本發(fā)明涉及離子液體應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種采用低共熔溶劑提取石榴皮中多酚類物質(zhì)的方法。
背景技術(shù):
離子液體具有蒸汽壓低、不可燃、溶解性和導(dǎo)電性優(yōu)良、電化學(xué)穩(wěn)定窗口寬等獨特的物理化學(xué)性質(zhì),在分離技術(shù)、生物催化、有機合成和電化學(xué)等領(lǐng)域倍受關(guān)注。然而,離子液體存在合成過程復(fù)雜、提純困難、成本較高等缺點,從而限制了其大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用和發(fā)展。此外,有關(guān)毒理研究表明,吡啶和咪唑類離子液體并非完全“綠色”,其毒性與傳統(tǒng)有機溶劑相當(dāng),甚至大于傳統(tǒng)有機溶劑。因此,尋找合成簡單、經(jīng)濟且更為綠色的替代溶劑具有十分重要的意義。
2003年,Abbott等首次發(fā)現(xiàn)了一種由季銨鹽和酰胺化合物形成的物理化學(xué)性質(zhì)優(yōu)良的溶劑—低共熔溶劑(Deep Eutectic Solvents)。這種溶劑無毒性,可生物降解,且合成過程原子利用率達100%,是一種新型的綠色溶劑。低共熔溶劑的物理化學(xué)性質(zhì)與離子液體極其相似,因此也有人把它歸為一類新型離子液體或離子液體類似物。目前,低共熔溶劑已引起了世界各國研究者的廣泛重視,并在分離過程、化學(xué)反應(yīng)、功能材料和電化學(xué)等領(lǐng)域顯示出良好的應(yīng)用前景。
另外,現(xiàn)有技術(shù)中石榴加工副產(chǎn)品—石榴皮中含有多酚類物質(zhì),主要是綠原酸、鞣花酸等等。綠原酸具有抗氧化、抗菌、抗毒,消除自由基、抗衰老、抗骨骼肌肉老化等許多用處;鞣花酸則表現(xiàn)出對化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)癌變及其他多種癌變有明顯的抑制作用,特別是對結(jié)腸癌、食管癌、肝癌、肺癌、舌及皮膚癌等有很好的抑制作用?,F(xiàn)有技術(shù)中石榴皮的提取工藝存在提取不徹底,工藝復(fù)雜等等的缺陷。
因此,亟需提供一種操作簡單、提取徹底的提取石榴皮中多酚類物質(zhì)的方法。目前,國內(nèi)外還未發(fā)現(xiàn)采用低共熔溶劑提取石榴皮中多酚類物質(zhì)的相關(guān)報道。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種采用合成簡單、溶解性高、安全綠色的低共熔溶劑提取石榴皮中多酚類物質(zhì)的方法,具有操作簡單、提取徹底的優(yōu)點。
本發(fā)明所述的采用低共熔溶劑提取石榴皮中多酚類物質(zhì)的方法,包括以下步驟:
(1)材料準(zhǔn)備:將石榴皮干燥、粉碎、過篩;
(2)超聲加熱提取:將步驟(1)過篩后的石榴皮與低共熔溶劑混合,經(jīng)超聲加熱提取,石榴皮中的多酚類物質(zhì)被提取到低共熔溶劑中,得到含有多酚類物質(zhì)的低共熔溶劑;
(3)離心、稀釋、過濾:先將步驟(2)得到的含有多酚類物質(zhì)的低共熔溶劑離心后,取離心液,再向離心液中加入乙醇稀釋,最后經(jīng)有機濾膜過濾。
其中:
步驟(1)中石榴皮粉碎至60~120目。
步驟(2)中,低共熔溶劑的配置方法如下:先將氯化膽堿和乙二醇混合,在無水條件和攪拌下,加熱直至形成均一穩(wěn)定的透明溶液,最后密封保存。
