一种萝卜原花青素二聚体的制备方法技术

一种萝卜原花青素二聚体的制备方法，属于原花青素分离制备技术领域。本发明专利技术以市售萝卜红色素和聚酰胺树脂为原料，经溶解及过滤、纳滤、上柱及洗脱、以及冷冻干燥而制得萝卜原花青素二聚体冻干粉。本发明专利技术具有加工工艺简单、设备实用、操作便利、分离效果好、提取率高、节约能源、资源综合利用率高、无有害物质排放，制备出的萝卜原花青素二聚体具有纯度高、溶解性好、抗氧化能力强、产品性能稳定等特点。采用发明专利技术方法制备出的产品可广泛应用于医药、保健品、食品和日化等行业。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于原花青素分离制备
，具体涉及一种制备萝卜原花青素二聚体的方法。
技术介绍
原花青素二聚体具有抗动脉粥样硬化、抗肿瘤、抗炎症、抗氧化活性强等功能，广泛应用于医药、保健品、食品和日化等行业。因此，生产高纯度的原花青素二聚体具有重要的经济、社会价值和广阔的市场。萝卜红色素是从十字花科植物红心萝卜中提取的天然食用色素，主要由花色苷-萝卜红色素单聚体和萝卜原花青素组成，含量分别为70 76%和18 22 %，水分占6 8 %。萝卜原花青素中，聚合度为2的萝卜原花青素质量分数占45 60%，因此，萝卜红色素是制备萝卜原花青素二聚体的良好原材料。萝卜红色素单聚体和萝卜低聚原花青素均为天竺葵色素的糖苷，其中，单聚体的分子量为449，二聚体的分子量为960。现有制备原花青素二聚体的方法，如2008年2月20日公布的公开号为CN101125844A “原花青素B2的提取方法”的专利，公开的方法是以松科、蔷薇科等植物的根、茎或叶为原料，经溶剂提取，过滤，再用大孔树脂吸附、洗脱，然后用聚酰胺树脂分离，浓缩，最后冷冻干燥得产品。该方法的主要缺点是①真空浓缩时，浓缩液受热时间长，容易使原花青素二聚体B2氧化，且浓缩效率低。②采用大孔吸附树脂分离，低聚原花青素在树脂上强烈吸附，难以完全洗脱，导致产品收率较低，且使柱效快速降低，需频繁再生，既显著增加生产成本，又排放大量再生树脂的废液。③未对提取原花青素二聚体B2的残渣和制备过程中产生的废液等，进行综 合利用或无害化处理，原料利用率低，还造成环境污染。现有制备萝卜原花青素的方法，如2011年6月15日公布的公开号为CN102093748A “用红心萝卜制备萝卜红色素单聚体及萝卜原花青素的方法”的专利，公开的方法是以红心萝卜为原料，经提取、脱蛋白质、脱萝卜硫苷、超滤、纯化、浓缩、喷雾干燥而制得萝卜红色素单聚体和萝卜原花青素粉末产品。该方法的主要缺点是①采用大孔吸附树脂分离，分离效率低，只能得到萝卜原花青素混合物，产品经济价值较低。②喷雾干燥过程中，由于温度较高，使产品发生氧化，产品质量降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有制备原花青素二聚体方法的不足之处，提供。该方法具有加工工艺简单、设备实用、操作便利、分离效果好、提取率高、节约能源、资源综合利用率高、无有害物质排放等特点。采用本专利技术方法制备出的萝卜原花青素二聚体具有纯度高、溶解性好、抗氧化能力强、产品性能稳定等特点。