CN105001184B - 一种提取岩藻黄素用褐藻样品的前处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提取岩藻黄素用褐藻样品的前处理方法，特点是具体步骤如下：（1）将新鲜褐藻在温度为 ‑5～‑80℃的条件下进行冻结，冷冻1天～30天后取出，在室温条件下进行空气解冻直至褐藻中心温度达到0～2℃后即完成冻融过程；将褐藻放入离心机，于转速为800rpm～10000rpm的条件下离心3‑10min去除水分；（2）重复上述步骤1～4次后，采用溶剂提取及析出法，从冻融处理后的褐藻中制备高纯度岩藻黄素，优点是可有效避免褐藻中的岩藻黄素等有效成分被破坏和分解，且褐藻样品表面和内部含水量差异小即内外分布均匀，处理后得到的褐藻的含水量为50%～90%。

Description

一种提取岩藻黄素用褐藻样品的前处理方法
技术领域
本发明涉及一种褐藻样品的前处理方法，尤其是涉及一种提取岩藻黄素用褐藻样品的前处理方法。
背景技术
岩藻黄素(fucoxanthin)，亦称褐藻素、岩藻黄质，为褐藻、硅藻、金藻及黄绿藻所含有的一种重要的类胡萝卜素，参与光合作用的光化学系统，在叶绿体的类囊体中参与光合作用，起到光捕获和光传递的作用。据报道，岩藻黄素具有多种生物学功效，如抗癌、抗炎、预防糖尿病、预防肥胖、抗氧化等，存在潜在的药物开发价值，可作为药品、食品、水产品饵料、禽畜饲料等。国际上现已有以岩藻黄素为主要成分的化妆品和岩藻黄素软胶囊上市。近年来，岩藻黄素作为海洋经济褐藻的活性次级代谢产物，已经成为海洋药物研究的热点物质。目前，应用国内工业化生产现有方法，制备的褐藻来源岩藻黄素产品的产量和品质均较低，从而制约了岩藻黄素的工业化、商业化。
目前，为了提取岩藻黄素，褐藻样品前处理方法主要依靠阴干法和冻干法。阴干法也叫摊晾法，即将褐藻原料放置于室内或室外的阴凉处，利用流动的空气，吹去水分而达到干燥的目的。其操作方法较为简单，但由于太阳光线的照射会导致褐藻中的岩藻黄素等有效成分被破坏和分解，且经过阴干后褐藻表面和内部含水量差异较大，故对岩藻黄素产品的产量和质量具有不利影响。冻干法是将褐藻原料冻结后，先冷却到冻结温度以下，再在低温和真空条件下使褐藻中冻结成冰的水分直接蒸发成水汽，并冷凝除水的干燥方法。其能够保持褐藻中的活性成分，但由于操作时间较长，操作成本过高，故难以实现岩藻黄素产品的工业化生产。因此，亟需一种提取工艺简单、无污染、低能耗的褐藻样品的前处理工艺操作方法，从而既降低了生产成本，又提高褐藻中岩藻黄素的得率，提高了褐藻来源岩藻黄素产品的产量和质量，以满足国内、外市场对高纯度岩藻黄素的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可避免有效成分被破坏和分解，且样品表面和内部含水量差异小的提取岩藻黄素用褐藻样品的前处理方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种提取岩藻黄素用褐藻样品的前处理方法，具体步骤如下：
(1)将新鲜褐藻在温度为-5～-80℃的条件下进行冻结，冷冻1天～30天后取出，在室温条件下进行空气解冻直至褐藻中心温度达到0～2℃后即完成冻融过程；将褐藻放入离心机，于转速为800rpm～10000rpm的条件下离心3-10min去除水分；
(2)重复上述步骤1～4次后，采用溶剂提取及析出法，从冻融处理后的褐藻中制备高纯度岩藻黄素。
