一種雙水相體系及其分離紅星蘋果皮中黃酮的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于食品科學(xué)與工程領(lǐng)域，具體涉及一種雙水相體系及其分離紅星蘋果皮 中黃酮的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，由于自由基生命科學(xué)的進展，使具有很強的抗氧化和消除自由基作用的 總黃酮受到空前的重視?？傸S酮參與了磷酸與花生四烯酸的代謝、蛋白質(zhì)的磷酸化、鈣離子 的轉(zhuǎn)移、自由基的清除、抗氧化活力的增強、氧化還原作用、螯合作用和基因的表達。天然來 源的生物黃酮分子量小，能通過血腦屏障，進入脂肪組織，被人體迅速吸收。它們對健康的 好處有：（1)抗炎癥(2)抗過敏(3)抑制細菌(4)抑制寄生蟲(5)抑制病毒(6)防治肝病(7)抗 脂肪氧化、抗衰老(8)擴張毛細血管，疏通微循環(huán)，防治血管栓塞(9)活化大腦及其他臟器細 胞的功能，防治心與腦血管疾病(10)抗腫瘤(11)抗輻射和化學(xué)毒物等。
[0003] 鑒于天然總黃酮對人體健康的多種益處，分離天然總黃酮具有十分重大的意義。 根據(jù)已有的研究，蘋果中具有豐富的黃酮，而果肉和果核中的黃酮量遠遠小于果皮中黃酮 量，因此本發(fā)明對萃取蘋果皮中黃酮進行了研究。本發(fā)明中選取的紅星蘋果皮相對于美國 八號，皇家嘎啦，富士，國光等品種，蘋果皮更厚。選用紅星蘋果皮，更易獲得蘋果皮，同時更 易獲得蘋果皮研磨液，在萃取中獲得更多的黃酮。目前提取黃酮的方法主要為有機溶劑提 取法，但該法更適于提取苷元，對蘋果皮中的黃酮提取效果不太理想。另一種萃取黃酮的技 術(shù)為超臨界C0 2萃取法，然而由于設(shè)備投資用度大，設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺乏，設(shè)計經(jīng)驗不足等，其 實際應(yīng)用還很有限。
[0004] 離子液體雙水相作為近幾年來出現(xiàn)的一種新型綠色分離體系，其本身具有毒性 小，不可燃、不揮發(fā)、不易氧化等性質(zhì)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)離子液體一方面對無機和有機材料的溶 解具有選擇性，另一方面與某些有機溶劑互不相溶，這一特點可應(yīng)用到液液萃取、液相微萃 取、固相微萃取、離子液體/超臨界C0 2萃取等方面。又因其具有分相時間短、萃取率高、萃取 過程不易乳化且離子液體可以回收利用等優(yōu)點而受到越來越多的關(guān)注。此外，離子液體雙 水相體系兩相的主要成分都是水，使得其具有生物活性分子所需要的溫和環(huán)境，在萃取分 離生物物質(zhì)上具有廣闊的應(yīng)用前景。但是到目前為止，關(guān)于離子液體雙水相體系作為萃取 體系的數(shù)據(jù)資料還較為缺乏，同時，關(guān)于咪唑類離子液體雙水相萃取體系萃取紅星蘋果皮 中黃酮的研究還未見報道，因而對該類體系的研究探討具有理論和現(xiàn)實意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有的黃酮的萃取方法中存在萃取時間長，設(shè)備昂貴，操作復(fù)雜，萃取率低等 缺點，本發(fā)明的目的在于，提供一種咪唑類離子液體雙水相體系分離紅星蘋果皮中黃酮的 新方法。該方法可以獲得紅星蘋果皮中絕大多數(shù)的，高純度的黃酮，縮短黃酮的分離時間， 同時具有操作簡便，不使用大型儀器，減少使用傳統(tǒng)有機揮發(fā)性溶劑以避免帶來二次污染 的特點。
[0006] 為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案：
[0007] 一種雙水相體系，包括1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯鹽離子液體、正丁醇和水。
