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葡萄籽原花青素的分离纯化及其抗氧化活性研究
吸附量 =(初始浓度 - 平衡浓度)×溶液体积 树脂重量
解吸率= 洗脱液中原花青素总量 树脂吸附原花青素总量
× 100%
2.3.2 ADS-8 树脂的吸附流出曲线与解吸曲线的绘制 处理后的A D S - 8 树脂于水中湿法装柱,玻璃柱
O1 1 . 9 ×42cm,其中树脂装填高度32cm ,床体积约 90ml。将葡萄籽原花青素粗提物用水稀释至原花青素 浓度分别为5.8、15.0mg/ml,以2ml/min流速上样分 步收集流出液(10ml/管),测定其中原花青素浓度。 以流出液体积(BV )为横坐标、流出液中原花青素浓 度C与进样原花青素浓度C0之比(C/C0)为纵坐标,绘 制吸附透过曲线。
青素提供参考。
1 实验材料
1.1 实验仪器 Waters公司高压液相色谱仪,HHS型电热恒温水浴
锅,SHZ-82水浴恒温振荡器,UV-2100紫外/可见分光 光度仪,Z F Q - 8 5 A旋转蒸发仪,T D 5 A - W S台式低速离 心机。 1.2 实验材料
AB-8、ADS-8和S-8型大孔树脂,购于南开大学化 工厂;原花青素标准品(浓度≥95%),购自天津尖峰 天然产物有限公司;葡萄籽是新疆葡萄酒厂下脚料;亚 油酸(不含抗氧化剂,含量≥90%)由本实验室用红花 油提取;工业级乙醇、Tris(三羟甲基氨基甲烷)及所 用其他化学试剂均为分析纯。
洗脱液原花青素浓度(mg/ml)
120 100 80 60 40 20
0 0
20% 乙醇 40% 乙醇 50% 乙醇
1
2
3
4
5
6
图 2 ADS-8树脂解吸曲线
洗脱液体积(B V )
朱靖蓉等:葡萄籽原花青素的分离纯化及其抗氧化活性研究
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清除率(% ) A500nm
表 2 不同浓度乙醇对 ADS-8树脂吸附原花青素的解吸率
中抗氧化作用的最常用的体系。图4是高聚和低聚原花 青素对亚油酸体系氧化抑制率(原花青素抗氧化性) 分别为93.04%和76.88%,而同浓度的VC及VE抑制率 分别为35.52%和64.28%。在所研究的两种聚合度下 原花青素抗氧化效果低于B H T,但与空白对照相比, 10μg/ml浓度时原花青素对亚油酸乳化体系的抗氧化 效果已很明显,而且其抗氧化效果在一定范围内随浓度 的增加而增强,在实际应用中可以通过适当增加其添加 量而达到与B H T相近的抗氧化效果。
看,S-8树脂对原花青素的解吸回收率很低,很难再洗 脱下来。而ADS-8树脂不仅对原花青素吸附量高、解吸 率高,对原花青素的选择性较强而且能够较容易地解吸 下来。所以,从吸附与解吸特性综合衡量,ADS-8树脂 优于其它二种吸附树脂,是分离葡萄籽原花青素较理想 的吸附剂,可用于原花青素的层析分离。
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2 实验方法
2.1 葡萄籽原花青素粗提方法 称取10.000g经石油醚脱脂葡萄籽粉(40目),用
体积分数70%的乙醇溶液搅拌提取3次,合并提取液, 离心过滤,得澄清的滤液。滤液在40℃以下减压浓缩, 经真空干燥,得葡萄籽原花青素粗提物。此样品用于静 态吸附及解吸性能试验。
* 基金项目:新疆维吾尔自治区重点科技攻关项目(2001BA507A04-P02)。 作者简介:朱靖蓉(1972~ ),女,新疆乌鲁木齐人,实验师,硕士研究生,研究方向为食品活性成分。
2007 年第 4 期
中国食物与营养 Food and Nutrition in China
No.4,2007
葡萄籽原花青素的分离纯化及其抗氧化活性研究*
朱靖蓉 1,王忠民 2,李瑾瑜 1,马兴旺 3
(1 新疆农业大学食品科学学院,乌鲁木齐 830052;2 新疆食品药品监督管理局,乌鲁木齐 830002; 3 新疆农业科学院,乌鲁木齐 830091)
摘 要:本文以脱脂葡萄籽为原料从中提取原花青素,研究用大孔吸附树脂对原花青素分级纯化方法,以及纯 化的原花青素产品清除超氧阴离子自由基、亚油酸体系的抗氧化等方面的抗氧化活性。结果显示:ADS-8 大孔树脂 对葡萄籽原花青素具有较强的吸附能力,得到的产物纯度达 95%以上,是分离葡萄籽原花青素较理想的吸附剂; 20%和 40%的乙醇原花青素洗脱液具有很强的清除 O2-·的能力,抑制邻苯三酚自氧化率分别达 88.35%和67.2%, 说明葡萄籽原花青素为抗自由基的有效活性成分;在亚油酸体系中,OPC’s 的抗氧化能力高于 VC 和 VE。
关键词:葡萄籽;原花青素;大孔吸附树脂;自由基
