CN113527246A - 一种基于深度共熔溶剂从大豆豆脐中提取大豆异黄酮的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于深度共熔溶剂从大豆豆脐中提取大豆异黄酮的方法。该方法包括以下步骤：(1)将含水的深度共熔溶剂与脱脂大豆豆脐粉末混合，进行超声处理；(2)用恒温气浴摇床加热进行提取；(3)过滤或离心，得到含大豆异黄酮的提取液；其中，所述深度共熔溶剂为氯化胆碱与氢键供体组成的共熔混合物；所述氯化胆碱与氢键供体的摩尔比为2:1～1:5；所述深度共熔溶剂的含水量为10％～90％(v/v)。本发明的方法具有操作工艺简单、条件温和、环境友好等优点。

Description

一种基于深度共熔溶剂从大豆豆脐中提取大豆异黄酮的方法
技术领域
本发明涉及活性物质提取技术领域。更具体地，涉及一种基于深度共熔溶剂从大豆豆脐中提取大豆异黄酮的方法。
背景技术
大豆异黄酮是一类重要的生理活性物质，具有弱雌性激素活性、抗氧化活性、抗溶血活性和抗真菌活性，能有效地预防和抑制白血病、骨质增生、结肠癌、胃癌、乳腺癌和前列腺癌等多种疾病的发生，尤其是在预防和改善乳腺癌和前列腺癌方面有着明显的作用。大豆中异黄酮的平均含量为0.1～0.5％，且主要分布在子叶和豆脐中，其中子叶中异黄酮含量约为0.1～0.3％，豆脐中异黄酮含量约为1～2％。因此，大豆豆脐是提取异黄酮的较好原料。
目前大豆异黄酮的提取工艺主要以超声或微波辅助的溶剂萃取法为主，但这些方法存在提取溶剂易挥发、易导致环境污染、生产成本高等缺点。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种基于深度共熔溶剂(Deep Eutectic Solvents，DESs)从大豆豆脐中提取大豆异黄酮的方法。该方法具有操作工艺简单、条件温和、环境友好等优点。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
本发明提供一种基于深度共熔溶剂从大豆豆脐中提取大豆异黄酮的方法，该方法包括以下步骤：
(1)将含水的深度共熔溶剂与脱脂大豆豆脐粉末混合，进行超声处理；
(2)用恒温气浴摇床加热进行提取；
(3)过滤或离心，得到含大豆异黄酮的提取液；
其中，所述深度共熔溶剂为氯化胆碱与氢键供体组成的共熔混合物；所述氯化胆碱与氢键供体的摩尔比为2:1～1:5，例如，2:1、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5等等；所述深度共熔溶剂的含水量为10％～90％(v/v)，例如，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％等等，或在这些体积分数之间的任一范围。
在本发明方法中，由于深度共熔溶剂(DESs)对大豆豆脐细胞壁的剧烈破坏，充分地释放了目标产物大豆异黄酮，提取率可达90％以上。
可选的，所述深度共熔溶剂与脱脂大豆豆脐粉末的液固比为20～100mL/g。例如，40mL/g，60mL/g，80mL/g等等，或在这些比值之间的任一范围。
可选的，本发明使用脱脂大豆豆脐粉末，脱脂不仅可以避免大豆异黄酮提取过程的乳化、还可以得到具有较高营养价值的豆脐油脂，可选择本领域常规的脱脂方法对大豆豆脐进行脱脂处理。根据本发明的具体实施方式，所述脱脂大豆豆脐粉末是将大豆豆脐粉碎，过40目筛，然后用石油醚进行脱脂处理制得的。
进一步的，脱脂条件可以为：称取粉碎、过筛后的大豆豆脐50～100g，加入200～1000mL石油醚，超声处理10～50min后离心；在沉淀物中加入200～800mL石油醚，重复上述步骤2～3次，得到脱脂大豆豆脐粉末；优选的，将大豆豆脐30～60℃真空干燥16～24h后再粉碎。
本发明方法中，所述氢键供体为乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇、己二醇、丙二酸、酒石酸、柠檬酸中的一种或几种。优选的，所述氢键供体为丙二酸。
可选的，步骤(2)中，所述提取条件为摇床转速200rpm，控温40～80℃，提取时间为1～6h。由于大豆异黄酮的提取是固液非均相体系，相对于常规的超声和微波处理，摇床可以使提取过程中的固液物质处于动态的均匀分布状态，促进固液物质之间更好地接触、进而提高传质效率，从而有利于提高大豆异黄酮的提取率。
