姜 倩,張加研,雷福厚,劉祖廣
·研究報(bào)告——生物質(zhì)活性成分·
大孔吸附樹(shù)脂AB- 8分離肉桂原花青素的研究
姜 倩1,張加研,雷福厚2,劉祖廣2
(1.西南林業(yè)大學(xué) 材料工程學(xué)院,云南 昆明 650224;2.廣西民族大學(xué) 廣西林產(chǎn)化學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西 南寧 530006)
采用AB- 8大孔吸附樹(shù)脂分離肉桂原花青素, 將1 000 mg肉桂原花青素初提物溶解在少量60%乙醇中,制得的濃溶液勻速加入吸附柱中,分別用10%、50%、70%、100%體積分?jǐn)?shù)的乙醇對(duì)吸附在樹(shù)脂上的原花青素進(jìn)行梯度洗脫。從10%乙醇的洗脫液中可以得到F10290 mg,從50%乙醇的洗脫液中可以得到F50150 mg,從70%乙醇的洗脫液中可以得到F70410 mg,從100%乙醇的洗脫液中可以得到F10080 mg。4部分中,純度最高的為F10,為90.03%,純度最低的為F100,為42.11%。洗脫過(guò)程中原花青素回收率達(dá)到93%。分析不同體積分?jǐn)?shù)的乙醇洗脫液中原花青素平均聚合度和抗氧化性,結(jié)果顯示10%~50%乙醇洗脫液中主要為低聚體,而70%~100%乙醇洗脫液中主要為高聚體,10%乙醇洗脫液中原花青素的抗氧化性最高,對(duì)DPPH ·清除的IC50為0.91 g/L。
原花青素;分級(jí)處理;抗氧化性
通常所稱(chēng)的肉桂為樟科喬木植物肉桂(CinnamomumcassiaPresl)的干皮和粗枝皮[1],肉桂樹(shù)的嫩葉(桂枝)、幼嫩果實(shí)(桂丁)、葉都可以入藥[2]。在我國(guó)肉桂主要分布于廣西、廣東,其次是海南、云南、福建,而四川、江西、貴州、湖南、浙江、臺(tái)灣南部也有少量的栽培,到2000年為止,全國(guó)肉桂產(chǎn)量占世界的38.1%[3],而廣西、廣東兩省肉桂產(chǎn)量占我國(guó)肉桂產(chǎn)量的95%以上[4]。廣西作為我國(guó)最大的肉桂產(chǎn)區(qū),主要分布于防城與西江流域[5]。原花青素屬黃酮類(lèi)物質(zhì),以?xún)翰杷?、表兒茶素及其取代物作為結(jié)構(gòu)單元,具有多種生物活性,在食品、保健品、化妝品等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景[6],1995年被美國(guó)公眾評(píng)為最受歡迎的10種植物藥之一[7]。按照原花青素聚合度的大小,通常將二~四聚體稱(chēng)為低聚原花青素(OPC),五聚體以上的稱(chēng)為多聚原花青素(PPC),OPC與PPC相比,OPC在抗氧化、酶抑制、預(yù)防心血管疾病、抗癌、抗炎止痛、止血、增進(jìn)免疫調(diào)節(jié),促進(jìn)心臟缺血后復(fù)蘇,防止動(dòng)脈硬化,減少對(duì)皮膚的刺激和抗糖尿病等方面有顯著的生物活性[8],其在體內(nèi)的抗氧化能力是VE的50倍、Vc的20倍[9]。Gu等[10]對(duì)41種食品中原花青素的含量進(jìn)行評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)肉桂中原花青素含量最高,然而其中高聚原花青素占49.3%,高聚原花青素由于受到空間位阻的影響,生物活性降低。因此為了有效發(fā)揮原花青素的抗氧化性,需對(duì)原花青素進(jìn)行分級(jí)處理,富集原花青素低聚體成分,提高原花青素生物功效。本實(shí)驗(yàn)采用資源豐富的廣西肉桂為原材料,提取的原花青素以及用AB- 8大孔吸附樹(shù)脂對(duì)肉桂原花青素按聚合度進(jìn)行分離,以期為肉桂原花青素的工業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用提供參考。
1.1 材料與儀器