所述的氯化膽堿和乙二醇的摩爾比為1:1~2。
所述的加熱溫度為65~80℃。
步驟(2)中,將步驟(1)過篩后的石榴皮與低共熔溶劑混合后,加入酸性物質(zhì)控制體系的pH值為3.0~3.2,加入表面活性劑后,再進行超聲加熱提取。
本發(fā)明通過添加酸性物質(zhì)控制體系的pH值,不僅增加了低共熔溶劑的表面張力,而且更有利于石榴皮中結(jié)合性多酚類物質(zhì)的釋放。
本發(fā)明通過添加表面活性劑與低共熔溶劑進行復(fù)配,調(diào)控低共熔溶劑的微觀結(jié)構(gòu),改變低共熔溶劑的密度和黏度,產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),提高多酚類物質(zhì)的溶解性。
所述的酸性物質(zhì)優(yōu)選鹽酸水溶液或乙酸水溶液,濃度為0.8~1.2mol/L。
所述的表面活性劑為吐溫類表面活性劑,表面活性劑與步驟(2)中低共熔溶劑的質(zhì)量體積比例是0.01~0.02g:1mL。
步驟(1)中過篩后的石榴皮與步驟(2)中低共熔溶劑的質(zhì)量體積比例是0.75~1.5g:1mL。
步驟(2)中超聲加熱提取時間為15~25min,超聲加熱提取溫度為50~80℃,超聲功率為90~110W。
步驟(3)中乙醇用量為步驟(2)中低共熔溶劑用量的0.1~0.2倍。
步驟(3)中于10000rpm、4℃條件下,離心8~15min。
步驟(3)中有機濾膜的孔徑為0.22μm,有機濾膜為市售產(chǎn)品,本發(fā)明優(yōu)選尼龍(聚酰胺)微孔濾膜。
本發(fā)明的有益效果如下:
(1)本發(fā)明低共熔溶劑具有制備工藝簡單、成本低、不采用有毒有害溶劑等優(yōu)點,為實際生產(chǎn)和應(yīng)用提供了有利條件;
(2)本發(fā)明采用低共熔溶劑提取石榴皮中多酚類物質(zhì)條件溫和、操作方便、對多酚類物質(zhì)提取徹底;
(3)本發(fā)明使石榴加工副產(chǎn)品石榴皮變廢為寶,對于石榴資源的有效利用及深層次產(chǎn)品加工與開發(fā)具有重要的意義。
附圖說明
圖1是實施例1多酚類標(biāo)準(zhǔn)品混合溶液的高效液相色譜圖。
圖2是實施例2石榴皮中多酚類物質(zhì)的高效液相色譜圖。
圖3是實施例3石榴皮中多酚類物質(zhì)的高效液相色譜圖。
圖4是實施例4石榴皮中多酚類物質(zhì)的高效液相色譜圖。
圖5是實施例5石榴皮中多酚類物質(zhì)的高效液相色譜圖。
圖6是實施例6石榴皮中多酚類物質(zhì)的高效液相色譜圖。
圖7是實施例7石榴皮中多酚類物質(zhì)的高效液相色譜圖。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步描述。
實施例1
配置氯化膽堿、乙二醇低共熔溶劑:
摩爾比為1:2的氯化膽堿和乙二醇在無水條件和攪拌下,70℃加熱直至形成均一穩(wěn)定的透明溶液,密封保存。
本發(fā)明將低共熔溶劑用于多酚類標(biāo)準(zhǔn)品的處理,并借助于高效液相色譜對多酚類物質(zhì)進行靈敏檢測。具體步驟如下;
(1)稱取一定量的綠原酸、鞣花酸兩種多酚類物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)品,加入乙醇溶解配成綠原酸、鞣花酸均為2.5×10-4mol/L的多酚類物質(zhì)的混合溶液;
(2)量取2.0mL步驟(1)中得到的混合溶液,加入2.0mL低共熔溶劑,渦旋振蕩15min,再經(jīng)0.22μm有機濾膜過濾;
