㈠ 原花青素是怎樣提煉除來的
葡萄籽原花青素的提取和檢測方法
1 葡萄籽原花青素的概念、性質和安全性
1.1 原花青素的概念
研究表明,葡萄籽中原花色素物質只有原花青素 一種[21。關於原花青素的定義還不統一。原花青素因在 酸性介質中加熱產生紅色的花青素而得名【3】,而兒茶素 類單體在熱酸條件下反應沒有花色素現象,所以兒茶 素單體應不屬於原花青素。這個概念也得到了美國葡 萄籽方法評定委員會和國內主要生產葡萄籽提取物的企業認可。葡萄籽原花青素是由兒茶素、表兒茶素及其 沒食子酸酯通過C4-C 或C4-C。鍵共價相連組成的多 聚體 ,結構通式見圖l【5J。通常把二~四聚體稱為低聚 體(OPCs),五聚體及五聚體以上的稱為高聚體。
R=3p—OH兒茶素,R=3p—O一沒食子酸兒茶素O一沒食子酸酯 R-3a-OH表兒茶素。R-3a-O一沒食子酸表兒茶素o-沒食子酸酯
圖1 原花青素的結構及其組成單元
1.2 原花青素的主要性質
原花青素在熱酸條件下能夠生成紅色的花青素,此性質可用於原花青素的定性和定量分析。結構中具 有較多的羥基,具有較大的極性,使其能夠很好的溶解 於水、甲醇、丙酮、乙醇等極性溶劑而不溶解於苯、氯 仿、石油醚等非極性物質。較多羥基結構也使其成為良 好的氫原子給予體,具有較強的抗氧化性質。研究表 明,在0 一、·OH、·CH,中,原花青素對0:一·清除能力最 好,而且在聚合度2~5之間范圍內,隨聚合度增加而增 加柳。對其構效關系分析表明,帶有沒食子醯基的原花青 素具有更強的抗氧化活性,二聚體的抗氧化活性均比單 體兒茶素的活性強。c 一c 連接的二聚體比c 一c 連 接的二聚體具有更強的抗氧化活性 。原花青素的最大 吸收波長在280 nm附近,使其具有較強的紫外吸收能 力。以上的主要性質使原花青素很好的用於保健食品 和化妝品的開發。
13 原花青素產品的安全性
美國Creighton大學葡萄籽原花青素研究組與美 國環境保護局根據有毒物質控制條例健康效果測試手 冊協同進行了葡萄籽原花青素萃取物(GSPE)的一系 列毒性和生物功效研究。結果證明GSPE具有很高的 安全性和很好的清除自由基、抗氧化能力【8】。日本學者 Yamakoshi等也採用一系列毒理性試驗確證富含原花 青素的葡萄籽提取物具有很高的安全性。完全可以用 於功能性食品的開發.
2 原花青素的提取方法
提取原花青素常用的方法有水提取法、有機溶劑一 水提取法和儀器輔助提取法。葡萄籽中的原花青素物 質通常以結合態與蛋白質、纖維素結合在一起fl01,一般 不易提出,通常選用有機溶劑或水提取,具有斷裂氫鍵 的作用。同時由於有機溶劑的滲透性較差,一般不單獨 使用,常需要水作為傳質劑。
2.1 水提取法
Masquelier~l-嘬早從松樹皮中用沸水粗提、乙酸乙 酯純化得到原花青素。選水作為提取劑,浸提耗時長, 溫度高,容易造成原花青素的損失。同時水的極性較 大,溶出雜質也較多。
2.2 有機溶劑一水提取法
甲醇、丙酮、乙醇和乙酸乙酯是提取葡萄籽原花青 素常用的有機溶劑,它們對原花青素有很好的溶解性, 它們的極性大II,Jt~序為甲醇>乙醇>丙酮>乙酸乙酯。 乙醇是常用的提取溶劑,價格低廉,來源豐富。乙酸乙 酯提取出的原花青素成分生物活性較好,但是由於極 性較小,對原花青素的提取並不完全。甲醇和丙酮水溶 液(50%~75%)對原花青素都有較好的提取性能,同時也多用做原花青素含量測定時的提取溶劑。熊何 -21比 較了甲醇、乙醇、丙酮水溶液對多酚的提取效果,結果 表明70%丙酮水溶液為最好溶劑。丙酮水溶液提取效 果好的原因:原花青素分子含有多個苯環和醚鍵,油溶 性較強,同時又有大量的羥基連接在分子骨架上,在水 中具有很好的溶解性,擁有油水雙溶性的丙酮與之相 互匹配,原花青素的溶解度自然增加,其提取率相應得 到提高。
2-3 儀器輔助提取法
超臨界萃取和超聲波輔助提取越來越多的用於葡 萄籽原花青素的提取。超臨界CO:萃取率高,而且使原 花青素不受到空氣和光的影響,但由於設備昂貴,推廣 使用比較困難。超聲波法應用比較廣泛,超聲波產生的 強烈振動、高的加速度、強烈的空化效應、攪拌等特殊 作用,可以破壞植物的細胞壁,使溶劑滲透到細胞中, 令其中的化學成分溶於溶劑中,從而提高提取效率。 在提取原花青素之類的熱敏性物質顯示出優越的性 能.
