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有机溶剂萃取法
这是目前国内外广泛使用的提取方法，多 数选择甲醇、乙醇、丙酮或它们的混合溶 剂对材料中的花青素进行溶解过滤，通过 酸或碱调节溶液酸碱度萃取滤液中的花青 素。 该方法原理简单，对设备要求较低，不足 之处是大多数有机溶剂毒副作用大且产物 提取率低。
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含量
• 每100 g秘鲁紫玉米中含色素物质为1 640mg , 远远 高于鲜蓝莓花青苷的( 73~ 430mg) 。 • 籽粒表皮含大部分的花青苷, 通常为504~ 1473mg, 而Moreno等 发现, 在一些南美紫玉米品种( Arro ������ cillo, Con ico, Peruano 和Purepecha)的脱胚芽 玉米籽粒中, 含54~ 115mg的花青苷。 • Zhao等发现中国紫玉米杂交品种的籽粒中, 花青苷 高达305mg(以100 g干质量计, 下同)。 • 敬璞等研究发现秘鲁紫玉米芯花青苷含量高达 1333mg
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• 标样
• C3G 和P3G（紫玉米花青素其主要以C3G 和 P3G 及其衍生物为主要组成部分） • 结果 C3G 的加标回收率为93.7 %（RSD 为0.804 %）， 可以确定以C3G 为标样测定样品C3G 含量更加准 确。同理，样品中P3G 及其衍生物以P3G 为标样 获得的结果更可靠。因此，使用双标样高效液相 色谱法获得的紫玉米花青素含量（93.77 mg/g）更 加准确。
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花青素的稳定性影响因素
• 结构 ①C3羟基可使分子变得不稳定，C5上有羟基或 C4发生取代都可使颜色趋于稳定 ②糖苷的形成也影响花色苷的稳定性 ③花色苷的酰基化显著增加其在微酸性至中 性介质中的稳定性
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黄烊盐 阳离子
假 碱
• 温度
• PH
醌型 碱
查 尔 酮
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辅助方法
• 超声波辅助提取 ① 在超声波声场中,振动负压区由于周围的液体来 不及补充,形成无数的微小真空泡,而当正压来到时 ,微小气泡在压力下突然闭合,液体间猛烈碰撞产生 极大的冲击波,压力可高达3 000 MPa ,从而使植物 细胞破裂,利于花色苷的溶出。 ② 此法具有提取时间短,设备简单,操作方便等优点 ,并可有效防止热敏性成分的高温分解。
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双标样高效液相色谱法测定紫玉米 花青素的含量
• 设备 Agilent 1 100高效液相色谱仪和Agilent Ion Trap—XCT MS：美国安捷伦公司；Waters Xbridge C18(250 mmx4．6 mm，5 μm)柱： 美国Waters公司 • 色谱流动相：A(5％甲酸)，B(甲酸：水：乙 腈=5：45：50，体积比)；流速： 0.8mUmin;DAD检测器；柱温30℃；梯度洗 脱。
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• 提取（2）： ①选用 1% HCl甲醇做浸提剂,在 50℃浸提2次， 每次1.5h ② 采用离心法在常温下6000r/min,离心10min
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问题
• 玉米中用到的方法 • 提取流程 • ＵＰＬC: ①色谱条件 ②标样：2个或多个 ③检测波长
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微波辅助提取
• 当微波加热时,细胞内极性物质尤其是水分 子吸收微波能,产生大量的热量使细胞内温 度迅速上升,液态水汽化产生的巨大压力将 细胞膜和细胞壁冲破,形成微小的孔洞,使胞 外溶剂容易进入细胞内,溶解并释放出胞内 物质。 • 与传统方法相比,微波法具有提取率高、时 间短、能耗小等优点,因此微波用于天然素 的提取工艺具有广阔的应用前景。
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辅色剂的影响
花色苷同辅色剂联合形成一种垂直层叠的 复合物(Goto 等1979) ,这种层叠过程产生一 种疏水力,从而防止亲水核的加合作用和失 色。
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提取方法： 一、萃取
• 溶剂法 常用的溶剂主要分为3类:水、亲水性有机溶 剂和亲脂性有机溶剂。为防止花色苷的降 解和提高花色苷的溶出率,常在溶剂中加少 量的无机酸或有机酸，使提取液的p H 控制 在3.15 以下。
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大孔树脂层析
• 大孔树脂是近代发展起来的一类有机高聚 物吸附剂。分离工艺得到的提取物不吸潮， 工艺简单，成本相对较低，树脂可反复使 用适合工业化生产 • 杨迎花等 采用大孔树脂吸附纯化葡萄籽原 花青素，结果表明大孔树脂吸附纯化工艺 简单、成本低、产率高、安全适用。
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紫外－可见光谱法