原花青素是迄今为止所发现的最有效的自由基清除 剂之一,它对近70多种疾病具有直接或间接的预防治疗 作用,具有广泛的生化和药理活性,在医药、化妆品及 保健食品等领域具有广泛的用途[1]。原花青素广泛存在 于各种植物(如葡萄、银杏、白桦树、可可豆等)的 核、皮或种籽中,大多数原花青素产品从各种植物中提 取,但多数的原花青素含量比较低。目前普遍认为葡萄 籽是提取原花青素的较好来源[2,3],但葡萄籽提取物是 多酚(polypheno1)类黄酮,由单体(儿茶素、表儿茶 素等)、基于此单体的聚合物(原花青素 proanthocyanidln)和其它酚类组成。这一组成分中生物 活性最强的部分是低聚(二,三聚体)原花青素,即 OPCs(oligomeric proantho cyaniditns)[4]。在葡萄籽提 取物中OPCs含量高低就成为产品质量的最关键指标。 葡萄籽粗提物中原花青素含量较低,需进一步分离纯 化。在各种分离方法中,由于近年来发展起来的大孔吸 附树脂吸附洗脱法具有选择性好、吸附容量大、再生处 理方便,及吸附迅速、解吸容易等优点,在天然产物工 业化提取分离中得到广泛应用。本文以葡萄籽为原料从 中提取原花青素,并选用大孔吸附树脂对自制的原花青 素进一步吸附、洗脱分离,进行纯化,就纯化后的原花 青素产品在不同体系中清除自由基的活性进行研究,探 索提取高纯度原花青素的方法,为进一步开发利用原花
过氧化值的测定采用硫氰酸铁法:取0.1ml亚油酸 乳化液,依次加入9.7ml 75%的乙醇和0.1ml 30%的硫 氰酸氨,再加入0.1ml 0.02M溶解于3.5%盐酸的氯化亚 铁,快速混匀,反应3 m i n 后测定5 0 0 n m 吸光度,以 A500nm表示亚油酸氧化程度,0 时刻测定,以后每隔 24h测定一次,扣除0时刻值即为t时刻过氧化值。各样 品的抗氧化能力以192h时的氧化程度按下式计算,以抑 制率(%)表示:
用体积分数10%、20%、40%、50%、70%的乙醇
溶液进行解吸,流速2BV/h ,洗脱体积3 B V。将洗脱 液真空浓缩,得到葡萄籽原花青素纯化物浓缩液。 2.5 研究葡萄籽原花青素清除自由基活性的方法 2.5.1 清除 O2-·自由基试验
在试管1中加入2.8ml Tris-HCl溶液、0.1ml水和0.1ml 的0.01 mol HCl,在试管2中加入2.8ml Tris.HCl溶液、 0.1ml 0.01molHCl,在试管3中加入2.8ml Tris-HCl溶 液、0.1ml水,在试管4中加入2.8ml Tris-HCl溶液,将试 管1~4、邻苯三酚溶液、2.4中提取原花青素溶液于25℃ 保温20min。然后以试管1作为参比,取0.1ml原花青素 溶液加入到试管2 中,迅速摇匀,4 2 0 n m处测量吸光值 A1;取0.1ml邻苯三酚溶液加入到试管3中,迅速摇匀, 每隔30s测一次420nm处吸光值A2;分别取0.1ml原花青 素溶液和0.1m1邻苯三酚溶液加入到试管4中,迅速摇 匀,每隔30s测一次420nm处吸光值A3。按下式计算各样 品对O2-·的清除率I(%)。
抑制率(%)=(1- 含抗氧化剂样品A500nm(t=192)-A500nm(t=0))×100%
空白样品A500n
-A500 m(t=192)
nm(t=0
)
3 结果与分析
3.1 三种大孔吸附树脂对原花青素静态吸附及解吸性 能比较 由表1中吸附量看,AB-8、ADS-8和S-8型树脂均对
原花青素具有相对较强的吸附能力。但从解吸效果来
I(%)=(1- A 3 - A 1 )×100% A2
2.5.2 原花青素对亚油酸体系抗氧化能力的检测—— 硫氰酸铁法(FTC 法)
取1ml已溶解于无水乙醇的样品溶液,加入1ml含 2.51%(V/V)亚油酸的无水乙醇溶液,2ml 0.05M、 pH7.0的磷酸盐缓冲液,1ml蒸馏水,密封后40℃恒温避 光氧化,以乙醇代替抗氧化剂做空白对照。
能洗脱的原花青素。经ADS-8大孔树脂层析分离,原花 青素的纯度可达95%。 3.3 原花青素的梯度洗脱效果
从表2 看,5 0 %的乙醇可以较完全地将吸附在 ADS-8树脂上的原花青素解吸下来,这在工业生产 中是可行的。70 %的乙醇已经基本能够洗脱吸附于 树脂上的绝大部分固形物,可以用于树脂柱的初步 再生。这充分证明了树脂法分离原花青素时简单、 高效的特点。
朱靖蓉等:葡萄籽原花青素的分离纯化及其抗氧化活性研究
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2.2 原花青素含量分析方法 采用盐酸—香草醛法[5,6],以原花青素标准品作
标准曲线,计算样品中原花青素含量。 2.3 大孔树脂筛选 2.3.1 静态吸附量及解吸率的测定
准确称取吸附树脂2g ,用少量乙醇湿润后,以蒸 馏水洗去乙醇,再吸干其表面水分后置于150ml三角瓶 中,加入40ml原花青素溶液(15mg/ml),置于水浴 摇床,30 ℃,1 2 0 r/m i n振荡36h后过滤,再用1 0 0 m l 95 %乙醇洗脱树脂,分别测定滤液及洗脱液中原花青 素总量,计算树脂的吸附量及解吸率。
C/CO
0.12 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00
0
15.0mg/ml 5.8mg/ml
2
4
6
8
10
上样体积(B V )
图1 不同浓度原花青素在ADS-8树脂上的吸附透过曲线
3.2 ADS-8 树脂的解吸特性 用不同浓度的乙醇溶液梯度洗脱ADS-8树脂吸附的