專利名稱：多酚類物質(zhì)的精制方法及根據(jù)該方法提取的多酚成分應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種或多種功能性多酚類物質(zhì)的精制提純方法，以及根據(jù)該精制方法提取得到的功能性多酚成分的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
多酚類物質(zhì)在抗菌、抗病毒、抗氧化、消除活性氧、降低膽固醇、消臭、改善腸道、抗厭食、抗動脈硬化、抗癌、抗過敏、抑制黑色素生成等領(lǐng)域，具有非常廣泛的生理作用，在食品、食品素材、食品添加劑、飼料添加劑、化妝品素材、醫(yī)藥等領(lǐng)域的原料和配料中也廣泛地被使用?，F(xiàn)在，能被工業(yè)化利用的主要是兒茶素類，類黃酮類，查爾酮類，單寧類等為代表的功能性多酚類物質(zhì)，但是也只是由原料直接提取的初級產(chǎn)物。因此，現(xiàn)在大部分被使用的功能性多酚類物質(zhì)，是由多酚的衍生物或多酚類的聚合物等成分混在一起的組成物。通過最近的研究發(fā)現(xiàn)，有較大范圍分子量分布的多酚類物質(zhì)，根據(jù)分子量大小的差異在生物體內(nèi)的活性效果也是有很大差異的。例如通常被認為非常有用的原花青素中，分子量的大的聚合物(譬如10個以上單元的聚合體)由于很難被吸收，其效果要比2 3個聚合體單元的效果要低。但是從穩(wěn)定性方面考慮，有時候分子量較大的聚合物要比2 3個單元的聚合體要高的多。
為了得到功能性更高和更有效的活性多酚類成分，一般都是必須用逆相系的色譜分離法，導(dǎo)致成本很高，很難被工業(yè)化利用。利用聚苯乙烯或是苯乙烯二乙烯基苯類的吸附樹脂，得到原花青素的制造方法(特開昭63 - 162685號)及多酚的制造方法(特平6 — 300578號)等被相繼公開。但是，這些技術(shù)不是用來單獨分離不同種類的原花色素和多酚類物質(zhì)的，而是如何把不同種類的原花青素和多酚類物質(zhì)一起提取的技術(shù)。另外，上述原花青素的制造方法是針對聚苯乙烯吸附樹脂為前提，根據(jù)不同的乙醇濃度進行測試，使原花青素的提取率和純度都有所提高。但是如何按照聚合度不同進行分離和如何按照各花青素的種類進行分離，以及把原花青素同有關(guān)其他多酚類的混合組分中分離出來的精制方法一點都沒有在上訴專利中提及。因此，根據(jù)以上的現(xiàn)狀，研究開發(fā)一種能精制分離得到功能性和活性效果更強的目的多酚類物質(zhì)，以及開發(fā)效率更高，更經(jīng)濟的制造方法得到更高純度含量的功能性多酚物質(zhì)的方法，具有非常迫切的現(xiàn)實意義。
在葡萄和蔓越橘(俗稱小紅莓)中含有作為兒茶素聚合物的原花青素類(花青素 B2、花青素A型等)和高分子型花青素(7個以上單元的聚合體)等花色素苷物質(zhì)，之外還有糖類、有機酸、蛋白質(zhì)等成分。另外紅花的花瓣中黃顏色色素的成分主要是紅花黃色素A和紅花黃色素B，其中顯示紅色的成分主要是紅花素(紅花甙)及其衍生物組成的?，F(xiàn)在工業(yè)上被利用的紅花黃色素，基本上是由這些原料成分組成的混合物，其中也包括功能性多酚類成分的。最近，各個成分的功能性變得更加明朗化，產(chǎn)業(yè)界也提出了對特定功能性多酚的不同需求。譬如很多客戶希望能得到功能性效果較高的花青素A型的高純度產(chǎn)品，以及高純度含量的紅花黃色素A或高純度含量的紅花黃色B，就是其中的一個例子。可是，從現(xiàn)有工業(yè)化的生產(chǎn)的成本考慮，目前市場上還沒有合適的產(chǎn)品。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種或多種功能性多酚類物質(zhì)的高效分離精制方法，更具體的說，是把植物中含有的茶多酚類、類黃酮類、查爾酮類、單寧類等功能性多酚，與蛋白質(zhì)、脂肪、多糖類、無機物、有機物等其他成分進行精致分離，獲取高純度特定多酚產(chǎn)品或高純度功能性單體產(chǎn)品的加工精制方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的各種缺陷。