本专利技术的原理是乙醇-异丙醇-水混合溶液的极性受乙醇、异丙醇和水三者的体积比控制，在确定极性的乙醇-异丙醇-水混合溶液中，萝卜原花青素的溶解度随着其聚合度的增加而降低，所以，将萝卜原花青素溶于一定极性的乙醇-异丙醇-水混合溶液中，即可实现萝卜原花青素低聚体和高聚体的初步分离。萝卜原花青素聚合度不同，与聚酰胺树脂形成的吸附力不同，因此，利用聚酰胺树脂可实现不同聚合度萝卜原花青素的分离。在一定柱长的聚酰胺树脂层析柱中，适当减小聚酰胺树脂的粒径，可改善层析分离效率。将超微粉碎的聚酰胺树脂粉末装配成压力层析柱，可显著提高柱效，获得高纯度目标物。因此，用特定洗脱液洗脱吸附于聚酰胺树脂粉末压力层析柱上的萝卜原花青素低聚体，可有效分离出萝卜原花青素二聚体产品。本专利技术的目的是这样实现的:，以市售萝卜红色素和聚酰胺树脂为原料，经溶解及过滤、纳滤、上柱及洗脱、以及冷冻干燥而制得萝卜原花青素二聚体冻干粉。其具体方法步骤如下:(I)制备萝卜原花青素低聚体溶液以市售萝卜红色素为原料，先按照纯净水(mL):无水乙醇(mL):异丙醇(mL)的体积比为1: 6 8: 13 11的比例，将纯净水、无水乙醇和异丙醇混合均匀，制备出乙醇-异丙醇-水溶液，随后按照萝卜红色素质量(g):乙醇-异丙醇-水溶液(mL)之比为I: 50 200的比例，向乙醇-异丙醇-水溶液中加入萝卜红色素，搅拌溶解5 20分钟，即获得萝卜红色素悬浊液。将该悬浊液进行真空过滤，分别收集滤过液和滤渣。对于收集的滤过液，主要含萝卜原花青素单聚体、二聚体、三聚体、四聚体和五聚体，即为萝卜原花青素低聚体溶液，用于下一步制备萝卜原花青素低聚体纳滤液；对于收集的滤渣，为萝卜原花青素高聚体，可制备用于口红、蛋糕等的红色素。(2)制备萝卜原花青素低聚体纳滤液 第(I)步完成后，将第(I)步制备出的萝卜原花青素低聚体溶液泵入截留分子量为800 1200Da的纳滤器中，在0.2 0.4MPa下，进行纳滤分离，直至纳滤截留液的体积为原体积的20 30%时止。分别收集第一次纳滤滤过液和截留液，对于收集的第一次纳滤截留液，补充第(I)步制备的乙醇-异丙醇-水溶液至原体积，在0.2 0.4MPa下，进行第二次纳滤分离，至第二次纳滤截留液的体积减少至原体积的5 15%时止。分别收集第二次纳滤滤过液和截留液，并将两次收集的纳滤滤过液合并。对于合并的纳滤滤过液，主要含萝卜原花青素单聚体、二聚体，即为萝卜原花青素低聚体纳滤液，用于制备萝卜原花青素二聚体溶液；对于纳滤截留液，主要含萝卜原花青素三聚体、四聚体和五聚体，可用于制作保健品等闻附加值广品。(3)制备聚酰胺树脂粉末压力层析柱第(2)步完成后，以市售30 60目聚酰胺树脂为原料，将其装入超微粉碎机中，进行超微粉碎处理。粉碎完成后，再用分样筛进行筛分处理。选取粒径在13 25微米之间的聚酰胺树脂粉末，分散于纯净水中，并装配成聚酰胺树脂粉末压力层析柱，再用与聚酰胺树脂粉末等体积的纯净水进行反冲，排出聚酰胺树脂粉末压力层析柱中的气泡，即装配出聚酰胺树脂粉末压力层析柱，用于下一步制备萝卜原花青素二聚体溶液。(4)制备萝卜原花青素二聚体溶液第(3)步完成后，按照聚酰胺树脂粉末体积(mL):萝卜原花青素低聚体纳滤液体积(HiL)比为1: 8 12的比例，在0.5 0.8MPa条件下，将第⑵步收集的萝卜原花青素低聚体纳滤液泵入第(3)步装配的聚酰胺树脂粉末压力层析柱中，直至流出液为浅红色为止。