可優(yōu)選在通過用活性炭或樹脂(如離子交換樹脂或合成吸附樹脂)進行吸附處理和/或分選(分別)除去雜質(zhì)后進行結(jié)晶過程。從降低結(jié)晶中甘草甜素含量的觀點看，更優(yōu)選在通過吸附和/或分選除去水溶性雜質(zhì)如甘草甜素后進行結(jié)晶過程。
在本發(fā)明的結(jié)晶過程中，水/(水溶性有機溶劑+水)的重量比通常為1/3或更高，優(yōu)選1/2或更高，更優(yōu)選2/3或更高，進一步優(yōu)選3/4或更高，尤其優(yōu)選9/10或更高。考慮到促進結(jié)晶和提高回收率，此重量比優(yōu)選更高，水/(水溶性有機溶劑+水)的重量比的上限為1。該比例可根據(jù)用水溶性有機溶劑從甘草提取的提取物的質(zhì)量等而有輕微變化。當然，在沒有不良影響的范圍內(nèi)，也可以使其它溶劑共存。
可通過降低用水溶性有機溶劑提取的甘草提取物在具有上述重量比的溶劑中的溶解度進行本發(fā)明的結(jié)晶過程，或通過使甘草水溶性有機溶劑提取物的溶液變成上述比率的溶劑以降低甘草提取物的溶解量來進行。
對于具體的結(jié)晶方法，可使用常規(guī)結(jié)晶操作，例如通過濃縮(蒸發(fā))結(jié)晶方法、通過溶劑替換的結(jié)晶方法(如替換含有水溶性有機溶劑的溶液以滿足上述重量比的結(jié)晶方法)和不良溶劑結(jié)晶方法(如將甘草的水溶性有機溶劑提取物加入到水中的結(jié)晶方法)?？陕?lián)合使用這些方法，也可根據(jù)需要將其它結(jié)晶方法與這些方法聯(lián)合。在結(jié)晶過程中，可根據(jù)需要加入晶種。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，下文中將詳細描述不良溶劑結(jié)晶方法。
在這種方法中，優(yōu)選將甘草的水溶性有機溶劑提取液(提取液或其濃縮物)添加到水中。考慮到過濾性等，上述添加時間優(yōu)選為1/2小時或更長，更優(yōu)選1小時或更長，進一步優(yōu)選2小時或更長。
從得到易于處理(粉末性能好)的結(jié)晶的觀點看，結(jié)晶溫度通常為50℃或更低，優(yōu)選35℃或更低，更優(yōu)選20℃或更低，進一步優(yōu)選10℃或更低，尤其優(yōu)選5℃或更低。下限為系統(tǒng)的凝固溫度。
在上述結(jié)晶過程中，如果分散低，則所得結(jié)晶的性狀有變差的傾向。因此，優(yōu)選在攪拌或流動下進行結(jié)晶。對攪拌或流動的程度沒有特殊限制。每單位體積攪拌所需的動力為例如0.1kW/m3或更高，優(yōu)選0.2kW/m3或更高，更優(yōu)選0.3kW/m3或更高。
考慮到經(jīng)濟性等，結(jié)晶完成時的結(jié)晶濃度(相對于溶劑重量的提取物干重)通常為1％(w/w)或更高，優(yōu)選2％(w/w)或更高，更優(yōu)選3％(w/w)或更高。
結(jié)晶后，隨后可通過常規(guī)溶劑除去方法(如常壓濃縮、減空濃縮、凍干、冷凍濃縮或噴霧干燥等)除去共存溶劑?；蛘?，在將漿液通過常規(guī)固-液分離方法如加壓過濾、減壓過濾或離心分離等分離得到結(jié)晶后，可通過常規(guī)干燥方法(常壓或減壓靜置干燥、攪拌干燥、混合干燥、流化床干燥或氣流干燥)進行干燥。
在后一方法中，即在固液分離后進行干燥的方法中，由于水溶性雜質(zhì)能被適當?shù)剞D(zhuǎn)入到母液中，因而可得到活性成分含量高的提取物。
干燥后得到的甘草疏水性提取物結(jié)晶通常為黃棕色到黑棕色固體或粉末。
另外，在本發(fā)明的生產(chǎn)方法中，考慮到活性成分的穩(wěn)定性，優(yōu)選在脫氧氣氛如使用氮氣等的惰性氣體氛圍中進行上述一系列操作，尤其是采用水溶性有機溶劑的提取和/或結(jié)晶等操作。為抑制氧化，可在存在抗氧劑如抗壞血酸、抗壞血酸鈉、抗壞血酸棕櫚酸酯、抗壞血酸硬脂酸酯或生育酚等的共存下進行用水溶性有機溶劑的提取和/或結(jié)晶等操作。