3 葡萄籽原花青素的檢測
由於葡萄籽和葡萄籽提取物中大多數多酚是原花 青素(一般佔70%~85%),所以很多廠家使用原花青 素來標定其中有效成分的含量。原花青素含量是反映 葡萄籽提取物或葡萄籽質量的關鍵指標,主要有兩個 指標,分別為原花青素值和原花青素含量。
3.1 原花青素值的測定
原花青素值的測定採用Bates—smith法和Poaer 法。原理:原花青素在酸性條件下加熱轉化為紅色的花 青素,而兒茶素、表兒茶素等黃烷一3一醇單體沒有此反 應(圖2)。它們測出的結果是原花青素的相對含量,分 別用原花青素指數和PVU表示,是根據經驗公式求得 的。葡萄籽提取物中的原花青素指數一般在80~100之 間,PVU一般在250~350之間。
原花青素值只是相對含量,並非原花青素的真實 含量。據調查,同為原花青素值95的產品,多酚含量相 差15%,質量大相徑庭四。很多生產廠家使用原花青素 指數來表示葡萄籽提取物中原花青素的百分含量是錯誤的。
圖2 花青素生成反應 Fig.2 Reaction ofprocing cyaniding
3.2 原花青素含量的測定
原花青素的含量測定方法很多,也比較混亂。常用 的有以下幾種方法。
3.2.1 鐵鹽催化法
此方法的反應原理與原花青素值測定原理相 同,在計算原花青素的含量時使用了原花青素標准 品。Fe¨、鹽酸為常用的催化劑和酸解劑。由於水、乙 醇為反應介質時吸光值很低,一般採用正丁醇為反 應介質【15-161。通常的具體操作:取1.0 mL樣液(或原花 青素溶液)於10 mL刻度試管中,加入6.0 mL正丁醇一 濃鹽酸(95:5)與2% 硫酸鐵銨溶液(溶解於2 mol/L 鹽酸)0.2mL,混勻,置於沸水浴中加熱40min後,立即 取出用冰水快速冷卻至室溫,在550 Nm處測定吸光值。
此方法較簡便,而且對原花青素的選擇性反應較 好。鐵鹽催化法對反應體系中的含水量和Fe 濃度要求 比較嚴格,一般要求含水量6%,Fe 濃度4.5x10 %, 而且過高的Fe¨濃度對反應沒有影響【l51。傅武勝【l61 研究表明3%~4%為合適的含水量,Fe 濃度選擇在 9.OxlO %左右。但是也有學者總結分析2%~6%含 水量對花青素的形成有抑製作用,稍高的Fe¨濃度 (>15 g/L)也抑制花青素的生成.