收集聚酰胺树脂粉末压力层析柱的过柱液，将其泵入废水处理池进行生化降解处理，达标后排放。对于荷载萝卜原花青素低聚体的聚酰胺树脂粉末压力层析柱，先用2倍于聚酰胺树脂粉末压力层析柱体积的纯净水进行洗涤，纯净水的流速为聚酰胺树脂粉末压力层析柱体积的3 6倍/小时；收集过柱洗涤液，洗涤液经浓缩后可加入到萝卜原花青素低聚体纳滤液中，用于制备下批次萝卜原花青素二聚体溶液；对于洗涤后的聚酰胺树脂粉末压力层析柱，先用质量浓度为40 60%的乙醇溶液进行第一次洗脱，以洗脱萝卜原花青素二聚体，第一次洗脱液的流速为聚酰胺树脂粉末压力层析柱体积的3 6倍/小时，直至洗脱液无红色时为止。收集第一次的洗脱液，即为萝卜原花青素二聚体溶液，用于下一步制备萝卜原花青素二聚体。随后用甲酸(mL)质量浓度70 80%的乙醇溶液(mL)之比为I 110 140的溶液进行第二次洗脱，直至洗脱液无色时止，第二次洗脱的流速为聚酰胺树脂粉末压力层析柱体积的3 6倍/小时。收集第二次的洗脱液，第二次的洗脱液经浓缩、冻干制成冻干粉，即为萝卜红色素单聚体，可用于食品领域作天然色素等。向第二次洗脱后的聚酰胺树脂粉末压力层析柱中，泵入2倍聚酰胺树脂粉末压力层析柱体积的纯净水进行清洗，纯净水的泵入速度为聚酰胺树脂粉末压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种萝卜原花青素二聚体的制备方法，其具体步骤如下：(1)制备萝卜原花青素低聚体溶液以市售萝卜红色素为原料，先按照纯净水∶无水乙醇∶异丙醇的体积比为1mL∶6～8mL∶13～11mL的比例，将纯净水、无水乙醇和异丙醇混合均匀，制备出乙醇?异丙醇?水溶液，随后按照萝卜红色素质量∶乙醇?异丙醇?水溶液之比为1g∶50～200mL的比例，向乙醇?异丙醇?水溶液中加入萝卜红色素，搅拌溶解5～20分钟，将该悬浊液进行真空过滤，分别收集滤过液和滤渣，滤过液即为萝卜原花青素低聚体溶液；(2)制备萝卜原花青素低聚体纳滤液第(1)步完成后，将第(1)步制备出的萝卜原花青素低聚体溶液，泵入截留分子量为800～1200Da的纳滤器中，在0.2～0.4MPa下，进行纳滤分离，直至纳滤截留液的体积为原体积的20～30％时止，收集纳滤截留液与滤过液；将收集的纳滤截留液，补充第(1)步制备的乙醇?异丙醇?水溶液至原体积，在0.2～0.4MPa下，进行第二次纳滤分离，至第二次纳滤截留液的体积减少至原体积的5～15％时止；并将两次收集的纳滤滤过液合并，即为萝卜原花青素低聚体纳滤液；(3)制备聚酰胺树脂粉末压力层析柱第(2)步完成后，以市售30～60目聚酰胺树脂为原料，将其装入超微粉碎机中，进行超微粉碎处理；再用分样筛进行筛分处理；选取粒径在13～25微米之间的聚酰胺树脂粉末，分散于纯净水中，并装配成聚酰胺树脂粉末压力层析柱，再用与聚酰胺树脂粉末等体积的纯净水进行反冲；(4)制备萝卜原花青素二聚体溶液第(3)步完成后，按照聚酰胺树脂粉末体积∶萝卜原花青素低聚体纳滤液体积比为1mL∶8～12mL的比例，在0.5～0.8MPa条件下，将第(2)步收集的萝卜原花青素低聚体纳滤液泵入第(3)步装配的聚酰胺树脂粉末压力层析柱中，直至流出液为浅红色为止，用2倍于聚酰胺树脂粉末压力层析柱体积的纯净水进行洗涤，纯净水的流速为聚酰胺树脂粉末压力层析柱体积的3～6倍/小