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2020-10(上)枇杷核中苦杏仁苷的分离纯化

2020-11-03 16:17:27来源: 《中国食品工业》

  须瑛敏 钱祖杰 苏州农业职业技术学院 江苏苏州 215000

  作者简介:赵节昌(1976-),男,汉族,硕士,副教授,研究方向:食品营养与加工技术研究。

  基金项目:徐州市重点研发计划(KC 17052、KC18120)

  摘要:本实验通过单因素实验和正交实验对枇杷核中苦杏仁苷的提取进行了优化,确定苦杏仁苷提取的最佳参数为: 料液比 1:10、乙醇浓度 55%、提取时间 30min、超声波功率 300W。采用大孔树脂 LSA-20 进行纯化,纯化后 HPLC 测定苦杏仁苷含量,计算出苦杏仁苷的纯度为 96.34%。

  关键词:枇杷核;苦杏仁苷;提取;纯化

  苏州是著名的枇杷之乡,目前年产量约为 1200 吨左右,根据果核占果质量的 20% 这一标准进行计算,苏州每年大约产出高达 240 吨枇杷核废弃物,十分浪费资源,且对环境造成极大污染。枇杷核中含有大量苦杏仁苷,苦杏仁苷属于一种芳香族氰苷,有平喘镇咳以及抗肿瘤等功效,己成为常用的祛痰止咳剂、辅助性抗癌药物 [1][2]。

  近几年以来,国际上针对苦杏仁苷展开大量研究工作,促使苦杏仁苷分析检测方法得到合理有效完善,但是国内在苦杏 仁苷分离提取工艺上研究仍然相对较少,因此针对苦杏仁苷开展系统全面的研究分析有着极其重要的意义。

  苦杏仁苷提取主要以传统的有机溶剂提取法和热水浸提法为主 [4][5],超声波辅助提取和大孔树脂吸附的研究较少[6]。本文主要研究超声波辅助提取和大孔树脂吸附条件的优化 [7][8],提高枇杷核中苦杏仁苷的提取纯度,为大规模的产业化生产提供参考。

  1 材料与方法

  1.1 材料与试剂

  取成熟“白玉”枇杷成熟果实果核,加热灭酶,粉碎待用。 苦杏仁苷标准品乙醇(分析纯)

  1.2 仪器与设备

  天平水浴锅超声波破碎仪

  1.3 方法

  1.3.1 苦杏仁苷标准曲线的制作

  称取苦杏仁苷标准品l0mg,无水乙醇溶解,定容至100mL 为100μg/mL苦杏仁苷标准溶液。分别量取标准溶液10、 20、 30、 40、 50mL 标准溶液用无水乙醇定溶至 100mL。在 波长 207nm 处测定其吸光度,绘制出标准曲线,线性回归方程为 Y=41.959X(R2=0.9981)。

  1.3.2 苦杏仁苷提取量的测定

  称取 1.0 克样品后,进行仔细研磨并合理加入到乙醇溶液之后,借助超声波进行提取,将所提取到的提取液开始真空浓缩,一直到干燥为止,接着利用无水乙醇进行溶解,运用 207mm 波长测定吸光度,并准确将测定计算苦杏仁苷浓度,最后换算为提取量 [6]。

  1.4 苦杏仁苷的提取优化

  1.4.1 单因素试验

  分别以不同的料液比、乙醇浓度、提取温度、提取时间、和超声波功率做单因素试验,考察各单因素对苦杏仁苷提取量的影响 [9]。

  1.4.2 正交试验

  在单因素实验的基础上选取对提取率影响较大的料液比、温度、提取时间、超声波功率四个因素进行正交实验。

  1.5 苦杏仁苷的纯化

  大孔树脂 LSA-20,吸附 pH6-9,流速 1-2mL/min,洗脱 pH6 或 8,40°C 60% 乙醇,流速 1-2mL/min

  2 结果与讨论

  2.1 单因素实验

  2.1.1 料液比对苦杏仁苷提取量的影响

  采用乙醇浓度60%、提取温度50°C、提取时间 30min、超声波功率200W的提取条件,考查不同料液比 1:5、1:7.5、1:10、1:12.5、1:15 对提取量的影响。从图 1 的数据可以发现,苦杏仁苷提取量在料液比增加下不断增大,并且当料液比达到 1:10 界限后,提取量会渐渐保持平稳,所以 1:10 料液比可以作为最佳料液比。

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  2.1.2 乙醇浓度对苦杏仁苷提取量的影响

  其他条件不变,料液比1:10、提取温度50°C、提 取时间30min、超声波功率200W,考查不同乙醇浓度 30%、40%、50%、60%、70%、80%、90% 对提取量的影响。从图 2 的数据可以发现,当乙醇浓度到达 60% 之后,所对应的提取率最高,而在浓度不断提高下,提取量会渐渐降低,所以可以将 60% 乙醇浓度作为最佳提取浓度。

