提取大豆中异黄酮的方法技术

本发明专利技术涉及提取大豆中异黄酮的方法，特别是对异黄酮含量高的优质大豆，经溶剂萃取、减压浓缩、柱层析分离等多种生物化学手段，获得高纯度的大豆异黄酮，该方法主要特征在于采用二步水解法，分别提取大豆异黄酮甙、异黄酮甙元、大豆素和染料木素等，用作保健食品和医药品的原料。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，特别是对异黄酮含量高的优质大豆，经溶剂萃取、减压浓缩、水解、柱层析分离等多种生物化学手段，可获得高纯度异黄酮产品。近年来，美国科学家研究发现一种特有的防癌物质——三羟基异黄酮(异黄酮水解产物)的结晶体在恶性肿瘤的孕育中可有效地阻滞血管增生的生理过程，断绝养料来源，从而延缓或阻止肿瘤病变的发展。美国的营养和食品学会调查了美国人和日本人的食谱发现，食用豆类食品是日本人癌症发病率低的主要原因，尤其是乳腺癌和前列腺癌的发病率，美国人比日本人高4倍。大豆中异黄酮是大豆生长过程形成的一类次生代谢产物。至今已发现主要由12种化合物组成，即9种葡萄糖甙和3种相应的配糖体。我国大豆种质检测结果表明，大豆中异黄酮总含量为0.04-0.5％，差异相当大。异黄酮有许多重要的生理活性，如抗肿瘤、抗雌激素、抗病原菌、抗氧化、抗溶血等活性，尤其是它的抗癌作用，近年来国外研究报道甚多。据最近的医学文献分析和检索系统查询，国外的研究者多将异黄酮作为抗肿瘤药物进行大量的动物和人体实验。他们认为大豆是异黄酮染料木素(Genistein)的重要食物来源。染料木素具有弱雌激素活性，在动物模型中其高浓度可表现出抗雌激素作用。染料木素亦是蛋白酪氨酸激酶的特定抑制剂，它也能抑制DNA拓扑异构酶和其它有关信号传递的关键酶。在离体条件下，染料木素能抑制多种癌细胞生长，其IC50值的范围为5-40μM(1-10mg/ml)。在26次实验性致癌的动物研究中，有17次(占65％)有正效果。[1 Messina MJet al.,Nutr Cancer,1994,21(2):113-31.2 Xu X,et al.,J Nutr,1995 sep,125(9):2307-15.3 Barnes S et al.,Adv Exp Biol,1996,401:87-100.]特别是异黄酮染料木素可有效防止亚硝基化合物(MNU)所诱导的哺乳动物的乳腺和前列腺癌的发生，并认为作为饮料食用可对癌症病人的化疗后起到保护剂的作用，有效地调节上皮细胞的繁殖和提高抗氧化酶活性。有些学者还就大豆中的异黄酮在人体中的吸收、循环和转化过程以及其在血液中的浓度进行深入的研究。虽然从大豆食品中所摄取的染料木素水平不足以象对癌症的化学疗法那样抑制成熟的乳腺癌细胞的生长，但此水平已足以调节乳腺上皮细胞的增生，因而起到化学预防的效果。关于大豆中的异黄酮的研究，国内外近几年已有一些专利申请，主要集中在异黄酮的抗氧化作用(可以用于癌症化疗)，抗骨质疏松和富含糖苷配基异黄酮植物蛋白乳清、乳清蛋白及其制备方法等领域。唯有欧洲专利(专利公开号EP101639)中涉及异黄酮的提取工艺，但该提取工艺不足之处有2、因用碱液不适用全脂大豆粉的提取；2、沉淀蛋白质时带走部分异黄酮，回收率偏低；3、柱层析时用甲醇洗脱，残留甲醇对人体健康有害；4、产品中一半以上是丙二酰基异黄酮，本专利技术人检索的国内外有关研究报道，尚未发现其药用价值。本专利技术人于1995年12月对大豆中的异黄酮提取工艺进行研究，通过三年来多次实验研究，提出的新工艺，可获得含量95-97％的大豆素、染料木素、大豆甙和染料木甙四种结晶体(可用做HPLC检测标样)；含量大于95％的大豆甙、染料木甙混合物、含量大于95％的大豆素和染料木素混合物(可用做医药原料)及含量30％的大豆甙、染料木甙混合物、含量30％的大豆素、染料木素混合物(可用于食品)等一系列产品。本专利技术第一个目的在于利用脱脂大豆粉提取异黄酮甙总量为95％以上或异黄酮甙元总量为95％以上的产品用于医药工业原料。本专利技术第二个目的在于利用全脂大豆粉或脱脂大豆粉提取异黄酮甙总量为30％或异黄酮甙元总量为30％的产品，用于食品和保健食品工业原料。本专利技术第三个目的在于利用脱脂大豆粉提取含量95％以上的大豆素、染料木素和异黄酮甙(即大豆甙和染料木甙混合物)三种产品用于医药工业原料。根据上述专利技术目的，提取大豆中异黄酮的产品及其方法主要内容有本专利技术采用食品级酒精为萃取剂，其优点是提取率高且产品不易变性，适用于全脂豆粉和脱脂豆粉的提取，残渣可用做动物饲料。本专利技术采用丙酮为萃取剂，其优点是提取率高，杂质含量少，适用于脱脂大豆粉的提取。