專利名稱：檸檬酸催化大豆異黃酮糖苷水解制備大豆異黃酮苷元的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檸檬酸催化大豆異黃酮糖苷水解制備大豆異黃酮苷元的方法。
背景技術(shù)：
大豆異黃酮是大豆等豆科植物在生長過程中產(chǎn)生的一種次級代謝產(chǎn)物，研究發(fā)現(xiàn)，攝入足夠量的大豆異黃酮可以有效降低患骨質(zhì)疏松癥、婦女更年期綜合癥、高膽固醇癥、以及心血管疾病和癌癥的風(fēng)險。大豆中天然存在的異黃酮主要成分有3類，即染料木素(genistein)類、大豆苷元(daidzein)類和黃豆黃素(glycitein)類,各自又主要以4種形式存在丙二?；咸烟擒招?、乙?；咸烟擒招?、3 -葡萄糖苷型和糖苷配基型(苷元)，、其中結(jié)合型的糖苷占到了總異黃酮含量的80% 95%。研究發(fā)現(xiàn)，糖苷形式的大豆異黃酮不能直接被小腸壁吸收，必須經(jīng)水解去除糖基轉(zhuǎn)化為游離型的苷元才可被小腸吸收，因而發(fā)揮生物活性的主體是游離型的苷元。如何有效的將糖苷型的大豆異黃酮通過水解轉(zhuǎn)化成游離型的苷元以增強(qiáng)大豆異黃酮的生物活性已成為近年來世界各國科學(xué)家研究的熱點(diǎn)。大豆異黃酮的轉(zhuǎn)化方法最常用的是酸催化法、堿催化法、酶催化法。酸水解法是大豆異黃酮糖苷的水解中使用最多的一種方法。酸水解通常用鹽酸、硫酸作催化劑，強(qiáng)酸條件下水解同時對大豆異黃酮苷元的穩(wěn)定性有所影響。糖苷鍵具有縮醛結(jié)構(gòu)，對堿較穩(wěn)定，但異黃酮糖苷鍵具有酯苷性質(zhì)，可用堿水解為大豆異黃酮苷元和葡萄糖，但堿催化產(chǎn)物苷元容易降解，應(yīng)用受到很大限制。酶水解法具有水解條件溫和、產(chǎn)物穩(wěn)定性好、純度高等特點(diǎn)，但酶生產(chǎn)成本很高，而且酶不容易重復(fù)利用，還需要進(jìn)一步尋找價廉物美的能夠水解大豆異黃酮的￠-葡萄糖苷酶，進(jìn)一步研究低成本的酶固化技術(shù)。大豆異黃酮水解苷元產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化過程中，高收率、高選擇性、低成本，是理想的工藝條件。隨著人們生活質(zhì)量的提高，低碳環(huán)保理念逐漸深入人心，大豆異黃酮的轉(zhuǎn)化工藝勢必也需要向綠色無公害，低碳環(huán)保方向發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有大豆異黃酮轉(zhuǎn)化苷元工藝中選用鹽酸催化、堿催化和酶催化等技術(shù)缺陷，采用可食用檸檬酸催化大豆異黃酮水解工藝，操作簡單，檸檬酸酸性較小，不污染環(huán)境、水解完全。檸檬酸無毒可食用，因此水解產(chǎn)物不需分離既可用于大豆保健品和功能性食品。本發(fā)明所述的檸檬酸催化大豆異黃酮水解工藝，由以下步驟組成配制I. Omol L 1 mol L 1的朽1檬酸溶液；取10% 95%大豆異黃酮糖苷50mg置于50mL圓底燒瓶中，加入檸檬酸水溶液10ml，超聲水浴I小時，超聲頻率45KHz，水浴溫度75°C。反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到高壓釜中，反應(yīng)溫度為120°C 150°C，反應(yīng)時間為I 6小時，反應(yīng)結(jié)束后,冷卻反應(yīng)液到室溫。取一定量反應(yīng)液用飽和碳酸鈉水溶液中和至pH = 7，用乙酸乙酯萃取，取酯層，在硅膠板上點(diǎn)樣，放入展開劑(乙酸乙酯氯仿甲醇=5:5:2)中展開，紫外燈下觀察水解程度；另取一定量反應(yīng)液用甲醇稀釋到lOOppm，用HPLC定性和定量檢測反應(yīng)液苷元的含量，原料糖苷峰消失，糖苷的水解率達(dá)到100%，苷元的含量超過97.0%以上。步驟中高壓釜是指進(jìn)行水解反應(yīng)的儀器。步驟中高效液相色譜色譜儀系統(tǒng)定性定量測定樣品中的異黃酮含量。色譜條件色譜柱Shimadzu VP-ODS C18 柱(150 X 4. 6mm, 5 y m),流動相A :0. 4 % 磷酸水溶液B :甲醇；梯度洗脫程序0-10min, 30-35% B ； 10-20min, 35-40 % B ；20-30min, 40-55 % B ；30-40min，55-65%B。流速lmL/min ;檢測波長為260nm，測定溫度為40°C;進(jìn)樣量20 y L。步驟中水解率=水解前后大豆異黃酮糖苷含量之差/水解前大豆異黃酮糖苷含量 X 100%步驟中苷元的含量采用外標(biāo)法測定。


