一种铁皮石斛中芪类物质富集纯化的新工艺技术领域
本发明涉及植物有效成分提取领域，特别是一种采用罐组装动态逆流法提取、碱
溶和酸沉的铁皮石斛中芪类物质提取纯化工艺。
背景技术
铁皮石斛为兰科石斛属多年生草本植物。石斛可分为黄草、金钗、马鞭等数十种，
铁皮石斛在《中国药典》2015年版有收载。铁皮石斛为药食两用珍贵植物资源。铁皮石斛因
表皮呈铁绿色而得名，为石斛之极品，以其茎入药，嫩茎扭成螺旋状或弹簧状后晒干，商品
称为耳环石斛，又名枫斗，属补益药中的补阴药。从中医学角度总结铁皮石斛主要的十大功
效有：1、滋养阴津，2、增强体质，3、补益脾胃，4、护肝利胆，5、强筋降脂，6、降低血糖，7、抑制
肿瘤，8、明亮眼睛，9、滋养肌肤，10、延年益寿。
芪类物质(stilbenoids)为具有1,2一二苯乙烯母核或其聚合物的天然产物总称。
近年来,大量的该类化合物从石解属植物中分离得到，主要为菲类及其联苄类的衍生物。该
类物质生物活性显著，被公认为铁皮石斛中的有效成分。如联苄类化合物为石斛属植物的
特征性成分，具有抗肿瘤，抗血小板凝聚，抗氧化等活性。
铁皮石斛中具有丰富的芪类物质，含量多、种类丰富、生物活性强。但至目前，尚未
见关于铁皮石斛中芪类物质的纯化工艺研究报道。其有关含量测定法，主要采用包括浸渍
法、渗漉法、水提煎煮法、回流提取法等传统方法进行提取。这些方法提取效率不高，而且高
耗能，不宜规模化生产。传统纯化方法，大多采用柱层析法，常见有大孔树脂柱层析，柱层析
富集重现性不高，而且需要使用大量的有机溶剂。随着技术的不断改进以及新型提取设备
的研制，越来越多先进的提取分离手段被开发出来，本发明采用罐组装动态逆流法提取的
铁皮石斛中芪类物质，并根据铁皮石斛中芪类物质的化学结构特征，采用碱溶酸沉的办法
对其进行富集纯化。
罐组式罐组装动态逆流提取工艺，是将两个以上的动态提取罐机组串联，提取溶
剂沿着罐组内各罐药料的溶质浓度梯度逆向地由低向高顺次输送通过各罐，并与药料保持
一定提取时间并多次套用。此技术主要利用了固液(药材与溶剂)两相中有效成分的浓度梯
度差，逐级将药材中有效成分扩散至起始浓度较低的提取溶剂中，达到最大限度转移药材
中有效成分的目的。采用罐组式逆流提取工艺，能有效地利用固液两相的浓度梯度，增大浓
度差，提取速率快，提取液的浓度增高，提取周期短，提取的同时利用药材本体作滤层，可提
高澄明度。
发明内容
本发明的目的主要在于开发高效富集纯化铁皮石斛中芪类物质的工艺，采用罐组
式罐组装动态逆流提取方式，通过合理排列各个提取单元之间提取液的浓度差，以及对铁
皮石斛药材提取时间、提取溶剂、料液比等因素的优选，最终实现一种以尽量少的溶剂、时
间、能耗最大限度的提取铁皮石斛中芪类物质的切实可行的实施方案；采用活性碳脱色和
“碱溶酸沉”的进行纯化精制。
为达到目的，本发明工艺步骤包括：(1)石油醚脱脂：称取铁皮石斛药材粉末，采用
石油醚回流进行脱脂；(2)乙酸乙酯提取：将经过石油醚脱脂后的铁皮石斛药渣，采用罐组
式罐组装动态逆流循环方法进行提取；(3)碱水处理：将提取液中的芪类物质转化为水溶性
的碱盐；(4)除杂：将水解液通过活性碳脱色的方法除杂；(5)酸水中和：将脱色后的碱水溶
液用酸水中和，过滤得沉淀；(6)真空干燥，溶解，利用紫外分光光度计测其含量。
其中，具体工艺内容如下：
(1)脱脂：称取铁皮石斛粉末，加入10倍量石油醚，回流5小时；
(2)提取：将脱脂后的铁皮石斛药渣，加入10倍量乙酸乙酯作提取溶剂，采用罐组
式罐组装动态逆流方式进行提取，浓缩，得乙酸乙酯提取浸膏，称重，备用；
(3)碱水处理：：以浸膏与氢氧化钠溶液质量体积比1g:15-25ml，加入0.1mol/L氢
氧化钠溶液，充分混悬乙酸乙酯浸膏，搅拌反应3小时；
(4)离心，3000r/min转速，得上清液；