無(wú)水乙醇、甲醇、丙酮、香草醛、鹽酸(分析純,上海國(guó)藥集團(tuán)有限公司);(+)-兒茶素標(biāo)準(zhǔn)品、(- )-表兒茶素標(biāo)準(zhǔn)品、原花青素標(biāo)準(zhǔn)品(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)檢定所), 1,1-二苯基苦基苯肼(DPPH ·),AB- 8大孔吸附樹(shù)脂。TU-1810DASPC型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司),Agilent 1200series 高效液相色譜儀。
1.2 肉桂原花青素的提取
1.2.1 原花青素的提取 分別稱(chēng)取5 000.0 mg 肉桂粉末(0.078~0.178 mm)于500 mL三口燒瓶中,分別量取蒸餾水、無(wú)水乙醇、 60%乙醇、無(wú)水丙酮各150 mL,置于預(yù)熱的50 ℃恒溫水浴鍋中,安裝好冷凝管、磁力攪拌器攪拌,啟動(dòng)攪拌裝置提取1.5 h,隨后取出燒瓶并冷卻至室溫,過(guò)濾后,濾液利用石油醚萃取,萃取液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器于45±5 ℃減壓干燥,得到干燥肉桂原花青素初提物,稱(chēng)質(zhì)量,利用公式(1)計(jì)算出初提物提取率。
(1)
式中:y—初提物提取率,%;m—肉桂粉末質(zhì)量,mg;m1—初提物質(zhì)量,mg。
1.2.2 初提物中原花青素含量以及原花青素提取率測(cè)定 在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件下用香草醛-鹽酸法測(cè)定原花青素的含量[11],稱(chēng)取2 mg初提物,置于10 mL比色管中,用甲醇定容,將其配制成0.2 g/L的初提物甲醇溶液,取0.5 mL初提物甲醇溶液加入10 mL比色管中后,依次加入3 mL 40 g/L的香草醛-甲醇溶液,1.5 mL濃鹽酸,加塞搖勻,在20±1 ℃避光條件下反應(yīng)15 min后,于500 nm處測(cè)其吸光度,利用(+)-兒茶素標(biāo)準(zhǔn)品建立標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),稱(chēng)取10 mg(+)-兒茶素標(biāo)準(zhǔn)品,甲醇溶解定容至25 mL,質(zhì)量濃度為0.4 g/L,混勻(避光保存)。分別取0、 2、 4、 6、 8、 10 mL至10 mL比色管中,甲醇定容至 10 mL(質(zhì)量濃度分別為:0、 0.08、 0.16、 0.24、 0.32、 0.4 g/L)。在上述條件下反應(yīng)并測(cè)定吸光度,以此繪制(+)-兒茶素標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。利用標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)計(jì)算得到溶液中原花青素濃度,并利用公式(2)計(jì)算初提物中原花青素質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(2)
式中:y1—初提物中原花青素質(zhì)量分?jǐn)?shù),%;ci—初提物甲醇溶液中原花青素質(zhì)量濃度,g/L;Vi—初提物甲醇溶液體積,mL;mi—初提物質(zhì)量,mg。
利用公式(3)計(jì)算出原花青素提取率。
(3)
式中:y2—原花青素提取率,%;y1—初提物原花青素質(zhì)量分?jǐn)?shù),%;m—肉桂皮粉末質(zhì)量,mg;m1—初提物質(zhì)量,mg。
1.3 AB- 8大孔吸附樹(shù)脂對(duì)原花青素分級(jí)處理
1.3.1 原料的制備 選擇原花青素提取率最高的提取條件進(jìn)行提取,提取后溶液用石油醚萃取,萃取后溶液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器于45±5 ℃溫度下蒸餾除去乙醇、水,既得所需原料樣品。
1.3.2 原花青素的分級(jí) 將1 000 mg肉桂原花青素初提物作為樣品溶解在少量60%乙醇中,制得的濃溶液勻速加入吸附柱中,依次用10%、 50%、 70%、 100%體積分?jǐn)?shù)的乙醇溶液進(jìn)行梯度洗脫,分批收集不同體積分?jǐn)?shù)乙醇的洗脫液。
