本發(fā)明涉及一種基于催化轉(zhuǎn)移氫化技術(shù)制備低聚原花青素的方法，屬于藥物合成技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

原花青素具有抗氧化、抗炎、抗癌、心腦血管保護(hù)、神經(jīng)保護(hù)和腦保健等多種生物活性，不同聚合度的原花青素生物活性不同，多聚原花青素因其分子量較大和位阻效應(yīng)影響了酚羥基的活性，從而導(dǎo)致其生物活性較低；而原花青素中的單體和低聚原花青素的生物活性優(yōu)于多聚原花青素，研究表明，低聚原花青素聚合體(特別是二、三聚體)在降低血清膽固醇、抗氧化活性、酶抑制活性、抗突變活性和被腸道吸收能力上優(yōu)于單體和高聚體，且低聚原花青素的水溶性較好，可以用于對(duì)水溶性要求較高的食品、藥品及化妝品行業(yè)。相反，高聚原花青素生物利用度很低，其發(fā)揮抗氧化活性也受到很大限制，因此從提取物中精制低聚原花青素過程中，作為副產(chǎn)物被分離出來的高聚原花青素目前大部分只能被作為天然色素等低附加值產(chǎn)品得以利用。

然而，植物中的多數(shù)原花青素以高聚體形式存在，因此為了提高植物提取物中的活性物質(zhì)的生物利用率及其水溶性，將高聚原花青素降解為低聚原花青素，發(fā)揮其潛在的抗氧化活性，對(duì)于提高天然資源的利用率和原花青素產(chǎn)品的附加值具有深遠(yuǎn)意義。

目前，將高聚原花青素降解為低聚原花青素的方法主要有酸、堿降解法、氧化降解法和氫化降解法。例如中國(guó)專利文獻(xiàn)cn101012216a公開了一種酸性降解法制備低聚體原花青素的工藝，該酸性降解法中所使用的酸性溶液會(huì)對(duì)設(shè)備造成腐蝕，污染環(huán)境；中國(guó)專利文獻(xiàn)cn1654463公開了一種氧化降解法制備低聚體原花青素的方法，該氧化降解法采用濃度較高的雙氧水為氧化劑，在使用和儲(chǔ)藏過程中不穩(wěn)定易于分解，從而導(dǎo)致催化劑效率低下且耗費(fèi)較大、存在安全隱患；催化氫解法可有效實(shí)現(xiàn)高聚原花青素降解為生物活性較強(qiáng)的低聚原花青素，然而常規(guī)催化氫化降解法使用氫氣為氫源，需要高溫高壓條件，對(duì)反應(yīng)設(shè)備要求高，存在諸多不安全因素。因此，為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，研發(fā)一種反應(yīng)條件溫和、后處理簡(jiǎn)單、安全性高、設(shè)備要求低的將高聚原花青素降解為低聚原花青素的方法具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中將高聚原花青素降解為低聚原花青素的方法存在反應(yīng)條件復(fù)雜、設(shè)備要求高、安全性低的缺陷，從而提供一種反應(yīng)條件溫和、后處理簡(jiǎn)單、安全性高、設(shè)備要求低的將高聚原花青素降解為低聚原花青素的方法。

為此，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案為：

一種基于催化轉(zhuǎn)移氫化技術(shù)制備低聚原花青素的方法，包括以下步驟：

(1)將高聚體原花青素和甲酸銨溶于乙醇水溶液中，然后加入鈀碳催化劑，控制溫度為20～60℃，反應(yīng)結(jié)束后過濾，濾液濃縮即得所述低聚原花青素粗產(chǎn)物；(2)將所述低聚原花青素粗產(chǎn)物上樣于大孔樹脂柱中，依次用蒸餾水與乙醇水溶液進(jìn)行洗脫，收集洗脫液，減壓濃縮，干燥，即得低聚原花青素。

