CN108409546A - 一种鲜切山药片中提取双去甲氧基姜黄素的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种鲜切山药片中提取双去甲氧基姜黄素的方法。该制备方法包括如下步骤：采用乙醇水溶液提取鲜切黄色山药片得色素粗提液；采用大孔树脂分离色素粗提液，依次采用水和乙醇洗脱，收集在波长为410nm处存在紫外吸收的洗脱液，即为色素洗脱液；采用超滤膜超滤处理色素洗脱液得到山药黄色素粗提取物；采用固相微萃取纯化山药黄色素粗提取物，采用水洗脱至洗脱液呈无色，然后采用乙醇洗脱，收集黄色洗脱液；采用HPLC分离纯化黄色洗脱液，检测波长为410nm，收集最后一个吸收峰即得。本发明方法从山药中提取制备了双去甲氧基姜黄素，可实施性高，最终产品经高效液相色谱检测纯度可达95％以上，扩展了双去甲氧基姜黄素提取原料，且提高了鲜切山药的附加值。

Description

一种鲜切山药片中提取双去甲氧基姜黄素的方法

技术领域

本发明涉及一种双去甲氧基姜黄素的提取方法，具体涉及一种鲜切山药片中提取双去甲氧基姜黄素的方法，属于农产品加工领域。

背景技术

鲜切山药富含蛋白质、维生素、黏质多糖、黄酮、尿囊素等活性成分，具有一定的抗氧化能力及药用价值；鲜切山药方便食用、保留了山药的营养成分，具有巨大的市场需求。然而鲜切山药在切分过程中会使组织损伤，从而引起一系列复杂的生理生化反应。课题组研究表明鲜切山药在不同条件下贮藏，会发生褐变和黄变。褐变后，山药变褐色黑色，减弱营养功能；然而黄变后山药颜色亮泽，具有更高的抗氧化活性。研究表明双去甲氧基姜黄素是其呈现黄色的主要色素之一。

姜黄素、去甲氧基姜黄素和双去甲氧基姜黄素为常用中药材姜黄中的有效成分，统称为姜黄素类化合物。这3种成分结构相近，具有多种相似的药理活性，如抗炎、抗氧化、降血脂和抗癌活性。但3种成分药理活性也有所区别，如抗诱变、抗癌方面，以姜黄素活性最强；调血脂方面，以去甲氧基姜黄素的活性最强；而利胆及对内皮细胞生长的抑制作用方面，均以双去甲氧基姜黄素活性最强。姜黄素分子的化学活性最强，最不稳定，而双去甲氧基姜黄素在结构上比姜黄素少2个甲氧基，在物理稳定性方面更趋于稳定；此外，体内研究表明，同种剂型的双去甲氧基姜黄素的口服生物利用度比姜黄素及去甲氧基姜黄素高，对某些肿瘤细胞具有更好的抑制活性，提示双去甲氧基姜黄素在抗肿瘤方面具有研究开发的潜能。

目前双去甲氧基姜黄素主要从姜黄、郁金、莪术等中提取，一般姜黄素、去甲氧基姜黄素和双去甲氧基姜黄素三种物质同时存在，双去甲氧基姜黄素单体较难纯化；而从山药中制备提取双去甲氧基姜黄素的技术未有报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种从鲜切黄色山药片中制备双去甲氧基姜黄素的方法，该方法扩展了双去甲氧基姜黄素提取原料，且提高了鲜切山药的附加值。