1.3.3 樣品原花青素含量及回收率測(cè)定 對(duì)各部分洗脫液于45±5 ℃溫度下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收溶劑,所得樣品分別標(biāo)記為F10、F50、F70、F100,稱(chēng)質(zhì)量并利用公式(4)計(jì)算回收率。
(4)
式中:R—樣品回收率,%;mi—各部分洗脫液所得樣品質(zhì)量,mg;m樣—上柱樣品質(zhì)量,mg。
按照1.2.2節(jié)所述香草醛-鹽酸法測(cè)定樣品中原花青素含量。
1.4 平均聚合度的測(cè)定
1.4.1 測(cè)定原理 本試驗(yàn)采用HPLC法測(cè)定聚合度,然而HPLC法不能直接測(cè)定原花青素(PC)的平均聚合度,測(cè)定之前先采用硫解法預(yù)處理,PC可在親核試劑存在的酸性條件下降解,末端的黃烷3-醇結(jié)構(gòu)單元(兒茶素或表兒茶素)被釋放出來(lái)的同時(shí),另一結(jié)構(gòu)片段(延伸單元)中C環(huán)4位所形成的碳正離子易被適當(dāng)?shù)挠H核試劑捕捉,從而形成親核試劑附加產(chǎn)物。這兩個(gè)片段可直接由HPLC得到對(duì)應(yīng)的峰面積,利用建立的(+)-兒茶素、 (- )-表兒茶素、硫解目標(biāo)產(chǎn)物的峰面積標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的物質(zhì)的量。然后利用公式計(jì)算聚合度。
1.4.2 色譜分析條件 色譜柱:Agilent Analytical Eclipse XDB-C18柱(4.6 mm×150 mm,0.5 μm);流動(dòng)相A:水(含TFA 0.1%),B:乙腈體系(含TFA 0.1%);梯度洗脫0~40 min (4%~25% B),40~45 min (25%~30% B),45~55 min(30%~95% B),55~65 min(95%~4% B);柱溫30 ℃;流速1.0 mL/min;進(jìn)樣量0.01 mL;檢測(cè)波長(zhǎng)280 nm。
1.4.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的建立
1.4.3.1 (+)-兒茶素標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的建立 分別稱(chēng)取(+)-兒茶素標(biāo)準(zhǔn)品0.000 1、 0.000 2、 0.000 6、 0.001 2、 0.001 8和0.002 8 mg,置于10 mL容量瓶,用甲醇定容,不同濃度的(+)-兒茶素甲醇溶液,過(guò)濾后進(jìn)行高效液相色譜分析,以(+)-兒茶素質(zhì)量為橫坐標(biāo),以峰面積為縱坐標(biāo)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)并擬合回歸方程。
1.4.3.2 (- )-表兒茶素標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的建立 分別稱(chēng)取(- )-表兒茶素標(biāo)準(zhǔn)品0.000 1、 0.000 2、 0.000 6、 0.000 8、 0.001 2和0.001 8 mg,置于10 mL容量瓶,用甲醇定容,不同濃度的(- )-表兒茶素甲醇溶液,過(guò)濾后進(jìn)行高效液相色譜分析,以(- )-表兒茶素質(zhì)量為橫坐標(biāo),以峰面積為縱坐標(biāo)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)并擬合回歸方程。
1.4.3.3 硫解目標(biāo)產(chǎn)物標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的建立
A)硫解反應(yīng):樣品溶液配制:精確稱(chēng)取提取獲得的肉桂原花青素樣品10 mg置于10 mL容量瓶,用 60%乙醇定容,得到質(zhì)量濃度為1 g/L的溶液。2-巰基乙醇反應(yīng)液的配置:分別精確量取2.5 mL 2-巰基乙醇、 27.5 mL乙醇、 16 mL蒸餾水、 4 mL 4%鹽酸水溶液,充分混勻。硫解反應(yīng):分別取0.1 mL樣品溶液、 0.4 mL 2-巰基乙醇反應(yīng)液于試管內(nèi),充分混勻,以0.1 mL 60%乙醇、 0.4 mL 2-巰基乙醇反應(yīng)液為對(duì)照。于70 ℃恒溫水浴條件下反應(yīng)4 h,放置室溫冷卻。
