CN111116443A - 一种天然深共晶溶剂提取类胡萝卜素的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种天然深共晶溶剂提取类胡萝卜素的方法，主要解决了传统溶剂提取类胡萝卜素的方法存在污染环境和危害人体健康的技术问题。本发明将氢键受体（氯化胆碱、DL‑薄荷醇）与氢键供体（酒石酸、乳酸、葡萄糖酸）在80‑90℃下按一定比例混合，制得天然深共晶溶剂，由于该溶剂的原料都是无毒或毒性极低的化合物，因此该溶剂是一种环境友好型介质。本发明将该溶剂与一定体积比的水混合作为提取溶剂，超声辅助法提取类胡萝卜素，操作简单，提取时间短，提取效率高。

Description

一种天然深共晶溶剂提取类胡萝卜素的方法

技术领域

本发明涉及一种天然深共晶溶剂提取类胡萝卜素的方法，属于天然产物提取领域。

背景技术

类胡萝卜素是一类广泛存在于自然界，呈黄色、橙红色或红色的多烯类物质，迄今为止，自然界中已经发现600多种天然类胡萝卜素，包括β-胡萝卜素，α-胡萝卜素以及番茄红素等。它主要有预防维生素B缺乏症、防老抗衰、防癌抗癌以及防止心血管疾病等药理作用，也可以作为食品和化妆品的天然色素及饲料添加剂。

目前提取类胡萝卜素技术主要有两种类型，常规和现代提取技术，常规方法包括渗滤、索氏提取和溶剂提取，这些方法需要较长的提取时间，高成本（由所需溶剂量决定），热降解导致提取率低，还需合理处理危险和易燃溶剂。现代提取技术包括酶辅助萃取，超声辅助萃取，微波辅助萃取，超临界萃取，这些提取方法通常具有更高的效率，更短的提取时间，更高的纯度。但是，这两种技术都存在一些问题，包括溶剂的毒性，热不稳定性，较难从溶剂中回收活性成分，以及在电离、水解和氧化过程中提取物的化学结构可能发生变化。水是制药、农业、化妆品和食品工业中最常用的溶剂，因为水的物理和化学性质满足FDA和欧盟大多数强制性的要求。然而，水仅作为极性和亲水性化合物的萃取剂有效，对于非极性和疏水性化合物效果较差。因此，需要一种绿色溶剂来代替传统危险溶剂在工业中的广泛使用。

目前替代有毒且严重污染环境的有机溶剂的天然深共晶溶剂已引起了人们的广泛关注。天然深共晶溶剂是一种由氢键受体（HBA）和氢键供体（HBD）通过简单的加热混合或冷冻干燥方法制备得到的低熔点液体。该天然深共晶溶剂包含的化合物广泛存在于我们日常食物中，价格低廉，安全性高，粘度可调节，持续性好。

本发明提出了一种天然深共晶溶剂提取类胡萝卜素的方法，高效、环保、简单、快速，为类胡萝卜素的提取及资源的合理利用提供了一种新思路、新方法。

发明内容

本发明的目的在于一种天然深共晶溶剂提取类胡萝卜素的方法，它具有制备方法简单、溶剂环保、提取时间短，提取效率高等优点。

本发明是这样实现的：以氯化胆碱、DL-薄荷醇为氢键受体（HBA），葡萄糖酸、酒石酸、乳酸为氢键供体（HBD），加热磁力搅拌制成天然深共晶溶剂，与一定体积比的水混合均匀后，加入到杏渣、番茄渣、胡萝卜渣干粉末样品中超声提取30分钟后，离心后上清液用于UV和HPLC分析。具体包括以下步骤：

（1）样品的制备

将杏渣、番茄渣、胡萝卜渣在50℃干燥箱中（避光）干燥，粉碎过筛备用。

（2）天然深共晶溶剂的制备

将氢键受体（HBA）称重置于玻璃瓶中，按所需摩尔比（1：1、2：1或2：1）添加氢键供体（HBD），在80-90℃温度下恒温磁力搅拌，至溶液澄清透明，即得天然深共晶溶剂。其中，氢键受体为氯化胆碱、DL-薄荷醇中的一种，氢键供体为葡萄糖酸、酒石酸、乳酸中的一种。

（3）超声辅助法提取杏渣、番茄渣、胡萝卜渣中的类胡萝卜素

称取3-5 g杏渣、番茄渣、胡萝卜渣干粉末样品，加入45-75 mL HBA/HBD-H₂O混合物超声提取30 min，提取后，离心分离，即得类胡萝卜素提取液。

本发明还包括对类胡萝卜素提取液的测定，包含紫外可见分光光度法的测定，以及经0.45 μm滤膜过滤后用于高效液相色谱法的测定。

本发明的有益效果是：

1. 本发明所用的原料、设备均为常见的普通原料、设备，避免了工业化生产过程中对昂贵原材料、仪器的依赖，降低了生产成本。

2. 使用杏渣、番茄渣、胡萝卜渣作为提取材料，既增加了类胡萝卜素的来源又有利于蔬菜果渣的综合利用，同时极大地增加了产品的附加值。

3. 本发明所用的试剂氯化胆碱、DL-薄荷醇、葡萄糖酸、酒石酸、乳酸无毒或毒性极低，大大减少了有毒有害溶剂的使用，更安全、更有效、更环保，在可持续工业应用中展现出巨大潜力。