本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案實現(xiàn)的
I)將包含目的多酚的提取液，用展開溶劑調(diào)整為I 50被％的調(diào)制液；
2)用極性吸附樹脂作為色譜柱固定相，將步驟I)中的調(diào)制液通過上述色譜柱，采用色譜柱分離法分離，并通過高效液相色譜法分離各組分；該極性吸附樹脂具有分子篩分尚作用;
3)將經(jīng)初步得到的含有高含量目的多酚的組分，用孔徑不相同的2種分離膜進行進一步分離精制，得到高純度目的多酚。
所述分離精制步驟通過如下方法實現(xiàn)
將含有高含量目的多酚的組分(2)通過精制液桶(6)流入大孔徑分離膜(4)，透過液(H)流入循環(huán)桶(7)，精制液則回到精制液桶(6)繼續(xù)循環(huán)；循環(huán)桶(7)中的透過液(H)流入小孔徑分離膜(5)，精制液(I)流入精制液桶(6)，分離液則回到循環(huán)桶(7)繼續(xù)循環(huán)；上述雙循環(huán)系統(tǒng)不斷往復(fù)循環(huán)2 10小時，最后在精制液桶(6)或桶(7)中得到高純度目的多酚。
所述色譜柱分離法是在在溶析出口上設(shè)置UV/vis分光光度計，通過高效液相色譜法確定目的多酚組分；
所述極性吸附樹脂為苯乙烯類樹脂，選擇孔徑大于目的多酚分子量的吸附樹脂；
根據(jù)功能性目的多酚的物理化學(xué)的性質(zhì)來考慮選擇合適的合成樹脂吸著量，樹脂的吸著量以樹脂質(zhì)量的10-40倍為好。
展開溶劑可以是水、堿、酸、乙醇類、酯類、酮類或其混合液，最好是根據(jù)提取液和需要溶析出來的目的多酚類的特性，調(diào)制出最適合的溶析液的配比。為了分離精制得到目的多酚類群，提取溶劑和展開溶劑的極性可以根據(jù)多酚的類物質(zhì)的特性進行選擇。
分離膜的選擇遵循如下原則根據(jù)含有高含量功能性目的多酚的組分中，目的多酚和其他多酚類物質(zhì)的分子量和/或極性差異，當(dāng)目的多酚類物質(zhì)的分子量小于6000時， 大孔徑分離膜必須選擇分子量大于6000的膜，而小孔徑分離膜最好選擇分子量小于500的膜。
本發(fā)明尤其公開一種A型花青素的分離精制方法，包括如下步驟
A)將包含A型花青素的小紅莓提取液添加質(zhì)量濃度為50_97被％的乙醇調(diào)配成 15 45wt%濃度的調(diào)制液；
B)取步驟A)中的調(diào)制液，導(dǎo)入含極性吸附樹脂的樹脂塔(3)，用展開溶劑流入樹脂塔(3)進行分離精制；
C)溶析液按順序分離成5 7個組分，用高效液相色譜法進行分析，取含有高含量目的多酚的組分(2);
D)含有高含量目的多酚的組分(2)通過精制液桶(6)流入大孔徑分離膜(4)，透過液(H)流入循環(huán)桶(7)，精制液則回到精制液桶(6)繼續(xù)循環(huán)；循環(huán)桶(7)中的透過液(H)再流入小孔徑分離膜(5)，精制液(I)流入精制液桶(6)，分離液則回到循環(huán)桶(7)繼續(xù)循環(huán)； 上述雙循環(huán)系統(tǒng)不斷往復(fù)循環(huán)2 3小時，最后在精制液桶(6)中得到純度為90 98wt% 的A型花青素。