时，先用质量浓度为40～60％的乙醇溶液进行第一次洗脱，以洗脱萝卜原花青素二聚体，第一次洗脱液的流速为聚酰胺树脂粉末压力层析柱体积的3～6倍/小时，直至洗脱液无红色时为止，收集第一次的洗脱液，即为萝卜原花青素二聚体溶液；随后用甲酸∶质量浓度70～80％的乙醇溶液之比为1mL∶110～140mL的溶液进行第二次洗脱，直至洗脱液无色时止，第二次洗脱液的流速为聚酰胺树脂粉末压力层析柱体积的3～6倍/小时；第二次的洗脱液经浓缩、冻干制成冻干粉，即为萝卜红色素单聚体，向第二次洗脱后的聚酰 胺树脂粉末压力层析柱中，泵入2倍聚酰胺树脂粉末压力层析柱体积的纯净水进行清洗，纯净水的泵入速度为聚酰胺树脂粉末压力层析柱体积的3～6倍/小时；(5)制备萝卜原花青素二聚体粉末第(4)步完成后，将第(4)步得到的萝卜原花青素二聚体溶液泵入到真空薄膜蒸发器中，在真空度为0.09～0.095MPa、温度为20～30℃条件下，进行真空薄膜蒸发，直到溶液中萝卜原花青素二聚体含量达25～35％时止；原花青素二聚体浓缩液置于?16～?20℃温度下，预冻3～5小时，再放置于冷冻干燥机中，在真空度为20～40Pa、温度为?50～?60℃条件下，进行冷冻干燥24～36小时，就制备出纯度达95.2～98.4％，分子量为960.4Da的萝卜原花青素二聚体粉末，总收得率为88.7～92.6％。...

【技术特征摘要】
1.一种萝卜原花青素二聚体的制备方法，其具体步骤如下: (1)制备萝卜原花青素低聚体溶液 以市售萝卜红色素为原料，先按照纯净水:无水乙醇:异丙醇的体积比为ImL: 6 8mL: 13 IlmL的比例，将纯净水、无水乙醇和异丙醇混合均匀，制备出乙醇-异丙醇-水溶液，随后按照萝卜红色素质量:乙醇-异丙醇-水溶液之比为Ig: 50 200mL的比例，向乙醇-异丙醇-水溶液中加入萝卜红色素,搅拌溶解5 20分钟，将该悬浊液进行真空过滤，分别收集滤过液和滤渣，滤过液即为萝卜原花青素低聚体溶液； (2)制备萝卜原花青素低聚体纳滤液 第(I)步完成后，将第(I)步制备出的萝卜原花青素低聚体溶液，泵入截留分子量为800 1200Da的纳滤器中，在0.2 0.4MPa下，进行纳滤分离，直至纳滤截留液的体积为原体积的20 30%时止，收集纳滤截留液与滤过液；将收集的纳滤截留液，补充第(I)步制备的乙醇-异丙醇-水溶液至原体积，在0.2 0.4MPa下，进行第二次纳滤分离，至第二次纳滤截留液的体积减少至原体积的5 15%时止；并将两次收集的纳滤滤过液合并，即为萝卜原花青素低聚体纳滤液； (3)制备聚酰胺树脂粉末压力层析柱 第(2)步完成后，以市售30 60目聚酰胺树脂为原料，将其装入超微粉碎机中，进行超微粉碎处理；再用分样筛进行筛分处理；选取粒径在13 25微米之间的聚酰胺树脂粉末，分散于纯净水中，并装配成聚酰胺树脂粉末压力层析柱，再用与聚酰胺树脂粉末等体积的纯净水进行反冲； (4)制备萝卜原花青素二聚体溶液 第(3)步完成后，按照聚酰胺树脂粉末体积:萝卜原花青素低聚体纳滤液体积比为ImL: 8 12mL的比例，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，刘庆海，周小华，
申请(专利权)人：重庆海巨农业发展有限公司，重庆大学，
类型：发明
国别省市：