這樣得到的甘草疏水性提取物結(jié)晶與甘草(以干物計)的重量比通常為0.05或更高，并且活性成分被有效地回收。另一方面，以干物計，干提取物中的甘草甜素含量通常為0.5％(w/w)或更低，優(yōu)選為0.3％(w/w)或更低，更優(yōu)選為0.2％(w/w)或更低，進一步優(yōu)選為0.1％(w/w)或更低的低含量。
根據(jù)本發(fā)明得到的甘草疏水性提取物結(jié)晶中含有的活性成分的例子包括甘草香豆素(glycycoumarin)和甘草靈(glycyrin)，它們是3-芳基香豆素的衍生物；dehydroglyasperin C和dehydroglyasperin D，它們是異黃-3-烯(isoflav-3-ene)的衍生物；glyasperin D，它為異黃烷的衍生物；glyasperin B和甘草異黃烷酮(glycyrrhisoflavanone)，它們是異黃烷酮的衍生物；glyurallinB、半甘草異黃酮(semilicoisoflavone)B和甘草異黃酮(glycyrrhisoflavone)，它們是異黃酮的衍生物；和異甘草素(isoliquiritigenin)，它為查耳酮的衍生物。
以干物計，通過本發(fā)明得到的甘草疏水性提取物結(jié)晶中上述活性成分的總量通常為5％(w/w)或更高，優(yōu)選6％(w/w)或更高，更優(yōu)選7％(w/w)或更高(通常最多為50％(w/w)或以下)。因此，活性成分被有效地回收。尤其是如果甘草疏水性提取物結(jié)晶是通過不良溶劑結(jié)晶方法得到，就能提高以干物計的活性成分的總量。
例如，甘草疏水性提取物結(jié)晶含有至少一種選自以下的成分作為主要成分甘草香豆素、甘草靈、dehydroglyasperin C、dehydroglyasperin D、glyasperin B和glyasperin D，以干物計，含量通常為0.5％(w/w)或更高，優(yōu)選1％(w/w)或更高。更優(yōu)選地，甘草疏水性提取物結(jié)晶含有甘草香豆素、甘草靈、dehydroglyasperin C、dehydroglyasperin D、glyasperin B和glyasperin D，以干物計，每種含量通常為0.5％(w/w)或更高，優(yōu)選1％(w/w)或更高。在各種甘草中，尤其是烏拉爾甘草能提供含有大量這些成分的提取物結(jié)晶。
另外，例如，甘草疏水性提取物結(jié)晶含有至少一種選自以下的成分甘草異黃烷酮、甘草異黃酮、glyurallin B、半甘草異黃酮B和異甘草素，以干物計，含量通常為0.01％(w/w)或更高，優(yōu)選0.02％(w/w)或更高。更優(yōu)選地，甘草疏水性提取物結(jié)晶含有甘草異黃烷酮、甘草異黃酮、glyurallinB、半甘草異黃酮B和異甘草素，以干物計，每種含量通常為0.01％(w/w)或更高，優(yōu)選0.02％(w/w)或更高。Dehydroglyasperin D為一種在PCT/JP02/10572中首先報道的化合物。
上述結(jié)晶中的活性成分還是過氧化物酶體增殖劑應(yīng)答性受體配體劑(peroxisome proliferators-activated receptor ligand agent)，即PPAR配體激活性物質(zhì)，在預(yù)防和改善例如II型糖尿病、高胰島素血癥、脂類代謝異常、肥胖癥、高血壓和動脈硬化性疾病或在預(yù)防和改善生活習(xí)慣病方面非常有效(PCT/JP02/10572；A.Okuno等人，Journal of Clinical Investigation，101，1354-1361，1998；R.A.Degronze等人，Diabetes Care，14，173-194，1991)。
可沒有限制地使用本發(fā)明的甘草疏水性提取物，尤其是用于食品用途(如食品、功能營養(yǎng)食品、特定保健用途食品、營養(yǎng)輔助食品和飲料)。