B)硫解目標(biāo)產(chǎn)物的HPLC分析及制備:利用硫解反應(yīng)液,2-巰基乙醇標(biāo)準(zhǔn)品溶液、(+)-兒茶素、(- )-表兒茶素標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行HPLC分析,得到反應(yīng)產(chǎn)生的硫解目標(biāo)產(chǎn)物的波峰。將硫解反應(yīng)擴(kuò)大,反應(yīng)后溶液經(jīng)大孔樹(shù)脂HP-20吸附,用蒸餾水洗脫,除去剩余的2-巰基乙醇、鹽酸等,用甲醇洗脫后溶液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)蒸干后既得到硫解目標(biāo)產(chǎn)物。將樣品用少量蒸餾水溶解,上Sephadax柱,依次用400 mL 20%、 40%、 60%、 80%甲醇洗脫,以薄層層析為指導(dǎo)合并洗脫液,再以HPLC分析為指導(dǎo),找到硫解目標(biāo)產(chǎn)物,將硫解目標(biāo)產(chǎn)物干燥。然后將硫解目標(biāo)產(chǎn)物用少量蒸餾水溶解上CG161M柱進(jìn)行純化,依次用200 mL 10%、 30%、 50%、 70%、 80%甲醇洗脫,以薄層層析為指導(dǎo)合并洗脫液,再以高效液相色譜分析為指導(dǎo),找到硫解目標(biāo)產(chǎn)物,將硫解目標(biāo)產(chǎn)物命名為2-ME-ec[12]。
C)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn):以制備的硫解目標(biāo)產(chǎn)物為標(biāo)準(zhǔn)品,分別稱(chēng)取硫解目標(biāo)產(chǎn)物0.000 5、 0.001、 0.002、 0.004、 0.006和0.008 mg,置于10 mL容量瓶,用甲醇定容,不同濃度的硫解目標(biāo)產(chǎn)物溶液,過(guò)濾后進(jìn)行高效液相色譜分析,以硫解目標(biāo)產(chǎn)物質(zhì)量為橫坐標(biāo),以峰面積為縱坐標(biāo)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)并擬合回歸方程。
1.4.3.4 平均聚合度的計(jì)算 待測(cè)樣品按照1.4.3.3節(jié)硫解反應(yīng)的方法處理以后,經(jīng)HPLC分析檢測(cè)得到其相對(duì)應(yīng)的(+)-兒茶素、(- )-表兒茶素、硫解目標(biāo)產(chǎn)物的峰面積,再根據(jù)相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)計(jì)算得到相對(duì)應(yīng)的物質(zhì)的量,由公式(6)計(jì)算出其平均聚合度。
(5)
1.5 抗氧化性的測(cè)定
本實(shí)驗(yàn)采用測(cè)定DPPH ·自由基清除率來(lái)評(píng)價(jià)樣品抗氧化性,DPPH ·自由基清除率越高則說(shuō)明該樣品抗氧化性越強(qiáng)。將F10、 F50、 F70、 F100以及Vc(Vc作為對(duì)照品)用60%乙醇配制成不同濃度的溶液,濃度分別為0.5、 1.0、 1.5、 2.0、 2.5、 3.0、 3.5 和4.0 g/L,用60%乙醇配制100 mL 0.000 2 mol/L 的DPPH·自由基溶液,向2 mL DPPH ·自由基溶液中加入2 mL樣品溶液,使總體積為4 mL,搖勻,避光,于40 ℃水浴中放置30 min后,測(cè)定其在517 nm處的吸光值(A樣品);向2 mL 60%乙醇中加2 mL樣品,記錄吸光值(A對(duì)照),向2 mL 60%乙醇中加2 mL DPPH ·自由基溶液,記錄吸光值(A空白),即空白對(duì)照。
η=1-(A樣品-A對(duì)照)/A空白×100%
(6)
式中:η—DPPH ·自由基清除率,%;A樣品—DPPH ·自由基溶液與樣品溶液反應(yīng)后吸光光度值;A對(duì)照—60%乙醇中加入樣品后吸光光度值;A空白—DPPH ·自由基溶液中加入60%乙醇后吸光光度值。
1.6 紅外光譜試
