专利名称：一种油溶性竹叶黄酮衍生物及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种黄酮提取方法，特别涉及一种具有抗氧化活性的油溶性竹叶黄酮衍生物制备方法。
背景技术：
竹叶中含有大量的黄酮、酚酸类多功能的天然活性物质，具有明显的抗脂质过氧化、清除羟自由基和调节血脂功能及抗过敏、抗炎、抗菌、抗突变、抗肿瘤、抗溃疡、抗病毒、保护心血管疾病及保肝等生理活性。目前竹叶提取物作为一种有独特天然竹香的天然抗氧化剂已列入国标GB-2760，被卫生部批准作为天然食品抗氧化剂使用。
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尽管竹叶黄酮有极好的抗氧化性和良好的生物生理活性，被广泛应用食品、保健品、医药、化妆品等领域。但作为食用油脂的抗氧化剂，至今未能在油脂工业种大规模使用。主要原因是竹叶黄酮属多酚碳苷黄酮，易氧化，对光、热、PH值敏感；溶解性不好，特别是脂溶性较差，很难分散到油脂类产品中，目前在油脂中应用主要是先将竹叶黄酮溶于乙醇，再添加到油脂中，虽然也会起到一定抗氧化作用，但是随着乙醇的蒸发，竹叶黄酮大部分从油脂中沉淀析出，不仅影响食用油的外观，也会影响口感。我国是个食用油需求大国，目前大部分采用合成抗氧化剂抑制油脂氧化，将竹叶黄酮应用于食用油中，可以减缓脂质过氧化，增强油脂稳定性，避免了合成抗氧化剂所带来的食品安全问题。人们通过日常饮食，补充了必要的外源性抗氧化剂，积极主动消除体内多余自由基，避免自由基的毒性作用对机体造成的损伤。食用含竹叶黄酮天然抗氧化剂的油月旨，可预防人体多种疾病及亚健康状态的发生，提高健康水平和生命质量。
发明内容
本发明目的是提供一种竹叶黄酮衍生物及其制备方法与应用，所述提取方法处理量大，能耗低、生产成本低、纯化得率高、产品纯度好；所得竹叶黄酮油溶性衍生物可以以一定比例溶于油脂中，并保持油品原有的色、香、味和透明度，同时有抗氧化保鲜功能。本发明采用的技术方案是:一种油溶性竹叶黄酮衍生物，所述竹叶黄酮衍生物按如下方法制备:(I)提取:将新鲜青竹叶清洗、晾干后制成预处理后的竹叶，加入新鲜青竹叶质量8^10倍的水回流提取3 5h(优选回流提取f 2次，每次提取f3h)，过滤，去除滤渣，获得竹叶水提液，减压浓缩，获得浓缩液，将浓缩液离心，收集上清液；(2)纯化:向步骤(I)的上清液中加入异丙醇、硫酸铵和氯化钠构成双水相体系，并调节PH值至3 7，混合均匀后在6(T8(TC条件下进行萃取(优选萃取15 30min)，萃取完全后离心，收集上清液，减压浓缩，除去溶剂，获得竹叶黄酮粗品(优选将上清液在真空度为
0.08-0.09Mpa，5(T6(TC条件下减压浓缩，除去溶剂)；所述双水相体系中异丙醇质量终浓度为3(Γ33%，硫酸铵质量终浓度为16 18%，氯化钠质量终浓度为0.2^0.6% ；(3)酰化:将步骤(2)制备的竹叶黄酮粗品溶于有机溶剂中，再加入脂肪酸酰氯，在催化剂的作用下，通氮气保护，搅拌，加热至4(T10(TC反应至反应混合液透明(优选在4(Ti0(rc下反应f 10h)，停止反应，将反应液冷却至室温，过滤，滤液减压浓缩，获得浓缩物a，所述催化剂为硫酸、磷酸或对甲苯磺酸中的一种，所述脂肪酸酰氯为C6 C26脂肪酸酰氯(优选C14 C24脂肪酸酰氯);所述有机溶剂的体积用量以竹叶黄酮粗品质量计为2 10ml/g，所述竹叶黄酮粗品与脂肪酸酰氯质量比为1:0.5 2，所述竹叶黄酮粗品与催化剂质量比为1:0.01 I ；(4)还原:将步骤(3)获得的浓缩物a与质量浓度1(Γ30% (优选20%)还原剂水溶液混合，在25 8(TC下搅拌反应48h，反应完全后，反应液用萃取剂萃取后，取有机层用水洗涤至中性后，有机相减压浓缩，取浓缩物b，即获得所述竹叶黄酮衍生物；所述还原剂水溶液中还原剂为亚硫酸钠、锌粉、亚硫酸氢钠或硫代硫酸钠中的一种(优选亚硫酸钠)；所述竹叶黄酮粗品与还原剂水溶液质量比为1:0.5^5 ;所述萃取剂为正丁醇、乙酸乙酯、正丙醇、乙酸丙酯、乙酸甲酯、丁酸乙酯或乙酸丁酯中任一种或两种任意比例混合，优选乙酸乙酯。 