在鐵鹽催化反應的基礎上,楊大進【l I等人利用高 效液相色譜法檢測了原花青素含量。該方法將原花青 素在上述鐵鹽催化條件下生成的深紅色花青素離子 進行高效液相色譜分析,從而確定原花青素的含量。 此方法能夠排除部分雜質的影響,具有定性定量准確 的優點。
3.2.2 香草醛法
測定原理:原花青素和兒茶素類單體的A環的化 學活性較高,在酸性條件下,其上的問苯二酚或間苯 三酚與香草醛發生縮和,產物在濃酸作用下形成紅色 的正碳離子,樣品的濃度與產生的顏色呈正相關,在500 llm波長下測定其吸收光值【l91(圖3)
圖3 酚醛縮合反應
香草醛法測定時,一般以兒茶素為標准物,以甲醇為溶劑。鹽酸、硫酸均可作為反應過程的催化劑,但在 使用硫酸時,濃度不易過高,過高的硫酸易使香草 醛發生自縮合反應和氧化分解 。具體的操作方式 較多:1 mL試液+2.5 mL 1%香草醛甲醇溶液+2.5 mL 25%硫酸或8%鹽酸(均溶解於甲醇),30。【二下反應 15 min~20 min【2l。丑 ;1 mL試液+6 mL 4%香草醛甲醇 溶液+3 mL濃鹽酸,室溫下反應15 minL231;有的更是在 2O℃下反應15 h[241。操作方式差別較大,不利於使用 者的選擇,有待於統一。
3.2_3 紫外分光光度法
原花青素為無色物質,在可見光區無特徵吸收峰, 在紫外區有唯一特徵吸收峰,最大吸收波長在280 Nm 處。盡管此方法簡單快捷,但是此方法只適用於原花青 素含量純度特別高的產品,不適合一般原料中原花青 素的檢測。這是因為兒茶素類在280 Nm處也有最大吸 收,V 、Vc、Ve。、Ve 、蘆丁、B一胡蘿卜素等物質在此波長 處都有明顯的吸收.
3.2.4 Folin—Ciocaheau與HPLC結合法
此方法為美國葡萄籽方法評定委員會推薦使用的 方法。Folin—Ciocaheau法測定的是多酚含量,一般以沒 食子酸為對照物。在鹼性溶液中,多酚可以將鎢鉬酸還 原,生成藍色的化合物,在760 Nm處有最大吸收。葡萄 籽提取物中的多酚含量一般在75%~95%之間。利用 HPLC測定沒食子酸、兒茶素、表兒茶素、表兒茶素沒 食子酸酯四種單體的含量來代表單體的總量。這是因 為它們四種單體的含量佔到了葡萄籽提取物中單體含 量的90.0%以上。原花青素的含量則為多酚含量與單 體含量相減之差。
此方法缺點是蛋白質、氨基酸、核酸、抗壞血酸等 易被氧化的物質也參與Folin—Ciocalteau反應。同時由 於葡萄籽提取物中沒食子酸含量甚微(0%~1.2%),與 兒茶素(1.5%~7.3%)和表兒茶素(2.0%~5.1%)含量 相差懸殊四,原花青素含量用沒食子酸量來表示缺乏 代表性。
3.2.5 鉬酸銨分光光度法
它是基於鄰苯二酚與鉬酸銨在弱酸性介質中生成 黃色鉬酸酯,反應產物在333 nm波長處具有最大吸收。 馬亞軍 寸檢測條件進行了簡單摸索:取0.08 mol,L鉬 酸銨1 mL溶液置於25mL比色管,加人適量試液,用 1.OxlO mol/L鹽酸沖至刻度,反應瞬間完成。
根據反應原理,花色素、沒食子酸、兒茶素類都具 有鄰苯二酚結構,也參與鉬酸酯的生成,測定原花青素 的選擇性不高,受到雜質影響較大。
3.2.6 其它測定方法