分級(jí)后的樣品采用溴化鉀壓片法(溴化鉀與樣品質(zhì)量比100 ∶1)進(jìn)行紅外光譜測(cè)定,與原花青素標(biāo)準(zhǔn)品的紅外光譜進(jìn)行對(duì)照。
2.1 原花青素提取試驗(yàn)結(jié)果
2.1.1 初提物原花青素含量
2.1.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的建立 以(+)-兒茶素標(biāo)準(zhǔn)品所作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),擬合回歸線(xiàn)性方程:y= 353.516 2x-14.230 8,相關(guān)系數(shù)R2= 0.999 6,式中:x為(+)-兒茶素質(zhì)量濃度,g/L;y為吸光度。
2.1.1.2 初提物原花青素含量 無(wú)水乙醇、60%乙醇、無(wú)水丙酮、蒸餾水4種溶劑對(duì)肉桂原花青素進(jìn)行提取,但是由于用蒸餾水提取原花青素,提取液很難在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器下濃縮干燥,因此無(wú)法完成后續(xù)測(cè)定。從表1中可以得到利用無(wú)水乙醇、60%乙醇、無(wú)水丙酮3種溶劑提取肉桂原花青素,初提物提取率分別為11.39%、 12.72%、 11.95%,初提物中原花青素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75.38%、 85.25%、 71.32%,原花青素提取率分別8.58%、 10.84%、 8.52%。因此從提取物原花青素的含量來(lái)看,可以確定肉桂原花青素的提取溶劑為60%乙醇。
2.1.2 初提物提取率以及原花青素提取率 表1為初提物提取率、原花青素含量以及原花青素提取率,從表1可以看出,利用無(wú)水乙醇、60%乙醇、無(wú)水丙酮3種溶劑提取肉桂原花青素,利用公式(1)計(jì)算初提物提取率分別為11.39%、 12.72%、 11.95%,利用公式(3)計(jì)算原花青素提取率分別為8.58%、 10.84%、 8.52%,3種溶劑提取效果的明顯不同,是由于無(wú)水乙醇以及丙酮的極性與60%乙醇相比較小,與肉桂原花青素的極性相比存在較大差異,而60%乙醇與肉桂原花青素的極性差異較小,根據(jù)相似相溶原理,60%乙醇對(duì)肉桂原花青素的提取率最高,因此可以確定肉桂原花青素的提取溶劑為60%乙醇。
表1 肉桂原花青素初提試驗(yàn)結(jié)果
表2分級(jí)處理試驗(yàn)結(jié)果
2.2 分級(jí)處理試驗(yàn)結(jié)果
表2為分級(jí)處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果,大孔吸附樹(shù)脂AB- 8 吸附肉桂原花青素,經(jīng)10%、 50%、 70%、 100%乙醇梯度洗脫后得到4部分樣品,樣品分別標(biāo)記為:F10、F50、F70、F100,4部分中質(zhì)量最大的是F70為410 mg、純度為87.21%;樣品純度最高的是F10為90.03%;F100純度較低為42%,整個(gè)過(guò)程的回收率為93%。AB- 8大孔吸附樹(shù)脂為弱極性樹(shù)脂,在吸附過(guò)程中樹(shù)脂與極性較小部分作用力較強(qiáng),而對(duì)于解吸過(guò)程中,不斷增加乙醇濃度,洗脫液極性逐漸減小,依據(jù)相似相溶原理極性較大的部分被最先洗脫下來(lái),極性較小的部分被最后被洗脫下來(lái),因此F10部分極性大于其他3個(gè)部分,F(xiàn)100部分的極性最小。
2.3 平均聚合度測(cè)定
2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的建立
2.3.1.1 (+)-兒茶素標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的建立 按1.4.3.1節(jié)配制不同濃度的(+)-兒茶素標(biāo)準(zhǔn)品甲醇溶液,過(guò)濾后進(jìn)行HPLC分析。所得標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)經(jīng)擬合回歸后得到線(xiàn)性方程:y=513.2x+11.462,R2=0.999 2,式中:x為(+)-兒茶素質(zhì)量,mg;y為吸收峰面積。