所述極性吸附樹脂為苯乙烯類樹脂，選擇孔徑大于目的多酚分子量的樹脂；例如鉆石離子 HP20、HP20SS、HP21、SP206、SP70、SP700、SP207、CHP3C、CHP5C、CHP20P、SP850、 SP825L (以上全都是三菱化成工業(yè)公司制造)，AMBERLITE XAD-I, XAD-2, XAD-4, XAD-2000 (以上全都是日本ORGANO公司制造)
所述展開溶劑可以是水、堿、酸、乙醇類、酯類、酮類或其混合液，優(yōu)選檸檬酸和乙醇混合液；
步驟B)中調(diào)制液的流速為2 20毫升/分；
大孔徑分離膜(4)優(yōu)選分子量3000-6000的膜，小孔徑分離膜(5)優(yōu)選分子量 300-1000 的膜；
上述分離膜可選擇例如SEP-3013、SEP-3023、SEP-3053 (以上為旭化成股份有限公司)、字符C-02-HR、字符C-40-HR (以上為日本KURARAY公司制)、UP00、UP010、UP020 (以上是NADIR制)、Cefilt-UF (日本礙子股份有限公司)等；
步驟D)中的分離精制步驟最好是在流速I 20升/分，壓力O. 2 O. 5MPa，溫度 15 35°C的條件下進行。
本發(fā)明從含有多酚和包含其他成分的提取液中，用有分子篩分離作用和疏水性的吸著樹脂作為色譜柱固定相，分離得到功能性目的多酚類物質(zhì)。具體的做法是，作為合成吸著樹脂，用苯乙烯類的合成吸著樹脂進行了嘗試分離。其得到結(jié)果，如圖I所示，我們把有分子篩作用的和有疏水性的吸著樹脂作為固定相，在特定的溶析條件下，進行色譜柱分離后，按照以下次序得到各種多酚組分，依次得到有分子量大極性高的組分，分子量大但極性低的組分，分子量小但極性高的組分，分子量小但極性低的組分。
但是如果用上述合成吸著樹脂處理方法和分離膜進行單獨分開處理的話，目的多酚的純度并沒有很大程度的提高。這說明，本發(fā)明方法將合成吸著樹脂處理方法和分離膜處理進行組合處理的方法產(chǎn)生了顯著的效果。
作為本發(fā)明使用的含多種功能性多酚成分的原料，譬如葡萄、蔓越橘(俗稱小紅莓)、蘋果等功能性多酚類物質(zhì)含量高的果實、葉、根還有它們的榨汁液、植物的提取物等都可以使用。在本發(fā)明中，作為特定的生理活性的目的多酚化合物的分離，作為可以精制分離的多酚類群，包括由來自苯酚酸類和酯構(gòu)成的苯酚酸類群，還有多酚和有機酸的酯構(gòu)成的多酚群，兒茶酸類及兒茶酸類的聚合物(η ( 6)(別名花青素)構(gòu)成的多酚群，查爾酮和其糖甙以及或由類黃酮和其糖甙構(gòu)成的多酚群，單寧類群等。
所述疏水性吸著樹脂的選擇非常重要，必須考慮被選擇功能性目的多酚的極性及分子量和合成吸著樹脂的疏水性(難溶于水)的強度和孔徑的大小。就是說，功能性目的多酚的分子量要比所選擇的合成吸著樹脂的孔徑要小，而且必須選擇有一定疏水性的樹脂。
圖I是本發(fā)明用吸著樹脂處理得出的各多酚成分的溶析傾向示意圖。
圖2是本發(fā)明精制方法的流程示意圖。
圖3是本發(fā)明實施例I與對比樣的光照射抗氧化效果對比圖。
圖4是本發(fā)明實施例2與對比樣的光照射后色素殘存率結(jié)果圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實施例，以詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
如圖2所示，本發(fā)明的分離精制過程如下