還可將根據(jù)本發(fā)明得到的甘草疏水性提取物配制成片劑和膠囊。此外，可通過常規(guī)方法將制劑用其它材料適當?shù)嘏c甘草疏水性提取物混合。這類材料的例子包括但不限于賦形劑、崩解劑、潤滑劑、粘合劑、抗氧劑、著色劑、凝固抑制劑、吸收促進劑和穩(wěn)定劑等。
發(fā)明的最佳實施方式以下通過實施例更詳細地描述本發(fā)明，但不應(yīng)認為本發(fā)明限制于此。
通過在以下條件下用HPLC分析測定甘草甜素的含量和活性成分(甘草異黃烷酮、異甘草素、甘草香豆素、半甘草異黃酮B、甘草異黃酮、Dehydroglyasperin C、甘草靈、glyasperin B、glyasperin D dehydroglyasperin D和glyurallin B)的含量。
(甘草甜素的分析條件)柱J′sphere ODS-H80(YMC)4.6mm(內(nèi)徑)×250mm(長度)柱溫40℃流動相乙腈∶10mM磷酸水溶液＝33∶67(v/v)流速1ml/min檢測波長254nm甘草甜素的保留時間27.1min(活性成分的分析條件)柱J′sphere ODS-H80(YMC)4.6mm(內(nèi)徑)×250mm(長度)柱溫40℃
流動相下述梯度條件直到分析開始15分鐘后，乙腈與10mM磷酸水溶液的百分比保持在35％，15分鐘后以恒速增加使得65分鐘后百分比為70％，并從65分鐘到70分鐘內(nèi)保持在70％。
流速1ml/min檢測波長254nm各成分的保留時間甘草異黃烷酮， 13.3min異甘草素， 14.7min甘草香豆素， 32.7min半甘草異黃酮B， 34.2min甘草異黃酮， 36.3mindehydroglyasperin C，37.2min甘草靈， 48.1minglyasperin B， 51.1minglyasperin D， 52.7mindehydroglyasperin D，55.2minglyurallin B， 58.7min(實施例1)向1.0kg甘草(烏拉爾甘草)(皮面積與甘草總表面積的比為約80％)切斷產(chǎn)品中加入5.0kg 99.5％(v/v)的乙醇，并在25℃下進行提取5小時。然后通過過濾除去殘渣得到提取液。在減壓下除去提取液中的溶劑，得到108.9g濃縮物(含有54.5g甘草疏水性提取物)。
于5℃在強烈攪拌(0.3kw/m3)下用1.5小時向360g水中滴加上述濃縮液40.0g(含有20.0g甘草疏水性提取物)，使其析出結(jié)晶。繼續(xù)在5℃下攪拌1小時后，在減壓下過濾得到的結(jié)晶，然后用40g冷卻至5℃的水洗滌。在減壓下干燥得到的濕結(jié)晶，得到15.8g甘草疏水性提取物結(jié)晶。甘草疏水性提取物結(jié)晶中甘草甜素和活性成分的含量列于表1。
表1

(實施例2)除了使用95.0％(v/v)的乙醇以外，與實施例1同法得到甘草疏水性提取物結(jié)晶(15.7g)。該甘草疏水性提取物結(jié)晶中甘草甜素和活性成分的含量列于表2。
表2


(實施例3)向1.0kg甘草(烏拉爾甘草)細粉碎產(chǎn)品中加入5.0kg 99.5％(v/v)的乙醇，并在25℃下攪拌5小時。然后通過過濾除去殘渣得提取液。在減壓下除去提取液中的溶劑，得到181.8g濃縮液(含有90.9g甘草疏水性提取物)。
于5℃在強烈攪拌(0.3kw/m3)下用1.5小時向360g水中滴加上述濃縮液40.0g(含有20.0g甘草疏水性提取物)，使其析出結(jié)晶。繼續(xù)在5℃下攪拌1小時后，在減壓下過濾得到的結(jié)晶，然后用40g冷卻至5℃的水洗滌。在減壓下干燥得到的濕結(jié)晶，得到16.2g甘草疏水性提取物結(jié)晶。甘草疏水性提取物結(jié)晶中甘草甜素和活性成分的含量列于表3。
表3

(實施例4)向1.0kg實施例3中使用的甘草(烏拉爾甘草)細粉碎產(chǎn)品中加入10L水，在60℃攪拌1天。通過過濾得到殘渣，并在減壓下干燥。向得到的粉末中加入5kg 99.5％(v/v)的乙醇，并在25℃提取5小時。然后通過過濾除去殘渣得到提取液。在減壓下除去該提取液中的溶劑，得到178.0g濃縮液(含有89.0g甘草疏水性提取物)。
