本發(fā)明涉及一種從植酸粗提液中利用植酸分子印跡聚合物(MIPs)固相萃取分離植酸的方法,屬于天然產(chǎn)物固相萃取分離領(lǐng)域。
背景技術(shù):
植酸(英語(yǔ):Phytic acid,又稱為肌醇六磷酸)易溶于水、乙醇和丙酮,幾乎不溶于乙醚、苯和氯仿。在多種植物組織(特別是米糠與種子)中作為磷的主要儲(chǔ)存形式,其結(jié)構(gòu)是肌醇的6個(gè)羥基均被磷酸酯化生成的肌醇衍生物。
植酸以植酸鈣鎂鉀鹽的形式廣泛存在于植物種子內(nèi),也存在于動(dòng)物有核紅細(xì)胞內(nèi),可促進(jìn)氧合血紅蛋白中氧的釋放,改善血紅細(xì)胞功能,延長(zhǎng)血紅細(xì)胞的生存期;植酸本身就是對(duì)人體有益的營(yíng)養(yǎng)品,植酸在人體內(nèi)水解產(chǎn)物為肌醇和磷脂,前者具有抗衰老作用,后者是人體細(xì)胞重要組成部分;植酸對(duì)絕大多數(shù)金屬離子有極強(qiáng)絡(luò)合能力,絡(luò)合力與EDTA相似,但比EDTA應(yīng)用范圍更廣,植酸二價(jià)以上金屬鹽均可定性沉淀;每個(gè)植酸分子可提供六對(duì)氫原子使自由基的電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),從而代替被保鮮物分子作為供氧分子,避免被保鮮物氧化變質(zhì),植酸有良好導(dǎo)電性。
植酸作為螯合劑、抗氧化劑、保鮮劑、水的軟化劑、發(fā)酵促進(jìn)劑、金屬防腐蝕劑等,廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、油漆涂料、日用化工、金屬加工、紡織工業(yè)、塑料工業(yè)及高分子工業(yè)等行業(yè)領(lǐng)域。目前植酸的制備方法主要有化學(xué)合成法、微生物發(fā)酵法和天然產(chǎn)物提取法。而對(duì)于植酸的分離提純,主要有物理絮凝法、金屬離子沉淀法、吸附法、離子交換法、電泳富集及溶劑抽提法等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種通過(guò)向粗提液中加入植酸分子印跡聚合物(MIPs)固相萃取吸附劑實(shí)現(xiàn)植酸的分離富集的方法。分子印跡聚合物具有構(gòu)效預(yù)定性、特異識(shí)別性和廣泛的實(shí)用性。本方法具有高特異選擇性,且有較大的吸附容量的特點(diǎn),操作簡(jiǎn)單,對(duì)設(shè)備要求低,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術(shù)方案為:
一種從植酸粗提液中固相萃取分離植酸的方法,包括以下步驟:(1)、制備吸附劑:以植酸分子印跡聚合物(MIPs)和載體作為吸附劑,其中載體為戊二醛交聯(lián)殼聚糖、硅膠、納米硅、碳納米管或硼酸化氧化石墨烯;
(2)、首先將植酸粗提液的pH值調(diào)至2~9,在植酸粗提液中加入上步驟中所制得的吸附劑,吸附劑添加量為2~8g/L,控制植酸粗提液溫度為5~50℃,持續(xù)攪拌10~80min,植酸粗提液中的植酸被吸附于吸附劑中,吸附率為30%~95%,得到植酸懸濁液,然后將懸濁液離心分離,收集沉淀物,沉淀物即為植酸分子印跡復(fù)合物,再用洗脫液對(duì)沉淀物進(jìn)行洗脫,從而分離得到植酸。
步驟(2)中所述的洗脫液為甲醇、乙酸、水、正戊烷、丙酮中的一種或兩種以上的混合溶液。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)本發(fā)明利用分子識(shí)別和印跡技術(shù)的原理制備植酸分子印跡聚合物,實(shí)現(xiàn)對(duì)植酸分子基于化學(xué)作用力的高特異選擇性吸附,而原有的植酸吸附材料大多是物理的非特異性吸附;
(2)本發(fā)明制備的植酸分子印跡聚合物可作為植酸吸附材料實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜體系中植酸分子吸附、分離、提取,并且該材料可以重復(fù)使用,且生產(chǎn)成本低,洗脫液用量少;
(3)本發(fā)明制備的植酸分子印跡聚合物制備簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好,能穩(wěn)定應(yīng)用于苛刻環(huán)境如:高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等有機(jī)溶劑。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)具體的說(shuō)明,但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于以下實(shí)施例。
實(shí)施例1
首先將植酸粗提液的pH值調(diào)至2.0,向粗提液中加入植酸分子印跡聚合物(MIPs)固相萃取吸附劑,加入植酸分子印跡聚合物與植酸粗提液的固液比(質(zhì)量/體積,mg/mL)為2:1,在5℃條件下將植酸懸濁液攪拌10min,然后將懸濁液離心分離,收集沉淀物,沉淀物即為植酸分子印跡復(fù)合物,再用甲醇作為洗脫液對(duì)沉淀物進(jìn)行洗脫,從而實(shí)現(xiàn)植酸的分離富集,測(cè)定植酸的吸附率為30.52%。
