一种分离制备矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷的方法技术

本发明专利技术公开了一种分离制备矮牵牛素‑3‑O‑阿拉伯糖苷的方法，包括醇提浓缩、大孔树脂吸附、制备液相色谱纯化和高速逆流色谱分离，从花色苷组成复杂的蓝莓原料中分离制备矮牵牛素‑3‑O‑阿拉伯糖苷单体。本发明专利技术首次将制备液相色谱和高速逆流色谱技术结合，并通过对工艺参数的优化，从蓝莓中分离得到高纯度的矮牵牛素‑3‑O‑阿拉伯糖苷单体，其纯度高达99％。

A method for isolation and preparation of Petunia -3-O- Arabia glycosides

The invention discloses a method for separating and preparing petunin_3_O_arabinoside, including ethanol extraction and concentration, macroporous resin adsorption, preparation and high-speed countercurrent chromatography purification, and preparation of petunin_3_O_arabinoside monomer from blueberry raw materials with complex anthocyanin composition. The invention first combines the preparation of liquid chromatography and high-speed countercurrent chromatography technology, and by optimizing the process parameters, separates and obtains high-purity petunin_3_O_arabinoside monomer from blueberry, the purity of which is as high as 99%.

【技术实现步骤摘要】
一种分离制备矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷的方法
本专利技术涉及天然产物的分离纯化领域，具体涉及一种分离制备矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷的方法。
技术介绍
花色苷是广泛存在于植物中的一种水溶性色素，是由花青素与一个或多个糖基，如葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖等，通过糖苷键结合形成的多酚类化合物。自然界中常见的花青素主要有6种，分别是天竺葵素(Pelargonidin)、矢车菊素(Cyaniain)、飞燕草素(Delphinidin)，芍药素(Peonidin)，矮牵牛素(Petunidin)和锦葵色素(Malvidin)。近年来，大量的研究证实天然来源的花色苷具有抗氧化、抗肿瘤、预防心血管疾病、缓解糖尿病及控制肥胖等生物活性。随着人们生活水平的不断提高，人们对天然来源且无毒副作用的功能组分的呼声也越来越高，花色苷作为天然来源最具代表性的功能因子，因其良好的着色功能及优良的生物活性受到广大研究者及食品医药企业的青睐。但由于花色苷类化合物结构相似，极性差异较小，导致高纯度花色苷单体的分离纯化极其困难。但目前，已经有报道分离纯化得到高纯度花色苷单体。如公开号为CN106366141A的中国专利文献公开了一种分离制备天竺葵素-3-O-葡萄糖苷单体的方法，以草莓为原料，通过冷冻干燥、醇提浓缩、分级萃取、AB-8大孔树脂纯化制备得到。又如公开号为CN106831911A的中国专利文献公开了一种从蓬蘽中分离纯化天竺葵素-3-O-葡萄糖苷单体的方法，包括醇提浓缩、乙酸乙酯萃取、AB-8大孔树脂及高速逆流色谱。上述技术方案中虽然均制备得到了高纯度的花色苷单体，但主要原因在于草莓和蓬蘽中花色苷组成简单，仅含矢车菊素-3-O-葡萄糖苷、天竺葵素-3-O-葡萄糖苷和天竺葵素-3-O-芸香糖苷的3种花色苷化合物，其中天竺葵素-3-O-葡萄糖苷占总花色苷含量的80％以上。但对于花色苷组成复杂的原料，上述的技术方案则难以实现高纯度花色苷单体的纯化与制备。蓝莓，又称越橘、蓝浆果，属杜鹃花科，越橘属植物，不仅富含人体所需的基础营养成分，而且还富含多种不同种类的花色苷，具有活化视网膜、降血糖、抗炎和抗肿瘤作用。我国的蓝莓栽培起步较晚，目前主要以直接鲜食消费为主，或加工成果酱、果汁、果酒等初级产品，有关高附加值的蓝莓产品在国内外市场上却寥寥无几。由于蓝莓中的花色苷组成复杂，含有至少12种结构相似的花色苷化合物，导致目前通过单一的柱层析或色谱技术制备得到的高纯度花色苷均为花色苷混合物，而非高纯度花色苷单体。如公开号为CN106905391A的中国专利文献中公开了一种蓝莓花色苷提取、分离纯化方法，将蓝莓榨汁与提取剂混合，在常温、压力为100～160MPa的条件下均质提取1～4次，过滤、合并滤液，得到蓝莓花色苷粗提物，再经HPD600大孔树脂进行分离纯化。该技术方案以pH＝1～2的80％乙醇溶液为提取剂，利用高压将蓝莓功效成分从生物细胞中释放，解决了蓝莓有效成分在保持高提取率的前提下，有效成分不被高温破坏的问题，但获得的提取物为花色苷混合物，而花色苷的含量仅为46.45％。又如公开号为CN104109403A的中国专利文献中公开了一种野生蓝莓花青素提取、纯化新方法，制备工艺包括：生物酶解、微波回流提取、收集、粗过滤、微孔过滤、超滤、真空冷冻干燥、分相、高速逆流色谱纯化。