[0008] 具體的，按質(zhì)量百分數(shù)計，雙水相體系中1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯鹽離子液 體的質(zhì)量分數(shù)為24.5~35.0%，正丁醇的質(zhì)量分數(shù)為27.5~43.0%，其余為水，三者的質(zhì)量 百分數(shù)總和為100%。
[0009] 優(yōu)選的，按質(zhì)量百分數(shù)計，雙水相體系中1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯鹽離子液 體的質(zhì)量分數(shù)為30%，正丁醇的質(zhì)量分數(shù)為31.3%，其余為水，三者的質(zhì)量百分數(shù)總和為 100%〇
[0010] 所述的雙水相體系分離蘋果皮中黃酮的應(yīng)用。
[0011] 所述的雙水相體系分離紅星蘋果皮、美國8號蘋果皮、皇家嘎啦蘋果皮、富士蘋果 皮及國光蘋果皮中黃酮的應(yīng)用。
[0012] 所述的雙水相體系分離紅星蘋果皮中黃酮的應(yīng)用。
[0013] 優(yōu)選的，具體的富集過程包括：
[0014] 按質(zhì)量比為5:1，將所述的雙水相體系與紅星蘋果皮混合進行黃酮的萃取，萃取溫 度為35°0，萃取?11值為5.5。
[0015] 本發(fā)明的優(yōu)點如下：
[0016] 1、本發(fā)明的雙水相體系集合了離子液體與雙水相的優(yōu)點，克服了聚合物雙水相體 系的易乳化、分相時間長等缺點，且通過對離子液體種類的篩選和氣體配合溶劑的篩選，得 到了對蘋果皮中黃酮的提取具有良好效果的雙水相體系；
[0017] 2、通過對提取目標的篩選，本發(fā)明的雙水相體系尤其對紅星蘋果皮中的黃銅的提 取的提取效果最好；
[0018] 3、本發(fā)明在萃取過程中使用的離子液體雙水相體系可方便實現(xiàn)耦合集成，縮短了 萃取時間，提尚萃取率；
[0019] 4、本發(fā)明具有萃取時間短、不使用大型儀器、操作簡便、純度高、且試劑綠色無二 次污染等優(yōu)點，為保健醫(yī)學(xué)等多個領(lǐng)域的研究提供高純度的黃酮提取的新途徑，無需高溫， 避免了傳統(tǒng)方法萃取過程中因高溫而導(dǎo)致的黃酮分解。
【附圖說明】
[0020]圖1是正丁醇濃度對萃取率的影響關(guān)系圖；
[0021 ]圖2是離子液體濃度對萃取率的影響關(guān)系圖；
[0022] 圖3是溫度對萃取率的影響關(guān)系圖；
[0023] 圖4是pH對萃取率的影響關(guān)系圖；
[0024]以下結(jié)合說明書附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做具體說明。
【具體實施方式】
[0025]本發(fā)明的雙水相體系富集紅星蘋果皮中黃酮包括:將2.45~3.50gl-乙基-3-甲基 咪唑磷酸二甲酯鹽離子液體，2.75~4.30g正丁醇和水混合均勻，得到10g雙水相萃取體系； 向2g待測紅星蘋果皮研磨液中加入上述雙水相萃取體系，在35°C溫度和pH值為5.5的條件 下，在恒溫振蕩器中震蕩30min，分相后靜置萃取24h。
[0026]本發(fā)明中采用的1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯鹽離子液體購于上海成捷化學(xué)有 限公司，其純度為0.99。
[0027]本發(fā)明通過一系列的實驗，采用以1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯鹽離子液體和 正丁醇形成的雙水相體系作為萃取溶劑，萃取紅星蘋果皮中的黃酮。為了實現(xiàn)高萃取率，本 發(fā)明設(shè)計了一系列實驗以得到較優(yōu)的工藝參數(shù)：
[0028] 1、分別取3.00g 1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯鹽、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸 鹽、N-丁基-4-甲基吡啶四氟硼酸鹽、聚乙烯吡咯烷酮k30、聚乙二醇400于離心管中，加入 3.13g正丁醇及適量蒸餾水使離心管內(nèi)總質(zhì)量為10g。再加入2g待測紅星蘋果皮研磨液(此 處紅星蘋果皮研磨液即將紅星蘋果皮剪碎后通過研缽進行充分研磨即可）充分混勻。于35 °C^PpH5.5下在恒溫振蕩30min后靜置萃取24h。待分相清晰后，測定有機相中剩余黃酮的濃 度，由萃取前后有機相中黃酮的含量計算黃酮的萃取率。結(jié)果如表1所示。