进一步，所述步骤(I)中将竹叶水提液在0.08、.1MPa条件下减压浓缩，将竹叶水提液体积浓缩4飞倍，获得浓缩液，将浓缩液离心，收集上清液。进一步，所述步骤(3)中有机溶剂为乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯或丙酮中的一种，优选乙酸乙酯。进一步,步骤(3)中所述反应是在4(Tl00°C反应IOh至反应混合液透明。进一步，步骤(3)中所述脂肪酸酰氯为硬脂酸酰氯、软脂酸酰氯、油酸酰氯、亚油酸酰氯、亚麻酸酰氯、棕榈酸酰氯、米糠油酸酰氯或椰油酸酰氯中的一种，优选硬脂酸酰氯。进一步，优选步骤(3)中所述有机溶剂的体积用量以竹叶黄酮粗品质量计为4 ml/g，所述竹叶黄酮粗品与脂肪酸酰氯质量比为1:1，所述竹叶黄酮粗品与催化剂质量比为1:0.2。进一步，步骤(4)中所述竹叶黄酮粗品与还原剂水溶液质量比为1:2。本发明还提供一种由所述竹叶黄酮衍生物作为制备抗氧化植物油脂的抗氧化添加剂，即在植物油脂中添加质量终浓度为0.005、.04%的竹叶黄酮衍生物制成抗氧植物油月旨，优选0.01%较为合适。进一步，所述植物油脂为菜籽油、大豆油或山茶油。本发明所述浓缩物a和浓缩物b均为浓缩物，为便于区分不同步骤获得的浓缩物不同而命名，字母本身没有含义。本发明首先经热回流提取、离心、双水相萃取后，使竹叶黄酮得以浓缩纯化，获得高黄酮含量竹叶提取物。本发明利用竹叶黄酮在异丙醇/硫酸铵双水相系统中的选择性分配，在竹叶黄酮进入双水相体系后，在两相间进行选择性分配，表现出一定的分配系数。竹叶黄酮对异丙醇具有亲和性，硫酸铵对杂质具有一定的亲和性，使竹叶黄酮能较容易地溶解在上相异丙醇中，而一些杂质分配在下相。竹叶黄酮于上述条件下的分配系数为2.73，黄酮收率达70%以上。本发明中进行酰化衍生化的竹叶黄酮原料主要是指经双水相萃取获得黄酮含量大于50%的竹叶黄酮提取物。与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在:
(I)已有的双水相萃取竹叶黄酮方法采用聚乙二醇(PEG)等组成溶剂体系，萃取的竹叶黄酮存在于聚乙二醇相，而聚乙二醇很难和竹叶黄酮进行分离，获得产品不易回收，需采用膜分离脱除聚乙二醇。本发明采用异丙醇、硫酸铵和氯化钠双水相体系，溶剂易于处理，异丙醇通过减压蒸馏可以脱除，操作简单易行。双水相萃取竹叶黄酮纯化竹叶黄酮，处理量大，能耗低、生产成本低、纯化得率高、产品纯度好、设备投资少、不引起竹叶黄酮失活或变性、不引起竹叶黄酮失活或变性、分相时间短、界面张力小、不存在有机溶剂残留、分离过程经济、易于工程放大和连续操作。(2)竹叶黄酮经酰化、还原等反应后，再经去催化剂、去盐、水洗，干燥获得竹叶黄酮油溶性衍生物。有机脂肪酸酰氯与竹叶黄酮反应时，竹叶碳苷黄酮糖结构部位羟基易于进行酰化反应，优先获得相关衍生物，不影响竹叶黄酮酚羟基活性。还原的目的是使竹叶黄酮在存放或在合成过程中被氧化的醌式结构还原为酚羟基。(3)所得竹叶黄酮油溶性衍生物可以以一定比例溶于油脂中，并保持油品原有的色、香、味和透明度，同时有抗氧化保鲜功能。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此:实施例1:取新鲜青竹叶去杂、清洗、40°C烘干后，称取500克加入4.0kg的水，900C回流提取2次，每次lh，过100目筛，合并滤液，在-0.09MPa条件下减压浓缩至剩余10公斤，将浓缩液于3000rpm的转速下离心10分钟,收集上清液约0.98kg备用。