该技术方案采用非热力高效提取分离技术，提高了萃取速度，但提取、纯化工艺过于复杂，难以实现大规模的工业化生产，且获得的提取物仍为花色苷混合物，花色苷的纯度最高仅为42.7％。郭丹妮等(“葡聚糖凝胶色谱结合高速逆流色谱提取蓝莓中花青素”,郭丹妮,向灿辉,陈阳et.al,食品工业,2016年第2期)试验结合葡聚糖凝胶色谱及高速逆流色谱对野生蓝莓中的花青素进行了分离纯化，蓝莓粗提物先经过葡聚糖凝胶色谱初步分离，得到花青素含量高的组份，再经高速逆流色谱分离，以MTBE-正丁醇-乙腈-水(体积比1︰3︰1︰5)为两相溶剂体系，流速0.5mL/min、主机转速1860r/min以及检测波长280nm的条件下进行分离，从蓝莓的葡聚糖凝胶色谱柱分离产物中一次性分离得到两种花青素，纯度分别为65.0％和90.0％。该技术方案虽然公开其分离得到两种花青素，但从其图2的UPLC分析色谱图中，仅可推断样品1和样品2可能是花青素，而无法确认无误的得出两种样品即为花青素的结论，更无法进一步确认两种样品的化学成分。因此，研究开发一种纯化复杂花色苷原料如蓝莓的工艺对推动花色苷标准品市场及开发蓝莓深加工产品具有重要意义。矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷(Petunidin-3-O-arabinoside)，结构式如下，是蓝莓中主要的花色苷之一，也是蓝莓花色苷发挥生物活性的重要组成成分。但目前还未发现从蓝莓中分离制备矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷单体的研究和报道。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题，提供了一种分离制备矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷的方法，将制备液相色谱和高速逆流色谱技术结合，再通过对工艺参数的优化，从花色苷组成复杂的蓝莓原料中分离制备得到高纯度的矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷单体。具体技术方案如下：一种分离制备矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷的方法，包括：(1)醇提浓缩：以蓝莓为原料，经醇提浓缩得到蓝莓花色苷粗提液；(2)大孔树脂吸附：将所述蓝莓花色苷粗提液注入大孔树脂，经洗脱及后处理得到蓝莓花色苷提取物冻干粉；(3)制备液相色谱纯化：采用C18色谱柱，经流动相进行梯度洗脱，再经后处理得到矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷粗品冻干粉；所述流动相：A相为纯甲醇或酸的体积百分浓度为0.1～1.5％的酸-甲醇体系，B相为甲酸体积百分浓度为1.5～5％的甲酸-水体系；所述梯度洗脱的程序为：A相的体积百分浓度在0～5min内保持5％不变，在5～30min内从5％上升至60％，收集20～21min的洗脱物；(4)高速逆流色谱分离：以正丁醇-甲基叔丁基醚-甲醇-水-三氟乙酸为两相溶剂体系，经分离得到矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷单体；所述正丁醇、甲基叔丁基醚、甲醇、水和三氟乙酸的体积比为2：2：1：5：0.01～0.1。如无特别说明，本专利技术中出现的所有原料的百分比均为体积百分浓度。本专利技术中出现的各种溶液，如无特别说明，均以水作为溶剂。步骤(1)中，所述醇提浓缩，具体为：将洗净的蓝莓与酸性乙醇溶液混合，超声提取完全后过滤并收集滤液，滤液在40～50℃下真空旋转蒸发除去乙醇并浓缩，得到蓝莓花色苷粗提液；所述酸性乙醇溶液为酸的体积百分浓度为0.1～1.5％的乙醇溶液；所述酸选自盐酸、甲酸、乙酸、草酸中的至少一种；所述乙醇溶液的体积百分浓度为50～95％；所述蓝莓与酸性乙醇溶液的质量体积比(即料液比)为1：5～12g/mL。优选地，所述超声提取时间为60～240min，该过程在25～49℃下、避光条件下进行。为保证花色苷提取完全，将首次提取后得到的滤渣再按照相同条件重复提取若干次。进一步优选，所述乙醇溶液的体积百分浓度为60～70％，蓝莓与酸性乙醇的质量体积比为1：5～8g/mL。步骤(2)中，所述大孔树脂吸附，具体为：将所述蓝莓花色苷提取液注入大孔树脂中，先用去离子水冲洗大孔树脂，再用体积百分浓度为2～22％的酸性醇溶液进行梯度洗脱，收集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分离制备矮牵牛素‑3‑O‑阿拉伯糖苷的方法，其特征在于，包括：(1)醇提浓缩：以蓝莓为原料，经醇提浓缩得到蓝莓花色苷粗提液；(2)大孔树脂吸附：将所述蓝莓花色苷粗提液注入大孔树脂，经洗脱及后处理得到蓝莓花色苷提取物冻干粉；(3)制备液相色谱纯化：采用C18色谱柱，经流动相进行梯度洗脱，再经后处理得到矮牵牛素‑3‑O‑阿拉伯糖苷粗品冻干粉；所述流动相：A相为纯甲醇或酸的体积百分浓度为0.1～1.5％的酸‑甲醇体系，B相为甲酸体积百分浓度为1.5～5％的甲酸‑水体系；所述梯度洗脱的程序为：A相的体积百分浓度在0～5min内保持5％不变，在5～30min内从5％上升至60％，收集20～21min的洗脱物；(4)高速逆流色谱分离：以正丁醇‑甲基叔丁基醚‑甲醇‑水‑三氟乙酸为两相溶剂体系，经分离得到矮牵牛素‑3‑O‑阿拉伯糖苷单体；所述正丁醇、甲基叔丁基醚、甲醇、水和三氟乙酸的体积比为2：2：1：5：0.01～0.1。