于5℃在強烈攪拌(0.3kw/m3)下用1.5小時向360g水中滴加上述濃縮液40.0g(含有20.0g甘草疏水性提取物)，析出結(jié)晶。繼續(xù)在5℃下攪拌1小時后，在減壓下過濾得到的結(jié)晶，然后用40g冷卻至5℃的水洗滌。在減壓下干燥得到的濕結(jié)晶，得到16.2g甘草疏水性提取物結(jié)晶。甘草疏水性提取物結(jié)晶中甘草甜素和活性成分的含量列于表4。
表4

(比較例1)向1.0kg實施例3中使用的甘草(烏拉爾甘草)細粉碎產(chǎn)品中加入5.0kg99.5％(v/v)的乙醇，在25℃攪拌5小時。然后通過過濾除去殘渣得提取液。在減壓下除去該提取液中的溶劑，然后進行減壓下干燥(40℃下，充分真空，一晚上)。得到96.1g油狀甘草疏水性提取物。甘草疏水性提取物結(jié)晶中甘草甜素和活性成分的含量列于表5。
表5

(實施例5)向10g實施例3中使用的甘草(烏拉爾甘草)細粉碎產(chǎn)品中加入50g丙酮，在25℃攪拌5小時。然后通過過濾除去殘渣得到提取液。在減壓下除去該提取液中的溶劑，由此得到1.26g濃縮液(含有0.63g甘草疏水性提取物)。
于5℃在強烈攪拌(0.3kw/m3)下用1.5小時向11.3g水中滴加上述濃縮液1.26g(含有0.63g甘草疏水性提取物)，析出結(jié)晶。繼續(xù)在5℃下攪拌1小時后，在減壓下過濾得到的結(jié)晶，然后用1.2g冷卻至5℃的水洗滌。在減壓下干燥得到的濕結(jié)晶，得到0.51g甘草疏水性提取物結(jié)晶。甘草疏水性提取物結(jié)晶中甘草甜素和活性成分的含量列于表6。
表6

(實施例6至12，比較例2至3)向2ml含水乙醇中加入200mg實施例1中得到的甘草疏水性提取物結(jié)晶，并在20℃下攪拌1小時。觀察甘草疏水性提取物的性狀。水/(乙醇+水)的重量比和甘草疏水性提取物的性狀列于表7。
表7

漿液固相分散的液體油狀物油狀物游離的液體由表7證實，當水與(乙醇+水)的比高時，甘草疏水性提取物能以固相存在。
(實施例13)將實施例1中得到的甘草疏水性提取物結(jié)晶與玉米淀粉、乳糖、羧甲基纖維素和硬脂酸鎂混合，并向其中加入作為粘合劑的聚(乙烯吡咯烷酮)水溶液，通過常規(guī)方法造粒。向其中加入滑石粉，然后混合并壓片。得到具有以下組成的片劑。
甘草疏水性提取物結(jié)晶10重量份玉米淀粉25重量份乳糖15重量份羧甲基纖維素10重量份硬脂酸鎂3重量份聚(乙烯吡咯烷酮)5重量份滑石粉 10重量份工業(yè)適用性根據(jù)上述本發(fā)明，能通過最小化水溶性雜質(zhì)如甘草甜素的混入得到高質(zhì)量的甘草的疏水性提取物，還能得到粉末性能優(yōu)良的甘草疏水性提取物。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)甘草疏水性提取物的方法，其特征在于，用水溶性有機溶劑從甘草中進行提取，其中甘草的皮面積占甘草總表面積的30％或30％以上。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中甘草為切斷產(chǎn)品或周皮。
3.權(quán)利要求1所述的方法，其中甘草為切斷產(chǎn)品。
4.權(quán)利要求1至3中任意一項所述的方法，其中用水溶性有機溶劑從甘草中進行提取時，用水溶性有機溶劑對甘草或甘草的提取殘渣進行提取。
5.權(quán)利要求4所述的方法，其中提取殘渣是用其它溶劑提取除去甘草中的雜質(zhì)得到的殘渣。
6.權(quán)利要求4或5所述的方法，其中提取殘渣是用水或堿性水溶液提取除去甘草中的雜質(zhì)得到的殘渣。
7.權(quán)利要求6所述的方法，其中在除去提取殘渣中存在的水后，用水溶性有機溶劑對提取殘渣進行提取。
8.權(quán)利要求1至7中任意一項所述的方法，其中水溶性有機溶劑是具有1至4個碳原子的一元醇、丙酮或它們的混合物。