上述方法进一步包括：对步骤(3)获得的含大豆异黄酮的提取液进行分离纯化，制得精制大豆异黄酮。
可选的，所述分离纯化为柱层析纯化。
可选的，柱层析使用的填料为大孔吸附树脂，样品上样量5mL，洗脱液为40％～80％乙醇水溶液，洗脱流速为2～5mL/min。
可选的，所述大孔吸附树脂型号为PS5型号、D101型号、AB-8型号或X-5型号。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明所用深度共熔溶剂制备简单，具有无毒、不易挥发、热稳定性高、可生物降解等优点，是一种新型绿色溶剂，可在一定程度上降低传统萃取溶剂所造成的环境污染和人员伤害。
(2)本发明方法具有操作工艺简单、条件温和、环境友好等优点。
附图说明
图1示出实施例1制备的大豆异黄酮HPLC色谱图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案，但本发明并非局限在实施例范围内。
实施例1
(1)深度共熔溶剂的制备：将氯化胆碱(纯度为99％)在50℃真空干燥箱内干燥48h后，按照1:4的摩尔比与丙二酸混合，盛放在500mL预先放有磁子的试剂瓶中，塞上塞子，用封口膜封口，放置在150℃油浴锅内，500rpm转速下搅拌加热约2～4h，直至形成稳定、均一、透亮的溶液。冷却至室温，在70℃真空干燥箱内干燥48h后转移至干燥器内密封保存。
(2)大豆豆脐预处理：将大豆豆脐在40℃真空干燥箱内干燥24h后，粉碎并过40目筛，转移至干燥器内保存。称取大豆豆脐细粉50g，加入400mL石油醚，超声处理20min后离心；在沉淀物加入300mL石油醚，重复上述步骤2次，得到脱脂大豆豆脐粉末。
(3)大豆异黄酮提取：在步骤(1)制备的深度共熔溶剂中加入50％(v/v)的水，搅拌使其均匀。称取脱脂大豆豆脐粉末，按液固比80mL/g加入到含水的深度共熔溶剂中，并搅拌均匀，盖上塞子，封口膜封口。超声处理10min，再转移至50℃恒温气浴摇床中提取1h，摇床转速200rpm。提取结束后，提取液在4000r/min下离心15min，上清液用10％甲醇稀释后进行HPLC分析，此条件下，大豆异黄酮的提取率为93.3％。HPLC图谱如图1所示。
(4)大豆异黄酮纯化：在步骤(3)中离心得到的上清液，经0.45μm滤膜过滤，每次取5mL上样于填有大孔吸附树脂的层析柱中，先经去离子水冲洗层析柱，流速2mL/min。再用80％乙醇水溶液洗脱，流速2mL/min，收集洗脱峰位置的洗脱液，继续冲洗60min。将收集的乙醇水洗脱液于40℃负压旋蒸浓缩，浓缩液真空冷冻干燥后得到精制大豆异黄酮。
实施例2
(1)深度共熔溶剂的制备：将氯化胆碱(纯度为99％)在50℃真空干燥箱内干燥48h后，按照1:5的摩尔比与丙二醇混合，盛放在500mL预先放有磁子的试剂瓶中，塞上塞子，用封口膜封口，放置在150℃油浴锅内，500rpm转速下搅拌加热约2～4h，直至形成稳定、均一、透亮的溶液。冷却至室温，在70℃真空干燥箱内干燥48h后转移至干燥器内密封保存。
(2)大豆豆脐预处理：同实施例1。
(3)大豆异黄酮提取：同实施例1。大豆异黄酮的提取率为90.6％。
实施例3
(1)深度共熔溶剂的制备：将氯化胆碱(纯度为99％)在50℃真空干燥箱内干燥48h后，按照1:3的摩尔比与己二醇混合，盛放在500mL预先放有磁子的试剂瓶中，塞上塞子，用封口膜封口，放置在150℃油浴锅内，500rpm转速下搅拌加热约2～4h，直至形成稳定、均一、透亮的溶液。冷却至室温，在70℃真空干燥箱内干燥48h后转移至干燥器内密封保存。
(2)大豆豆脐预处理：同实施例1。
(3)大豆异黄酮提取：同实施例1。大豆异黄酮的提取率为92.4％。
对比例1
(1)深度共熔溶剂的制备：同实施例1。
(2)大豆豆脐预处理：同实施例1。
(3)大豆异黄酮提取：在步骤(1)制备的深度共熔溶剂中加入50％(v/v)的水，搅拌使其均匀。称取脱脂大豆豆脐粉末，按液固比80mL/g加入到含水的深度共熔溶剂中，并搅拌均匀，盖上塞子，封口膜封口。超声提取1h后，提取液在4000r/min下离心15min，上清液用10％甲醇稀释后进行HPLC分析，此条件下，大豆异黄酮的提取率为53.3％。
对比例2
(1)深度共熔溶剂的制备：同实施例1。
(2)大豆豆脐预处理：同实施例1。
