黨建章,金元寶,毛友枚,代建國(guó),金剛
(深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用生物技術(shù)系,廣東深圳518055)
歐橄欖(Olea europaea L.)也稱油橄欖是地中海國(guó)家著名的亞熱帶果樹和重要經(jīng)濟(jì)林木,含豐富優(yōu)質(zhì)食用植物油—橄欖油,同時(shí)含有豐富多樣的酚類化合物[1-3]。大量研究表明:該酚類化合物具有抗菌、抗腫瘤、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抑制DNA氧化損傷、保護(hù)皮膚光損傷以及抗炎等活性[4-6]。研究還表明:橄欖葉中含有的抗氧化活性的酚類化合物的量明顯高于橄欖果、樹皮和橄欖油。近年來全國(guó)歐橄欖種植面積逐年增加,預(yù)計(jì)今后10年我國(guó)歐橄欖產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入蓬勃發(fā)展期[7],屆時(shí)將有大量廉價(jià)的橄欖葉供應(yīng),為橄欖葉提取物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的空間,具有良好的發(fā)展前景。
羥基酪醇(Hydroxytyrosol)化學(xué)名為3,4-二羥基苯乙醇,屬兩性分子,既脂溶也水溶。羥基酪醇有很強(qiáng)的抗氧化作用,能阻止多不飽和脂肪酸的自氧化,羥基酪醇對(duì)自由基的清除能力比其他抗氧化物質(zhì)都高,可有效地清除內(nèi)源性和外源性的自由基和氧化物,包括過氧化氫、超氧化物陰離子以及次氯酸等,是一種值得研究和大力開發(fā)的天然食品抗氧化劑。自然界中天然的羥基酪醇很少以游離的形式存在,由于橄欖葉中含有0.5%~2.0%的橄欖苦苷(oleuropein),因此國(guó)外實(shí)驗(yàn)室多用硫酸或鹽酸來酸解橄欖苦苷生產(chǎn)羥基酪醇[8],酸解過程見圖1。
圖1 橄欖苦苷酸解生成羥基酪醇
目前從橄欖葉中分離純化羥基酪醇,國(guó)內(nèi)還剛起步,本實(shí)驗(yàn)在現(xiàn)有的工作基礎(chǔ)上[9-10],篩選適用的大孔吸附樹脂進(jìn)一步分離純化羥基酪醇,為羥基酪醇的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。
LC-20A島津高效液相色譜儀:包括二元泵、DAD檢測(cè)器、柱溫箱、真空脫氣機(jī)、自動(dòng)進(jìn)樣器;LR4000旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(Heidolph);SHZ-D(Ⅲ)循環(huán)式真空泵;美國(guó)PALL cascada IX型超純水制備儀;KQ3200DE型數(shù)控超聲波清洗器;日本TOMY KOGYO CO,LD自動(dòng)高壓滅菌鍋。
羥基酪醇對(duì)照品購(gòu)自成都普瑞法科技開發(fā)有限公司,批號(hào)為080928,純度≥98%;橄欖葉由深圳市力可生物技術(shù)有限公司提供(西班牙進(jìn)口),橄欖苦苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.7%,羥基酪醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%;Ⅱ型ZTC1+1天然澄清劑購(gòu)自天津正天成澄清技術(shù)有限公司;大孔吸附樹脂AMBERLITE-XAD4(簡(jiǎn)稱XAD4)由深圳市力可生物技術(shù)有限公司提供,HP20、LX-18C、HPD400A購(gòu)自天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所;色譜純?nèi)宜帷⒓状?、乙腈?gòu)自天津協(xié)和昊鵬色譜科技有限公司;水為重蒸蒸餾水;其余試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。
2.1 色譜條件流動(dòng)相:A為三氟乙酸水溶液(pH 2.5),B為乙腈,體積流量:1 mL/min,檢測(cè)波長(zhǎng):280 nm,柱溫:30℃,檢測(cè)時(shí)間:30 min,進(jìn)樣量:5 μL,羥基酪醇保留時(shí)間約為10.5 min左右,梯度洗脫程序?yàn)?流動(dòng)相B:0 min 5%;30 min 25%。
2.2 對(duì)照品貯備液的制備精密稱取羥基酪醇對(duì)照品10.0 mg,置100 mL量瓶中,用體積分?jǐn)?shù)60%甲醇溶解并稀釋至刻度,搖勻,配成0.1 mg/mL的貯備液備用。
2.3 對(duì)照品標(biāo)準(zhǔn)曲線的確定用LC-20A島津高效液相色譜儀檢測(cè),對(duì)照品的進(jìn)樣量為1、5、10、20、40 μL,以對(duì)照品進(jìn)樣量為橫坐標(biāo),以峰面積為縱坐標(biāo)計(jì)算回歸方程,結(jié)果表明羥基酪醇在0.1 μg~4μg范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系?;貧w方程為:Y=748 755X-7 166.6(r=0.999 2)。
