肖培富
(海南啟星生物科技有限公司 海南三亞 572000)
羥基酪醇(hydroxytyrosol),化學名稱為3,4‐二羥基苯乙醇,分子式為C8H10O3,即可溶于醇、水,又能溶于脂類溶劑[1]。羥基酪醇具有抗腫瘤、抗血栓、調(diào)血脂和抗功脈硬化,抗病原微生物,防治視網(wǎng)膜黃斑變性,抑制DNA 氧化損傷,抗炎、鎮(zhèn)痛等藥效,具有保護軟骨和抗骨質(zhì)疏松作用,還能有效降低和抑制吸煙対人體的危害,快速恢復體能,増強抵抗力和運動能力[2]。在食品工業(yè)中,羥基酪醇可作為天然防腐劑,防止食品的氧化變質(zhì)。在營養(yǎng)保健領(lǐng)域,羥基酪醇可作為營養(yǎng)補充劑、抗菌劑,添加到各種食品中。在美容方面,羥基酪醇能有效增強皮膚彈性和潤澤,減少紫外線對皮膚的損傷作用,延緩皮膚老化。在保健方面,可防止腦衰,延緩衰老,保持青春活力[3]。在防癌方面,可防治肺癌、乳腺癌、子宮癌、前列腺癌等,促進癌癥后期恢復和提高化療效果。羥基酪醇也被廣泛用于農(nóng)業(yè)病蟲害防控[4]。
羥基酪醇主要分布在自然界,如橄欖枝葉中羥基酪醇含量為0.3%~0.8%[5];美藤果葉中羥基酪醇的含量為0.7%~0.9%。目前,羥基酪醇的制備以化學合成法為主,以天然植物提取為輔。朱正紅等[6]以對羥基苯乙醇為原料制備了羥基酪醇。葉建中等[7]采用超聲波用90%的甲醇從油橄欖葉提取羥基酪醇。
美藤果(Plukenetia volubilis L.)又名印奇果、印加花生、南美油滕,原產(chǎn)于南美洲[8]。2006 年,我國云南、海南等地引種成功并推廣。通過研究浸泡時間、溫度因素、料液比等因素,探討水提美藤果葉中羥基酪醇的最佳工藝,為工業(yè)化加工美藤果葉提供基礎數(shù)據(jù)。
海南三亞紅花村產(chǎn)的美藤果葉。
50~70 ℃,以水為溶劑,循環(huán)提取2~3 次,每次1.5~3.0 h,第一次加水量為原料8 倍,第二次加水量為原料6倍,合并提取液,離心去雜,所得清液經(jīng)等量D‐101樹脂吸附,柱層析藥液流速為2 BV/h,隨后用4 BV 水快速洗脫去雜,30%乙醇解吸附2 次,第一次乙醇用量為4 BV,流速為1 BV/h,第二次乙醇用量為1 BV,快速解吸附;最后將洗脫液合并,60 ℃下減壓蒸餾,回收乙醇并繼續(xù)蒸發(fā)濃縮至d≥1.05 g/mL,冷凍干燥[9‐10]。
1.2.1 浸泡時間
取100 g 烘干美藤果葉(羥基酪醇的含量為0.8%)5 份,各加水2 000 mL,分別浸泡0、1、2、3、4、5 h,循環(huán)提取2 h,提取液離心分離(≥2500 rpm,10 min),棄去沉淀物,所得清液在60℃下減壓濃縮至干,收集產(chǎn)品,稱量、測定。
1.2.2 溫度的影響
分別取100 g 烘干美藤果葉(羥基酪醇的含量為0.8%)5 份,各加水2 000 mL,不浸泡,提取 1 次,在30、40、50、60、70、80 ℃不同溫度下循環(huán)提取4 h。提取液經(jīng)離心分離(≥2 500 rpm,10 min),棄去沉淀物,所得清液置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中在60 ℃下減壓濃縮至干,收集產(chǎn)品,稱量、測定。
1.2.3 清液的提取
