一种柿子低聚原花青素的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种柿子低聚原花青素(P‑OPC)的制备方法及其应用。所述柿子低聚原花青素是在氢气存在的条件下，柿子原花青素在高温和Pb/C催化剂的催化作用下降解所得到的产物。细胞实验和动物实验都表明了柿子低聚原花青素可以显著降低UV‑B辐照诱导的细胞和皮肤损伤水平。因此，本发明专利技术中的柿子低聚原花青素可以作为具有紫外损伤修复作用的添加剂用于食品、药品、化妆品等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种柿子低聚原花青素的制备方法及其应用
本专利技术涉及植物功能性成分的降解
，特别是涉及一种柿子低聚原花青素的制备方法及其应用。
技术介绍
太阳光中的紫外线(UV)可分为波长320－400nm的长波紫外线(UV-A)；波长为290－320nm的中波紫外线(UV-B)；及波长为180－290nm的短波紫外线(UV-C)。UV-A作用于皮肤深层，可穿透真皮，使皮肤一次性变黑；UV-B作用于皮肤表层，晒伤会导致皮肤变红，如经常被晒伤，则会大大增加皮肤癌发生的概率；UV-C绝大部分被大气臭氧层所吸收，因此对人体健康基本无威胁。紫外线导致皮肤损伤主要机制是皮肤氧化应激、弹性相关物质降解、细胞炎症和细胞凋亡的发生。小鼠经UV-B照射后，皮肤受到刺激产生活性氧簇(ROS)。ROS作用于皮脂腺，使小鼠皮肤出现红斑。基质金属蛋白酶(MMP)-1，-3和-9的表达增加，胶原和弹性蛋白发生降解，引起皮肤下垂和皮肤皱纹。同时，UV照射增加使透明质酸酶和弹性蛋白酶发生作用，导致透明质酸和弹性蛋白降解，最终使皮肤弹性变性，引起皮肤光老化。此外，紫外线照射还会诱导HaCaT细胞中环氧化酶2(COX-2)的表达，进而引发HaCaT细胞毒性及炎症损伤。最后，UV-B照射后可明显增加HaCaT细胞中的PCNA和p53的mRNA及蛋白表达水平。并且，UV-B会使HaCaT细胞内产生过量的H2O2,大量的H2O2被分解产生·OH，进一步引起DNA的断裂，激活控制细胞凋亡的蛋白酶Caspase-3和-9。同时，嘧啶二聚体的产生引起核苷酸氧化，进一步促使细胞发生凋亡。近年来，随着大气臭氧层不断被破坏，人们所接触的紫外线的强度越来越大，使得患皮肤癌的人数不断增加。防止UV-B损伤和紫外损伤修复成为人们目前十分关注且亟待解决的问题。紫外损伤修复主要从以上几个机制出发。制作具有抗氧化、抗炎和抑制细胞凋亡功效的食品、药品、化妆品来达到紫外损伤修复的目的。天然植物提取物一般毒副作用小、安全性高，具有一定研究优势。常见的具有紫外损伤修复功效的天然产物有黄酮类化合物、萜类、鞣质类、维生素类、香豆素类和多肽类等。柿(DiospyroskakiLinn)，柿树科，柿属植物，原产于我国长江流域，具有很高的食用价值和医疗保健价值。近十年来，柿子的产量逐年增加，但柿子不耐贮藏且其深加工技术严重滞后，这些现象严重制约了我国柿子产业的发展。令人高兴的是，柿子中的副产物具有极高的经济附加值。例如：柿单宁。例如抗氧化，减肥等。柿单宁属于原花青素的一种，原花青素(Proanthocyanidin)是由黄烷-3-醇单体聚合而成不同聚合度的黄酮类物质。按聚合度不同可以分为高聚原花青素、低聚原花青素和单体原花青素。目前已经证实柿单宁具有多种健康功效，柿子原花青素具有抗氧化、减肥、抗癌、抗病毒、解蛇毒和降血压等多种生理活性。然而柿单宁属于高聚原花青素，较难溶于水，并且会与食物中其他大分子如多糖和蛋白质发生强烈的相互作用，进而限制了柿单宁的利用。但是低聚原花青素能有效地解决上述部分问题。目前关于高聚原花青素的降解有以下方法：主要有酸、碱催化降解，单体黄烷醇降解，生物酶降解，催化加氢降解和微生物降解等。酸、碱催化降解：高聚原花青素在热酸或强碱的条件下，能使C-C连接键发生断裂，从而将高聚体降解为低聚体。常用的酸碱降解剂包括有醋酸、亚硫酸、强酸树脂、氢氧化钠等。缺点是降解效率不高、引入了大量的化学试剂；单体黄烷醇降解：在酸性条件下，高聚体原花青素延伸单元生成相应的碳正离子中间体，黄烷-3-醇作为亲核试剂捕捉碳正离子，从而生成相应的二聚体。然后，使用高速逆流色谱将解聚后的样品分离为二聚体、部分三聚体及相对应的低聚物。不足主要是方法还在探索阶段并不成熟，无法用于生产实际中。微生物降解：借助微生物的正常代谢作用，从而将有机物转化为无机物的技术。该方法还存在许多难题,例如：找不到或难以培养适合降解的微生物。催化加氢降解：选择合适的加氢催化剂，在高温、加氢条件下对原花青素进行降解。目前断裂C-C键的方法主要有酸催化、过渡金属催化和无过渡金属催化等。目前使用较为广泛的催化剂是Pb/C。该方法的不足之处在于操作工艺相对复杂。低聚原花青素(OPC)指聚合度为2-4的低聚黄酮类物质。此外，研究表明，低聚原花青素(OPC)具有比单体和高聚体更优异的生理学活性。作为一种廉价丰富的植物高附加值资源，柿子低聚原花青素具有十分重要的开发价值和广阔的应用前景。但至今尚未见柿子低聚原花青素在紫外损伤修复方面作用的相关文献报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种柿子低聚原花青素的制备方法和提供柿子低聚原花青素作为具有紫外损伤修复作用的添加剂用于食品、药品、化妆品等领域。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种柿子低聚原花青素的制备方法，将柿子高聚原花青素(柿单宁)在高温和Pb/C催化剂的催化作用下降解，所述降解在过量氢气存在的条件下进行，得到柿子低聚原花青素。作为本专利技术的进一步改进，所述柿子低聚原花青素的制备方法，包括以下步骤：(1)取柿子高聚原花青素粉末，将其溶于体积分数为40％-70％的乙醇水溶液，配制成质量分数为2-10％的柿子高聚原花青素乙醇溶液；(2)将柿子高聚原花青素乙醇溶液加入到反应釜中，加入Pb/C催化剂；(3)通入氮气排尽高压反应釜内的空气，然后，再反复通入氢气2-3次排尽氮气；(4)升温至60℃-140℃，升温速率20℃/min,通入氢气至0.5MPa-4MPa；(5)搅拌，1h-4h后结束反应；(6)冷却，过滤反应产物，回收催化剂；(7)真空旋转蒸发，回收乙醇，冷冻干燥后乙酸乙酯萃取即可得到柿子低聚原花青素粉末。作为本专利技术的进一步改进，步骤(2)中Pb/C催化剂的用量：为每150mL柿子高聚原花青素乙醇溶液加入0.1-0.6gPb/C催化剂。作为本专利技术的进一步改进，步骤(5)搅拌速率为300-500rpm。作为本专利技术的进一步改进，所述柿子为涩柿品种。作为本专利技术的进一步改进，所述柿子包括磨盘柿、镜面柿、牛心柿、恭城水柿、文山火柿、安溪油柿和广东花县大红柿。作为本专利技术的进一步改进，步骤(2)中Pb/C催化剂浓度为0.4g/100mL柿子高聚原花青素乙醇溶液。作为本专利技术的进一步改进，步骤(4)中温度为120℃。作为本专利技术的进一步改进，步骤(4)中压力为3MPa。作为本专利技术的进一步改进，步骤(5)中反应时间为3h。本专利技术还提供一种所述的柿子低聚原花青素的制备方法制备的柿子低聚原花青素(P-OPC)在制备具有紫外损伤修复作用的药物中的应用。作为本专利技术的进一步改进，所述药物的剂型包括乳剂、水凝胶剂和膏剂。本专利技术还提供一种所述的柿子低聚原花青素的制备方法制备的柿子低聚原花青素在制备具有紫外损伤修复作用的化妆品中的应用。本专利技术还提供一种所述的柿子低聚原花青素的制备方法制备的柿子低聚原花青素在制备具有紫外损伤修本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柿子低聚原花青素的制备方法，其特征在于，将柿子高聚原花青素在高温和Pb/C催化剂的催化作用下降解，所述降解在过量氢气存在的条件下进行，得到柿子低聚原花青素。/n