(5)除杂：往步骤(4)中的上清液中加入活性碳，搅拌使之充分接触，搅拌1-2小时，
静置3-24小时，3000r/min转速离心，取上清液，残留物浓缩得浸膏；
(6)酸水中和：往活性炭脱色除杂后的碱液中，利用0.1mol/L的盐酸溶液中和，加
入盐酸溶液体积为碱液体积的1.5-2倍，充分搅拌，静置，得白色絮状沉淀；
(7)离心，弃上清液，得沉淀，并用蒸馏水清洗两遍；
(8)真空干燥，测得芪类物质含量。
提取流程：首先利用低极性溶剂在第一罐脱脂，脱脂三遍后，依次按照如下提取方
式，以3罐为一组，每罐依次循环提取3次，其步骤为：首先，将铁皮石斛药材粉末置第一罐，
利用低极性溶剂作为脱脂溶剂，进行罐组装动态逆流脱脂，将第一罐第一次提取的药液过
滤后放入储液罐，第二次提取的药液作为第二罐第一次提取的溶剂，提取后将药液过滤储
备，第三次提取的药液作为第二罐第二次提取的溶剂，提取所得药液作为第三罐第一次的
提取溶剂，即每罐第N次提取所加溶剂均为上一罐第N+1次的提取液，每罐第三次提取时所
加溶剂为纯溶剂，第一罐药材经三次提取后，排出药渣，投入新药材，加入第三罐第二次的
提取液进行第一次提取，作为该罐组下一轮循环提取的最末罐，以后各步骤按上述方法一
次循环。
提取的具体工艺参数为：第一罐药材第一次提取加入6-10倍量乙酸乙酯作为提取
溶剂，第二次、三次分别加入3-6倍量乙酸乙酯；将第一罐脱脂后的药材放入第二罐，并往第
二罐中加入6-10倍量乙酸乙酯，第三罐药材第一次提取在加入上一罐药液的基础上分别补
充1-3倍量乙酸乙酯；每罐药材共提取3次，每次提取时间均为0.5-2小时；提取温度为80℃；
动态提取的搅拌频率为20-200转/分钟，通过电机驱动的机械搅拌实现，使提取罐内各处温
度一致的同时增加物料与溶剂的接触面积，提高提取率。
其中，所述的罐组装动态逆流提取中所述脱脂溶剂为石油醚、环己烷、乙醚、低极
性溶剂。
其中，所述碱水为0.1mol/L氢氧化钠或者0.1mol/L氢氧化钾溶液。
其中，所述酸水为0.1mol/L盐酸或者0.1mol/L磷酸。
本发明的优点有以下几个方面：
1、采用罐组式罐组装动态逆流提取代替了传统的单罐式多次提取，确保罐组间较
大的有效成分浓度差，大大增加了提取推动力，加快了提取速率；罐组式提取通过溶剂的反
复利用，提高了最终溶剂中有效成分的浓度，降低后续浓缩耗能。此外，每罐药材最后一次
提取均加入纯溶剂，可有效控制药渣中芪类物质的含量，确保铁皮石斛中芪类物质被提净，
具有有效成分提取率高的优点。经实验，与传统的提取工艺相比，本发明可使提取溶剂用量
至少减少45％，相应的节约热能约60％，提取率提高60％，而且随着罐组数的增加，这种优
势愈加明显；
2、采用搅拌式动态提取代替了传统的静态提取，可以有效避免铁皮石斛粉末的粘
锅糊化。此外，动态提取提高了有效成分从药材表面到溶剂的扩散，实现快速平衡，缩短提
取时间；
3、通过强碱成盐反应和酸中和，可大大提高铁皮石斛中芪类物质的提取效率。该
纯化过程条件温和，经济高效，且特别适合大规模生产；
4、本法利用紫外分光光度法进行含量测定，所需设备简单；
5、获得的芪类物质含量高达80％。
附图说明
图1为本发明工艺流程图
具体实施方式
实施例1：
取干燥铁皮石斛药材，粉碎，过60目筛，称取200g，将铁皮石斛粉末置提取罐内，第
一罐药材第一次提取加入10倍量石油醚脱脂，回流5小时，脱脂两遍后，将第一罐脱脂后的
药材均分为三份，分别放入第一、二、三罐，三罐中分别加入8倍的乙酸乙酯，进行第一次提
取，第二次、三次提取分别加入5倍量乙酸乙酯，第二罐第二次提取的药液作为第三罐第一
次提取的溶剂，提取后将药液过滤储备，第三次提取的药液作为第二罐第二次提取的溶剂，
即每罐第N次提取所加溶剂均为上一罐第N+1次的提取液，每罐第三次提取时所加溶剂为纯