(3)將步驟(2)得到的濾液在波長為276nm的條件下進行高效液相紫外檢測,色譜圖見圖1。
實施例2
采用實施例1制備的低共熔溶劑對石榴皮樣品中多酚類物質(zhì)進行提取,然后進行高效液相紫外檢測。具體步驟如下:
(1)材料準(zhǔn)備:將石榴皮干燥、粉碎至60~120目、過篩;
(2)超聲加熱提?。簩⒉襟E(1)過篩后的1.0g石榴皮放于4mL離心管中,加入1mL低共熔溶劑溶解,于65℃,90W功率,超聲加熱22.5min,石榴皮中的多酚類物質(zhì)被提取到低共熔溶劑中,得到含有多酚類物質(zhì)的低共熔溶劑;
(3)離心、稀釋、過濾:先將步驟(2)得到的含有多酚類物質(zhì)的低共熔溶劑在10000rpm,4℃條件下離心10min,取200μL離心液,再向離心液中加入200μL乙醇稀釋,最后經(jīng)0.22μm的有機濾膜過濾。
將過濾后的濾液在波長為276nm的條件下進行高效液相色譜分離紫外檢測器檢測,色譜圖見圖2。
以石榴皮質(zhì)量g為計算基準(zhǔn),此條件下提取綠原酸得率為28.249mg/g,鞣花酸得率為10.942mg/g。
實施例3
采用實施例1制備的低共熔溶劑對石榴皮樣品中多酚類物質(zhì)進行提取,然后進行高效液相紫外檢測。具體步驟如下:
(1)材料準(zhǔn)備:將石榴皮干燥、粉碎至60~120目、過篩;
(2)超聲加熱提?。簩⒉襟E(1)過篩后的1.5g石榴皮放于4mL離心管中,加入1mL低共熔溶劑溶解,于80℃,100W功率,超聲加熱15min,石榴皮中的多酚類物質(zhì)被提取到低共熔溶劑中,得到含有多酚類物質(zhì)的低共熔溶劑;
(3)離心、稀釋、過濾:先將步驟(2)得到的含有多酚類物質(zhì)的低共熔溶劑在10000rpm,4℃條件下離心12min,取200μL離心液,再向離心液中加入200μL乙醇稀釋,最后經(jīng)0.22μm的有機濾膜過濾。
將過濾后的濾液在波長為276nm的條件下進行高效液相紫外檢測,色譜圖見圖3。
以石榴皮質(zhì)量g為計算基準(zhǔn),此條件下提取綠原酸得率為20.815mg/g,鞣花酸得率為9.854mg/g。
實施例4
采用實施例1制備的低共熔溶劑對石榴皮樣品中多酚類物質(zhì)進行提取,然后進行高效液相紫外檢測。具體步驟如下:
(1)材料準(zhǔn)備:將石榴皮干燥、粉碎至60~120目、過篩;
(2)超聲加熱提?。簩⒉襟E(1)過篩后的1.25g石榴皮放于4mL離心管中,加入1mL低共熔溶劑溶解,于65℃,95W功率,超聲加熱15min,石榴皮中的多酚類物質(zhì)被提取到低共熔溶劑中,得到含有多酚類物質(zhì)的低共熔溶劑;
(3)離心、稀釋、過濾:先將步驟(2)得到的含有多酚類物質(zhì)的低共熔溶劑在10000rpm,4℃條件下離心15min,取200μL離心液,再向離心液中加入200μL乙醇稀釋,最后經(jīng)0.22μm的有機濾膜過濾。
將過濾后的濾液在波長為276nm的條件下進行高效液相紫外檢測,色譜圖見圖4。
以石榴皮質(zhì)量g為計算基準(zhǔn),此條件下提取綠原酸得率為24.355mg/g,鞣花酸得率為8.887mg/g。
實施例5
采用實施例1制備的低共熔溶劑對石榴皮樣品中多酚類物質(zhì)進行提取,然后進行高效液相紫外檢測。具體步驟如下:
(1)材料準(zhǔn)備:將石榴皮干燥、粉碎至60~120目、過篩;
(2)超聲加熱提取:將步驟(1)過篩后的1.0g石榴皮放于4mL離心管中,加入1mL低共熔溶劑溶解,加入濃度為1mol/L的鹽酸水溶液控制體系的pH值為3.0,加入表面活性劑0.01g吐溫80,于65℃,90W功率,超聲加熱22.5min,石榴皮中的多酚類物質(zhì)被提取到低共熔溶劑中,得到含有多酚類物質(zhì)的低共熔溶劑;
