肖培富
(海南启星生物科技有限公司 海南三亚 572000)
羟基酪醇(hydroxytyrosol),化学名称为3,4‐二羟基苯乙醇,分子式为C8H10O3,即可溶于醇、水,又能溶于脂类溶剂[1]。羟基酪醇具有抗肿瘤、抗血栓、调血脂和抗功脉硬化,抗病原微生物,防治视网膜黄斑变性,抑制DNA 氧化损伤,抗炎、镇痛等药效,具有保护软骨和抗骨质疏松作用,还能有效降低和抑制吸烟対人体的危害,快速恢复体能,増强抵抗力和运动能力[2]。在食品工业中,羟基酪醇可作为天然防腐剂,防止食品的氧化变质。在营养保健领域,羟基酪醇可作为营养补充剂、抗菌剂,添加到各种食品中。在美容方面,羟基酪醇能有效增强皮肤弹性和润泽,减少紫外线对皮肤的损伤作用,延缓皮肤老化。在保健方面,可防止脑衰,延缓衰老,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,促进癌症后期恢复和提高化疗效果。羟基酪醇也被广泛用于农业病虫害防控[4]。
羟基酪醇主要分布在自然界,如橄榄枝叶中羟基酪醇含量为0.3%~0.8%[5];美藤果叶中羟基酪醇的含量为0.7%~0.9%。目前,羟基酪醇的制备以化学合成法为主,以天然植物提取为辅。朱正红等[6]以对羟基苯乙醇为原料制备了羟基酪醇。叶建中等[7]采用超声波用90%的甲醇从油橄榄叶提取羟基酪醇。
美藤果(Plukenetia volubilis L.)又名印奇果、印加花生、南美油滕,原产于南美洲[8]。2006 年,我国云南、海南等地引种成功并推广。通过研究浸泡时间、温度因素、料液比等因素,探讨水提美藤果叶中羟基酪醇的最佳工艺,为工业化加工美藤果叶提供基础数据。
海南三亚红花村产的美藤果叶。
50~70 ℃,以水为溶剂,循环提取2~3 次,每次1.5~3.0 h,第一次加水量为原料8 倍,第二次加水量为原料6倍,合并提取液,离心去杂,所得清液经等量D‐101树脂吸附,柱层析药液流速为2 BV/h,随后用4 BV 水快速洗脱去杂,30%乙醇解吸附2 次,第一次乙醇用量为4 BV,流速为1 BV/h,第二次乙醇用量为1 BV,快速解吸附;最后将洗脱液合并,60 ℃下减压蒸馏,回收乙醇并继续蒸发浓缩至d≥1.05 g/mL,冷冻干燥[9‐10]。
1.2.1 浸泡时间
取100 g 烘干美藤果叶(羟基酪醇的含量为0.8%)5 份,各加水2 000 mL,分别浸泡0、1、2、3、4、5 h,循环提取2 h,提取液离心分离(≥2500 rpm,10 min),弃去沉淀物,所得清液在60℃下减压浓缩至干,收集产品,称量、测定。
1.2.2 温度的影响
分别取100 g 烘干美藤果叶(羟基酪醇的含量为0.8%)5 份,各加水2 000 mL,不浸泡,提取 1 次,在30、40、50、60、70、80 ℃不同温度下循环提取4 h。提取液经离心分离(≥2 500 rpm,10 min),弃去沉淀物,所得清液置于旋转蒸发仪中在60 ℃下减压浓缩至干,收集产品,称量、测定。
1.2.3 清液的提取
分别取100 g 烘干美藤果叶(羟基酪醇的含量为0.8%)加水800 mL,不浸泡,60 ℃恒温条件下循环提取2 次,每次2 h。提取液经离心分离(≥2 500 rpm,10 min),弃去沉淀物,得到清液。
1.2.4 羟基酪醇的提纯
大孔树脂是中草药提取的常用树脂,将 D‐101 、 AB‐8、X‐5、HP‐20 树脂各 100 g 湿法装柱[11‐12]。各取 100 g 原料,加水 800 mL (第 2 次600 mL),升温至60 ℃后,恒温提取2 次,每次2 h,合并提取液,离心分离(≥2 500 rpm,10 min),弃去沉淀物,所得清液分别进行柱层析,60 ℃下减压浓缩至干,收集产品,称量、测定。
1.2.5 料液比
在60 ℃的条件下循环提取4 h。其他条件与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 提取时间
分别取100 g 原料,加水800 mL,在60 ℃恒温条件下提取,考察了0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 h不同提取时间因素的影响。
1.2.7 提取次数
分别取美藤果叶100 g,加水800 mL,不浸泡,60 ℃直接提取,每次提取时间为2 h,研究提取次数为1,2,3,4,5次,考察提取次数。
由表1可知,浸泡时间对于产量和提取率并无影响,基于羟基酪醇的化学性质较为活泼,易被氧化,所以要尽可能地缩短生产周期。
表1 浸泡时间的影响
表2 可知,当温度为60 ℃时,产量9.4 g,纯度是5.10%,提取率为60%,提取率最高。
表2 温度的影响
由表3可知,当料液比为1∶6、1∶8、1∶10、1∶12、1∶14时,结果相差不大,但1∶4 的料液提取率相对要低一些。
表3 料液比的影响
由表4 可知,提取时间低于2 h 时,产量和提取率有明显差异,当提取时间≥2 h 时,差异不大,这可能是由于当提取时间过短(<2 h),产量和提取率偏低,但提取时间过长,提取率增加并不明显,反而增加生产成本。综合考虑,提取时间2 h为最佳实验条件。
表4 提取时间的影响
由表5 可知,最佳提取次数为2 次,产量为13.8 g,提取率86.8%。
表5 提取次数的影响
由表6 可知,4种树脂的纯化效果无明显差别。基于D‐101的价格、使用周期、供应来源、再生等因素考虑,选择D‐101树脂作为最佳纯化树脂。
结合轻基酪醇的化学性质及生产实际,首选冷冻干燥方式。将洗脱液在60 ℃下减压蒸馏回收乙醇,并继续蒸发浓缩至d≥1.05 g/mL,冷冻干燥。
水提美藤果叶提取羟基酪醇最佳条件为:取烘干美藤果叶(羟基酪醇的含量为0.8%),以水作为溶剂,提取温度为60 ℃,提取时间为2 h,料液比为1∶8,纯化用树脂为D‐101,冷冻干燥,原料提取物产率为2.5%~3.1%,其中羟基酪醇的含量为25%~30%,美藤果叶中提取的羟基酪醇含量为28.44%,原料产物有效成分的提取率为82%~85%。采用水提美藤果叶羟基酪醇,大大降低了生产成本,提取工艺合理,安全,操作简单,提取物杂质少。