I.標(biāo)準(zhǔn)品混合液色譜圖見圖I。2.原料92%大豆異黃酮色譜見圖2。3.大豆異黃酮糖苷水解產(chǎn)物色譜圖3。本發(fā)明取得技術(shù)進(jìn)步I.本發(fā)明采用檸檬酸催化大豆異黃酮糖苷水解苷元，增加了具有催化大豆異黃酮糖苷水解苷元的新的催化劑品種；2.檸檬酸可食用，無毒，與其他催化劑水解工藝相比，操作簡單，催化工藝綠色環(huán)保，增加了食用安全性；3.大豆異黃酮糖苷水解率達(dá)到100%，水解產(chǎn)物無需分離，直接用于大豆保健品和功能性食品。
具體實施例方式實施例I :取10. 0%大豆異黃酮糖苷50mg置于50mL圓底燒瓶中，加入2. 5mol L—1朽1檬酸水溶液10mL，超聲水浴I小時，超聲頻率45KHz，水浴溫度75°C。反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到高壓釜中，反應(yīng)溫度為120°C,反應(yīng)時間為4小時,反應(yīng)結(jié)束后,冷卻反應(yīng)液到室溫。取一定量反應(yīng)液用飽和碳酸鈉水溶液中和至pH = 7，用乙酸乙酯萃取，取酯層，在硅膠板上點(diǎn)樣，放入展開劑(乙酸乙酯氯仿甲醇=5:5:2)中展開，紫外燈下觀察水解程度；另取一定量反應(yīng)液用甲醇稀釋到lOOppm，用HPLC定性和定量檢測反應(yīng)液糖苷和苷元含量，原料糖苷峰消失，糖苷的水解率達(dá)到100%，苷元的含量為97. 5%。實施例2 取20. 5%大丑異黃酮糖苷50mg置于50mL圓底燒瓶中，加入2. 5mol L 1朽1檬酸水溶液10mL，超聲水浴I小時，超聲頻率45KHz，水浴溫度75°C。反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到高壓釜中，反應(yīng)溫度為130°C，反應(yīng)時間為3. 5小時，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻反應(yīng)液。其他操作同實施例I,取一定量反應(yīng)液用飽和碳酸鈉水溶液中和至pH = 7，用乙酸乙酯萃取，取酯層，在硅膠板上點(diǎn)樣，放入展開劑(乙酸乙酯氯仿甲醇=5 : 5 : 2)中展開，紫外燈下觀察水解程度。同時，另取一定量反應(yīng)液用甲醇稀釋到lOOppm，用HPLC定性和定量檢測反應(yīng)液糖苷和苷元含量，原料糖苷峰消失，糖苷的水解率達(dá)到100%，苷元的含量為98. 0%。實施例3 取40. 0%大豆異黃酮糖苷50mg置于50mL圓底燒瓶中，加入3. 5mol L—1朽1檬酸水溶液10ml，超聲水浴I小時，超聲頻率45KHz，水浴溫度75°C。反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到高壓釜中，反應(yīng)溫度為120°C,反應(yīng)時間為3小時,反應(yīng)結(jié)束后,冷卻反應(yīng)液。其他操作同實施例I,取一定量反應(yīng)液用飽和碳酸鈉水溶液中和至pH = 7，用乙酸乙酯萃取，取酯層，在硅膠板上點(diǎn)樣，放入展開劑(乙酸乙酯氯仿甲醇=5 : 5 : 2)中展開，紫外燈下觀察水解程度。同時，另取一定量反應(yīng)液用甲醇稀釋到lOOppm，用HPLC定性和定量檢測反應(yīng)液糖苷和苷元含量，原料糖苷峰消失，糖苷的水解率達(dá)到100%，苷元的含量為97. 8%。