馬亞軍 對原花青素含量測定方法進行了研究: 高鐵鹽一鐵氰化鉀分光光度法,它是基於原花青素能將 Fe 還原成Fe ,Fe 與鐵氰化鉀生成可溶性深藍色配 位化合物,在710 nm處有最大吸收的原理;硫酸高鈰 銨分光光度法,它是基於原花青素與Ce「在強酸性介 質中反應生成無色的Ce ,Ce「在319 nm波長處具有 最大吸收,通過測定黃色高鈰鹽的吸光度,間接測定原 花青素。另外還有流動注射一抑制化學發光法[271:在鹼 性條件下,利用原花青素還原H:O:可抑制魯米諾一 H20 體系的化學發光,其抑制的程度與原花青素濃度 之間呈線性關系。這三種方法如同Folin—Ciocaheau法 利用多酚的還原性質測定多酚含量的原理,結果都擴 大了原花青素的含量。
綜上所述,原花青素值的測定只是根據經驗公式, 並不是原花青素真實含量,與現代檢測方法相落伍。鐵 鹽催化法測定原花青素專屬性較強,有很好的應用前 景,但仍需要進一步的研究與改進。香草醛法測定的是 原花青素和黃烷一3一醇單體的總量,與HPLC法檢測黃 烷一3一醇單體:兒茶素、表兒茶素含量相結合起來可以 計算原花青素的含量。但是香草醛法操作方式較多,不 利於使用者選擇,具體操作方法還需要進行統一。國外 有學者利用HPLC/MS技術分析和檢測原花青素,過程 比較復雜,技術要求高,不能廣泛應用於原花青素產品 的測定。
4 展望
葡萄籽原花青素擁有高效的抗衰老、抗心血管疾 病、抗癌功能,此外還具有抗輻射、抗疲勞,改善記憶力 等作用,顯示出了無比的優越生物活性和安全性。目前 我國生產和銷售葡萄籽提取物就有50多家,年生產能 力超過80 t。因此,為了與葡萄籽提取物行業的蓬勃發 展相適應,迫切需要建立起統一的葡萄籽及其產品中 原花青素含量的測定方法,以利於企業的生產貿易、產 品的質量控制和顧客的消費指導。
㈡ 花青素含量的測定
方法1:原花色素的測定方法(分光光度法)
本方法適用於各種植物組織、器官及其制劑(如葡萄子與松樹皮提取物)中原花色素含量的測定。
1. 方法提要
原花色素(也稱縮合單寧)是黃烷-3-醇的寡聚體與多聚體,屬多酚類化合物。與其他酚類化合物不同,黃烷醇(縮合單寧,單體,雙體等)在酸性介質中可與香草醛反應,生成在500nm處有最大吸收的有色物質,可通過比色測其含量。
2. 儀器
分光光度計。
3. 試劑
所用水為去離子水或同等純度蒸餾水。
(1)香草醛、甲醇、濃鹽酸均為分析純級。
(2)提純的原花色素或兒茶素。
(3)4%香草醛甲醇液。
(4)標准使用液:將提純的原花色素溶於蒸餾水,製成1mg/mL儲備液,將儲備液稀至濃度為1×10-2mg/mL至1mg/mL的標准使用液。標准使用液應於測定當天配製。
如無提純的原花色素,可用兒茶素代替,配製方法同上。
4. 測定步驟
(1)樣品中原花色素的制備:植物材料經4倍體積丙酮+水(7+3,體積比)或者經60%甲醇提取,40℃以下減壓蒸餾去除有機溶劑,水相再經乙醚洗滌後定容。
冰凍乾燥的固體原花色素制劑,直接溶於水中(先加少量甲醇助溶)製成原花色素液。
原花色素液於5℃下暗環境中保存備用。
(2)樣品測定:用錫箔將試管(14mm×20mm)包裹嚴,僅留管口用於加樣。向管內加入試樣0.5mL,再加3.0mL 4%香草醛甲醇液混合,然後加入1.5mL濃鹽酸,徹底混勻,室溫下顯色15min。也可在暗環境下進行以上操作。最後在500nm處比色。
