蓝莓果实中花色苷单体的色谱分离纯化
花青素又称花色素,是一类水溶性天然色素,广泛存在于多种植物中,常与多种糖类结合形成花色苷形式,属类黄酮类化合物。花青素抗氧化能力强,能有效地清除人体内自由基,具有延缓衰老,增强机体免疫力的功效;花青素除具有极强的抗氧化作用外,还具有保护视力、抗肿瘤、改善老年痴呆、预防骨质疏松、改善肥胖等多种生理活性功能。
花青素的人工合成途径普遍存在工艺复杂、产率低、安全性差等缺点,从自然界植物中分离得到的花青素不仅降低了生产成本,而且简便、安全性高。蓝莓中所含花青素的量居于水果和蔬菜之首,被联合国粮农组织誉为“黄金浆果”。因此,如何从蓝莓果实中高效分离纯化花青素单体成为了天然花青素研究的热点之一。
吉林大学食品科学与工程学院刘静波、陈晶晶、王二雷等人采用柱色谱法及半制备高效液相色谱法系统研究了蓝莓果实中花色苷(花青素的糖苷形式)单体的制备技术,并获得了制备花色苷单体的有效途径,为深入开发花青素标准化物质提供良好的研究思路,为花色苷单体的规模化生产提供了技术参考。
工艺蓝莓花色苷浸提液的制备主要分为超声、离心、抽滤、萃取、浓缩等步骤,具体操作见图。
方法为增大花色苷的提取效率,传统的用于提取花色苷的溶剂一般为酸化的甲醇或丙酮,本研究从食品安全角度考虑,蓝莓果实中花色苷的提取工艺中采用70%乙醇(0.1%HCl)溶液为提取剂;利用超声辅助提取法开展了花色苷的提取工艺研究超声辅助提取花色苷效率与热浸提法相比,可以提高50%以上。
蓝莓花色苷粗提液中弱极性成分以黄酮类物质为主,本实验中以乙酸乙酯为萃取剂来除去这部分杂质,通过与国内外已有制备蓝莓花色苷粗品的文献报道相比,此步骤常被忽略,但在制备蓝莓花色苷单体过程,此步骤却至关重要。
为制备高纯度的蓝莓花色苷样品,柱色谱常被用作花色苷的分离纯化,其中大部分文献中将AmberliteXAD-7HP与SephadexLH-20的双步层析列为制备花色苷纯品的常用组合,本实验对此组合进行了改进,在两步层析中间加入了固相萃取一步,通过Sep-PakC18固相萃取,既使蓝莓花色苷样品纯度提高12%,又避免过多杂质对价格昂贵的凝胶色谱柱的潜在污染。
在蓝莓花色苷的半制备过程中,引入中心切割法及边缘切割法的理论,成功制备出两种纯度高于95%的半乳糖苷化的花青素单体。近年来,高速逆流色谱法逐渐成为大批量制备花色苷单体的热门技术之一,且所制备的花色苷单体纯度也高于90%以上,尽管本研究中所用的半制备高效液相色谱法的制备效率低于高速逆流色谱法,但后者一般采用高沸点、污染大的有机溶剂为流动相,如正丁醇、正己烷等溶剂,容易造成花色苷样品中的大量溶剂残留,本实验中采用的流动相为甲醇和甲酸,通过低温浓缩便可去除。
在蓝莓花色苷单体的纯化过程中,通过计算得出,飞燕草素-3-O-半乳糖苷和锦葵色素-3-O-半乳糖苷单体的回收率分别为10.4%和17.5%,此结果表明花色苷单体的回收率较低。由于本实验中采用了多次柱色谱技术,如大孔树脂层析、固相萃取、凝胶色谱层析、半制备高效液相色谱,其中大孔树脂层析及凝胶色谱层析均能造成50%以上总花色苷的损失。后期将在保证花色苷单体高纯度基础上,通过优化花色苷单体的柱层析步骤,以便获得更加经济实用的花色苷单体制备工艺。
结论以长白山野生蓝莓果实为原料,运用超声浸提、液液萃取、分步层析、固相萃取等手段,同时结合半制备高效液相色谱技术,开展了花色苷单体的制备技术研究,并对花色苷样品的纯度及单体构成进行了鉴定,所得结论如下:采用超声辅助浸提能促进蓝莓果实中花色苷类物质的溶出,乙酸乙酯能有效萃取出花色苷浸提液中的非花色苷黄酮类物质。采用3种柱色谱技术(大孔树脂层析、固相萃取、凝胶色谱层析)能够获得纯度在65%以上的花色苷纯化样品。运用半制备型高效液相色谱从花色苷纯化样品中分离出2种花色苷单体,分别为飞燕草素-3-O-半乳糖苷和锦葵色素-3-O-半乳糖苷,纯度均高于95%。
内容来源于《食品科学》年2期文章《蓝莓果实中花色苷单体的色谱分离纯化》。作者:刘静波,陈晶晶,王二雷,刘彦君。白殿疯挂什么科什么治白癜风
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