[0029] 表1不同種類離子液體或聚合物與正丁醇形成雙水相體系對黃酮的萃取率
[0030]
[0031]表1是不同種類離子液體或聚合物與正丁醇形成雙水相體系對黃酮的萃取率，由 表中數(shù)據(jù)可以看出，1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯鹽對蘋果皮中黃酮的萃取率最高，高達 97.2%，其他幾種離子液體或聚合物對黃酮的萃取率較低。
[0032] 2、取3.00g的1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯鹽離子液體于離心管中，再分別加入 3.13g的正丁醇、異丁醇、丙酮、乙酸乙酯、碳酸鉀及適量蒸餾水使離心管內(nèi)總質(zhì)量為10g。再 加入2g待測紅星蘋果皮研磨液充分混勻。于35°C和pH5.5下在恒溫振蕩30min后靜置萃取 24h。待分相清晰后，測定有機相/鹽相中剩余黃酮的濃度，由萃取前后有機相/鹽相中黃酮 的含量計算黃酮的萃取率。結(jié)果如表2所示。
[0033]表2 1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯鹽與不同種類的有機物或鹽形成的雙水相體 系對黃酮的萃取率
[0035] 表2是不同種類的有機物或鹽與1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯鹽形成雙水相體 系對黃酮的萃取率，由表中數(shù)據(jù)可知1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯鹽/正丁醇雙水相體系 對黃酮的萃取率最大，為97.2%。因為正丁醇與1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯鹽分相程度 最好、最徹底，因此對黃酮的萃取率最大。而其他幾種有機物或鹽均存在分相不徹底等現(xiàn) 象，因此萃取率低。
[0036] 3、取3.00g的1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯鹽離子液體于離心管中，加入3.13g 的正丁醇及適量蒸餾水使離心管內(nèi)總質(zhì)量為l〇g。再分別加入2g待測紅星、美國8號、皇家嘎 啦、富士、國光蘋果皮研磨液充分混勾。于35°C和pH5.5下在恒溫振蕩30min后靜置萃取24h。 待分相清晰后，測定有機相中剩余黃酮的濃度，由萃取前后有機相中黃酮的含量計算黃酮 的萃取率。結(jié)果如表3所示。
[0037]表3體系用于不同品種蘋果皮的萃取率
[0039] 表3是不同品種蘋果對萃取率的影響關(guān)系表。從表中可以看出1-乙基-3-甲基咪唑 磷酸二甲酯鹽/正丁醇雙水相體系對不同品種蘋果皮中黃酮的萃取率都達到90%以上，其 中，紅星蘋果皮中黃酮的萃取率最高，為97.2%?？梢?，本專利所述體系適用于蘋果皮中黃 酮的萃取分離。
[0040] 4、取3.00g的1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯鹽離子液體于離心管中，分別加入 0.87g、1.54g、2.16g、2.75g、3.13g、3.52g、4.30g、4.82g、5.25g 的正丁醇及適量蒸餾水使離 心管內(nèi)總質(zhì)量為l〇g。再分別加入2g待測紅星蘋果皮研磨液充分混勻。于35°C和pH5.5下在 恒溫振蕩30min后靜置萃取24h。待分相清晰后，測定有機相中剩余黃酮的濃度，由萃取前后 有機相中黃酮的含量計算黃酮的萃取率。結(jié)果如圖1所示。
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