實(shí)施例2
首先將植酸粗提液的pH值調(diào)至3.5,然后向粗提液中加入加入植酸分子印跡聚合物(MIPs)固相萃取吸附劑,植酸分子印跡聚合物與植酸粗提液的固液比(質(zhì)量/體積,mg/mL)為3:1,在15℃條件下將植酸懸濁液攪拌20min,然后將懸濁液離心分離,收集沉淀物,沉淀物即為植酸分子印跡復(fù)合物,再用甲醇:水=2:1作為洗脫液對(duì)沉淀物進(jìn)行洗脫,從而實(shí)現(xiàn)植酸的分離富集,測(cè)定植酸的吸附率為43.25%。
實(shí)施例3
首先將植酸粗提液的pH值調(diào)至4.3,向粗提液中加入植酸分子印跡聚合物(MIPs)固相萃取吸附劑,加入植酸分子印跡聚合物與植酸粗提液的固液比(質(zhì)量/體積,mg/mL)為4:1,在20℃條件下將植酸懸濁液攪拌30min,然后將懸濁液離心分離,收集沉淀物,沉淀物即為植酸植酸分子印跡復(fù)合物,再用乙酸:水=3:1作為洗脫液對(duì)沉淀物進(jìn)行洗脫,從而實(shí)現(xiàn)植酸的分離富集,測(cè)定植酸的吸附率為47.36%。
實(shí)施例4
首先將植酸粗提液的pH值調(diào)至5.2,向粗體液中加入固相萃取劑即植酸分子印跡聚合物,加入植酸分子印跡聚合物與植酸粗體液的固液比(質(zhì)量/體積,mg/mL)為5:1,在25℃條件下將植酸懸濁液攪拌40min,然后將懸濁液離心分離,收集沉淀物,沉淀物即為植酸分子印跡復(fù)合物,再用丙酮:水=4:1作為洗脫液對(duì)沉淀物進(jìn)行洗脫,從而實(shí)現(xiàn)植酸的分離富集,測(cè)定植酸的吸附率為75.32%。
實(shí)施例5
首先將植酸粗提液的pH值調(diào)至6.4,向粗提液中加入植酸分子印跡聚合物(MIPs)固相萃取吸附劑,加入植酸分子印跡聚合物與植酸粗體液的固液比(質(zhì)量/體積,mg/mL)為6:1,在30℃條件下將植酸懸濁液攪拌50min,然后將懸濁液離心分離,收集沉淀物,沉淀物即為植酸分子印跡復(fù)合物,再用正戊烷:水=5:1作為洗脫液對(duì)沉淀物進(jìn)行洗脫,從而實(shí)現(xiàn)植酸的分離富集,測(cè)定植酸的吸附率為65.43%。
實(shí)施例6
首先將植酸粗提液的pH值調(diào)至7.6,向粗提液中加入植酸分子印跡聚合物(MIPs)固相萃取吸附劑,加入植酸分子印跡聚合物與植酸粗提液的固液比(質(zhì)量/體積,mg/mL)為7:1,在35℃條件下將植酸懸濁液攪拌60min,然后將懸濁液離心分離,收集沉淀物,沉淀物即為植酸分子印跡復(fù)合物,再用甲醇:乙酸=3:1作為洗脫液對(duì)沉淀物進(jìn)行洗脫,從而實(shí)現(xiàn)植酸的分離富集,測(cè)定植酸的吸附率為63.52%。
實(shí)施例7
首先將植酸粗提液的pH值調(diào)至8.3,向粗提液中加入植酸分子印跡聚合物(MIPs)固相萃取吸附劑,加入植酸分子印跡聚合物與植酸粗提液的固液比(質(zhì)量/體積,mg/mL)為8:1,在40℃條件下將植酸懸濁液攪拌70min,然后將懸濁液離心分離,收集沉淀物,沉淀物即為植酸分子印跡復(fù)合物,再用甲醇:丙酮=3:1作為洗脫液對(duì)沉淀物進(jìn)行洗脫,從而實(shí)現(xiàn)植酸的分離富集,測(cè)定植酸的吸附率為55.35%。
實(shí)施例8
首先將植酸粗提液的pH值調(diào)至9.0,向粗提液中加入植酸分子印跡聚合物(MIPs)固相萃取吸附劑,加入植酸分子印跡聚合物與植酸粗提液的固液比(質(zhì)量/體積,mg/mL)為3:1,在45℃條件下將植酸懸濁液攪拌80min,然后將懸濁液離心分離,收集沉淀物,沉淀物即為植酸分子印跡復(fù)合物,再用丙酮:正戊烷=3:1作為洗脫液對(duì)沉淀物進(jìn)行洗脫,從而實(shí)現(xiàn)植酸的分離富集,測(cè)定植酸的吸附率為42.32%。
實(shí)施例9
首先將植酸粗提液的pH值調(diào)至3.6,向粗提液中加入植酸分子印跡聚合物(MIPs)固相萃取吸附劑,加入植酸分子印跡聚合物與植酸粗提液的固液比(質(zhì)量/體積,mg/mL)為3:1,在50℃條件下將植酸懸濁液攪拌80min,然后將懸濁液離心分離,收集沉淀物,沉淀物即為植酸分子印跡復(fù)合物,再用乙酸:丙酮=3:1作為洗脫液對(duì)沉淀物進(jìn)行洗脫,從而實(shí)現(xiàn)植酸的分離富集,測(cè)定植酸的吸附率為60.26%。
實(shí)施例10
首先將植酸粗提液的pH值調(diào)至3.5,向粗提液中加入植酸分子印跡聚合物(MIPs)固相萃取吸附劑,加入植酸分子印跡聚合物與植酸粗提液的固液比(質(zhì)量/體積,mg/mL)為3:1,在25℃條件下將植酸懸濁液攪拌80min,然后將懸濁液離心分離,收集沉淀物,沉淀物即為植酸分子印跡復(fù)合物,再用甲醇:乙酸:水=7:2:1作為洗脫液對(duì)沉淀物進(jìn)行洗脫,從而實(shí)現(xiàn)植酸的分離富集,測(cè)定植酸的吸附率為89.59%。