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  2.1.3 提取温度对苦杏仁苷提取量的影响

  采用料液比 1:10、 乙醇浓度 60%、提取时间30min、超声波功率200W,考查不同提取温度 30°C、40°C、50°C、60°C、70°C、80°C、90°C对提取量的影响。从图 3 数据可以发现,苦杏仁苷提取量在温度的不断增加下会渐渐增大,当温度达到 60°C以后,提取量增加不明显,这可能是因为苦杏仁苷在冷乙醇中不易发生溶解,在热乙醇中溶解度加大,确定最佳提取温度为 60°C。

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  2.1.4 提取时间对苦杏仁苷提取量的影响

  在料液比 1:10、乙醇浓度 60%、提取温度 50°C、超声波功率 200W 时,考查不同的提取时间 10、20、30、40、50、60min 对苦杏仁苷提取量的影响。从图 4 数据可以观察发现,苦杏仁苷提取量会在时间不断延长下增大,而当时间延长至 30 分钟后,提取量增加幅度不再明显,所以可以将三十分钟选作是最佳提取时间。

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  2.1.5 超声波功率对苦杏仁苷提取量的影响

  当料液比 1:10、乙醇浓度 60%、提取温度 50°C、提取时间30min时,考查不同的超声波功率 50、100、150、200、250、300W 对提取量的影响。由图 5 可知,苦杏仁苷的提取量随着超声波功率的增加而增加,250W 后达到最高值,确定超声波功率为 250W。

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  2.2 正交实验

  选取料液比、乙醇浓度、提取时间、超声波功率四因素,三水平进行正交实验。

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  由表 2 可知,通过正交试验,进行直观分析和极差分析得出,各因素对苦杏仁苷的提取均有一定程度的影响,超声波功率对提取影响较大。主要因素影响程度大小:D〉A〉B〉C ,苦杏仁苷提取的最佳参数为料液比 1:10、乙醇浓度 55%、提取时间 30min、超声波功率 300W。

  2.3 苦杏仁苷的纯化

  按正交实验得到的最佳工艺提取苦杏仁苷,45°C旋转蒸 发除去乙醇得到苦杏仁苷浓缩液。经乙醇提取出的苦杏仁苷溶 液,含有糖类、有机酸、脂肪、无机盐、重金属离子等杂质,纯度较低,本文采用大孔树脂 LSA-20 进行纯化,分别测定每管 洗脱液中苦杏仁苷含量,结果如图 6。

  由图 6, 收集 21 管到 32 管的洗脱液,合并洗脱液,HPLC 测定苦杏仁苷含量,旋转蒸发后测重量,从而计算出苦杏仁苷 的纯度为 94.36%。

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  3. 结论

  本实验通过单因素实验和正交实验对枇杷核中苦杏仁苷的提取进行了优化,确定苦杏仁苷提取的最佳参数为:料液比1:10、乙醇浓度 55%、提取时间 30min、超声波功率 300W。采用大孔树脂 LSA-20 进行纯化,纯化后 HPLC 测定苦杏仁苷含量,计算出苦杏仁苷的纯度为 96.34%,为苦杏仁苷提取的工业化提供了参考。

  参考文献

  [1] 陈飞平,周家华,等,枇杷核成分、功效及开发利用研究进展 [J]. 食品科学,2012,343-347.

  [2] 夏其乐,王涛,等,苦杏仁苷的分析、提取纯化及药理作用研究 进展 [J]. 食品科学,2013,21,412-416.

  [3] 叶晶晶,HPLC 法测定不同产地桃仁中苦杏仁苷的含量 [J]. 中华中医药学刊 2011,29(1):206-207.

  [4] 陈志红,王莉平,李敏,等,核桃仁中苦杏仁苷提取工艺的研究 [J]. 应用化工,2010,39(7):949-951.

  [5] 许宁侠,陈邦,等 . 响应面法优化长柄扁桃中苦杏仁苷的提取工 艺 [J]. 食品工业科技 , 2014, 4, 272-275.

  [6] 赵静 , 段杨峰 , 孔繁渊 , 等,超声波辅助提取枇杷核苦杏仁苷工艺 优化 [J]. 食品科学 2011,32(8):37-42.

  [7] 张鑫,李瑞玲,孙学茹,等 . 超声波辅助提取欧李仁中苦杏仁苷的工艺优化 [J]. 食品与机械,2018,10,169-174.

  [8] 马乐,张有林,韩军岐,等,大孔树脂对核桃青皮中胡桃醌的分离纯化 [J]. 食品发酵工业,2016, 42( 1):108-113.

  [9] 王涛 , 夏其乐 , 等,超声波提取杨梅疏果核仁中苦杏仁苷工艺研 究 [J]. 浙江农业学报,2014,3,249-255.



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