• 色素的紫外吸收光谱是色素的重要特征。 吸收光谱是鉴定和测量混合物中主要色素 的最简单方法。其主要原理是依据花色苷 的不同基团的在不同的波长下有不同的吸 收峰,进而推断出其结构。 • ①B环有邻位羟基的确定。②糖基位置的确 定。③酰基是否存在的确定。④甲基化与 羟基化
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其他辅助方法
• 高压脉冲电场辅助提取 高压脉冲电场辅助提取法是一种新型非热技术,它 具有提取温度低、速率快、时间短、提取率高、 产品品质好的特点。 • 液态静高压法辅助提取 Corrales 等人用液态静高压辅助提取的方法从葡萄 皮中提取花色苷,研究所得的最优工艺参数是:100 %乙醇,温度50 ℃,压力600 MPa 。此法与未使用 HHP 法相比,产率提高23 %。H HP 具有提取温度低 ,时间短,不破坏色素结构等优点,但应用于花色苷 等活性成分提取的报道还不多见。
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花青素的生理功能
• 消除自由基、抗氧化 紫玉米花色苷具有很高的抗氧化活性和抗 菌活性，甚至高于蓝莓的抗氧化活性。 • 抗诱变、肿瘤、过敏 抑制食品诱变剂，对结肠癌细胞有抑制作 用 • 降血脂
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花青素的结构特点
现已查明,天然花色苷糖苷配基的基本 结构为3 ,5 ,7 - 三羟基- 2 - 苯基苯并吡喃,结构式为:
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初步的提取方案
• 提取(1): ① 酸醇提取液：体积分数95%乙醇与质量浓 度0.1 mg/L HCl 的质量比为85∶15。以酸醇 为提取液：料液比1∶20， 时间60 min② 标样：矢车菊素-3-葡萄糖苷
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出峰顺序
9种花色素苷的出峰顺序：花翠素3．O一葡 萄糖苷、花青素3-0．葡萄糖苷、3’一甲花 翠素3．O．葡萄糖苷、甲基花青素 3．O．葡萄糖苷、二甲花翠素3．O．葡萄 糖苷、甲基花青素3．O一(6一O一乙酰)葡萄 糖苷、二甲花翠素3．O．(6．O．乙酰)葡萄 糖苷、甲基花青素3．O．(6．o-对香豆酰) 葡萄糖苷、二甲花翠素3．O．(6．0．对香 豆酰)葡萄糖苷
• P3G：芍药色素-3-葡萄糖 • C３G：矢车菊色素-3-葡萄糖苷
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紫玉米花青素种类
• 近年来, 采用温和的提取分离方法和现代分析仪器手段如 TLC、HPLC、MS、NMR 等, Aok i等研究发现紫玉米籽粒中 含有8种花青苷: 矢车菊素- 3-葡萄糖苷、天竺葵素- 3-葡萄 糖苷、芍药素- 3-葡萄糖苷、两个矢车菊素- 3-丙二酸酰基 葡萄糖苷同分异构体、天竺葵素- 3-丙二酸酰基葡萄糖苷、 芍药素- 3-丙二酸酰基葡萄糖苷、矢车菊素- 3-二丙二酸酰 基葡萄糖苷。 • Zhao等对中国紫玉米杂交品种的籽粒进行了质谱分析, 初 步发现9个花青苷单体物质, 包括矢车菊素- 3-葡萄糖苷、 天竺葵素- 3-葡萄糖苷、芍药素- 3-葡萄糖苷、两个矢车菊 素- 3-丙二酸酰基葡萄糖苷同分异构体、天竺葵素- 3-丙二 酸酰基葡萄糖苷、两个芍药素- 3-丙二酸酰基葡萄糖苷同 分异构体、天竺葵素- 3-二丙二酸酰基葡萄糖苷。
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提取条件比较
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纯化
经过提取的花色苷粗品中往往含有很多有机 酸、糖等杂质,产品质量稳定性差、纯度不 高。为了提高产品的色价和稳定性,需要对 提取物进一步纯化。
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柱层析法
• 凝胶柱层析
• 聚酰胺层析 • 硅胶层析 • 离子交换层析
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• 温度 当花色苷溶液加热时,平衡向着无色的查耳 酮(C) 的方向进行,同时引起有色型化合物 (AH+ + A) 的降低。当冷却和酸化时,醌型碱 (A) 和假碱(B) 迅速变成阳离子(AH+ ) 。花色 苷在温度小于 60℃的条件下较为稳定，当 温度大于 80℃时，温度对花色苷有较明显 的降解作用； • 光对花色 苷的稳定性影响 很大
玉米籽粒花青素提取和分析方 法
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• 花青素是植物中的主要呈色物质，属于类 黄酮化合物 • 自然状态下很少以游离态存在，常与一个 或多个多糖通过糖苷键形成糖苷 • 已知有20多种花青素，植物中常见的有六 种：天竺葵色素、矢车菊色素、飞燕草色 素、芍药色素、牵牛花色素、锦葵色素 （其最大可见光吸收波长分别为494、506、 508、506、508和510 nm）
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膜分离法
• 花色苷提取中常用的膜分离技术有超滤(UF) 、反 渗透(RO) 、电渗析( ED) 等。 • Patil 用酸化的乙醇提取红萝卜花色苷,随后用膜分 离的方法有效的脱醇并浓缩了花色苷提取液,使花 色苷含量从37216 mg/ L 提高到62518 mg/ L • 膜分离纯化的花色苷色价和透明度高,稳定性好,容 易实现连续化生产,生产过程劳动强度低,流程简单 ,但对设备要求高,纯化成本高,提取效率低。
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鉴定