在该上清液中加入异丙醇0.60kg、硫酸铵0.34kg和氯化钠0.078kg构成双水相体系，使整个双水相体系中异丙醇终浓度为32%(w/w)，硫酸铵终浓度为17%(w/w)，氯化钠终浓度为0.4%(w/w)，然后以浓盐酸调节体系pH值至4,混合均勻,在80°C下萃取30min,离心(3000rpm, IOmin)分相，收集异丙醇相(上相)于旋转蒸发仪，在真空度为0.08Mpa，60°C条件下减压浓缩至无液体流出，回收异丙醇，得竹叶黄酮粗品Hg，黄酮含量52.2%。将Ilg竹叶黄酮粗品溶于IOOmL乙酸乙酯中，与硬脂酸酰氯llg、硫酸2g —起加入带搅拌、温度计、气体导入及导出口的IOOml三口瓶中，通氮气，搅拌加热至100°C，恒温反应I小时，冷却至室温，反应产物过滤，滤液减压蒸馏成褐色粘稠油状物，即浓缩物。在上述浓缩物中加入质量浓度20%亚硫酸钠水溶液22g，40°C搅拌20小时，反应液加入乙酸乙酯萃取竹叶黄酮衍生物，取有机层用水洗涤至中性后，脱去水相，有机相减压蒸馏成褐色粘稠油状物或者粉末，即获得竹叶黄酮衍生物13.8 g。采用Schaal烘箱法测定油溶性竹叶黄酮衍生物抗氧化性能。以0.01%的质量终浓度添加上述获得的竹叶黄酮衍生物于衢州油脂厂生产的一级菜籽油中，该菜籽油在60°C条件下恒温振荡10天后POV值为4.4meq/kg (未添加对照样为29.4meq/kg)。实施例2:取新鲜青竹叶去杂、清洗、40°C烘干后，称取12公斤加入115公斤水中，900C回流提取2次，每次lh，过100目筛，合并滤液，在0.08MPa条件下减压浓缩至剩余25公斤，获得浓缩液。将浓缩液在3000rpm的转速下离心IOmin,收集上清液22kg备用。在该上清液中加入13.5kg异丙醇、7.5kg硫酸铵和0.26kg氯化钠构成双水相体系，使整个双水相体系中异丙醇终浓度为31%(w/w)，硫酸铵终浓度为17%(w/w)，氯化钠终浓度为0.6%(w/w),然后采用浓盐酸调节体系pH至3,混合均勻,在60°C条件下萃取30min,离心(3000rpm,IOmin)分相，收集异丙醇相(上相)即上清液，回收异丙醇，获得竹叶黄酮粗品305g，黄酮含量 50.1%。将竹叶黄酮粗品305g溶于IOOOmL乙酸乙酯中、和油酸酰氯383 g、硫酸35g —起加入带搅拌、温度计、气体导入及导出口的IOOOml三口瓶中，通氮气，搅拌加热至100°C，恒温反应I小时，冷却至室温，反应产物经过滤，滤液减压蒸馏成褐色粘稠油状物，即浓缩物。在上述浓缩物中加入质量浓度20%亚硫酸钠水溶液450g，50°C搅拌20小时，加入正丁醇萃取竹叶黄酮衍生物，并以水洗涤至中性，脱去水相，滤液减压蒸馏成褐色粘稠油状物或者粉末，即获得竹叶黄酮衍生物323g。采用Schaal烘箱法测定油溶性竹叶黄酮衍生物抗氧化性能。以0.02%的质量终浓度添加上述获得的竹叶黄酮衍生物于衢州油脂厂生产的一级山茶油中，该菜籽油在60°C条件下恒温振荡10天后POV值为3.lmeq/kg(未添加对照样为29.4meq/kg)。
权利要求
1.一种油溶性竹叶黄酮衍生物，其特征在于所述竹叶黄酮衍生物按如下方法提取: (1)提取:将新鲜青竹叶清洗、晾干后制成预处理后的竹叶，加入预处理后竹叶质量8^10倍的水回流提取3 5h，过滤，去除滤渣，获得竹叶水提液，减压浓缩，获得浓缩液，将浓缩液离心，收集上清液； (2)纯化:向步骤(I)的上清液中加入异丙醇、硫酸铵和氯化钠构成双水相体系，并调节PH值至3 7，混合均匀后在6(T8(TC条件下进行萃取，萃取完全后离心，收集上清液，减压浓缩，除去溶剂，获得竹叶黄酮粗品；所述双水相体系中异丙醇质量终浓度为3(Γ33%，硫酸铵质量终浓度为16 