9.權(quán)利要求8所述的方法，其中水溶性有機溶劑為具有2至4個碳原子的一元醇、丙酮或它們的混合物。
10.權(quán)利要求8或9所述的方法，其中水溶性有機溶劑為乙醇、丙酮或它們的混合物。
11.權(quán)利要求8至10中任意一項所述的方法，其中水溶性有機溶劑為乙醇。
12.權(quán)利要求1至11中任意一項所述的方法，其中水溶性有機溶劑中的含水率為30％(v/v)或更低。
13.權(quán)利要求1至12中任意一項所述的方法，其中從甘草或干草提取物的水溶性有機溶劑提取在脫氧氣氛中進行。
14.權(quán)利要求1至13中任意一項所述的方法，其中甘草為烏拉爾甘草或光果甘草。
15.權(quán)利要求1至14中任意一項所述的方法，其中甘草為烏拉爾甘草。
16.一種生產(chǎn)甘草疏水性提取物結(jié)晶的方法，其特征在于，將甘草的水溶性有機溶劑提取物在水和水溶性有機溶劑的混合溶劑中結(jié)晶，其中水/(水溶性有機溶劑+水)的重量比為1/3或更高。
17.權(quán)利要求16所述的生產(chǎn)甘草疏水性提取物結(jié)晶的方法，其中將甘草的水溶性有機溶劑提取物在水和水溶性有機溶劑的混合溶劑中結(jié)晶，且水/(水溶性有機溶劑+水)的重量比為2/3或更高。
18.權(quán)利要求16或17所述的方法，其中通過降低甘草的水溶性有機溶劑提取物在具有上述比率的混合溶劑中的溶解量進行結(jié)晶，或通過使甘草提取液中的水溶性有機溶劑變?yōu)榫哂猩鲜霰嚷实娜軇┮越档透什萏崛∥锏娜芙饬窟M行結(jié)晶。
19.權(quán)利要求16至18中任意一項所述的方法，其中通過利用濃縮的結(jié)晶方法、利用溶劑替換的結(jié)晶方法、不良溶劑結(jié)晶方法或這些方法的組合進行結(jié)晶。
20.權(quán)利要求19所述的方法，其中通過不良溶劑結(jié)晶方法進行結(jié)晶。
21.權(quán)利要求19或20所述的方法，其中通過將甘草的水溶性有機溶劑提取物加入到水中進行結(jié)晶。
22.權(quán)利要求19至21中任意一項所述的方法，其中用1/2小時或更長時間將甘草的水溶性有機溶劑提取物加入到水中。
23.權(quán)利要求16至22中任意一項所述的方法，其中結(jié)晶是在50℃或更低溫度下進行。
24.權(quán)利要求16至23中任意一項所述的方法，其中結(jié)晶是在單位體積攪拌所需動力為0.1kW/m3或0.1kW/m3以上的攪拌下進行。
25.權(quán)利要求16至24中任意一項所述的方法，其中結(jié)晶完成時的濃度以提取物結(jié)晶的干重/溶劑重量為1％(w/w)或更高。
26.權(quán)利要求16至25中任意一項所述的方法，其中結(jié)晶是在通過吸附處理和/或分選除去雜質(zhì)后進行。
27.權(quán)利要求16至26中任意一項所述的方法，其中在結(jié)晶過程中加入晶種。
28.權(quán)利要求16至27中任意一項所述的方法，其中甘草的水溶性有機溶劑提取物是用水溶性有機溶劑對甘草或甘草提取殘渣進行提取得到的提取物。
29.權(quán)利要求28所述的方法，其中提取殘渣是用其它溶劑提取除去甘草中的雜質(zhì)得到殘渣。
30.權(quán)利要求28或29所述的方法，其中提取殘渣是用水或堿性水溶液提取除去甘草中的雜質(zhì)得到殘渣。
31.權(quán)利要求30所述的方法，其中在除去提取殘渣中存在的水后，用水溶性有機溶劑對提取殘渣進行提取。
32.權(quán)利要求16至31中任意一項所述的方法，其中水溶性有機溶劑為具有1至4個碳原子的一元醇、丙酮或它們的混合物。
33.權(quán)利要求32所述的方法，其中水溶性有機溶劑為具有2至3個碳原子的一元醇、丙酮或它們的混合物。
34.權(quán)利要求32或33所述的方法，其中水溶性有機溶劑為乙醇、丙酮或它們的混合物。