2.3.1.2 (- )-表兒茶素標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的建立 按1.4.3.2節(jié)配制不同濃度的(- )-表兒茶素標(biāo)準(zhǔn)品甲醇溶液,過(guò)濾后進(jìn)行HPLC分析。所得標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)經(jīng)擬合回歸后得到線(xiàn)性方程:y=618.43x+6.791 3,R2= 0.999 9,式中:x為(- )-表兒茶素質(zhì)量,mg;y為吸收峰面積。
2.3.1.3 硫解目標(biāo)產(chǎn)物標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的建立 按1.4.3.3節(jié)制備的硫解目標(biāo)產(chǎn)物2-ME-ec為標(biāo)準(zhǔn)品,配制不同濃度的硫解目標(biāo)產(chǎn)物溶液,過(guò)濾后進(jìn)行HPLC分析。所得標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)經(jīng)擬合回歸后得到線(xiàn)性方程:y=309.76x-15.298,R2= 0.999 9,式中:x為2-ME-ec質(zhì)量,mg;y為吸收峰面積。
2.3.2 平均聚合度計(jì)算 樣品與巰基乙醇反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)HPLC分析,得到相對(duì)應(yīng)的(+)-兒茶素、(- )-表兒茶素、2-ME-ec的峰面積,由公式(6)計(jì)算出其平均聚合度,各部分物質(zhì)的量及聚合度結(jié)果如表3所示,利用60%乙醇提取肉桂原花青素得到原料聚合度為6.2,對(duì)吸附在大孔吸附樹(shù)脂上的原料進(jìn)行洗脫,10%乙醇溶液洗脫下來(lái)的部分聚合度為2.7,50%乙醇溶液洗脫下來(lái)的部分聚合度為4.5,70%乙醇溶液洗脫下來(lái)的部分聚合度為7.1,100%乙醇溶液洗脫下來(lái)的部分聚合度為6.9。因此當(dāng)乙醇在10%~50%時(shí)洗脫下來(lái)的原花青素平均聚合度為2~5,可以認(rèn)為主要為低聚體;當(dāng)乙醇在70%~100%時(shí)洗脫下來(lái)的原花青素平均聚合度大于5,可以認(rèn)為主要為高聚體。
表3 AB- 8大孔吸附樹(shù)脂分離原花青素結(jié)果
2.4 抗氧化試驗(yàn)結(jié)果
表4 不同組分及聚合度對(duì)DPPH ·自由基清除的IC50值
抗氧化性與聚合度的關(guān)系如表4所示,可以得出聚合度越低抗氧化性越高,原花青素的抗氧化性取決于其分子結(jié)構(gòu)及分子中大量酚羥基的存在[13],隨著聚合度的增加,分子中越來(lái)越多的酚羥基形成了分子內(nèi)氫鍵,使其自由基清除能力呈下降趨勢(shì)[14]。圖1為分級(jí)處理后每部分樣品濃度與抗氧化性之間的關(guān)系,通過(guò)擬合方程,F(xiàn)10、 F50、 F70、 F100樣品及Vc 的IC50值分別為0.91、 1.28、 1.37、 1.71和3.21 g/L,在同一濃度時(shí),F(xiàn)10部分的自由基清除率都明顯高于其他4個(gè)部分,當(dāng)質(zhì)量濃度為4 g/L時(shí)F10、 F50、 F70、 F1004部分以及Vc清除率分別為:93.54%、 81.34%、 79.83%、 77.54%、 52.33%,說(shuō)明F10的抗氧化性大于其他4個(gè)部分,同時(shí)可以得到Vc的IC50值是肉桂原花青素低聚體IC50的3.5倍,也就是肉桂原花青素低聚體的抗氧化性是Vc的3.5倍。
圖1 不同組分對(duì)DPPH ·自由基的清除率 圖2 紅外光譜圖
Fig.1 The scavenging rate curves of different
Fig.2 IR spectrafractions for DPPH·
2.5 分級(jí)產(chǎn)物的紅外光譜分析