18%，氯化钠质量终浓度为0.2^0.6% ； (3)酰化:将步骤(2)制备的竹叶黄酮粗品溶于有机溶剂中，再加入脂肪酸酰氯，在催化剂的作用下，通氮气保护，搅拌，加热至4(T10(TC反应至反应混合液透明，停止反应，将反应液冷却至室温，过滤，滤液减压浓缩，获得浓缩物a，所述催化剂为硫酸、磷酸或对甲苯磺酸中的一种，所述脂肪酸酰氯为C6 C26脂肪酸酰氯；所述有机溶剂的体积用量以竹叶黄酮粗品质量计为2 10ml/g，所述竹叶黄酮粗品与脂肪酸酰氯质量比为1:0.5 3，所述竹叶黄酮粗品与催化剂质量比为1:0.0fl ； (4)还原:将步骤(3)获得的浓缩物a与质量浓度1(Γ30%还原剂水溶液混合，在25 80°C下搅拌反应48h，反应完全后，反应液用萃取剂萃取后，取有机层用水洗涤至中性后，有机相减压浓缩，取浓缩物b，即获得所述竹叶黄酮衍生物；所述还原剂水溶液中还原剂为亚硫Ife纳、锋粉、亚硫Ife氣纳或硫代硫fe纳中的一种；所述竹叶黄丽粗品与还原剂水溶液质量比为1:0.5飞；所述萃取剂为正丁醇、乙酸乙酯、正丙醇、乙酸丙酯、乙酸甲酯、丁酸乙酯或乙酸丁酯中任一种或两种任意比例混合。
2.按权利要求1所述油溶性竹叶黄酮衍生物，其特征在于所述步骤(I)中将竹叶水提液在0.08、.1MPa条件下减压浓缩，将竹叶水提液体积浓缩4飞倍，获得浓缩液，将浓缩液离心，收集上清液。
3.权利要求1所述油溶性竹叶黄酮衍生物，其特征在于所述步骤(3)中有机溶剂为乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯或丙酮中的任一种。
4.按权利要求1所述油溶性竹叶黄酮衍生物的提取方法，其特征在于步骤(3)中所述反应是在4(TlO(TC反应l 10h至反应混合液透明。
5.按权利要求1所述油溶性竹叶黄酮衍生物，其特征在于步骤(3)中所述脂肪酸酰氯为硬脂酸酰氯、软脂酸酰氯、油酸酰氯、亚油酸酰氯、亚麻酸酰氯、棕榈酸酰氯、米糠油酸酰氯或椰油酸酰氯中的一种。
6.按权利要求1所述油溶性竹叶黄酮衍生物，其特征在于步骤(3)中所述有机溶剂的体积用量以竹叶黄酮粗品质量计为4ml/g，所述竹叶黄酮粗品与脂肪酸酰氯质量比为1:1，所述竹叶黄酮粗品与催化剂质量比为1:0.2。
7.按权利要求1所述竹油溶性叶黄酮衍生物，其特征在于步骤(4)中所述竹叶黄酮粗品与还原剂水溶液质量比为1:2。
8.一种由权利要求1所述油溶性竹叶黄酮衍生物在制备抗氧化植物油脂作为抗氧化添加剂的应用，其特征在于所述的应用为:在制备抗氧化植物油脂时，在植物油脂中添加质量终浓度为0.005、.04%的竹叶黄酮衍生物。
9.按权利要求8所应用，其特征在于所述植物油脂为菜籽油、大豆油或山茶油。
全文摘要
本发明公开了一种油溶性竹叶黄酮衍生物，将新鲜青竹叶预处理后，加入水回流提取，过滤，减压浓缩，将浓缩液离心，收集上清液；向上清液中加入异丙醇、硫酸铵和氯化钠构成双水相体系进行萃取，获得竹叶黄酮粗品，将竹叶黄酮粗品经过酰化、还原反应制成所述竹叶黄酮衍生物；本发明先采用异丙醇、硫酸铵和氯化钠双水相体系萃取获得高黄酮含量的竹叶提取物为酰化衍生化提供原料，该方法溶剂易于处理，操作简单易行，处理量大，生产成本低、纯化得率高、产品纯度好，易于工程放大和连续操作；然后采用脂肪酸酰氯对获得竹叶黄酮进行衍生化，所得竹叶黄酮油溶性衍生物以一定比例溶于油脂中，并保持油品原有的色、香、味和透明度，有抗氧化保鲜功能。
文档编号A23D9/06GK103082036SQ20121059495
公开日2013年5月8日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者郭辉, 高帅, 钱俊青 申请人:浙江工业大学