【技术特征摘要】
1.一种分离制备矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷的方法，其特征在于，包括：(1)醇提浓缩：以蓝莓为原料，经醇提浓缩得到蓝莓花色苷粗提液；(2)大孔树脂吸附：将所述蓝莓花色苷粗提液注入大孔树脂，经洗脱及后处理得到蓝莓花色苷提取物冻干粉；(3)制备液相色谱纯化：采用C18色谱柱，经流动相进行梯度洗脱，再经后处理得到矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷粗品冻干粉；所述流动相：A相为纯甲醇或酸的体积百分浓度为0.1～1.5％的酸-甲醇体系，B相为甲酸体积百分浓度为1.5～5％的甲酸-水体系；所述梯度洗脱的程序为：A相的体积百分浓度在0～5min内保持5％不变，在5～30min内从5％上升至60％，收集20～21min的洗脱物；(4)高速逆流色谱分离：以正丁醇-甲基叔丁基醚-甲醇-水-三氟乙酸为两相溶剂体系，经分离得到矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷单体；所述正丁醇、甲基叔丁基醚、甲醇、水和三氟乙酸的体积比为2：2：1：5：0.01～0.1。2.根据权利要求1所述的分离制备矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述醇提浓缩，具体为：将洗净的蓝莓与酸性乙醇溶液混合，超声提取完全后过滤并收集滤液，滤液在40～50℃下真空旋转蒸发除去乙醇并浓缩，得到蓝莓花色苷粗提液；所述酸性乙醇溶液为酸的体积百分浓度为0.1～1.5％的乙醇溶液；所述蓝莓与酸性乙醇溶液的质量体积比为1：5～12g/mL。3.根据权利要求2所述的分离制备矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷的方法，其特征在于，所述酸选自盐酸、甲酸、乙酸、草酸中的至少一种；所述乙醇溶液的体积百分浓度为50～95％。4.根据权利要求1所述的分离制备矮牵牛素-3-O-阿拉伯糖苷的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述大孔树脂吸附，具体为：将所述蓝莓花色苷提取液注入大孔树脂中，先用去离子水冲洗大孔树脂，再用体积百分浓度为2～22％的酸性醇溶液进行梯度洗脱，收集体积百分浓度为14～18％的酸性醇溶液的洗脱液，40～50℃下真空旋转蒸发除醇后，真空冷冻干燥得到蓝莓花色苷提取物冻干粉；所述大孔树脂的牌号选自AB-8、HPD-100、D101或DM-130；所述酸性醇溶液选自酸的体积百分浓度为0.1～1.5％的醇溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫，谢佳宏，徐阳，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33