步骤(2)中从冻融处理后的褐藻中制备高纯度岩藻黄素具体步骤如下：将丙酮、甲醇或60—99V/V％的乙醇水溶液加入到褐藻中，避光浸提1-24小时后抽滤，得到浸提液；将褐藻反复浸提直至浸提液为无色，合并浸提液，将浸提液于15-40℃条件下进行浓缩，直至溶液中出现大量沉淀，过滤除去沉淀得滤液，将滤液于4℃-30℃低温结晶2-72h，过滤即得纯度高于75％的红色固体岩藻黄素。
所述褐藻为铜藻、鼠尾藻、羊栖菜、海带、马尾藻、墨角藻、鹅肠菜、海蒿子、昆布、裙带菜、铁钉菜、巨藻、海黍子。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明一种提取岩藻黄素用褐藻样品的前处理方法，可有效避免褐藻中的岩藻黄素等有效成分被破坏和分解，且褐藻样品表面和内部含水量差异小即内外分布均匀，处理后得到的褐藻含水量为50％～90％，含水量低于50％，岩藻黄素受到光、热、空气的影响，易于氧化，不利于岩藻黄素的提取，含水量高于90％，造成生产成本的急剧上升，生产效率下降，不利于褐藻高值化产品的规模化生产；因此，按上述方法对褐藻进行冻融循环处理以后，获得的岩藻黄素产品具有很好的产量和质量，褐藻中岩藻黄素的得率为85％～100％。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
一、实验方法
1、褐藻含水量的测定方法
根据2010年版中国药典附录Ⅸ中水分测定法第一法(烘干法)：取供试品2～5g，平铺于干燥至恒重的扁形称量瓶中，厚度不超过5mm；疏松供试品不超过10mm；精密称定，打开瓶盖在100～105℃干燥5小时，将瓶盖盖好，移置干燥器中，冷却30分钟，精密称定，再在上述温度干燥1小时，冷却，称重，至连续两次称重的差异不超过5mg为止。根据减失的重量，计算供试品中含水量(％)。用于测定冻融后褐藻的含水量。
2、褐藻中岩藻黄素含量的测定
实验方法：采用HPLC法。
液相色谱条件：
所用仪器：Waters 2695高效液相色谱仪
液相条件：固定相为YMC-Pack ODS-A柱(250×4.6mm，5μm)；柱温：25℃；流速：1mL/min；检测波长：450nm；进样量：10mL；流动相：A：甲醇，B：水，梯度洗脱：A相(体积％)，0-40min(20-90)，40-50min(90)。
反复冻融后，褐藻中岩藻黄素的得率的计算得率(％)＝m1/m0*100％
m1：反复冻融后，褐藻样品中岩藻黄素的质量；
m0：反复冻融前，褐藻样品中岩藻黄素的质量。
具体实施例
实施例1
将新鲜铜藻在-20℃的温度中冻结，冷冻3天后取出，在室温条件下进行空气解冻，等铜藻中心温度达到0℃后即完成第1次冻融过程；将铜藻放入离心机，1000rpm；离心10分钟，去除水分；再将样品在-20℃的温度中冻结，冷冻3天后取出，放入离心机，1000rpm；离心10分钟，去除水分。反复完成第3次冻融过程和离心过程。分别取冻融前、第一次冻融和离心后的样品、第二次冻融和离心后的样品、第三次冻融和离心后的铜藻样品，进行含水量的测定、铜藻中岩藻黄素含量的测定，冻融后岩藻黄素的得率的计算。测定结果如下表所示。
样品名称 褐藻的含水量 冻融后岩藻黄素的得率
新鲜铜藻 92.1％ 100％
第一次冻融和离心后的铜藻 89.2％ 98.2％
第二次冻融和离心后的铜藻 85.9％ 95.8％
第三次冻融和离心后的铜藻 80.9％ 93.8％