分別取100 g 烘干美藤果葉(羥基酪醇的含量為0.8%)加水800 mL,不浸泡,60 ℃恒溫條件下循環(huán)提取2 次,每次2 h。提取液經(jīng)離心分離(≥2 500 rpm,10 min),棄去沉淀物,得到清液。
1.2.4 羥基酪醇的提純
大孔樹脂是中草藥提取的常用樹脂,將 D‐101 、 AB‐8、X‐5、HP‐20 樹脂各 100 g 濕法裝柱[11‐12]。各取 100 g 原料,加水 800 mL (第 2 次600 mL),升溫至60 ℃后,恒溫提取2 次,每次2 h,合并提取液,離心分離(≥2 500 rpm,10 min),棄去沉淀物,所得清液分別進行柱層析,60 ℃下減壓濃縮至干,收集產(chǎn)品,稱量、測定。
1.2.5 料液比
在60 ℃的條件下循環(huán)提取4 h。其他條件與1.2.4 相同,考察料液比1∶4、1∶6、1∶8、1∶10、1∶12、1∶14的提取效果。
1.2.6 提取時間
分別取100 g 原料,加水800 mL,在60 ℃恒溫條件下提取,考察了0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 h不同提取時間因素的影響。
1.2.7 提取次數(shù)
分別取美藤果葉100 g,加水800 mL,不浸泡,60 ℃直接提取,每次提取時間為2 h,研究提取次數(shù)為1,2,3,4,5次,考察提取次數(shù)。
由表1可知,浸泡時間對于產(chǎn)量和提取率并無影響,基于羥基酪醇的化學性質(zhì)較為活潑,易被氧化,所以要盡可能地縮短生產(chǎn)周期。
表1 浸泡時間的影響
表2 可知,當溫度為60 ℃時,產(chǎn)量9.4 g,純度是5.10%,提取率為60%,提取率最高。
表2 溫度的影響
由表3可知,當料液比為1∶6、1∶8、1∶10、1∶12、1∶14時,結(jié)果相差不大,但1∶4 的料液提取率相對要低一些。
表3 料液比的影響
由表4 可知,提取時間低于2 h 時,產(chǎn)量和提取率有明顯差異,當提取時間≥2 h 時,差異不大,這可能是由于當提取時間過短(<2 h),產(chǎn)量和提取率偏低,但提取時間過長,提取率增加并不明顯,反而增加生產(chǎn)成本。綜合考慮,提取時間2 h為最佳實驗條件。
表4 提取時間的影響
由表5 可知,最佳提取次數(shù)為2 次,產(chǎn)量為13.8 g,提取率86.8%。
表5 提取次數(shù)的影響
由表6 可知,4種樹脂的純化效果無明顯差別?;贒‐101的價格、使用周期、供應來源、再生等因素考慮,選擇D‐101樹脂作為最佳純化樹脂。
結(jié)合輕基酪醇的化學性質(zhì)及生產(chǎn)實際,首選冷凍干燥方式。將洗脫液在60 ℃下減壓蒸餾回收乙醇,并繼續(xù)蒸發(fā)濃縮至d≥1.05 g/mL,冷凍干燥。
水提美藤果葉提取羥基酪醇最佳條件為:取烘干美藤果葉(羥基酪醇的含量為0.8%),以水作為溶劑,提取溫度為60 ℃,提取時間為2 h,料液比為1∶8,純化用樹脂為D‐101,冷凍干燥,原料提取物產(chǎn)率為2.5%~3.1%,其中羥基酪醇的含量為25%~30%,美藤果葉中提取的羥基酪醇含量為28.44%,原料產(chǎn)物有效成分的提取率為82%~85%。采用水提美藤果葉羥基酪醇,大大降低了生產(chǎn)成本,提取工藝合理,安全,操作簡單,提取物雜質(zhì)少。