此法仅用于医药用纯品单体的提取。本专利技术所采用的第一步水解法，其目的是将异黄酮中的丙二酰基异黄酮转化为异黄酮甙，减少柱层析时丙二酰基异黄酮的流失。本专利技术所采用的第二步水解法，其目的是将异黄酮甙全部转化为异黄酮甙元，提高产品的药用价值。据国外有关抗肿瘤研究报道，大部分实验材料为异黄酮甙元。本专利技术中柱层析所采用的聚酰胺吸附剂比硅胶，纤维素粉、活性炭等其它吸附具有操作简使，再生容易，吸附容量高等优点，特别适用于异黄酮类及其衍生物与水溶性物质的分离。本专利技术所采用的液相色谱检测方法具有快速、简便、分离效率高等优点，在流动相的配比、柱温的设定和色谱柱的选择诸方面都做了较大的改进。大豆中异黄酮的提取技术(一)提取1、原材料供试原材料分为两种，一种是全脂大豆粉；另一种是脱脂大豆粉。脱脂方法是将1000克全脂大豆粉置5000ml索氏脂肪提取器中用5000ml正己烷于75℃水浴中加热回流8小时后取出豆粉，挥去残留正己烷即获得脱脂豆粉。2、提取液的选择提取黄酮类及其衍生物方法主要有溶剂萃取法，碱提取酸沉淀法等。本专利技术采用有机溶剂萃取法，它的优点是提取率高且产品不易变性。所选用的有机溶剂为食品级酒精和丙酮两种，前者利用酒精和水的合适配比，适于全脂豆粉和脱脂豆粉的提取，残渣可作为动物饲料；后者用于脱脂大豆提取，残渣不宜作为动物饲料，但萃取液中杂质较少，宜用于医药用纯品单体的提取。3、提取液成份第一种提取液食品级酒精(含量95％)与水的配比为74∶26，(即70％酒精)加0.3％乙酸维持微酸性体系。该提取液既能充分溶解大豆中的异黄酮并使异黄酮在溶液中保持稳定，又尽可能少地溶解大豆蛋白减少干扰物质。第二种提取液为丙酮和0.1M乙酸混合物。4、相比实验证明最适合的相比为1∶6(W/V)。表1实验数据表明，占提取液体积83.3％的滤液中，异黄酮浸出总量占79.0％，事实上已有94.8％的异黄酮已溶出，只要加少量新提取液冲洗滤渣，无需再第二次提取。5、萃取时间与提取物成份在室温、搅拌和相比为1∶6(W/V)诸条件下，异黄酮的提取率随时间增长而增加，2小时以后已达到最大值(见表2)。实验证明提取时间因搅拌强度不同，以2-2.5小时为宜。检测结果表明以豆粉为原料时，提取物中异黄酮甙[大豆甙(daidzin)、黄豆甙(glycitin)和染料木甙(genistin)占16.28％，丙二酰基异黄酮甙(丙二酰基大豆甙、丙二酰基黄豆甙和丙二酰基染料木甙)占83.72％。未发现异黄酮甙元及乙酰基异黄酮甙。使用工业豆粕为原料时，因榨油工艺所控制的温度不同，提取物中异黄酮组份有所变化，异黄酮甙含量可增至40-50％，而丙二酰基异黄酮甙呈下降趋势。亦未检测出异黄酮甙元和乙酰基异黄酮甙。(二)浓缩通常使用减压浓缩，温度可控制在60-65℃，在酒精浓度逐渐降低情况下，温度可上升至75℃以使酒精充分蒸发。待浓缩至相当于原体积的20％时即可停止。实验证明，在减压浓缩过程中，温度可控范围大，异黄酮组分虽随温度上升有所变化，本文档来自技高网...

【技术保护点】
提取大豆中异黄酮的方法，包括全脂大豆粉脱脂、溶剂提取、过滤、滤液水解、柱层析分离、减压浓缩、纯化精制的步骤，其特征在于所述水解采用二步水解法：第一步水解是从大豆中提取异黄酮甙；第二步水解是从大豆中提取异黄酮甙元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1．提取大豆中异黄酮的方法，包括全脂大豆粉脱脂、溶剂提取、过滤、滤液水解、柱层析分离、减压浓缩、纯化精制的步骤，其特征在于所述水解采用二步水解法第一步水解是从大豆中提取异黄酮甙；第二步水解是从大豆中提取异黄酮甙元。2．依照权利要求1所述的提取大豆中异黄酮的方法，其特征在于所述溶剂70％酒精。3．依照权利要求1或2所述的提取大豆中异黄酮的方法，其特征在于用所述70％酒精提取后滤液经浓缩进行所述第一步水解，再经所述柱层析分离，将洗脱液进行所述第二步水解，经中和、浓缩、纯化，精制制取纯度可达95％以上的异黄酮甙元。4．依照权利要求1或2所述的提取大豆中异黄酮的方法，其特征在于用所述70％酒精提取后的滤液经浓缩进行所述第一步水解，再经所述柱层析分离，将洗脱液进行减压浓缩，制取纯度可达18-30％的异黄酮甙。5．依照权...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯国洲，
申请(专利权)人：北京市农林科学院畜牧兽医研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]