可按以上操作步驟製得標准曲線(即0.1mg原花色素在500nm處的吸收值為0.55)。
5. 結果計算
計算原花色素量的公式,
原花色素(1×10-3mg)=A500nm÷0.55×100×V
式中 V——試樣稀釋體積(倍數)。
6. 注釋
(1)本方法的檢測范圍為(5~500)×10-3mg/0.5mL樣液。精密度與准確度大於1×10-3mg。
(2)反應試管應用清潔劑浸泡24h,徹底洗滌干凈。
(3)進行比色時,用水作空白。
(4)500nm處的OD值應控制在3以下。
(5)試樣中原花色素含量較高時,應從香草醛存在下所測A500nm值中減去無香草醛時所測值。
(6)顯色液應避光放置。
方法2:保健食品中原花青素含量的測定方法
1、原理
原花青素易溶於含羥基的溶劑如甲醇等,本方法是將樣品中的前花青素,用甲醇提取,加入鹽酸家溫水解後將其轉化為深紅色氰定(C15H10O6·HCL)後進行高壓液向色譜測定。
2、試劑:
2.1二氯甲烷 分析純
2.2甲醇 色譜純
2.3異丙醇 分析純
2.4甲酸 分析純
2.5鹽酸 分析純
3、檢驗方法
3.1樣品 稱取約500mg油溶性樣品於100ml錐形瓶中,加入5.0ml二氯甲烷,振搖使其溶解。加入45.0ml甲醇,振搖5min後過20μm濾膜。取5.0ml濾液於25ml容量瓶中,加入5.0ml3mol/L鹽酸,振搖並用異丙醇定容至刻度。立即過5μm濾膜,取出一部分置於試管中,塞緊瓶塞並在100±5℃烘箱中放置45min進行水解,取出後放置至室溫後進行液相色譜分析。
3.2標准 除稱取25.0mg標准品於100ml錐形瓶中外,其餘步驟均同樣品。
3.3定量方法 標准曲線外標法定性定量分析。
4、色譜分析條件
4.1流動相:水:甲醇:異丙醇:甲酸=73:13:6:8
4.2檢測波長:525nm
4.3色譜柱:島津Shim-Pak CLC ODS 15cm×6mm
4.4柱溫:35℃
4.5流速:1ml/min
㈢ 怎麼檢測食物中是否含有花青素
花青素的測定方法和可以套用原花青素的測定方法,原花青素本身沒有顏色,就是水解成花青素才有顏色,如果測定的是花青素就不用水解了。花青素是一類有顏色物質的總稱,是一種混合物,所以選用不同的對照品就會有不同的結果,只能以某一種單一成分計。
㈣ 花青素的純化方法
原花青素(簡稱PC)是植物界中廣泛存在的一大類多酚類化合物。植物化學家通常將從植物中 分離得到的一切無色的,在無機酸存在和加熱處理下能產生紅色的花青素(cyanidin)的一類多酚化 合物統稱為原花青素。從20世紀60年代初至今,原花青素抗氧化、清除自由基等一系列化學反應已 被初步揭示,這類天然產物在醫葯、食品、日用化 學品等領域的應用日益廣闊。全世界對原花青素的研究越來越深入,其中對原花青素提取、分離、純 化方法的研究是一大重點,現將原花青素提取、分 離、純化方法綜述如下。
1 原花青素的提取方法
植物材料中原花青素的提取率與材料的狀況和 提取條件密切相關。植物材料的貯存、乾燥、粉碎 度,提取溶劑、溫度等都可能導致原花青素化學結 構的變化和提取率的改變,從而改變原花青素的理化性質和生物活性.