本发明以鲜切黄色山药片为原料制备所述双去甲氧基姜黄素。

具体地，所述鲜切黄色山药片按照下述方法进行制备：

1)山药经清洗后去皮；

2)经步骤1)处理的所述山药切片得到山药片，将所述山药片浸泡于NaC1O水溶液中；

3)经步骤2)处理的所述山药片装入包装袋中，并于22～28℃的条件下贮藏至所述山药片变成黄色，即得到所述鲜切黄色山药片。

步骤1)中，需要选择无腐烂、无损伤的完整山药；

所述清洗之前，还包括预冷所述山药的步骤；

所述预冷的条件如下：

温度可为4～10℃；

时间可为20～24小时。

步骤1)中，采用自来水洗净所述山药表面泥土，将其清洗干净；

所述山药清洗干净后，去除其头、尾部分，削去皮经漂洗。

步骤2)之前，所述方法还包括将所述山药进入冷水中的步骤；

所述冷水的温度可为4～8℃。

步骤2)中，所述山药片的厚度可为3～5mm，如3mm；

所述NaC1O水溶液中NaC1O的质量浓度可为80～100mg/kg，如100mg/kg；

所述浸泡的时间可为1～3min，如3min；

所述山药片与所述NaC1O水溶液的配比可为：1g：4～6mL，如1g：5mL。

步骤3)之前，所述方法还包括经所述浸泡后的所述山药片用清水漂洗并取出沥干的步骤。

步骤3)中，所述包装袋的材质可为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚酯中任一种；

所述聚酯具体可为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；

所述包装袋的厚度为6～9丝(100丝＝1毫米)

所述包装袋的O₂透过率可为1000～1200cm³/m²·24h·0.1MP，如1114cm³/m²·24h·0.1MP，CO₂透过率为3400～3800cm³/m²·24h·0.1MP，如3669cm³/m²·24h·0.1MP；

所述包装袋内的气氛为氮气和氧气，所述氮气的体积含量为70～85％，如80％。

步骤3)中，所述贮藏的时间可为9～20小时，如11小时；

所述方法还包括将所述鲜切黄色山药片于4℃下冷藏的步骤。

本发明所提供的从鲜切黄色山药片中提取双去甲氧基姜黄素的方法，包括如下步骤：

(1)采用乙醇水溶液提取鲜切黄色山药片得色素粗提液；

(2)采用大孔树脂分离所述色素粗提液，依次采用水和乙醇进行洗脱，收集在波长为410nm处存在紫外可见吸收的洗脱液，即为色素洗脱液；

(3)采用超滤膜超滤处理所述色素洗脱液得到山药黄色素粗提取物；

所述超滤膜的截留分子量为1000～3000道尔顿；

(4)采用固相微萃取纯化所述山药黄色素粗提取物，采用水洗脱至洗脱液呈无色，然后采用乙醇进行洗脱，收集黄色洗脱液；

(5)采用HPLC分离纯化所述黄色洗脱液，检测波长为410nm，共分离出三个主要吸收峰，收集最后一个吸收峰，经浓缩、冷冻干燥即得到所述双去甲氧基姜黄素。

上述的制备方法中，步骤(1)中，所述乙醇水溶液的体积分数为80～100％；

所述提取的条件如下：

所述鲜切黄色山药片与所述乙醇水溶液的质量体积比为1g：1～4mL；

提取的温度为18℃～25℃；

提取的时间为2～6h；

提取的次数为1～3次；

还需要在35～40℃条件下旋转蒸发所述色素粗提液。

上述的制备方法中，步骤(2)中，所述大孔树脂为XAD-7大孔树脂、AB-8大孔树脂或YWD-01大孔树脂；

采用2～4个柱体积的所述水以4～8mL/min的流速进行洗脱；

所述乙醇的流速为5～10mL/min；

采用所述大孔树脂以去除所述色素粗提液中的糖、氨基酸、蛋白质等成分：黄色素等吸附到所述大孔树脂上，而糖、氨基酸、蛋白质等与所述大孔树脂不亲和，被所述水冲洗除去，而后采用所述乙醇洗脱色素组分，收集410nm色素洗脱液，并在温度35℃下，旋转蒸发浓缩。

