从紫甘蓝制备高纯度矢车菊色素的方法技术

高纯度矢车菊色素价格昂贵，但又是科研生产中必需的标准物。本发明专利技术公开了一种从紫甘蓝制备高纯度矢车菊色素的方法，该方法的具体操作步骤如下：1.从新鲜的紫甘蓝提取制得矢车菊色素苷溶液；2.初步纯化制得矢车菊色素苷粗品；3.矢车菊色素苷经酸水解制备得矢车菊色素(苷元)溶液；4.再次纯化、精制，获得纯度大于98％的矢车菊色素粉末。本发明专利技术原材料便宜易得，方法操作简单，所用有机溶剂价格低廉，且矢车菊色素标准品得率高。

【技术实现步骤摘要】
从紫甘蓝制备高纯度矢车菊色素的方法
本专利技术涉及天然产物化学领域，具体涉及一种从紫甘蓝制备高纯度矢车菊色素的方法。
技术介绍
花青素(Anthocyanidin)是一类广泛存在于自然界中的天然色素，也是植物花瓣的主要呈色物质。开花植物(被子植物)的27个科72个属中都存在花青素，如紫甘蓝、紫薯、葡萄、玫瑰花、蓝莓、茄子等。根据取代基的不同，可形成多种花青素，如飞燕草色素、矢车菊色素、天竺葵色素等。游离态的花青素苷元在自然条件下非常少见，经常与各种单糖通过糖苷键连接形成花青素糖苷，糖苷化后极性和水溶性都会相应增加。花青素糖苷中的羟基还可以与一个或多个分子的香豆酸、阿魏酸、咖啡酸等通过酯键形成酰基化的花色苷。自然界丰富、天然无毒的花青素不仅可以食用，而且具有优越的营养和保健作用。花青素类色素一项显著的生理功能是抗氧化活性，此外，它还具有抗菌、抗衰老、降低癌症和心血管疾病的发病率等重要的生理功能。基于花青素的这些生理活性，花青素的相关研究已成为热点。目前国内外有关花青素的研究主要集中在花青素苷提取纯化的研究、花青素理化性质及稳定性的研究、花青素生理活性的研究、花青素产品的应用及开发以及花青素合成代谢的调控等等。其中对花青素苷的提取纯化是其他花青素研究的基础，因此人们对于各种花青素提取纯化的研究投入很大。已有的专利报道也是多集中在天然花青素苷及其衍生物的提取、分离和纯化上，如矢车菊-3-O-葡萄糖苷的制备方法(CN102229632A)；葡萄籽中花青素的提取方法(CN1634915A)；蓝莓花青素的提取方法(CN101914304A)等。食用蔬菜紫甘蓝来源丰富，同其它花青苷类色素一样，紫甘蓝色素具有很强的抗氧化能力，还有抗肿瘤、预防心脑血管疾病等功效，具有很高的研究价值。而液相色谱-质谱法(LC-MS)分析表明，紫甘蓝花青素中含有16种组分,它们基本都是矢车菊色素的一系列糖苷及其酰化物。紫甘蓝中花青素苷的提取纯化技术已基本成熟，但有关制备高纯度花青素素苷元的方法，文献报道较少。而花青素苷元，作为花青素苷以及儿茶素类合成的前体，在研究黄酮类生物合成代谢调控中，作为标准物质必不可少。但是花青素素苷元价格昂贵，例如矢车菊色素，市售95％纯度的矢车菊色素单体为人民币842.4元/毫克(http://www.sigmaaldrich.com/china-mainland.html)，利用低成本制取高纯度的矢车菊色素苷元具有很大的市场前景。本专利技术从紫甘蓝中，提取纯化花青素苷，然后利用酸水解技术水解得到花青素苷元，再经过纯化、精制，制备得到高纯度游离态矢车菊色素苷元。本专利技术原材料便宜易得，方法操作简单，所用有机溶剂价格低廉，且矢车菊色素标准品得率高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种从紫甘蓝制备高纯度矢车菊色素的方法，以制备出高纯度的矢车菊色素标准品。