亞麻木酚素提取與純化的研究進(jìn)展

1、亞麻木酚素提取與純化的研究進(jìn)展專題論述食品研究與開發(fā)2010年7月第31卷第7期亞麻木酚素提取與純化的研究進(jìn)展崔寶玉.劉玉,闞侃,劉秸,孫秀英,宋淑敏,夏尊民(黑龍江省科學(xué)院大慶分院,黑龍江大慶163316)181摘要:研究表明亞麻木酚素具有抗腫瘤,抗氧化,抗骨質(zhì)疏松,抗心腦血管疾病等作用,而從亞麻籽中高效的提取分離亞麻木酚素已經(jīng)成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn).綜述國內(nèi)外對亞麻木酚素的檢測方法,提取工藝,分離純kS-r藝和開發(fā)應(yīng)用等方面的研究進(jìn)展,并討論各種方法的優(yōu)缺點(diǎn).關(guān)鍵詞:亞麻木酚素;提取;純化;檢測方法ProgressonExtractionandSeparationofFlaxLignansCU

2、IBaoyu,LIUYu,KANKan,LIUZhe,SUNXiu-ying,SONGShumin,XIAZun-min(DaqingBranchofHeilongjiangAcademyofSciences,Daqing163316,Heilongjiang,China)Abstract:Flaxlignanshavetheeffectsofantitumor,antioxidation,antiosteoporosis,anticardiovascularandcerebrovasculardiseases,SOflaxlignansextractionhasbecometheresear

3、chfocus.Inthispaper,progressonflaxlignansdetectionmethods,extractingandpurifyingtechnologies,andapplicationarereviewed.Thefeaturesofvariousmethodswerealsodiscussed.Keywords:Flaxlignans;extraction;separation;lignansdetectionmethods亞麻(Linumustitatissimum),亦稱胡麻,屬雙子葉植物綱薔薇亞綱亞麻科一年生草本植物,是世界十大油料作物之一.亞麻籽中除了富

4、含人類必需的僅一亞麻酸和蛋白質(zhì)等多種物質(zhì)外,還發(fā)現(xiàn)亞麻籽中含有豐富的木酚素,其含量約為1%一4%,比其他含有木酚素的作者簡介:崔寶玉(1962一),男(漢),高級工程師,碩士,主要從事精細(xì)化工合成,天然動植物活性成分提取及其應(yīng)用等方面的研究工作.食品中高出75倍一800倍【l】.亞麻木酚素的結(jié)構(gòu)與人體雌激素十分相似,被認(rèn)為是一種植物雌激素,它是由苯丙氨酸生成肉桂醇,肉桂醇二聚反應(yīng)生成的天然成分閣,主要為開環(huán)異落葉松樹脂酚(SECO),通常以開環(huán)異落葉松樹脂酚二葡萄糖甙(SDG)的形式存在,為其主要的活性成分【.研究發(fā)現(xiàn)亞麻木酚素具有抗氧化,抗腫瘤,抗病毒和真菌,抗骨質(zhì)疏松,降低血清膽固醇,增強(qiáng)

5、自身免疫力,延緩衰老,保護(hù)心血管,抑制芳香酶onkineticsinsolidstatefermentationJ1.EnzymeandMierobialTechnology,1998,22(1):50572】HanBZ,KersJ,NoutMJR.Solidsubstratefermentationofsoy-beanswithRhizopusspp:ComparisonofdiscontinuousrotationwithstationarybedfermentationJ1.JournalofBioscienceandBioengineering,1999,88(2):2052093】韓

6、北忠,滾筒式生物反應(yīng)器固態(tài)發(fā)酵的應(yīng)用研究J】_中國農(nóng)業(yè)大學(xué),2001,6(2):961004李建華,余蜀宜,王傳槐,等.臥式固態(tài)物料發(fā)酵罐的研制與應(yīng)用.飼料工業(yè),2006,27(13):56【5陳洪章,徐建.現(xiàn)代固態(tài)發(fā)酵原理及應(yīng)用M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2004:17【6】裘暉,吳振強(qiáng),梁世中.通用發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)的改進(jìn)們.食品與機(jī)械,2003,10(5):29-31【7】陳野,邢鴻雁.固態(tài)物料動態(tài)發(fā)酵裝置P.中國專利:ZL200620027227.6.2006一O9-05【8】小原哲二郎,鈴木隆雄,巖尾裕二.食品分析【M】.東京:株式會社建帛社,1996:184【9】吳彩琴,陳野,郝迎周體發(fā)酵生