上述的制备方法中，步骤(3)中，所述超滤的条件如下：

透膜压力为3～5bar，流速为25～35mL/min；

所述超滤膜可为中空纤维膜、醋酸纤维素膜、聚砜酰胺膜或聚醚砜膜等常规超滤膜；

采用所述超滤膜去除分子量大于1000～3000道尔顿的其它杂质；

进行所述超滤时，可将物料加到能连续洗滤的超滤装置的料液瓶中；

超滤后，收集滤过液，于35℃旋转蒸发，去除80％的有机溶剂得到初步纯化的山药黄色素提取物，即山药黄色素粗提取物。

上述的制备方法中，步骤(4)中，先采用5倍柱体积的乙醇和5倍体积的水活化固相微萃取小柱；然后将上述色素粗提物上样2～3mL，采用水洗脱，洗脱至洗脱溶液无颜色，再采用乙醇洗脱并收集黄色洗脱液至洗脱液无颜色。

上述的制备方法中，步骤(5)中，所述HPLC的检测条件如下：

色谱柱为C₁₈色谱柱，如XBridge C₁₈(250×9.4mm内径)、ZORBAX SB-C₁₈(250×9.4mm内径)等；

进样量为1～3mL；

柱温22～28℃；

流动相A为水，流动相B为乙腈溶液，梯度洗脱，流速为4～9mL/min；

检测器为DAD检测器；

检测波长为410nm；

其中，梯度洗脱的条件为：0～10min，所述流动相B的体积百分含量为50％，10～35min，所述流动相B的体积百分含量由50％调至100％；

还需要在35℃下进一步浓缩去除有机溶剂，而后在压力为0.22MPa的条件下冷冻干燥10～12h，得到黄色素固体样品。

本发明方法从山药中提取制备了双去甲氧基姜黄素，可实施性高，最终产品经高效液相色谱检测纯度可达95％以上，扩展了双去甲氧基姜黄素提取原料，且提高了鲜切山药的附加值。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的鲜切黄色山药片的实物图。

图2为本发明实施例1制备的双去甲氧基姜黄素的液相图谱。

图3为本发明实施例1制备的双去甲氧基姜黄素的质谱信息。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1、双去甲氧基姜黄素的制备

(1)鲜切黄色山药片的制备

挑选无腐烂、无损伤的完整山药预冷(4℃)24h，用自来水洗净表面泥土，山药清洗干净后，去除山药头、尾部分，削去皮，浸入冷水(4℃)中。山药段取出切成3mm厚度山药片，以1：5的料液比(g/mL)在100mg/kg NaC1O水溶液中浸泡3min。用清水漂洗，取出沥干。取150g装入长41cm、宽29cm的PE包装袋中，包装袋气体调控到80％氮气、20％氧气(体积分数)密封。包装袋的厚度为8.5丝(100丝＝1毫米)，O₂透过率为1114cm³/m²·24h·0.1MP，CO₂透过率为3669cm³/m²·24h·0.1MP。将山药片置于24℃条件下贮藏11个小时后，山药片呈黄色后转于4℃条件下贮藏，其实物如图1所示。

(2)双去甲氧基姜黄素的制备

取上述制备的1kg鲜切黄色山药，采用1500mL100％乙醇25℃提取4小时，提取1次。提取物料过滤得滤液合并，并控制35℃旋转蒸发进行浓缩，得到色素粗提液500mL。

实施例2、双去甲氧基姜黄素的抗氧化性测试

将实施例1制备的色素粗提液上XAD-7大孔树脂，采用6mL/min流速去离子水洗脱3倍柱体积，而后用6mL/min流速的无水乙醇洗脱色素组分，收集410nm色素洗脱液。将上述黄色洗脱液使用截留分子量为1000道尔顿的超滤膜(聚醚砜)进行超滤处理，超滤时透膜压力为4bar，流速控制为25mL/min，收集滤过液，35℃旋转蒸发，得到初步纯化的山药黄色素提取物60mL。初步纯化的山药黄色素提取物进一步进固相微萃取进行纯化。固相微萃取小柱先加5倍柱体积乙醇再加5倍柱体积水活化。加浓缩液2.5mL，然后加5倍柱体积水洗脱，洗脱至洗脱溶液无颜色；乙醇洗脱并收集黄色洗脱液，进制备色谱，其中，流动相A为超纯水溶液，流动相B为乙腈溶液；色谱柱为XBridge C₁₈(250×9.4mm内径)，进样量为1.5mL，柱温为25℃，流速为7mL/min，洗脱梯度：洗脱梯度：0～10min，流动相B的体积分数为50％，10～35min，流动相B的体积分数由50％至100％；检测波长为410nm，收集最后一个主峰(保留时间为17.22min，，共分出三个主要的吸收峰)，在温度35℃下，旋转蒸发浓缩去除有机溶剂，浓缩物冷冻干燥，得到0.94g黄色素。如图2所示，经分析型液质联机检测含两个吸收峰。根据表1可知，制备的双去甲氧基姜黄素终品的纯度为96.52％。