實施例4 取80. 0%大豆異黃酮糖苷為50mg置于50mL圓底燒瓶中，加入3. Omol L—1朽1檬酸水溶液10mL，超聲水浴一小時，超聲頻率45KHz，水浴溫度75°C。反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到高壓釜中，反應(yīng)溫度為140°C,反應(yīng)時間為4小時,反應(yīng)結(jié)束后,冷卻反應(yīng)液。其他操作同實施例I,取一定量反應(yīng)液用飽和碳酸鈉水溶液中和至pH = 7，用乙酸乙酯萃取，取酯層，在硅膠板上點(diǎn)樣，放入展開劑(乙酸乙酯氯仿甲醇=5 : 5 : 2)中展開，紫外燈下觀察水解程度。同時，另取一定量反應(yīng)液用甲醇稀釋到lOOppm，用HPLC定性和定量檢測反應(yīng)液糖苷和苷元含量，原料糖苷峰消失，糖苷的水解率達(dá)到100%，苷元的含量為98. 3%。實施例5 取92. 0%大丑異黃酮糖苷50mg置于50mL圓底燒瓶中，加入4. 5mol L 1朽1檬酸水溶液10mL，超聲水浴I小時，超聲頻率45KHz，水浴溫度75°C。反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到高壓釜中，反應(yīng)溫度為150°C,反應(yīng)時間為I小時,反應(yīng)結(jié)束后,冷卻反應(yīng)液。其他操作同實施例I,取一定量反應(yīng)液用飽和碳酸鈉水溶液中和至pH = 7，用乙酸乙酯萃取，取酯層，在硅膠板上點(diǎn)樣，放入展開劑(乙酸乙酯氯仿甲醇=5 : 5 : 2)中展開，紫外燈下觀察水解程度。同時，另取一定量反應(yīng)液用甲醇稀釋到lOOppm，用HPLC定性和定量檢測反應(yīng)液糖苷和苷元含量，原料糖苷峰消失，糖苷的水解率達(dá)到100%，苷元的含量為97. 7%。
權(quán)利要求
1.一種朽1檬酸催化糖苷型大豆異黃酮水解苷兀的方法,其特征在于以含量10% 92%的糖苷型大豆異黃酮為原料,將原料加入到朽1檬酸溶液中,超聲波溶解，將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到高壓釜中，反應(yīng)溫度為120°C 150°C，反應(yīng)時間為I 6小時，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻反應(yīng)液到室溫，取一定量反應(yīng)液用飽和碳酸鈉水溶液中和至pH = 7，用乙酸乙酯萃取，取酯層，在硅膠板上點(diǎn)樣，放入展開劑(乙酸乙酯氯仿甲醇=5:5:2)中展開，紫外燈下觀察水解程度；另取一定量反應(yīng)液用甲醇稀釋到lOOppm，用HPLC定性和定量檢測反應(yīng)液中苷元的含量。
2.根據(jù)權(quán)利書要求I所述的檸檬酸溶液的濃度在I.Omol L—1 4. 5mol L—1之間，檸檬酸種類選用食品添加劑級類型檸檬酸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種檸檬酸催化大豆異黃酮糖苷水解制備大豆異黃酮苷元的方法。該方法以含量10％～92％的糖苷型大豆異黃酮糖苷為原料，以食品添加劑級檸檬酸為催化劑，在一定溫度和壓力下，原料中的大豆異黃酮糖苷水解為大豆異黃酮苷元，糖苷水解苷元的水解率達(dá)到100％。本發(fā)明工藝操作簡單，更重要的是用可食用檸檬酸為催化劑，使水解過程完全綠色環(huán)保，水解產(chǎn)物無需分離直接用于大豆保健品和功能性食品，解決了使用無機(jī)酸催化過程中設(shè)備腐蝕、廢水污染和食用產(chǎn)品安全性差的問題。發(fā)明的方法是適用于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)大豆異黃酮苷元的一種實用技術(shù)。
文檔編號C07D311/36GK102702158SQ20121016273
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月24日
發(fā)明者于麗穎, 劉治剛, 徐穎超, 成樂琴 申請人:吉林化工學(xué)院