溶剂。第一罐药材经三次提取后，排出药渣，作为第二罐的新药材，再第二罐中加入第三罐
第二次的提取液进行第一次提取，作为该罐组下一轮循环提取的最末罐，以后各步骤按上
述方法一次循环。每罐药材共提取3次，每次提取时间为1.5小时，得粗浸膏19.8g；将粗提物
用300ml的0.1mol/L氢氧化钠溶液充分混悬，搅拌反应3小时，将活性炭粉末加入0.1mol/L
氢氧化钠溶液中，继续搅拌充分吸附3小时，活性炭的加入量为物料的8倍W/V，搅拌结束后，
放置24小时，吸滤上部清液，再用6倍量清水洗涤，离心或吸滤，合并清液；往滤液中加入1.5
倍的0.1mol/L盐酸溶液，充分搅拌反应，搅拌1小时后，3000转每分钟离心10分钟；得到的芪
类富集物3.18g。
实施例2
取干燥铁皮石斛药材，粉碎，过60目筛，称取100g，将铁皮石斛粉末置提取罐内，第
一罐药材第一次提取加入10倍量石油醚脱脂，脱脂两遍后，将第一罐药材平均分为三份，分
别置三个提取罐中。三罐中分别加入6倍量的乙酸乙酯，进行第一次提取，第二次、三次分别
加入4倍量的乙酸乙酯，第二、三罐药材是上一罐药液的基础上补充1.5倍量溶剂；每罐药材
共提取3次，每次提取时间为1.5小时，得粗浸膏9.8g；将粗提物用氢氧化钠溶液充分混悬，
搅拌反应3小时；将活性炭粉末加入150ml的0.1mol/L氢氧化钾溶液中，继续搅拌充分吸附3
小时，活性炭的加入量为物料的8倍W/V，搅拌结束后，放置24小时，吸滤上部清液，再用6倍
量清水洗涤，离心或吸滤，合并清液，往滤液中加入2倍的0.1mol/L磷酸溶液，充分搅拌反
应，搅拌1小时后，3000转每分钟离心10分钟。得到的芪类富集物1.51g。
实施例3
取干燥铁皮石斛药材，粉碎，过60目筛，称取100g，将铁皮石斛粉末置2升圆底烧瓶
中，使用10倍量石油醚90℃水浴回流两遍，每遍3小时，将石油醚脱脂后药材，抽滤后重新至
2升圆底烧瓶中，加入600mL乙酸乙酯，90℃水浴回流提取3遍，每次3小时，得粗浸膏6.8克；
将粗提物用0.05mol/L氢氧化钠溶液充分混悬，搅拌反应3小时；将活性炭粉末加入氢氧化
钠溶液中，继续搅拌充分吸附3小时，活性炭的加入量为物料的8倍W/V，搅拌结束后，放置24
小时，吸滤上部清液，再用6倍量清水洗涤，离心或吸滤，合并清液。往滤液中加入过量
0.1mol/L盐酸溶液，充分搅拌反应，搅拌1小时后，3000转每分钟离心10分钟。得到的芪类富
集物1.01g。
实施例4
取干燥铁皮石斛药材，粉碎，过60目筛，称取100g，将铁皮石斛粉末置提取罐内，第
一罐药材第一次提取加入7倍量石油醚脱脂，脱脂1遍后，将第一罐药材平均分为三份，分别
置三个提取罐中，三罐中分别加入11倍量的乙酸乙酯，进行第一次提取，第二次、三次分别
加入11倍量的乙酸乙酯，第二、三罐药材是上一罐药液的基础上补充3.5倍量溶剂；每罐药
材共提取2次，每次提取时间为0.5小时，得粗浸膏5.8g；将粗提物用氢氧化钠溶液充分混
悬，搅拌反应3小时；将活性炭粉末加入100ml的0.1mol/L的氢氧化钠溶液中，继续搅拌充分
吸附3小时，活性炭的加入量为物料的4倍W/V，搅拌结束后，放置24小时，吸滤上部清液，再
用6倍量清水洗涤，离心或吸滤，合并清液，往滤液中加入1.5倍量的0.1mol/L盐酸溶液，充
分搅拌反应，搅拌1小时后，3000转每分钟离心10分钟，得到的芪类富集物0.51g。
上述实施例1和实施例2为本发明方法，实施例3为采用传统的回流方法即非罐组
装提取方法，实施例4所采用工艺为为本发明工艺参数范围之外。由芪类物质得量可以知，
实施例1和实施例2得量均超过了实施例3和实施例4。其中，实施例3相比之下，高耗能，且乙
酸乙酯用量大。实施例4芪类物质得量远少于实施例1和实施例2。