將包含目的多酚的提取液，用展開溶劑調(diào)整為I 50被％的調(diào)制液；將調(diào)制液倒入樹脂塔(3 )之后，桶(I)中的展開溶劑流入含疏水性吸著樹脂的樹脂塔(3 )進行色譜柱法分離，并將含有高濃度目的多酚的組分放入桶(2)中回收。然后再將含有高含量功能性目的多酚的組分(2)移送到精制液桶(6)，通過精制液桶(6)流入大孔徑分離膜(4)，透過液(H) 流入循環(huán)桶(7)，精制液則回到精制液桶(6)繼續(xù)循環(huán)；循環(huán)桶(7)中的透過液(H)流入小孔徑分離膜(5)，精制液(I)流入精制液桶(6)，分離液則回到循環(huán)桶(7)繼續(xù)循環(huán)；上述雙循環(huán)系統(tǒng)不斷往復(fù)循環(huán)2 10小時，最后在精制液桶(6)中得到高純度功能性目的多酚。
實施例I
以下以A型花青素的分離精制為例，以詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
在小紅莓中富含的A型花青素，是由聚合型單寧，或非水分解類單寧、即以黃烷-3，4-二醇為構(gòu)成單元，通過聚合而生成的高分子化合物。一般來說，自然界中存在的都是以3-30個單元為主的聚合物(即聚合度η為3-30)，但是具有功能性效果的一般都是3_5 個單元為主的小分子聚合物居多。眾所周知，花青素A型有抑制透明質(zhì)酸酶活性效果、抗過敏和抗炎癥作用，還有防止因細菌而引起的尿路感染癥等效果。本專利的方法就是，從小紅莓提取液中，簡單高效的獲取高純度的精制A型花青素的成分。
I、小紅莓的調(diào)制液
小紅莓提取步驟，往新鮮小紅莓I重量里加含O. 2% -O. 8 %檸檬酸的5-10重量的水，溫度在50-90°C范圍內(nèi)，攪拌2-5小時。小紅莓調(diào)制液就是上述抽提液體進行過濾，然后添加50-97 %乙醇使之成為15-45 %濃度，備后使用。根據(jù)HPLC分析結(jié)果如圖3所示，可以知道小紅莓調(diào)制液中至少存在7種不同的花青素成分。本發(fā)明專利的目的就是把這里面的特定的功能性最強的目的成分(HPLC譜圖中標(biāo)注的成分NO. 7)進行簡單的分離和精致。
2、處理合成吸著樹脂
使用的裝置是用直徑50mmX長50cm的玻璃柱，充填苯乙烯系合成樹脂SP_700(三菱化成公司制)樹脂700ml，用含有O. 2% -O. 8%檸檬酸的含水乙醇(濃度為20-50%)溶液作為展開溶劑。把200毫升小紅莓調(diào)制液以流速2-20毫升/分的速度，室溫下導(dǎo)入以上柱子。然后用上述展開溶劑進行分離精制。按先后溶出順序，每300ml為一組分，分離得到7 個組分。對這些組分進行HPLC分析，組分4的花青素含量最多，組分4中所含的各成分的比例如圖3所不,成分3、成分6、成分7的所含百分比分別是12%、32%、46%(參照表I)。
表I組分4中所含各成分的百分比含量
權(quán)利要求
1.一種多酚類物質(zhì)的分離精制方法，其特征在于，包括如下步驟1)將包含目的多酚的提取液，用展開溶劑調(diào)整為I 50被％的調(diào)制液；2)用極性吸附樹脂作為色譜柱固定相，將步驟I)中的調(diào)制液通過上述色譜柱，采用色譜柱分離法分離，并通過高效液相色譜法分離各組分；3)將經(jīng)初步得到的含有高含量目的多酚的組分，用孔徑不相同的2種分離膜進行進一步分離精制，得到高純度目的多酚。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟3)所述分離精制步驟包括將含有高含量目的多酚的組分(2)通過精制液桶(6)流入大孔徑分離膜(4)，透過液(H)流入循環(huán)桶(7)，精制液則回到精制液桶(6)繼續(xù)循環(huán)；循環(huán)桶(7)中的透過液(H)流入小孔徑分離膜(5)，精制液(I)流入精制液桶(6)，分離液則回到循環(huán)桶(7)繼續(xù)循環(huán)；上述雙循環(huán)系統(tǒng)不斷往復(fù)循環(huán)2 10小 時，最后在精制液桶(6)或桶(7)中得到高純度目的多酚。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述極性吸附樹脂為苯乙烯類樹脂，選擇孔徑大于目的多酚分子量的吸附樹脂。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述展開溶劑選自水、堿、酸、乙醇類、酯類、 酮類或其混合液，當(dāng)目的多酚類物質(zhì)的分子量小于6000時，大孔徑分離膜必須選擇分子量大于6000的膜,而小孔徑分離膜最好選擇分子量小于500的膜。