(3)離心、稀釋、過濾:先將步驟(2)得到的含有多酚類物質(zhì)的低共熔溶劑在10000rpm,4℃條件下離心10min,取200μL離心液,再向離心液中加入200μL乙醇稀釋,最后經(jīng)0.22μm的有機濾膜過濾。
將過濾后的濾液在波長為276nm的條件下進行高效液相色譜分離紫外檢測器檢測,色譜圖見圖5。
以石榴皮質(zhì)量g為計算基準(zhǔn),此條件下提取綠原酸得率為31.802mg/g,鞣花酸得率為13.251mg/g。
實施例6
采用實施例1制備的低共熔溶劑對石榴皮樣品中多酚類物質(zhì)進行提取,然后進行高效液相紫外檢測。具體步驟如下:
(1)材料準(zhǔn)備:將石榴皮干燥、粉碎至60~120目、過篩;
(2)超聲加熱提?。簩⒉襟E(1)過篩后的1.5g石榴皮放于4mL離心管中,加入1mL低共熔溶劑溶解,加入濃度為1mol/L的鹽酸水溶液控制體系的pH值為3.1,加入表面活性劑0.02g吐溫80,于80℃,100W功率,超聲加熱15min,石榴皮中的多酚類物質(zhì)被提取到低共熔溶劑中,得到含有多酚類物質(zhì)的低共熔溶劑;
(3)離心、稀釋、過濾:先將步驟(2)得到的含有多酚類物質(zhì)的低共熔溶劑在10000rpm,4℃條件下離心12min,取200μL離心液,再向離心液中加入200μL乙醇稀釋,最后經(jīng)0.22μm的有機濾膜過濾。
將過濾后的濾液在波長為276nm的條件下進行高效液相紫外檢測,色譜圖見圖6。
以石榴皮質(zhì)量g為計算基準(zhǔn),此條件下提取綠原酸得率為29.517mg/g,鞣花酸得率為12.438mg/g。
實施例7
采用實施例1制備的低共熔溶劑對石榴皮樣品中多酚類物質(zhì)進行提取,然后進行高效液相紫外檢測。具體步驟如下:
(1)材料準(zhǔn)備:將石榴皮干燥、粉碎至60~120目、過篩;
(2)超聲加熱提?。簩⒉襟E(1)過篩后的1.25g石榴皮放于4mL離心管中,加入1mL低共熔溶劑溶解,加入濃度為1.2mol/L的鹽酸水溶液控制體系的pH值為3.2,加入表面活性劑0.01g吐溫80,于65℃,95W功率,超聲加熱15min,石榴皮中的多酚類物質(zhì)被提取到低共熔溶劑中,得到含有多酚類物質(zhì)的低共熔溶劑;
(3)離心、稀釋、過濾:先將步驟(2)得到的含有多酚類物質(zhì)的低共熔溶劑在10000rpm,4℃條件下離心15min,取200μL離心液,再向離心液中加入200μL乙醇稀釋,最后經(jīng)0.22μm的有機濾膜過濾。
將過濾后的濾液在波長為276nm的條件下進行高效液相紫外檢測,色譜圖見圖7。
以石榴皮質(zhì)量g為計算基準(zhǔn),此條件下提取綠原酸得率為36.731mg/g,鞣花酸得率為16.255mg/g。
對比例1
以現(xiàn)有技術(shù)中的方法對石榴皮樣品中多酚類物質(zhì)進行提取,具體步驟如下:
(1)材料準(zhǔn)備:將石榴皮干燥、粉碎至60~120目、過篩;
(2)提取:將步驟(1)過篩后的1.0g石榴皮放于4mL離心管中,加入1mL pH 3.1的60%乙醇溶液,于65℃,95W功率,超聲加熱15min;
(3)離心、稀釋、過濾:先將步驟(2)得到的溶液在10000rpm,4℃條件下離心15min,取200μL離心液,最后經(jīng)0.22μm的有機濾膜過濾。
以石榴皮質(zhì)量g為計算基準(zhǔn),此條件下提取綠原酸得率為18.431mg/g,鞣花酸得率為7.207mg/g。