CN102702160B - 酒石酸催化大豆异黄酮糖苷水解制备大豆异黄酮苷元的方法 - Google Patents

酒石酸催化大豆异黄酮糖苷水解制备大豆异黄酮苷元的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种酒石酸催化大豆异黄酮糖苷水解制备大豆异黄酮苷元的方法。该方法以含量92％的糖苷型大豆异黄酮糖苷为原料，以食品添加剂级酒石酸为催化剂，在一定温度和压力下，原料中的大豆异黄酮糖苷水解为大豆异黄酮苷元，糖苷水解苷元的水解率达到100％。本发明工艺操作简单，更重要的是用可食用酒石酸为催化剂，使水解过程完全绿色环保，水解产物无需分离直接用于大豆保健品和功能性食品，解决了使用无机酸催化过程中设备腐蚀、废水污染和食用产品安全性差的问题。发明的方法是适用于产业化生产大豆异黄酮苷元的一种实用技术。

Description

酒石酸催化大豆异黄酮糖苷水解制备大豆异黄酮苷元的方法
所属技术领域
本发明涉及一种酒石酸催化大豆异黄酮糖苷水解制备大豆异黄酮苷元的方法。
背景技术
大豆异黄酮是大豆等豆科植物在生长过程中产生的一种次级代谢产物，研究发现，摄入足够量的大豆异黄酮可以有效降低患骨质疏松症、妇女更年期综合症、高胆固醇症、以及心血管疾病和癌症的风险。大豆中天然存在的异黄酮主要成分有3类，即染料木素(genistein)类、大豆苷元(daidzein)类和黄豆黄素(glycitein)类，各自又主要以4种形式存在：丙二酰基葡萄糖苷型、乙酰基葡萄糖苷型、β-葡萄糖苷型和糖苷配基型(苷元)，其中结合型的糖苷占到了总异黄酮含量的80％～95％。研究发现，糖苷形式的大豆异黄酮不能直接被小肠壁吸收，必须经水解去除糖基转化为游离型的苷元才可被小肠吸收，因而发挥生物活性的主体是游离型的苷元。如何有效的将糖苷型的大豆异黄酮通过水解转化成游离型的苷元以增强大豆异黄酮的生物活性已成为近年来世界各国科学家研究的热点。
大豆异黄酮的转化方法最常用的是酸催化法、碱催化法、酶催化法。酸水解法是大豆异黄酮糖苷的水解中使用最多的一种方法。酸水解通常用盐酸、硫酸作催化剂，强酸条件下水解同时对大豆异黄酮苷元的稳定性有所影响。糖苷键具有缩醛结构，对碱较稳定，但异黄酮糖苷键具有酯苷性质，可用碱水解为大豆异黄酮苷元和葡萄糖，但碱催化产物苷元容易降解，应用受到很大限制。酶水解法具有水解条件温和、产物稳定性好、纯度高等特点，但酶生产成本很高，而且酶不容易重复利用，还需要进一步寻找价廉物美的能够水解大豆异黄酮的β-葡萄糖苷酶，进一步研究低成本的酶固化技术。
酒石酸，2，3-二羟基丁二酸，是一种存在于植物的有机酸，含有较高含量酒石酸的植物有葡萄、罗望子和香蕉等，葡萄酒酿造工业产生的副产物酒石，通过酸化处理即可制得L-酒石酸。酒石酸与柠檬酸类似，最常见用途是作为食品添加剂，它经常添加到特定类型糖果或饮料中增加酸味，并且是发酵粉的活性成分，也可作为食品中的抗氧化剂，生化试验中可利用其作为除氧剂或药物工业的原料。
酒石酸催化大豆异黄酮水解苷元，转化过程具有高收率、高选择性、低成本的特点，随着人们生活质量的提高，低碳环保理念逐渐深入人心，大豆异黄酮的转化工艺势必也需要向绿色无公害，低碳环保方向发展。
发明内容
针对现有大豆异黄酮转化苷元工艺中选用盐酸催化、碱催化和酶催化等技术缺陷，采用可食用酒石酸催化大豆异黄酮水解工艺，操作简单，酒石酸酸性较小，不污染环境、水解完全。酒石酸无毒可食用，因此水解产物不需分离既可用于大豆保健品和功能性食品。
本发明所述的酒石酸催化大豆异黄酮水解工艺，由以下步骤组成：
配制0.5mol·L-1～3.0mol·L-1的酒石酸溶液；取92.0％大豆异黄酮糖苷50mg置于50mL圆底烧瓶中，加入酒石酸水溶液10ml，超声水浴1小时，超声频率45KHz，水浴温度75℃。反应液转移到高压釜中，反应温度为120℃～140℃，反应时间为3～5小时，反应结束后，冷却反应液到室温。
取一定量反应液用饱和碳酸钠水溶液中和至pH＝7，用乙酸乙酯萃取，取酯层，在硅胶板上点样，放入展开剂(乙酸乙酯∶氯仿∶甲醇＝5∶5∶2)中展开，紫外灯下观察水解程度；另取一定量反应液用甲醇稀释到100ppm，用HPLC定性和定量检测反应液苷元的含量，原料糖苷峰消失，糖苷的水解率达到100％，苷元的含量超过97.0％以上。
步骤中高压釜是指进行水解反应的仪器。
步骤中高效液相色谱色谱仪系统定性定量测定样品中的异黄酮含量。色谱条件：色谱柱：Shimadzu VP-ODS C18柱(150×4.6mm，5μm)，流动相：A：0.4％磷酸水溶液B：甲醇；梯度洗脱程序：0-10min，30-35％B；10-20min，35-40％B；20-30min，40-55％B；30-40min，55-65％B。流速：1mL/min；检测波长为：260 nm，测定温度为40℃；进样量：20μL。