2.4 樣品羥基酪醇純度的測(cè)定精密稱取經(jīng)過真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),干燥至恒質(zhì)量的樣品,用60%甲醇定容,HPLC檢測(cè),根據(jù)回歸方程計(jì)算得到橄欖苦苷含有量,按下式計(jì)算橄欖苦苷純度。橄欖苦苷純度=固形物中橄欖苦苷質(zhì)量/固形物質(zhì)量×100%。
3.1 羥基酪醇的粗提取稱取干燥并粉碎的橄欖葉,按照料液比1∶30加入0.5 mol/L HCl,在溫度105℃、壓力20.79 kPa(高壓滅菌鍋表壓)條件下水解15 min,趁熱過濾,濾液冷卻至室溫后,用5 mol/L NaOH調(diào)節(jié)至pH 5,加入經(jīng)預(yù)處理的ZTC1+1天然澄清劑,ZTC1+1添加量為:B組分的最終質(zhì)量濃度為0.2 g/L;A組分的最終質(zhì)量濃度為0.1 g/L,添加順序?yàn)橄燃覤組分后再加A組分,加完每一種組分后都放置在100℃的水浴鍋中水浴2 h,水浴完成后,冷卻至室溫,真空抽濾,除去濾渣,按上述條件澄清3次后備用,稱為粗提液,粗提液羥基酪醇質(zhì)量濃度為0.62 mg/mL。
3.2 大孔樹脂預(yù)處理大孔樹脂用95%乙醇浸泡過夜,清洗后,再換用95%乙醇浸泡120min,然后用蒸餾水洗至無醇味后備用。
3.3 大孔樹脂篩選分別稱取預(yù)處理的HP20、LX-18C、AMBERLITE-XAD4(簡(jiǎn)稱XAD4)、HPD400A樹脂各10 g,裝具塞瓶中,每種樹脂稱取兩份,每份樹脂中加粗提液50 mL(經(jīng)前期試驗(yàn)確定的加量),30℃,120 r/min振蕩吸附過夜,真空抽濾,抽濾后每份樹脂中加蒸餾水50 mL,30℃振蕩洗滌5 min,然后抽濾,分別檢測(cè)吸附液和水洗液。在吸附后的樹脂中各加入40%乙醇50 mL,30℃振蕩120 min解析,然后真空抽濾,解析液取樣檢測(cè),重復(fù)上述解析過程,共解析3次,平均結(jié)果見表1。
表1 4種樹脂吸附和解析率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
從上述結(jié)果可知:XAD4樹脂和LX-18C樹脂的吸附率、水洗率、解析率都較理想,從樹脂來源和成本綜合考慮我們選擇XAD4樹脂繼續(xù)以下實(shí)驗(yàn)。
3.4 XAD4樹脂的吸附時(shí)間稱取預(yù)處理的XAD4樹脂100 g,加粗提液500 mL,每隔30 min,取樣檢測(cè)羥基酪醇的峰面積,計(jì)算吸附率。結(jié)果見表2(表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為平行實(shí)驗(yàn)2次的平均結(jié)果)。
表2 XAD4樹脂吸附時(shí)間的選擇
從上述結(jié)果可知:XAD4樹脂吸附120 min后,吸附率可達(dá)90.2%,因此吸附時(shí)間以120 min為宜。
3.5 乙醇解析濃度的確定取上述吸附羥基酪醇的樹脂100 g,加蒸餾水500 mL洗滌,真空抽濾,洗水取樣檢測(cè),峰面積為55 985,羥基酪醇損失率為2.4%;稱取上述抽濾后的樹脂10 g,共3份,每份中分別加入20%、40%、60%的乙醇50 mL,37℃振蕩解析,解析120 min后取樣檢測(cè),按上述條件再重復(fù)解析一次,結(jié)果見表3(表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為平行實(shí)驗(yàn)2次的平均結(jié)果)。
從上述結(jié)果可知:選用60%乙醇解析,兩次解析率之和為89.3%。
3.6 XAD4樹脂的放大實(shí)驗(yàn)稱100 g經(jīng)處理的XAD4樹脂,加入500 mL上述澄清液,吸附飽和、洗滌后加入60%乙醇500 mL,37℃振蕩解析120 min,抽濾收集解析液,按以上條件再解析一次,將兩次解析液合并,取樣待檢,然后將合并的解析液濃縮至45 mL,取樣待檢。用乙酸乙酯進(jìn)行萃取,經(jīng)3次萃取后合并萃取液,總體積為300 mL,將萃取液置旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中蒸干,干燥器干燥24 h稱質(zhì)量(蒸發(fā)干燥后的瓶質(zhì)量減去蒸發(fā)前的瓶質(zhì)量),得到羥基酪醇的干質(zhì)量為438.7 mg,蒸餾瓶用60%甲醇溶解并洗滌,溶解樣定容到30 mL,取樣待檢,結(jié)果見表4。
表3 不同含乙醇量解析的解析結(jié)果
表4 XAD4樹脂的放大實(shí)驗(yàn)結(jié)果
從上述結(jié)果可知:采用XAD4樹脂分離純化羥基酪醇其吸附率為91.1%,解析率為91.6%,純度可達(dá)44.1%。
4.1 本實(shí)驗(yàn)采用樹脂靜態(tài)吸附和靜態(tài)解析,簡(jiǎn)化了工藝,工業(yè)上只需帶攪拌的搪瓷罐進(jìn)行吸附和解析,省去了樹脂柱,降低了成本,具有實(shí)用價(jià)值。
4.2 羥基酪醇為油狀物,濃縮后不能用常規(guī)的噴霧干燥器干燥,在濃縮物中加入適當(dāng)?shù)奶畛鋭?,使產(chǎn)品成粉末狀,還有待進(jìn)一步研究。
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