4. 本发明提供的一种天然深共晶溶剂提取类胡萝卜素的方法操作简单，提取时间短，提取效率高。

具体实施方式

下面结合具体实施案例对本发明作进一步详细说明，本发明并不限于此。

实施例1

本实施例一种天然深共晶溶剂提取类胡萝卜素的方法，包括以下步骤：

（1）将杏渣在50℃干燥箱中（避光）干燥，粉碎过筛至20-40目备用；

（2）按照1：1的摩尔比分别将氯化胆碱与酒石酸在85℃温度下恒温磁力搅拌，至溶液澄清透明，得到氯化胆碱-酒石酸天然深共晶溶剂；

（3）称取3-5 g杏渣干粉末样品，加入45-75 mL HBA/HBD-H₂O（80：20）混合物超声提取30 min后，以5000 rpm离心5 min，即得类胡萝卜素提取液；

（4）取类胡萝卜素提取液，用紫外可见分光光度计测定其含量，经0.45 μm滤膜过滤后用于高效液相色谱法的测定，色谱条件：色谱柱：XDB-C18（250 mm × 4.6 mm，5 μm），流动相为乙腈：甲醇：二氯甲烷（体积比50：50：0.25），流速为0.8 mL/min，检测波长为472 nm，进样量为20 µL，柱温：室温。

实施例2

本实施例一种天然深共晶溶剂提取类胡萝卜素的方法，包括以下步骤：

（1）将胡萝卜渣在50℃干燥箱中（避光）干燥，粉碎过筛至20-40目备用；

（2）按照1：1的摩尔比分别将氯化胆碱与葡萄糖酸在90℃温度下恒温磁力搅拌，至溶液澄清透明，得到氯化胆碱-葡萄糖酸天然深共晶溶剂；

（3）称取3-5 g胡萝卜渣干粉末样品，加入45-75 mL HBA/HBD-H₂O（80：20）混合物超声提取30 min后，以5000 rpm离心5 min，即得类胡萝卜素提取液；

（4）取类胡萝卜素提取液，用紫外可见分光光度计测定其含量，经0.45 μm滤膜过滤后用于高效液相色谱法的测定，色谱条件：色谱柱：XDB-C18（250 mm × 4.6 mm，5 μm），流动相为乙腈：甲醇：二氯甲烷（体积比50：50：0.25），流速为0.8 mL/min，检测波长为472 nm，进样量为20 µL，柱温：室温。

实施例3

本实施例一种天然深共晶溶剂提取类胡萝卜素的方法，包括以下步骤：

（1）将番茄渣在50℃干燥箱中（避光）干燥，粉碎过筛至20-40目备用；

（2）按照1：1的摩尔比分别将DL-薄荷醇与乳酸在80℃温度下恒温磁力搅拌，至溶液澄清透明，得到氯化胆碱-葡萄糖酸天然深共晶溶剂；

（3）称取3-5 g番茄渣干粉末样品，加入45-75 mL HBA/HBD-H₂O（80：20）混合物超声提取30 min后，以5000 rpm离心5 min，即得类胡萝卜素提取液；

（4）取类胡萝卜素提取液，用紫外可见分光光度计测定其含量，经0.45 μm滤膜过滤后用于高效液相色谱法的测定，色谱条件：色谱柱：XDB-C18（250 mm × 4.6 mm，5 μm），流动相为乙腈：甲醇：二氯甲烷（体积比50：50：0.25），流速为0.8 mL/min，检测波长为472 nm，进样量为20 µL，柱温：室温。

Claims (5)

1.一种天然深共晶溶剂提取类胡萝卜素的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

（1）将杏渣、番茄渣、胡萝卜渣在50℃干燥箱中（避光）干燥，粉碎过筛备用；

（2）天然深共晶溶剂的制备：将氢键受体（HBA）称重置于玻璃瓶中，按所需摩尔比（1：1、2：1或2：1）添加氢键供体（HBD），在80-90℃温度下恒温磁力搅拌，至溶液澄清透明，即得天然深共晶溶剂，其中，氢键受体为氯化胆碱、DL-薄荷醇中的一种，氢键供体为葡萄糖酸、酒石酸、乳酸中的一种；

（3）超声辅助法提取杏渣、番茄渣、胡萝卜渣中的类胡萝卜素：称取3-5 g杏渣、番茄渣、胡萝卜渣干粉末样品，加入45-75 mL HBA/HBD-H₂O混合物超声提取30 min，提取后，离心分离，即得类胡萝卜素提取液。

2.根据权利要求1所述的方法，步骤（1）所述粉碎后过筛为20-40目。

3.根据权利要求1所述的方法，步骤（3）所述离心分离是在5000 rpm转速下离心5 min。

4.根据权利要求1所述的方法，步骤（3）中HBA/HBD-H₂O的体积比为80：20。

5.根据权利要求1所述的方法，该方法应用于类胡萝卜素含量的测定，包括紫外可见分光光度法的测定，以及经0.45 μm滤膜过滤后用于高效液相色谱法的测定。