步骤中水解率＝水解前后大豆异黄酮糖苷含量之差/水解前大豆异黄酮糖苷含量×100％
步骤中苷元的含量采用外标法测定。
附图说明
1.标准品混合液色谱图见图1。
2.原料92％大豆异黄酮色谱见图2。
3.大豆异黄酮糖苷水解产物色谱图3。
本发明取得技术进步：
1.本发明采用酒石酸催化大豆异黄酮糖苷水解苷元，增加了具有催化大豆异黄酮糖苷水解苷元的新的催化剂品种；
2.酒石酸可食用，无毒，与其他催化剂水解工艺相比，操作简单，催化工艺绿色环保，增加了食用安全性；
3.大豆异黄酮糖苷水解率达到100％，水解产物无需分离，直接用于大豆保健品和功能性食品。
具体实施方式
实施例1：
取92.0％大豆异黄酮糖苷50mg置于50mL圆底烧瓶中，加入0.5mol·L-1酒石酸水溶液10mL，超声水浴1小时，超声频率45KHz，水浴温度75℃。反应液转移到高压釜中，反应温度为140℃，反应时间为5小时，反应结束后，冷却反应液到室温。
取一定量反应液用饱和碳酸钠水溶液中和至pH＝7，用乙酸乙酯萃取，取酯层，在硅胶板上点样，放入展开剂(乙酸乙酯∶氯仿∶甲醇＝5∶5∶2)中展开，紫外灯下观察水解程度；另取一定量反应液用甲醇稀释到100ppm，用HPLC定性和定量检测反应液糖苷和苷元含量，原料糖苷峰消失，糖苷的水解率达到100％，苷元的含量为97.3％。
实施例2：
取92.0％大豆异黄酮糖苷50mg置于50mL圆底烧瓶中，加入1.0mol·L-1酒石酸水溶液10mL，超声水浴1小时，超声频率45KHz，水浴温度75℃。反应液转移到高压釜中，反应温度为120℃，反应时间为5.0小时，反应结束后，冷却反应液。
其他操作同实施例1，取一定量反应液用饱和碳酸钠水溶液中和至pH＝7，用乙酸乙酯萃取，取酯层，在硅胶板上点样，放入展开剂(乙酸乙酯∶氯仿∶甲醇＝5∶5∶2)中展开，紫外灯下观察水解程度。同时，另取一定量反应液用甲醇稀释到100ppm，用HPLC定性和定量检测反应液糖苷和苷元含量，原料糖苷峰消失，糖苷的水解率达到100％，苷元的含量为98.0％。
实施例3：
取92.0％大豆异黄酮糖苷50mg置于50mL圆底烧瓶中，加入1.5mol·L-1酒石酸水溶液10ml，超声水浴1小时，超声频率45KHz，水浴温度75℃。反应液转移到高压釜中，反应温度为130℃，反应时间为3小时，反应结束后，冷却反应液。
其他操作同实施例1，取一定量反应液用饱和碳酸钠水溶液中和至pH＝7，用乙酸乙酯萃取，取酯层，在硅胶板上点样，放入展开剂(乙酸乙酯∶氯仿∶甲醇＝5∶5∶2)中展开，紫外灯下观察水解程度。同时，另取一定量反应液用甲醇稀释到100ppm，用HPLC定性和定量检测反应液糖苷和苷元含量，原料糖苷峰消失，糖苷的水解率达到100％，苷元的含量为97.8％。
实施例4：
取92.0％大豆异黄酮糖苷为50mg置于50mL圆底烧瓶中，加入3.0mol·L-1酒石酸水溶液10mL，超声水浴一小时，超声频率45KHz，水浴温度75℃。反应液转移到高压釜中，反应温度为120℃，反应时间为4小时，反应结束后，冷却反应液。
其他操作同实施例1，取一定量反应液用饱和碳酸钠水溶液中和至pH＝7，用乙酸乙酯萃取，取酯层，在硅胶板上点样，放入展开剂(乙酸乙酯∶氯仿∶甲醇＝5∶5∶2)中展开，紫外灯下观察水解程度。同时，另取一定量反应液用甲醇稀释到100ppm，用HPLC定性和定量检测反应液糖苷和苷元含量，原料糖苷峰消失，糖苷的水解率达到100％，苷元的含量为98.5％。

Claims (2)

1.一种酒石酸催化糖苷型大豆异黄酮水解苷元的方法，其特征在于：以含量92％的糖苷型大豆异黄酮为原料，将原料加入到酒石酸水溶液中，超声波溶解，将反应液转移到高压釜中，反应温度为120℃～140℃，反应时间为3～5小时，反应结束后，冷却反应液到室温，取一定量反应液用饱和碳酸钠水溶液中和至pH＝7，用乙酸乙酯萃取，取酯层，在硅胶板上点样，放入展开剂中展开，所述展开剂为乙酸乙酯、氯仿、甲醇以5∶5∶2的体积比混合的溶液，紫外灯下观察水解程度；另取一定量反应液用甲醇稀释到100ppm，用HPLC定性和定量检测反应液中苷元的含量。
2.根据权利书要求1所述的一种酒石酸催化糖苷型大豆异黄酮水解苷元的方法其特征在于：所述酒石酸水溶液的浓度在0.5mol·L-1～3.0mol·L-1之间，酒石酸种类选用食品添加剂级类型酒石酸。
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