上述从冻融处理后的铜藻中制备高纯度岩藻黄素具体步骤如下：将丙酮、甲醇或60-99V/V％的乙醇水溶液加入到铜藻中，避光浸提1-24小时后抽滤，得到浸提液；将铜藻反复浸提直至浸提液为无色，合并浸提液，将浸提液于15-40℃条件下进行浓缩，直至溶液中出现大量沉淀，过滤除去沉淀得滤液，将滤液于4℃-30℃低温结晶2-72h，过滤即得纯度高于75％的红色固体岩藻黄素。
实施例2
将新鲜鼠尾藻在-10℃的温度中冻结，冷冻30天后取出，在室温条件下进行空气解冻，等铜藻中心温度达到2℃后即完成第1次冻融过程；将鼠尾藻放入离心机，2000rpm；离心8分钟，去除水分；再将样品在-10℃的温度中冻结，冷冻30天后取出，放入离心机，2000rpm；离心8分钟，去除水分。反复完成第4次冻融过程和离心过程。分别取冻融前、第一次冻融和离心后的样品、第二次冻融和离心后的样品、第三次冻融和离心后的鼠尾藻样品、第四次冻融和离心后的鼠尾藻样品，进行鼠尾藻含水量的测定、鼠尾藻中岩藻黄素含量的测定，冻融后岩藻黄素的得率的计算。测定结果如下表所示。
样品名称 褐藻的含水量 冻融后岩藻黄素的得率
新鲜鼠尾藻 93.2％ 100％
第一次冻融和离心后的鼠尾藻 90.8％ 98.5％
第二次冻融和离心后的鼠尾藻 86.9％ 96.8％
第三次冻融和离心后的鼠尾藻 82.2％ 94.6％
第四次冻融和离心后的鼠尾藻 78.9％ 93.1％
实施例3
同上述实施例1，其区别在于：新鲜海带在-80℃的温度中反复冻融5次，离心转速为3000rpm，离心时间为7min。
实施例4
同上述实施例1，其区别在于：新鲜裙带菜在-50℃的温度中反复冻融2次，离心转速为5000rpm，离心时间为5min。
实施例5
同上述实施例1，其区别在于：新鲜羊栖菜在-10℃的温度中反复冻融3次，离心转速为8000rpm。
实施例6
同上述实施例1，其区别在于：新鲜海黍子在-5℃的温度中反复冻融5次，离心转速为10000rpm，离心时间为3min。
上述海藻除铜藻和鼠尾藻外，还包括羊栖菜、海带、马尾藻、墨角藻、鹅肠菜、海蒿子、昆布、裙带菜、铁钉菜、巨藻，在此不一一例举。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明保护范围。

Claims (3)

1.一种提取岩藻黄素的方法，其特征在于具体步骤如下：
(1)将新鲜褐藻在温度为-5～-80℃的条件下进行冻结，冷冻1天～30天后取出，在室温条件下进行空气解冻直至褐藻中心温度达到0～2℃后即完成冻融过程；将褐藻放入离心机，于转速为800rpm～10000rpm的条件下离心3-10min去除水分；
(2)重复上述步骤1～4次后，采用溶剂提取及析出法，从冻融处理后的褐藻中制备岩藻黄素。
2.根据权利要求1所述的一种提取岩藻黄素的方法，其特征在于步骤(2)中从冻融处理后的褐藻中制备高纯度岩藻黄素具体步骤如下：将丙酮、甲醇或60—99V/V％的乙醇水溶液加入到褐藻中，避光浸提1-24小时后抽滤，得到浸提液；将褐藻反复浸提直至浸提液为无色，合并浸提液，将浸提液于15-40℃条件下进行浓缩，直至溶液中出现大量沉淀，过滤除去沉淀得滤液，将滤液于4℃-30℃低温结晶2-72h，过滤即得纯度高于75％的红色固体岩藻黄素。
3.根据权利要求1所述的一种提取岩藻黄素的方法，其特征在于：所述褐藻为铜藻、鼠尾藻、羊栖菜、海带、马尾藻、墨角藻、鹅肠菜、海蒿子、昆布、裙带菜、铁钉菜、巨藻、海黍子。
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