5.如權(quán)利要求I 4任一項所述的方法，其特征在于，所述多酚為茶多酚類、類黃酮類、 查爾酮類或單寧類功能性多酚。
6.一種A型花青素的分離精制方法，其特征在于，包括如下步驟A)將包含A型花青素的小紅莓提取液添加質(zhì)量濃度為50-97wt%的乙醇調(diào)配成15 45wt%濃度的調(diào)制液；B)取步驟A)中的調(diào)制液，導(dǎo)入含極性吸附樹脂的樹脂塔(3)，用展開溶劑流入樹脂塔(3)進行分離精制；C)溶析液按順序分離成5 7個組分，用高效液相色譜法進行分析，取含有高含量目的多酚的組分(2);D)含有高含量目的多酚的組分(2)通過精制液桶(6)流入大孔徑分離膜(4)，透過液(H)流入循環(huán)桶(7)，精制液則回到精制液桶(6)繼續(xù)循環(huán)；循環(huán)桶(7)中的透過液(H)再流入小孔徑分離膜(5)，精制液(I)流入精制液桶(6)，分離液則回到循環(huán)桶(7)繼續(xù)循環(huán)；上述雙循環(huán)系統(tǒng)不斷往復(fù)循環(huán)2 3小時，最后在精制液桶(6)中得到純度為90 98wt% 的A型花青素。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述極性吸附樹脂為苯乙烯類樹脂，選擇孔徑大于目的多酚分子量的吸附樹脂；所述展開溶劑為檸檬酸和乙醇混合液。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，大孔徑分離膜(4)為分子量3000-6000的膜，小孔徑分離膜(5)為分子量300-1000的膜。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟B)中調(diào)制液的流速為2 20毫升/分， 步驟D)中的分離精制步驟是在流速I 20升/分，壓力O. 2 O. 5MPa，溫度15 35°C的條件下進行的。
10.根據(jù)權(quán)利要求6 9任一項方法得到的A型花青素的應(yīng)用，其特征在于，可在食品、 化妝品、醫(yī)藥品或醫(yī)藥中間體、保健品領(lǐng)域中添加作為色素穩(wěn)定劑或著色劑使用。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多酚類物質(zhì)的分離精制方法，包括如下步驟將包含目的多酚的提取液，用展開溶劑調(diào)整為1～50wt％的調(diào)制液；用極性吸附樹脂作為色譜柱固定相，將步驟1)中的調(diào)制液通過上述色譜柱，采用色譜柱分離法分離，并通過高效液相色譜法分離各組分；將經(jīng)初步得到的含有高含量目的多酚的組分，用孔徑不相同的兩種分離膜進行進一步分離精制，得到高純度目的多酚。本發(fā)明可從植物提取液中精制分離特定的多酚類物質(zhì)，方法簡單可靠，純度高。
文檔編號C07D311/62GK102942432SQ20121030346
公開日2013年2月27日 申請日期2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月23日
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