比較原料、F10、F50、F70以及F1005個(gè)紅外光譜圖,特征碳骨架振動(dòng)產(chǎn)生特征峰的波形、頻率和強(qiáng)度相近,同時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)品原花青素的光譜特征極為相似,如圖2中可以看到肉桂原花青素的特征骨架振動(dòng)主要集中在3600~3000、1700~1000和850~650 cm-1區(qū)域。其中3450.60 cm-1峰為原花青素分子中羥基的伸縮振動(dòng);1624.05、 1533.40和1460.11 cm-1是苯環(huán)的骨架振動(dòng)特征吸收峰;1 265.30、1 055.06 cm-1吸收峰為C環(huán)中的C—O—C伸縮振動(dòng);1112.94 cm-1吸收峰為C環(huán)中的C—H伸縮振動(dòng);當(dāng)苯環(huán)上有3個(gè)相鄰的H存在時(shí),指紋區(qū)域850~750 cm-1出現(xiàn)較強(qiáng)的吸收峰,在圖中807.61、 787 cm-1的吸收峰,可能是原花青素C2、 C3、 C4結(jié)構(gòu)中3個(gè)相鄰H產(chǎn)生的。
3.1 采用無(wú)水乙醇、60%乙醇、無(wú)水丙酮3種溶劑對(duì)肉桂原花青素進(jìn)行提取,初提物提取率分別為11.39%、 12.72%、 11.95%,初提物中原花青素為75.38%、 85.25%、 71.32%,原花青素提取率分別8.58%、 10.84%、 8.52%,確定肉桂原花青素的提取溶劑為60%乙醇。
3.2 大孔吸附樹(shù)脂AB- 8吸附肉桂原花青素初提物,經(jīng)10%、 50%、 70%、 100%乙醇梯度洗脫后得到4部分樣品,樣品分別標(biāo)記為:F10、F50、F70、F100,4部分中質(zhì)量最大的是F70為410 mg、純度為87.21%;樣品純度最高的是F10為90.03%;F100純度較低為42%,整個(gè)過(guò)程的回收率為93%。
3.3 洗脫液中原花青素的平均聚合度隨乙醇濃度的提高而升高,當(dāng)乙醇在10%~50%時(shí)洗脫液中原花青素的平均聚合度為2~5,可以認(rèn)為主要為低聚體。當(dāng)乙醇在70%~100%時(shí)洗脫液中原花青素的平均聚合度為大于5,可以認(rèn)為主要為原花青素高聚體。
3.4 原花青素抗氧化活性受聚合度影響,F(xiàn)10、F50、F70、F100各部分樣品及Vc 的IC50值分別為0.91、 1.28、 1.37、 1.71和3.21 g/L,當(dāng)質(zhì)量濃度為4 g/L時(shí)F10、F50、F70、F1004部分以及Vc清除率分別為:93.54%、 81.34%、 79.83%、 77.54%、 52.33%,低聚體的抗氧化性高于高聚體的抗氧化性。
3.5 紅外光譜分析經(jīng)分級(jí)得到的各部分結(jié)構(gòu)和原花青素標(biāo)準(zhǔn)品的結(jié)構(gòu)基本一致。
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計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具 竭誠(chéng)歡迎使用檢定
松香色度標(biāo)準(zhǔn)塊
本產(chǎn)品具有國(guó)內(nèi)行業(yè)中質(zhì)量檢驗(yàn)的權(quán)威性 長(zhǎng)期、周到的售后服務(wù)讓客戶(hù)無(wú)后顧之憂(yōu)
松香色度標(biāo)準(zhǔn)裝置(又名《松香顏色分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》玻璃比色塊),是符合我國(guó)松香光學(xué)特性具有完整體系的松香顏色分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。1982年榮獲林業(yè)部科技成果二等獎(jiǎng)。1987年至今,被《脂松香》、《松香試驗(yàn)方法》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所采用,并多次經(jīng)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局復(fù)查考核合格。