7、產(chǎn)冬蟲夏草多糖的研究J1.2009,30f7):l86-189收稿日期:201005一l8-=l82317食品研究與開發(fā)第卷第期R叩研九司丌,叉專題論述活性,抑制DNA和RNA合成等作用,尤其在抑制人體乳癌細(xì)胞生長,減輕婦女絕經(jīng)期癥狀,預(yù)防結(jié)腸癌和前列腺癌等方面有良好的效果,同時(shí)在治療糖尿病上也能發(fā)揮重要作用,還對狼瘡性.腎炎起到輔助治療作用刪.近年來,亞麻木酚素被開發(fā)制成藥品和保健品,也作為食品的添加劑,所以亞麻木酚素對人類的健康有著非常重要的意義.而現(xiàn)在人們都迫切希望服用天然的亞麻木酚素,因此研究從亞麻籽中提取分離的亞麻木酚素已經(jīng)成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)問題,本文對從亞麻籽中提取分離亞麻木酚素的

8、各種工藝,亞麻木酚素分析方法及亞麻木酚素應(yīng)用情況進(jìn)行了系統(tǒng)的綜述.1檢測方法1.1薄層層析法SMWillforn等采用硅膠薄層板,展開劑:(二氯甲烷:乙醇=93:7),顯色劑:10%的硫酸乙醇溶液,溫度:150oC,時(shí)間:2rain,可以快速檢測出亞麻木酚素,但是該方法不能對其進(jìn)行定量測定.1.2磷鉬酸顯色法張文斌-21等用甲醇溶解SECO,顯色劑:5%磷鉬酸乙醇溶液,溫度:80水浴中蒸去溶劑,在沸水浴中加熱15min,冷卻后加水振蕩至完全溶解,然后用紫外可見分光光度計(jì)確定最大吸收波長,在最大吸收波長下測定吸光值,以濃度對吸光值繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,最后測定樣品中木酚素的吸光度,從而計(jì)算出其濃度.這也

9、是種比較方便檢測出亞麻木酚素的方法,缺點(diǎn)是通過測定SECO的含量來推算SDG的含量.1.3UV,MS和IDGCMS法Obermeyei4】和Johnsson等分別采用uv和MS法對木酚素進(jìn)行了測定,這些方法避免了酸水解,無需衍生,檢測過程也很簡單.但是其缺點(diǎn)在于僅僅采用UV或MS法單獨(dú)測定,所提供的定性信息較少導(dǎo)致測定結(jié)果易受干擾.Mazur等采用同位素稀釋一氣相色譜一質(zhì)譜(IOGCMS)法來測定SDG.該法準(zhǔn)確,靈敏度較高,還可同時(shí)測定其他多種植物雌激素,但其樣品制備過程復(fù)雜,需要加人內(nèi)標(biāo)來彌補(bǔ)制樣過程中的損失,并且測定費(fèi)用較高.1.4HPLC和HPLC聯(lián)用法1.4.1HPLC法黃六仔等用H

10、PLC法直接測定SDG,色譜柱:HypersilODSC18(4.6mm250mm,5m),流速:1.5mL/min,柱溫:25cC,檢測波長:220nm,流動相:乙腈一0.12%磷酸溶液,進(jìn)行梯度洗脫.這是種快速,簡便,準(zhǔn)確,并可直接測定出亞麻木酚素的方法.1.4.2HPLC聯(lián)用法張文斌fl8等采用HPLCPADESIMS法測定SDG,通過紫外和質(zhì)譜信息進(jìn)行定性測定,采用外標(biāo)法進(jìn)行定量測定.此種方法采用HPLCPAD定量測定精密度較高,穩(wěn)定性良好,避免了測定結(jié)果受到其它條件的干擾,提高了結(jié)果的可靠性,但是測定費(fèi)用比較高.2提取工藝2.1有機(jī)溶劑法提取有機(jī)溶劑提取法堤:一種傳統(tǒng)并且比較常用的提