(3)大豆异黄酮提取：在步骤(1)制备的深度共熔溶剂中加入30％(v/v)的水，搅拌使其均匀。称取脱脂大豆豆脐粉末，按液固比60mL/g加入到含水的深度共熔溶剂中，并搅拌均匀，盖上塞子，封口膜封口。微波提取1h后，提取液在4000r/min下离心15min，上清液用10％甲醇稀释后进行HPLC分析，此条件下，大豆异黄酮的提取率为62.1％。
对比例3
(1)深度共熔溶剂的制备：将氯化胆碱(纯度为99％)在50℃真空干燥箱内干燥48h后，按照1:5的摩尔比与戊二醇混合，盛放在500mL预先放有磁子的试剂瓶中，塞上塞子，用封口膜封口，放置在150℃油浴锅内，500rpm转速下搅拌加热未形成稳定、均一、透亮的溶液。冷却至室温，在70℃真空干燥箱内干燥48h后转移至干燥器内密封保存。
对比例4
(1)深度共熔溶剂的制备：同实施例1。
(2)大豆豆脐预处理：同实施例1。
(3)大豆异黄酮提取：在步骤(1)制备的深度共熔溶剂中加入5％(v/v)的水，搅拌使其均匀。称取脱脂大豆豆脐粉末，按液固比80mL/g加入到含水的深度共熔溶剂中，并搅拌均匀，盖上塞子，封口膜封口。超声处理10min，再转移至50℃恒温气浴摇床中提取1h，摇床转速200rpm。提取结束后，提取液在4000r/min下离心15min，上清液用10％甲醇稀释后进行HPLC分析，此条件下，大豆异黄酮的提取率为21.6％。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种基于深度共熔溶剂从大豆豆脐中提取大豆异黄酮的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将含水的深度共熔溶剂与脱脂大豆豆脐粉末混合，进行超声处理；
(2)用恒温气浴摇床加热进行提取；
(3)过滤或离心，得到含大豆异黄酮的提取液；
其中，所述深度共熔溶剂为氯化胆碱与氢键供体组成的共熔混合物；所述氯化胆碱与氢键供体的摩尔比为2:1～1:5；所述深度共熔溶剂的含水量为10％～90％(v/v)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述深度共熔溶剂与脱脂大豆豆脐粉末的液固比为20～100mL/g。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱脂大豆豆脐粉末是将大豆豆脐粉碎，过40目筛，然后用石油醚进行脱脂处理制得。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，脱脂条件为：称取粉碎、过筛后的大豆豆脐50～100g，加入200～1000mL石油醚，超声处理10～50min后离心；在沉淀物中加入200～800mL石油醚，重复上述步骤2～3次，得到脱脂大豆豆脐粉末；优选的，将大豆豆脐30～60℃真空干燥16～24h后再粉碎。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氢键供体为乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇、己二醇、丙二酸、酒石酸、柠檬酸中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述提取条件为摇床转速100～200rpm，控温40～80℃，提取时间为1～6h。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：对步骤(3)获得的含大豆异黄酮的提取液进行分离纯化，制得精制大豆异黄酮。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述分离纯化为柱层析纯化。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，柱层析使用的填料为大孔吸附树脂，样品上样量5mL，洗脱液为40％～80％乙醇水溶液，洗脱流速为2～5mL/min。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述大孔吸附树脂型号为PS5型号、D101型号、AB-8型号或X-5型号。
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