當測定原材料中的原花青素含量時,貯存時間 越長,可能會導致測定結果降低。同時樣品中的水 分含量也會導致測定結果降低。而且乾燥條件的不 同也會導致提取率的變化,最好是採用冷凍乾燥, 避免高溫。
樣品提取前一般要經過粉碎,通常較細的粉末 有利於提取,但過細時提取率反而會降低。
提取劑的選擇也是影響提取率的關鍵因素。因 為原花青素在植物體內通常與蛋白質、多糖等以氫 鍵和疏水鍵形式形成穩定的分子復合物,原花青素 分子間也是如此。因此原花青素的提取劑,不僅要 求對其有很好的溶解性,而且還必須有氫鍵斷裂作 用。因此有機溶劑和水的復合體系(有機溶劑占總 體積的50%~70%)最適合提取。有機溶劑的提 取能力順序為丙醇<乙醇<甲醇<丙酮<四氫呋喃,其中應用較多的是丙酮一水體系和甲醇一水體 系。
當植物樣品中鐵等金屬離子含量較大時,原花 青素在中性條件下與金屬離子發生絡合沉澱,沉積 在纖維中不利於提取。此時也必須採用酸化溶劑, 一方面斷裂原花青素與蛋白質、多糖及本身離子間 的氫鍵和疏水鍵,另一方面斷裂原花青素一金屬離 子絡合鍵,提高提取率。
1.1 傳統有機溶劑提取
Ayroles等在1991年發明酮類化合物水溶液作 提取劑提取銀杏葉中的原花青素的方法。採用酮類化合物的水溶液作提取劑,提取液過濾後,用鹼調 節濾液pH值至9左右,使原花青素沉澱,再用酸 調節濾液至pH值為2左右,在(NH4) SO 存在條件下用c ~c 酮類萃取濾液中的原花青素,除去酮類 化合物,乾燥。
Romanczyk等發明從可可中提取原花青素時, 對脫脂可可豆用質量分數70%MeOH/去離子水提 取後,再用質量分數70%丙酮/去離子水溶劑提取 2次,真空濃縮,除去有機溶劑後,再溶於水中, 用CHC1,提取,其水相用乙酸乙酯提取後,真空濃 縮除去乙酸乙酯,水相冷凍乾燥,得到原花青素。
1.2 綠色溶劑—— 水提取技術
由於丙酮等有機溶劑可能帶來環境污染和產品 的有毒有機物殘留,人們在大力發展對環境友好的綠色提取技術。1998年Duncan和Gilmour發明一 種從植物材料(樹皮、樹葉、葡萄籽、皮、大豆、綠茶)中提取原花青素的方法。將材料粉碎(≤15 mm),常壓、60℃~100℃或高壓100℃~125℃條 件下採用脫氧熱水提取(1 min~20 h),過濾採用超濾 或反滲透或兩者連用,濃縮濾液,真空噴霧或冷凍 乾燥,此法主要是提取分子量≤5 000 D的水溶性原花青素,得率為0.5%~10.0%之間,通常為6.5% 一9.6% (隨取樣部位的差異而定),分離得到原花 青素B 、B,、B 和c 。獲得的產物對AAPH引發 的亞油酸的氧化有明顯抑製作用,1肛g/mL能達 到70%~79%的抑制率。毒理學檢測表明:對於按人體重劑量給葯組和100倍人體重量的劑量給葯組 24 h內無毒害和副作用產生,慢性毒理學(5個月) 實驗也無明顯毒、副作用。
1999年Karim等人發明了在加壓條件下,採用 脫氧去離子水提取植物材料中的原花青素。將提取 液超濾後,採用疏水性微孔聚合物樹脂作填料的柱 色譜方法,選用極性洗脫液(乙醇+水)洗脫,將 洗脫液採用反滲透方法除去乙醇,乾燥得到原花青素。
1.3 超臨界流體萃取技術