11、取亞麻木酚素的方法,其具體步驟多數(shù)是采用乙醇,甲醇為主,少數(shù)研究采用乙烷,丙酮,異丙醇和二氧雜環(huán)等有機(jī)溶劑進(jìn)行提取,提取后向所得到的粗提取物中加人堿性物質(zhì)進(jìn)行堿解,以方便將SDG更好地提取出來,利用單因素法221,正交設(shè)計(jì)法231,響應(yīng)面分析法等方法優(yōu)選出最佳的提取工藝條件,確定提取率.有機(jī)溶劑提取法具有簡單,便捷等優(yōu)點(diǎn),但是在進(jìn)行堿解的過程中同時(shí)可能會引入更多的雜質(zhì),不利于下一步的純化工作.陳志強(qiáng)【25】等采用微波輔助的方法提取亞麻木酚素,此法具有簡便易行,省時(shí)高效等特點(diǎn),但是微波輔助提取技術(shù)目前還存在設(shè)備上的不純熟和微波泄漏的風(fēng)險(xiǎn).孫偉潔等采用超聲波輔助的方法提取亞麻木酚素,其優(yōu)化的最佳工

12、藝條件為:超聲功率400W,溶劑倍率l7,提取時(shí)間21rain.超聲波輔助提取具有減少溶劑耗量,縮短萃取時(shí)間等優(yōu)點(diǎn),但由于使用功率大而把多種物質(zhì)一起提取出來,對分離純化工作可能有一定的影響.2.2亞臨界水提取Cacace和MazzaI271采用性質(zhì)與醇相近的亞臨界水來提取SDG,優(yōu)化出的工藝條件為溫度160qc,壓力5.2MPa.在此優(yōu)化條件下測定的提取率比較高,但是該工藝的操作條件較為苛刻,其工業(yè)化應(yīng)用還存在著一些問題.張震山等也采用亞臨界水提取法從亞麻籽中提取亞麻木酚素,優(yōu)化出最佳的提取工藝條件為:提取溫度40,提取時(shí)間28h,提取率也較高,這個(gè)條件比較溫和,可開發(fā)工業(yè)化應(yīng)用.2.3超臨界

13、流體萃取法提取楊宏志291等采用超臨界CO萃取法提取亞麻木酚素,其優(yōu)化的提取條件為:調(diào)節(jié)劑為70%乙醇,最適提取條件:提取壓力為30MPa,提取溫度為60,提取時(shí)間為30min.采用超臨界CO萃取法提取亞麻木酚素與傳統(tǒng)的溶劑提取法相比,可避免使用有毒的有機(jī)溶劑,減少操作時(shí)間,提高提取效率.雖然現(xiàn)在超臨界CO萃取工藝上已經(jīng)取得了相當(dāng)大的進(jìn)展,但至今未專題論述食品研究與開發(fā)2010年7月第31卷第7期獲得大規(guī)模推廣使用,其中超臨界CO萃取設(shè)備投資大是主要原因之一.2.4酶法提取酶法提取亞麻木酚素采用加入專一的酶對其進(jìn)行提取,酶法提取的選擇性較好,但是存在著成本高,得率較低等問題,在技術(shù)上也有問題有

14、待解決.3分離純化工藝3.1色譜法分離純化有學(xué)者采用C.填充柱色譜法30-31】,制備型c色譜柱【32】,硅膠柱層析法【331和高速逆流色譜【34】對亞麻木酚素進(jìn)行分離純化,都是選用不同的流動相對其進(jìn)行洗脫,收集亞麻木酚素含量多的洗脫液進(jìn)行濃縮,可得到較高純度的亞麻木酚素.但是上述幾種色譜法分離純化亞麻木酚素,都需要使用不同有機(jī)溶劑進(jìn)行洗脫,大部分溶劑價(jià)格高,毒性大,回收困難,安全性和經(jīng)濟(jì)性都存在一定問題,還有由于大部分亞麻木酚素一般都是添加到食品和藥品中,所以存在著溶劑殘留等問題.3.2大孑L吸附樹脂法分離純化李琳蹲采用大孔吸附樹脂分離純化亞麻木酚素,其工藝條件為:AB一8型大孔吸附樹脂,1