步驟(1)中，所述高聚體原花青素、甲酸銨與鈀碳催化劑的質(zhì)量比為1：(2～4)：(0.05～0.2)。

步驟(1)中，所述乙醇水溶液中乙醇與水的體積比為(6～9)：1。

步驟(2)中，所述大孔樹脂柱為ab-8型大孔樹脂柱或lsa-21型大孔樹脂柱。

步驟(2)中，所述乙醇水溶液中乙醇的體積濃度為30～70％。

步驟(2)中，所述大孔樹脂柱與所述蒸餾水的體積比為1：(2～5)；

所述大孔樹脂柱與所述乙醇水溶液的體積比為1：(2～4)。

步驟(2)中，所述低聚原花青素的平均聚合度為2～3。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明所述的基于催化轉(zhuǎn)移氫化技術(shù)制備低聚原花青素的方法，通過將高聚體原花青素和甲酸銨溶于乙醇水溶液中，然后加入鈀碳催化劑，控制溫度為20～60℃，反應(yīng)結(jié)束后過濾，濾液濃縮即得所述低聚原花青素粗產(chǎn)物；然后將低聚原花青素粗產(chǎn)物上樣于大孔樹脂柱中，依次用蒸餾水與乙醇水溶液進(jìn)行洗脫，收集洗脫液，減壓濃縮，干燥，即得低聚原花青素，該方法以高聚原花青素為底物原料，甲酸銨為氫源，pd/c為催化劑，乙醇-水為溶劑，對(duì)高聚原花青素進(jìn)行催化轉(zhuǎn)移氫化反應(yīng)制得低聚原花青素，甲酸銨作為氫供體具有廉價(jià)、易得、還原性能好等優(yōu)點(diǎn)，且反應(yīng)結(jié)束后剩余的甲酸銨在pd/c作用下可以迅速分解為氫氣，二氧化碳和氨氣，易于從反應(yīng)體系中清除，且不會(huì)造成環(huán)境污染；pd/c催化加氫可使反應(yīng)在溫和的條件下進(jìn)行，避免了在密閉體系中用氫氣加壓進(jìn)行還原，簡(jiǎn)化了操作，減少了對(duì)設(shè)備要求，降低了反應(yīng)的危險(xiǎn)性，且反應(yīng)結(jié)束后只需將鈀碳催化劑過濾即可，由此本發(fā)明所述的方法可實(shí)現(xiàn)反應(yīng)速度快，后處理方便，不使用氫氣，無需特殊的氫化反應(yīng)裝置，具有反應(yīng)溫度低，反應(yīng)條件溫和，對(duì)設(shè)備條件要求不高，收率高，成本低等特點(diǎn)。

2、本發(fā)明所述的基于催化轉(zhuǎn)移氫化技術(shù)制備低聚原花青素的方法，可將聚合度為6-8的原花青素降低為聚合度為2-3的原花青素，由此可將產(chǎn)品的水溶性提高，進(jìn)而將其應(yīng)用于對(duì)水溶性要求較高的食品、藥品及化妝品行業(yè)，拓展了其應(yīng)用范圍；此外，本發(fā)明所述方法制備得到的低聚原花青素的含量均在82％以上，由此可見本發(fā)明不僅制備方法簡(jiǎn)單，其含量也較高。

具體實(shí)施方式

下面將對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。此外，下面所描述的本發(fā)明不同實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供的基于催化轉(zhuǎn)移氫化技術(shù)制備低聚原花青素的方法，包括如下步驟：

(1)高聚原花青素提取物的制備：稱取10kg葡萄籽，粉碎后過20目篩，置于100l提取罐中，加入60l石油醚浸泡脫脂兩次，過濾，得脫脂葡萄籽粉末；將脫脂后的葡萄籽粉末用體積濃度為60％的乙醇水溶液50l在溫度為50℃下提取兩次，每次提取60min，然后再將殘?jiān)谜麴s水洗滌兩次，收集提取液與洗滌液，在50℃下減壓濃縮至溶液比重為1.15，得4.5l濃縮液；在濃縮液中加3l乙醇，以沉淀除去蛋白質(zhì)、多糖等雜質(zhì)，過濾，將濾液減壓濃縮至溶液比重為1.02，得4.5l濃縮液；室溫下加入3l乙酸乙酯對(duì)濃縮液萃取兩次，收集萃取液，減壓濃縮即得到高聚原花青素提取物，將上述高聚原花青素提取物置于真空烘箱干燥，得1.2kg干燥的高聚原花青素，備用。

經(jīng)folin-ciocalteau與hplc結(jié)合法測(cè)定原花青素含量，經(jīng)檢測(cè)分析其原花青素含量為84％，平均聚合度為8.76。

(2)取5g步驟(1)中制備得到的高聚原花青素置于反應(yīng)瓶中，加入100ml乙醇水溶液，所述乙醇水溶液中乙醇與水的體積比為9:1，向上述乙醇水溶液中加入20g甲酸銨，攪拌使其完全溶解，然后加入1g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的pd/c催化劑，于25℃下攪拌4h后，將pd/c催化劑過濾，將濾液濃縮，即得低聚原花青素粗產(chǎn)物；

(3)將上述低聚原花青素粗產(chǎn)物上樣于ab-8大孔樹脂柱，依次用3倍柱體積的蒸餾水和3倍柱體積的體積濃度為50％的乙醇水溶液進(jìn)行洗脫，收集洗脫液，減壓濃縮，干燥后得到2.5g葡萄籽低聚原花青素。

經(jīng)folin-ciocalteau與hplc結(jié)合法測(cè)定原花青素含量，經(jīng)檢測(cè)分析其原花青素含量為82％，平均聚合度為2.31。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供的基于催化轉(zhuǎn)移氫化技術(shù)制備低聚原花青素的方法，包括如下步驟：

