树脂法工艺提取沙棘籽中原花青素的研究

中图分类号:R954

文献标识码: A

文章编号: 1672-3783(2010)-05-0020-03

【摘 要】本文以提取沙棘油后的沙棘籽渣作为原料,乙醇为提取液,采用大孔吸附树脂精制法提取沙棘籽原花青素。结果表明采用D3520型大孔树脂,用50%乙醇洗脱提取,温度30℃,料液比1∶8(w/v),连续提取12h(60min/次),原花青素的提取率可达9.84%(以脱脂沙棘干重计),纯度达39.18%。该方法对沙棘籽渣中原花青素具有良好的精制效果。

【关键词】沙棘籽渣;原花青素;树脂;精制

原花青素(Procyanidins,PC)广泛存在于各种植物(如葡萄、山楂、苹果、沙棘等)的皮、核或种籽中,是一大类多酚类化合物的总称,由不同数量的儿茶素或表儿茶素结合而成。最简单的原花青素是由儿茶素与表儿茶素形成的二聚体,此外还有三聚体、四聚体,直至十聚体。按聚合度大小的不同,一般将二至四聚体者称为低聚原花青素(O1igomeric Proanthocyanidins,OPC′S),五聚体以上者称为高聚原花青素(Po1ymers Proanidins,PPC′s)。

沙棘(Hippophas rhamnoides L.)为胡颓子科(Elaeagnaceae)酸刺属的灌木或小乔木,含有丰富的低聚原花青素(OPC′S)[5]。报道称OPC′S据有较强的抗氧化、清除自由基和改善人体微循环等功效。此外,还具有改善血管的生物化学性质、抗凝血、抗白内障、抗溃疡、防癌抗肿瘤等功效[1,2]。

目前,对原花青素的提取精制有许多种方法,如溶剂浸提法、金属离子沉淀法、超临界萃取法、超声波浸提法、微波浸提法等[3,4 ]。国内外工业上多采用溶剂浸提法,提取溶剂大多采用丙酮,考虑到溶剂的毒性。本文利用经超临界CO2萃取沙棘油后的沙棘籽渣为原料,以酒精为提取溶剂,采用树脂精制法工艺萃取其中的沙棘原花青素,来探索沙棘原花青素的最优提取条件。

1 材料与方法

1.1 原料与试剂 原料沙棘采自于宁夏六盘山地区,经超临界CO2萃取沙棘籽油后,将沙棘籽渣真空封装低温保存,所用试剂均为国产分析纯,大孔吸附树脂购于上海亚东核级树脂有限公司。

1.2 主要仪器 UV-2550紫外分光光度计(日本岛津), RE-F20旋转蒸发仪(长城亚荣生化仪器厂),

HZ-9310K型全温振荡器(太仓市科技器材厂)DZG-6020型真空干燥箱(上海森信实验仪器有限公司),LD 5-10型医用离心机,北京医用离心机厂。

1.3 试验方法

1.3.1 原花青素提取工艺流程[5]。

4500r/min

沙棘籽渣乙醇提取 提取液回收乙醇 浓缩液 离心 PC上清液-D3520

型树脂吸附水洗脱、乙醇洗脱洗脱液回收乙醇、真空干燥PC产品(混合物)

1.3.2 原花青素分离提取条件 参照文献[6,7]方法,考虑到安全和实用的效果,选用大孔树脂D3520,以50%乙醇作为洗脱溶剂,料液比1∶8(w/v),在pH值5.1、30℃条件下,连续回流提取12h(60min/次)来分离纯化沙棘籽渣中原花青素。

1.3.3 大孔树脂的预处理 以95%乙醇浸泡24h,再用大量乙醇淋洗,然后以大量蒸馏水洗至无醇味。

1.3.4 原花青素的分离

1.3.4.1 大孔树脂层析分离 将离心后的浓缩液上D3520大孔树脂层析柱,以30%、50%、70%的乙醇水溶液进行阶梯度洗脱至流出液近无色。收集不同梯度的树脂水洗液和乙醇解吸液,真空浓缩后冷冻干燥称重,分别测定其原花青素含量,计算得率。

1.3.4.2 吸附率和解吸率的测定 参照文献[8]方法进行计算公式为:

吸附率=(提取液吸光值×提取液体积-滤液吸光值×滤液体积)/提取液吸光值×提取液体积

解吸率=解吸液吸光值×解吸液体积/(提取液吸光值×提取液体积-滤液吸光值×滤液体积)

1.3.5 原花青素含量的检测方法 采用正丁醇-盐酸法[8]测定。

2 结果

2.1 大孔树脂对原花青素的分离效果 选用30%、50%、70%的乙醇水溶液对原花青素制品进行梯度洗脱,结果显示D3520大孔树脂对原花青素的分离效果比较好,其中以50%乙醇溶液作为洗脱液洗脱效果较佳 洗脱液中原花青素含量可达71.86%。得率为30.40%。见表1。

2.2 大孔树脂对原花青素的吸附、解吸能力 根据实验结果,D3520大孔树脂对原花青素的吸附与解吸效果比较好,但不同的解吸液和不同浓度的解吸液的解吸效果不一样,这可能与原花青素的聚合度不同有关。

2.3 正交试验结果 根据单因子试验结果及生产成本,对影响D3520树脂柱分离原花青素的条件进行L9(33)正交优化试验。结果见表2。

由表2可知,乙醇浓度、温度对提取效果有明显影响。由直观分析可得,确定D3520树脂的最佳分离条件是A2B1C2D2,即洗脱液为浓度70%乙醇, 提取温度30℃,提取时间60min/次,提取次数2次。

3 讨 论

大孔树脂具有吸附容量大、选择性好、易解吸,易再生,成本低等优点。本试验在借鉴前人研究的基础上,采用性能较佳的D3520吸附树脂来分离沙棘籽渣中原花青素,其提取工艺较为简单,成本低,不存在有机溶剂毒性残留的问题,得到的最优提取条件是:料液比为1∶8、温度30℃、pH5.1、乙醇浓度50%、连续提取2次(60min/次)。在此条件下,原花青素含量和得率都较高,产品纯度39.18%,提取率达9.84%(以脱脂沙棘干重计)。

为了考察采用以上工艺提取和精制是否会导致原花青素的失活,应对该产品进行抗氧化活性研究。

参考文献

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[2] 张冰若,劳业兴,苏薇薇.原花青素的研究现状及开发前景[J].中药材,2003,12(26):905-908.

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[8] 黄红霞,戚向阳.大孔吸附树脂提取纯化苹果原花青素的研究[J].安徽农业科学,Journal ofAnhui Agri.Sci,2009,37(17):8165-8166,8172.