15、.2x10.Umin,10%一30%乙醇1.5xlOL/min洗脫.使用大孔吸附樹脂對其分離后可重復(fù)使用,提高了工藝安全性和經(jīng)濟(jì)性,為工業(yè)化分離純化亞麻木酚素提供理論依據(jù),同時(shí)也避免了使用多種有毒有機(jī)溶劑對其進(jìn)行分離,但是大孑L吸附樹脂多數(shù)適用于樣品的粗分離,如需含量更高的產(chǎn)品應(yīng)使用其他分離方式對其進(jìn)行再處理.4開發(fā)與應(yīng)用由于亞麻木酚素諸多獨(dú)特的作用,以亞麻木酚素為原料開發(fā)新藥,保健品,食品和化妝品等已經(jīng)成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn).在藥品中的開發(fā)應(yīng)用:由于亞麻木酚素在治療癌癥,心腦血管疾病,狼瘡性腎炎,糖尿病和婦女荷爾蒙紊亂等醫(yī)學(xué)方面具有良好的輔助治療作用,許多公司已經(jīng)開發(fā)亞麻木酚素作為藥品,并分別申

16、請了專利;由于亞麻木酚素的藥用價(jià)值和藥理作用廣泛,副作用低,將其開發(fā)制成藥物新劑型和保健品,亞麻木酚素制劑產(chǎn)品和保健品在市場上將具有廣泛的應(yīng)用前景.在食品中的開發(fā)應(yīng)用:由于亞麻木酚素具有消炎,抗衰老等作用,可開發(fā)其作為一種健康的功能性食品;隨著高純度,標(biāo)準(zhǔn)化亞麻木酚素產(chǎn)品的相繼上市,應(yīng)用亞麻木酚素作為食品添加劑和作為食品表皮的抗皺劑包衣等方面得到了深度的開發(fā).i83=I在化妝品中的開發(fā)應(yīng)用:由于亞麻木酚素具有很強(qiáng)的抗氧化特性,現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于化妝品中,作為化妝品中的媒介物或抗老化活性劑在防止或治療肌膚老化,減少皺紋的形成,使肌膚富有彈性和保持肌膚潤澤等方面具有重要應(yīng)用.5小結(jié)與展望本文從亞麻木

17、酚素的檢測方法,提取工藝,分離純化工藝和開發(fā)應(yīng)用等四個(gè)方面對亞麻木酚素進(jìn)行了詳盡的闡述.由于亞麻木酚素具有廣泛的藥用,保健功效,其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃絹碓綇V,進(jìn)一步深度研究亞麻木酚素提取與純化工藝對開發(fā)應(yīng)用亞麻木酚素具有非常重要的意義.加大對亞麻木酚素的研究力度,不僅對天然產(chǎn)物的研究與開發(fā)具有積極的推動作用,而且將亞麻木酚素開發(fā)成為藥用價(jià)值和營養(yǎng)價(jià)值較高的產(chǎn)品,對人類健康具有重要意義,同時(shí)也可帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益.開發(fā)亞麻木酚素產(chǎn)業(yè)潛力巨大,涉及亞麻種植,食品加工,日用化工,醫(yī)藥等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域,產(chǎn)業(yè)輻射面廣,市場帶動力強(qiáng),經(jīng)濟(jì)效益提升幅度巨大.綜上所述,研究更高效的亞麻木酚素提取分離工藝及技術(shù)

18、是未來研究的重點(diǎn)之一,繼續(xù)深入開發(fā)亞麻木酚素,對人類健康將會有非常重要的意義.參考文獻(xiàn):1WangLQ.Mammalianphytoestrogens:enterodiolandentetolaetoneJl_JournalofChromatographyB,2002,777:289-3092許暉,孫蘭萍.亞麻籽木酚素的研究【JJ.農(nóng)產(chǎn)品加工,2007(9):17-203MeagherL,BeecherG.AssessmentofdataontheligancontentoffoodsJ.FoodCompositionAnal,2000,13:935-947MeagherLBeecherGR.

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