孫傳經等發明一種採用超臨界二氧化碳加丙酮 和水組成的極性改性劑,從銀杏葉中萃取含有原花青素提取物的方法。在萃取溫度60℃~90℃,萃取 壓力20 MPa~35 MPa下加入丙酮與水的體積比為 (50%~80%):(50%~20%)的極性改性劑,萃 取時向2 h-4 h,進行靜態、動態萃取。萃取液經傳統的樹脂濃縮和噴霧乾燥器乾燥,得到精製銀杏葉 提取物。產品含銀杏黃酮甙>35 g/100 g,萜內酯> 8 g/100 g,原花青素<7 g/100 g,酚酸<5 mg/kg。該法的優點是流程短,能萃取最強的天然抗氧化劑原花青素。2000年孫傳經等又發明一種超臨界CO 從黑加侖籽中提取黑加侖籽油和原花青素低聚物的方法。該法分兩步進行:第一步,是利用超臨界 CO 提取黑加侖籽油,控制萃取壓力在25 MPa一 29 MPa,溫度為60℃ ;第二步是超臨界CO2加人 丙酮與水的體積比為70:30的改性劑,CO 與改性 劑流量體積比為4:1,壓力為22 MPa~25 MPa,溫度為60℃,提取原花青素低聚物。黑加侖籽油得 率為16%,原花青素低聚物得率為4%。該法優 點是同時獲得兩種產品,流程簡單可靠,CO 和改 性劑循環利用,產品中無溶劑殘留,對環境無污 染。
1.4 微波提取技術
劉征濤等發明了一種採用頻率為2450 MHz或 915 MHz、功率為500 W~15 000 W 的微波對葡萄籽 在選用水、碳鏈長為C ~C,的醇、乙醚、丙酮、乙 酸乙酯、甲苯或其混合物的溶劑中進行處理,從葡 萄籽提取原花青素類物質的新方法。該方法較常規 化學法工藝簡便、高效、快速,成本低,廢液排放 量少。
1.5 雙水相萃取方法
自1956年瑞典倫德大學的Albertsson發現雙水 相體繫到1979年德國GBF的Kula等人將雙水相萃取分離技術應用於生物產品分離,雖然只有20多 年歷史,但由於其條件溫和,容易放大,目前已成 功地應用於蛋白質、核酸和病毒等生物產品的分離純化。近幾年來,有關雙水相萃取技術提取中草葯 有效成分的文獻開始報道,盡管數量不多,但是已 有的實例充分表明其有良好的應用前景。用雙水相萃取體系富集分離銀杏葉浸提液的研究,表現良好 的分配系數和分離效果。研究認為雙水相體系具有 分相快,使用溫度低,易於操作等待點,且所使用的PEG及鹽類對人體及環境無毒害,萃取率高,為 銀杏黃酮化合物富集分離的一種有效方法。盡管雙 水相萃取對中草葯提取研究的應用處於起步階段,這一技術的應用有望為從天然產物中提取有效成分 提供一個新的思路。
2 原花青素的純化、分離
2.1 液相萃取法
原花青素的純化多採用乙酸乙酯、甲苯、二氯 甲烷、醚等多級有機溶劑通過液相萃取的方法進行,這類方法因為有機溶劑用量大,對環境可能帶 來污染,同時也容易造成產品中有毒有機物殘留。
2-2 柱層析法
目前常採用的純化方法多用柱層析法進行。王 建清等對大麥中的原花青素丙酮提取液,採用 PVPP樹脂作柱層析的填料,以CH CN作流動相進 行純化。
Ricardo da silva等將葡萄用甲醇提取,提取液 回收甲醇後,通過聚醯胺柱進行初步分離,先用中 性水洗去酚酸,再用體積比30:70的乙腈/水洗脫 兒茶素,再用體積比75:25丙酮水洗脫原花青素, 進行純化。
劉睿等採用大孔樹脂對高粱中的原花青素用乙醇 的水溶液進行純化,得到產物純度大於95 g/100 g的 低聚體原花青素。
2.3 固相萃取法
從復雜體系中選擇性地萃取所需成分,固相萃 取(SPE)是其中最為有效的方法之一。1999年 Lazarus等人對杏仁皮、葡萄汁和紅葡萄酒中的原花 青素採用SPE方法進行純化,條件:supelcosil Envi一18 20mL SPE柱,流動相:丙酮:水:乙酸= 70:29.5:0.5 (體積比)。Kennedy和Waterhouse 對紅葡萄酒中的原花青素採用c一18柱(Alhech), 流動相:水和甲醇。洗脫除去有機酸、糖類和其他 不溶於有機相中的化合物而將提取得到的原花青素 進行純化。
2,4 凝膠色譜法