Isolation of Cinnamon Proanthocyanidins by AB- 8 Macroporous Adsorption Resin
JIANG Qian1,ZHANG Jia-yan1,LEI Fu-hou2,LIU Zu-guang2
(1.Faculty of Material Engineering,Southwest Forestry College, Kunming 650224, China; 2.Guangxi Key Laboratory of Chemistry and Engineering of Forest Products,Guangxi University for Nationalities, Nanning 530006, China)
Isolation of cinnamon proanthocyanidins was performed on AB- 8 resin.1000 mg procyanidins raw materials were dissolved in small amount of 60% ethanol,then the concentrated solution was added to adsorption column in a constant rate.Ethanol solutions with volume fraction of 10%,50%,70%,100% were selected in gradient eluting by AB- 8 resin.The mass of F10that could be obtained from the ethanol 10% eluent was 290 mg;that of F50obtained from the ethanol 50% eluent was 150 mg; that of F70was 410 mg; that of F100was 80 mg.The sample with the highest purity in the four parts was F10, and its purity was 90.03%.The F100had the lowest purity in the four parts,and its purity was 42.11%.The eluting recovery achieved 93%.According to the analysis of polymerization degree and antioxidant activity,10%~50% ethanol eluent contained mainly oligomeric proanthocyanidins (OPC),70%~100% ethanol eluent contained polymeric proanthocyanidins (PPC).The antioxidative activity of 10% ethanol eluent was the highest.
proanthocyanidins;fractionation;antioxidative activity
聯(lián)系地址:210042 南京市鎖金五村16號(hào)中國(guó)林科院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所電 話(huà):(025)85482449,85482533聯(lián)系人:譚衛(wèi)紅傳 真:(025)85482450
10.3969/j.issn.1673-5854.2015.01.005
2014- 08- 07
廣西林產(chǎn)化學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金(GXFC12-04) 作者簡(jiǎn)介:姜 倩(1987— ),女,內(nèi)蒙古牙克石人,碩士,研究方向?yàn)樘崛∥锘瘜W(xué)與生物質(zhì)化學(xué)品
TQ35
A
1673-5854(2015)01- 0026- 07
*通訊作者:張加研(1964—),男,四川樂(lè)山人,教授,博士,從事天然產(chǎn)物提取及加工方面的研究及教學(xué);E-mail:245385416@qq.com。