表1双去甲氧基姜黄素终品的高效液相色谱结果

采用UHPLC-QTOFQ-TOF设备检测上述提取的色素的质谱结构，检测条件为APCI模式，Gas Temperature：325℃；Vaporizer：350℃；Drying Gas：6L/min；NebulizerPressure：45psi；Mass Range：100～1700m/z；Fragmentor：120V；Acquisition Rate：1.5spectra/s。

测定结果如图3所示，表明本发明制备得到的色素为双去甲氧基姜黄素。

Claims (7)

1.一种双去甲氧基姜黄素的制备方法，包括如下步骤：

(1)采用乙醇水溶液提取鲜切黄色山药片得色素粗提液；

(2)采用大孔树脂分离所述色素粗提液，依次采用水和乙醇进行洗脱，收集在波长为410nm处存在紫外吸收的洗脱液，即为色素洗脱液；

(3)采用超滤膜超滤处理所述色素洗脱液得到山药黄色素粗提取物；

所述超滤膜的截留分子量为1000～3000道尔顿；

(4)采用固相微萃取纯化所述山药黄色素粗提取物，采用水洗脱至洗脱液呈无色，然后采用乙醇进行洗脱，收集黄色洗脱液；

(5)采用HPLC分离纯化所述黄色洗脱液，检测波长为410nm，收集最后一个吸收峰，经浓缩、冷冻干燥即得到所述双去甲氧基姜黄素。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述鲜切黄色山药片按照下述方法进行制备：

1)山药经清洗后去皮；

2)经步骤1)处理的所述山药切片得到山药片，将所述山药片浸泡于NaC1O水溶液中；

3)经步骤2)处理的所述山药片装入包装袋中，并于22～28℃的条件下贮藏至所述山药片变成黄色，即得到所述鲜切黄色山药片。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述山药片的厚度为3～5mm，

所述NaC1O水溶液中NaC1O的质量浓度为80～100mg/kg；

所述浸泡的时间为1～3min；

所述山药片与所述NaC1O水溶液的配比为：1g：4～6mL；

步骤3)中，所述包装袋的材质为聚乙烯、聚丙烯和聚酯中任一种；

所述包装袋的厚度为6～9丝；

所述包装袋的O₂透过率为1000～1200cm³/m²·24h·0.1MP，CO₂透过率为3400～3800cm³/m²·24h·0.1MP；

所述包装袋内的气氛为氮气和氧气，所述氮气的体积含量为70～85％；

步骤3)中，所述贮藏的时间为9～20小时。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述乙醇水溶液的体积分数为80～100％；

所述提取的条件如下：

所述鲜切黄色山药片与所述乙醇水溶液的质量体积比为1g：1～4mL；

提取的温度为18℃～25℃；

提取的时间为2～6h；

提取的次数为1～3次。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述大孔树脂为XAD-7大孔树脂、AB-8大孔树脂或YWD-01大孔树脂；

采用2～4个柱体积的所述水以4～8mL/min的流速进行洗脱；

所述乙醇的流速为5～10mL/min。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述超滤的条件如下：

透膜压力为3～5bar，流速为25～35mL/min。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤(5)中，所述HPLC的检测条件如下：

色谱柱为C₁₈色谱柱；

进样量为1～3mL；

柱温22～28℃；

流动相A为水，流动相B为乙腈溶液，梯度洗脱，流速为4～9mL/min；

检测器为DAD检测器；

检测波长为410nm。