35.權(quán)利要求16至34中任意一項所述的方法，其中用水溶性有機溶劑從甘草或甘草提取殘渣中進行的提取和/或結(jié)晶是在脫氧氣氛中進行。
36.權(quán)利要求16至35中任意一項所述的方法，其中甘草為烏拉爾甘草或光果甘草。
37.權(quán)利要求16至36中任意一項所述的方法，其中甘草為烏拉爾甘草。
38.權(quán)利要求16至37中任意一項所述的方法，其中甘草的水溶性有機溶劑提取物是通過權(quán)利要求1至15中任意一項所述的方法得到的物質(zhì)。
39.通過權(quán)利要求16至38中任意一項所述的方法生產(chǎn)的甘草疏水性提取物的結(jié)晶。
40.權(quán)利要求39所述的甘草疏水性提取物結(jié)晶，其中含有過氧化物酶體增殖劑應(yīng)答性受體配體劑。
41.權(quán)利要求39或40所述的甘草疏水性提取物結(jié)晶，其中含有甘草香豆素、甘草靈、dehydroglyasperin C、dehydroglyasperin D、glyasperin D、glyasperin B、甘草異黃烷酮、glyurallin B、半甘草異黃酮B、異甘草素和甘草異黃酮中的至少一種，且以干物計，它們總量為5％(w/w)或更高。
42.權(quán)利要求39至41中任意一項所述的甘草疏水性提取物結(jié)晶，其中含有選自甘草香豆素、甘草靈、dehydroglyasperin C、dehydroglyasperin D、glyasperin B和glyasperin D中的至少一種成分，且以干物計，其含量為0.5％(w/w)或更高。
43.權(quán)利要求39至42中任意一項所述的甘草疏水性提取物結(jié)晶，其中含有甘草香豆素、甘草靈、dehydroglyasperin C、dehydroglyasperin D、glyasperin B和glyasperin D，且以干物計，每種的含量為0.5％(w/w)或更高。
44.權(quán)利要求39至43中任意一項所述的甘草疏水性提取物結(jié)晶，其中含有選自甘草異黃烷酮、甘草異黃酮、glyurallin B、半甘草異黃酮B和異甘草素中的至少一種成分，且以干物計，含量為0.01％(w/w)或更高。
45.權(quán)利要求39至44中任意一項所述的甘草疏水性提取物結(jié)晶，其中含有甘草異黃烷酮、甘草異黃酮、glyurallin B、半甘草異黃酮B和異甘草素，且以干物計，每種的含量為0.01％(w/w)或更高。
46.權(quán)利要求39至45中任意一項所述的甘草疏水性提取物結(jié)晶，其中含有甘草甜素，且以干物計，其含量為0.5％(w/w)或更低。
47.權(quán)利要求39至46中任意一項所述的甘草疏水性提取物結(jié)晶，其用于食品用途。
48.使用權(quán)利要求39至46中任意一項所述的甘草疏水性提取物結(jié)晶制備的片劑或膠囊。
全文摘要
本發(fā)明的一個目的是提供生產(chǎn)甘草疏水性提取物的方法，該甘草提取物用于各種用途如食品、食品添加劑、功能營養(yǎng)食品、特定保健用途食品、營養(yǎng)輔助食品、飲料、飼料、藥物和準藥物，并且具有很好的粉末性能。本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)甘草疏水性提取物的方法，包括用水溶性有機溶劑從甘草中進行提取，其中甘草的皮面積占甘草總表面積的至少30％。本發(fā)明還涉及一種生產(chǎn)甘草疏水性提取物的方法，包括在水和水溶性有機溶劑的混合溶劑中結(jié)晶用水溶性有機溶劑從甘草中提取的提取物，其中水/(水溶性有機溶劑+水)的重量比為1/3或更高。
文檔編號C07J63/00GK1633302SQ0380413
公開日2005年6月29日 申請日期2003年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月20日
發(fā)明者山下幸喜, 大野直生, 北村志郎, 上田恭義 申請人:鐘淵化學(xué)工業(yè)株式會社