(1)高聚原花青素提取物的制備：稱取10kg葡萄籽，粉碎后過20目篩，置于100l提取罐中，加入60l石油醚浸泡脫脂兩次，過濾，得脫脂葡萄籽粉末；將脫脂后的葡萄籽粉末用體積濃度為50％的乙醇水溶液50l在溫度為50℃下提取兩次，每次提取60min，然后再將殘?jiān)谜麴s水洗滌兩次，收集提取液與洗滌液，在50℃下減壓濃縮至溶液比重為1.2，得4.5l濃縮液；在濃縮液中加3l乙醇，以沉淀除去蛋白質(zhì)、多糖等雜質(zhì)，過濾，將濾液減壓濃縮至溶液比重為1.0，得4.5l濃縮液；室溫下加入3l乙酸乙酯對(duì)濃縮液萃取兩次，收集萃取液，減壓濃縮即得到高聚原花青素提取物，將上述高聚原花青素提取物置于真空烘箱干燥，得1.2kg干燥的高聚原花青素，備用。

經(jīng)folin-ciocalteau與hplc結(jié)合法測(cè)定原花青素含量，經(jīng)檢測(cè)分析其原花青素含量為80％，平均聚合度為12。

(2)取5g步驟(1)中制備得到的高聚原花青素置于反應(yīng)瓶中，加入100ml乙醇水溶液，所述乙醇水溶液中乙醇與水的體積比為6:1，向上述乙醇水溶液中加入10g甲酸銨，攪拌使其完全溶解，然后加入0.25g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的pd/c催化劑，于60℃下攪拌2h后，將pd/c催化劑過濾，將濾液濃縮，即得低聚原花青素粗產(chǎn)物；

(3)將上述低聚原花青素粗產(chǎn)物上樣于ab-8大孔樹脂柱，依次用2倍柱體積的蒸餾水和4倍柱體積的體積濃度為30％的乙醇水溶液進(jìn)行洗脫，收集洗脫液，減壓濃縮，干燥后得到2.5g葡萄籽低聚原花青素。

經(jīng)folin-ciocalteau與hplc結(jié)合法測(cè)定原花青素含量，經(jīng)檢測(cè)分析其原花青素含量為85％，平均聚合度為3。

實(shí)施例3

本實(shí)施例提供的基于催化轉(zhuǎn)移氫化技術(shù)制備低聚原花青素的方法，包括如下步驟：

(1)高聚原花青素提取物的制備：稱取10kg葡萄籽，粉碎后過20目篩，置于100l提取罐中，加入60l石油醚浸泡脫脂兩次，過濾，得脫脂葡萄籽粉末；將脫脂后的葡萄籽粉末用體積濃度為70％的乙醇水溶液50l在溫度為50℃下提取兩次，每次提取60min，然后再將殘?jiān)谜麴s水洗滌兩次，收集提取液與洗滌液，在50℃下減壓濃縮至溶液比重為1.1，得4.5l濃縮液；在濃縮液中加3l乙醇，以沉淀除去蛋白質(zhì)、多糖等雜質(zhì)，過濾，將濾液減壓濃縮至溶液比重為1.05，得4.5l濃縮液；室溫下加入3l乙酸乙酯對(duì)濃縮液萃取兩次，收集萃取液，減壓濃縮即得到高聚原花青素提取物，將上述高聚原花青素提取物置于真空烘箱干燥，得1.2kg干燥的高聚原花青素，備用。

經(jīng)folin-ciocalteau與hplc結(jié)合法測(cè)定原花青素含量，經(jīng)檢測(cè)分析其原花青素含量為95％，平均聚合度為8。

(2)取5g步驟(1)中制備得到的高聚原花青素置于反應(yīng)瓶中，加入100ml乙醇水溶液，所述乙醇水溶液中乙醇與水的體積比為7:1，向上述乙醇水溶液中加入15g甲酸銨，攪拌使其完全溶解，然后加入0.5g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的pd/c催化劑，于20℃下攪拌5h后，將pd/c催化劑過濾，將濾液濃縮，即得低聚原花青素粗產(chǎn)物；

(3)將上述低聚原花青素粗產(chǎn)物上樣于lsa-21型大孔樹脂柱，依次用5倍柱體積的蒸餾水和2倍柱體積的體積濃度為70％的乙醇水溶液進(jìn)行洗脫，收集洗脫液，減壓濃縮，干燥后得到2.5g葡萄籽低聚原花青素。

經(jīng)folin-ciocalteau與hplc結(jié)合法測(cè)定原花青素含量，經(jīng)檢測(cè)分析其原花青素含量為89％，平均聚合度為2。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。