本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：从紫甘蓝制备高纯度矢车菊色素的方法，包括以下操作步骤：步驟1、取紫甘蓝叶片放入提取液中，经粉碎后得到矢车菊色素苷的匀浆液，将匀浆液离心取上清液，得矢车菊色素苷溶液；步驟2、在矢车菊色素苷溶液中加入纯水，混合均匀后上AB-8大孔树脂柱，吸附后进行洗脱，并收集洗脱液，得初步纯化的矢车菊色素苷溶液；步骤3、在初步纯化的矢车菊色素苷溶液中加入浓盐酸，经水解得矢车菊色素水解溶液；步骤4、在矢车菊色素水解溶液中加入纯水，混合均匀后上C18柱，吸附后进行洗脱，并收集洗脱液；步骤5、将步骤4收集的洗脱液过AB-8大孔树脂进行纯化和浓缩，再用纯甲醇洗脱，收集得矢车菊色素溶液；步骤6、将矢车菊色素溶液蒸发，待有沉淀析出时停止蒸发，加入浓盐酸，摇匀后放入低温冷藏，冷藏后离心收集沉淀，最后经吹干获得纯度大于98％的矢车菊色素。进一步改进在于，所述提取液是以盐酸浓度为1％(w/v)的60％乙醇水溶液。进一步改进在于，步骤2中在矢车菊色素苷溶液与加入的纯水体积比为1:3；步骤4中在矢车菊色素水解溶液与加入的纯水体积比为1:3。进一步改进在于，步骤2中所述洗脱的步骤为先后分别用纯水、20％乙醇溶液、60％乙醇溶液洗脱，并收集矢车菊色素苷含量高的60％乙醇溶液洗脱液。进一步改进在于，所述初步纯化的矢车菊色素苷溶液与浓盐酸的体积比为4:1。进一步改进在于，所述水解的步骤为在90℃恒温水浴箱中水解1h。进一步改进在于，步骤4所述洗脱的步骤为先后分别用纯水、20％甲醇溶液、50％甲醇溶液洗脱，并收集矢车菊色素含量高的50％甲醇溶液洗脱液。进一步改进在于，所述蒸发的步骤为使用旋转蒸发仪，在40℃水浴下蒸发10-30min。进一步改进在于，所述低温冷藏的步骤为放入冰箱内4℃冷藏1h。进一步改进在于，所述吹干的步骤为使用氮吹仪吹干。本专利技术的原理为：花青素是一类广泛存在于自然界中的天然色素,在自然条件下,游离态的花青素苷元非常少见，主要与各种糖通过糖苷键连接形成花青素糖苷。糖苷键在强酸高温条件下，可以水解，形成花青素苷元。紫甘蓝富含矢车菊色素苷，可以先通过提取纯化得矢车菊色素苷，然后利用酸水解技术，水解得矢车菊色素苷元，进一步纯化得到矢车菊色素标准品。本专利技术的有益效果是：1、该方法操作简单，不需要大型昂贵实验仪器，所用有机溶剂价格低廉，且可回收使用，成本低；2、紫甘蓝为常见蔬菜，实验材料来源广泛；3、本方法能有效去除提取物中的糖、蛋白、其他类型花色苷及黄酮类化合物,得到高纯度矢车菊标准品，用于科研及生产；附图说明图1为从紫甘蓝中提取矢车菊色素苷条件的优化对比图；图2为AB-8大孔树脂初步纯化矢车菊色素苷条件的优化对比图；图3为C18柱纯化矢车菊色素条件的优化对比图；图4纯化后获得的矢车菊色素二维高效液相色谱图；图5纯化后获得的矢车菊色素三维高效液相色谱图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示和实施例，进一步阐述本专利技术。实施例：主要设备：1.高效液相色谱仪(HPLC)；2.恒温水浴锅；3.旋转蒸发仪；4.离心机；5.捣碎机；6.层析玻璃柱；7.氮吹仪。材料与试剂：1、被检测材料：紫甘蓝(市场上购买)。2、主要试剂：乙醇(分析纯)、甲醇(分析纯)、浓盐酸；提取液：取60毫升乙醇加入39毫升水和1毫升浓盐酸，摇匀。