凝膠色譜也常用於原花青素的純化。 SephadexLH一20是一種對黃酮類化合物具有高度親 和性的羥丙基化葡聚糖凝膠,Sephadex LH一20凝 膠色譜目前多用於原花青素的純化和分離。但 Sephadex LH一20凝膠的物理特性決定其並不能對原花青素進行高效率分離。所以進一步的純化和分離 要採用凝膠過濾色譜或HPLC進行。
此外,Sepherdex 75HR作為平均粒度為13 m 的葡聚糖聚合物,也用於原花青素的純化、分離, 其能承受超過1.8 MPa的反壓,盡管這種材料的商業 柱通常用於蛋白質的分離,發現其分離原花青素的 能力優於Sephadex LH一20。McMurrough和Madigan 將大麥提取液濃縮後,直接採用高效凝膠過濾色譜 (Sepherdex 75HR),用甲醇洗脫,根據uV檢測, 收集洗脫物,用DMACA鑒定每個組分。Escribano— Bail 6 n et al採用Sephadex LH一20和半制備RP—HPLC對葡萄籽中的原花青素進行純化。
Rigaud等對可可和葡萄籽的提取物,採用凝膠 滲透色譜(GPC)TSK G 2500 Hxl和TSK G3000 Hxl, 採用四氫呋喃(流速1 mL/min)洗脫進行純化。
2.5 微生物發酵法
Ariga等發明一種由活性酵母,可將用水和有 機溶劑提取得到的提取物中的澱粉發酵除去而達到 純化原花青素的目的;同時還發現純化的原花青素 中金屬離子也能較好的被除去,如果提取劑是水和 水/乙醇,能直接濃縮後發酵,若提取劑是丙酮, 則要除去丙酮後才能進行發酵。常用的酵母有:葡 萄酒酵母、酵母屬和接枝酵母屬的菌株。
2.6 高速逆流色譜法
高速逆流色譜技術由美國國家醫學院Ito Yiochiro 博士20世紀60年代首創,最初是一種制備型色譜技術,是一種不用固體載體或支撐體的液液分配色 譜,主要根據化合物在不相溶的兩相間的分配能力 進行分離,具有分離效率高,產品純度高,不存在載體對樣品的吸附和污染,制備量大,溶劑消耗 少,而且操作條件簡單(室溫、Teflon惰性柱材) 的特點。目前已被廣泛用於天然葯物材料的制備和分析。
目前高速逆流色譜儀已成功開發出分析型和制 備型兩大系列。即高速逆流色譜儀既可用於天然葯 物成分的制備分離,又可定量。進樣量從幾毫克到克,進樣體積從幾毫升到幾十毫升,不但適於非極 性化合物的分離,也適用於極性化合物的分離,既 適合於天然產物功效成分的粗分,也可進一步精製、純化。
2-7 分子烙印技術
分子烙印技術(molecular imprinting technology, MIT)是20世紀末出現的一種高選擇性分離技術,由於MIT模仿了生物界的鎖匙作用原理,使制備的 材料具有極高的選擇性,因而很快在許多相關領域 如手性分離和底物選擇性分離、固相萃取、化學或生物感測器、不對稱催化和模擬酶等方面得到了應 用。在普通分離方面,較之傳統方法,MIT法具有 高效、快速、專一的優點。MIT法在手性分離方面的作用更是無與倫比。據統計,現有葯物60%具 有一個或一個以上的手性中心,而對映體間的葯效 及對人體影響有很大不同,因此1992年美國食品和葯物管理局規定,今後含不對稱中心的葯物必須 將光學異構體分離開。相對於傳統方法的一籌莫展,MIT法就顯得非常珍貴了。P>
周力等人在2002年制備了以槲皮素為模板的 分子烙印聚合物(MIP),從沙棘粗提物中分離提取槲皮素和異鼠李素兩種黃酮,得到良好的分離效果。 謝建春等用非共價法,在極性溶劑中、以丙烯醯胺 作功能單體,以強極性化合物槲皮素為模板,制備了分子烙印聚合物(MIP)。液相色譜實驗表明,MIP 對懈皮素具有特異的親合性,將此MIP直接分離銀杏葉提取物水解液,得到主要含模板槲皮素及與槲 皮素結構相似化合物山奈酚兩種黃酮的組分。研究 證實了MIP技術用於直接分離、提取中草葯中具有特定葯效化合物的可行性。