【技术特征摘要】
1.一种柿子低聚原花青素的制备方法，其特征在于，将柿子高聚原花青素在高温和Pb/C催化剂的催化作用下降解，所述降解在过量氢气存在的条件下进行，得到柿子低聚原花青素。


2.根据权利要求1所述的一种柿子低聚原花青素的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取柿子高聚原花青素粉末，将其溶于体积分数为40％-70％的乙醇水溶液，配制成质量分数为2-10％的柿子高聚原花青素乙醇溶液；
(2)将柿子高聚原花青素乙醇溶液加入到反应釜中，加入Pb/C催化剂；
(3)通入氮气排尽高压反应釜内的空气，然后，再反复通入氢气2-3次排尽氮气；
(4)升温至60℃-140℃，升温速率20℃/min,通入氢气至0.5MPa-4MPa；
(5)搅拌，1h-4h后结束反应；
(6)冷却，过滤反应产物，回收催化剂；
(7)真空旋转蒸发，回收乙醇，冷冻干燥后经乙酸乙酯萃取即可得到柿子低聚原花青素粉末。


3.根据权利要求2所述的一种柿子低聚原花青素的制备方法，其特征在于，步骤(2)中Pb/C催化剂的用量：为每150mL柿子高聚原花...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凯凯，李春美，石鑫，张亚杰，王瑞丰，徐金帅，贾洋洋，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42