洗脱液：取40毫升乙醇加入59毫升水和1毫升浓盐酸，摇匀。20％甲醇：20毫升甲醇加入80毫升水中，摇匀。50％甲醇：50毫升甲醇加入50毫升水中，摇匀。从紫甘蓝制备高纯度矢车菊色素的方法具体操作步骤如下：步骤1、矢车菊色素苷的提取预先通过对比实验分别检测不同浓度的盐酸乙醇提取液对提取率的影响，得出实验数据如图1所示，，其中图1A为盐酸浓度相同，乙醇浓度不同的情况下的提取效果，可以看出在60％乙醇浓度条件下提取效果最佳；图1B为乙醇浓度相同，盐酸浓度不同的情况下的提取效果，可以看出在1％盐酸浓度条件下提取效果最佳；图1C为不同料液比情况下的提取效果，可以看出料液比为1:30时提取率最高。为此，取100g紫甘蓝叶片，放入2L体积的组织捣碎机中，加入1L盐酸浓度为1％(w/v)的60％乙醇水溶液作为提取液，1000r/min匀浆5min。收集匀浆液，4℃下5000r/min离心10min，收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.从紫甘蓝制备高纯度矢车菊色素的方法，其特征在于，包括以下操作步骤：步驟1、取紫甘蓝叶片放入提取液中，经粉碎后得到矢车菊色素苷的匀浆液，将匀浆液离心取上清液，得矢车菊色素苷溶液；步驟2、在矢车菊色素苷溶液中加入纯水，混合均匀后上AB‑8大孔树脂柱，吸附后进行洗脱，并收集洗脱液，得初步纯化的矢车菊色素苷溶液；步骤3、在初步纯化的矢车菊色素苷溶液中加入浓盐酸，经水解得矢车菊色素水解溶液；步骤4、在矢车菊色素水解溶液中加入纯水，混合均匀后上C18柱，吸附后进行洗脱，并收集洗脱液；步骤5、将步骤4收集的洗脱液过AB‑8大孔树脂进行纯化和浓缩，再用纯甲醇洗脱，收集得矢车菊色素溶液；步骤6、将矢车菊色素溶液蒸发，待有沉淀析出时停止蒸发，加入浓盐酸，摇匀后放入低温冷藏，冷藏后离心收集沉淀，最后经吹干获得矢车菊色素。

【技术特征摘要】
1.从紫甘蓝制备高纯度矢车菊色素的方法，其特征在于，包括以下操作步骤：步驟1、取紫甘蓝叶片放入提取液中，经粉碎后得到矢车菊色素苷的匀浆液，将匀浆液离心取上清液，得矢车菊色素苷溶液；步驟2、在矢车菊色素苷溶液中加入纯水，混合均匀后上AB-8大孔树脂柱，吸附后进行洗脱，并收集洗脱液，得初步纯化的矢车菊色素苷溶液；步骤3、在初步纯化的矢车菊色素苷溶液中加入浓盐酸，经水解得矢车菊色素水解溶液；步骤4、在矢车菊色素水解溶液中加入纯水，混合均匀后上C18柱，吸附后进行洗脱，并收集洗脱液；步骤5、将步骤4收集的洗脱液过AB-8大孔树脂进行纯化和浓缩，再用纯甲醇洗脱，收集得矢车菊色素溶液；步骤6、将矢车菊色素溶液蒸发，待有沉淀析出时停止蒸发，加入浓盐酸，摇匀后放入低温冷藏，冷藏后离心收集沉淀，最后经吹干获得矢车菊色素。2.根据权利要求1所述的从紫甘蓝制备高纯度矢车菊色素的方法，其特征在于：所述提取液是以盐酸浓度为1％(w/v)的60％乙醇水溶液。3.根据权利要求1所述的从紫甘蓝制备高纯度矢车菊色素的方法，其特征在于：步骤2中在矢车菊色素苷溶液与加入的纯水体积比为1:3；步骤4中在矢车菊色素水解溶液与加入的纯水体...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋晓岚，刘亚军，夏涛，高丽萍，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34