莲房原花青素制备工艺及抗氧化活性研究

本文以莲房为对象,针对莲房原花青素含量影响因素、莲房原花青素近红外漫反射光谱法快速测定、莲房原花青素提取纯化工艺及莲房原花青素抗氧化活性开展系统研究。 莲房采自浙江杭州、衢州、丽水等地,包括不同产地、不同成熟度、不同采收期、不同干燥方法样品,共计93份。 1、莲房原花青素含量影响因素 实验选取不同干燥方法、不同成熟度、不同产地及不同生长期莲房样品,采用比色法测定原花青素及多酚含量,比较不同因素条件下含量差异。结果表明,烘干、晒干、阴干三种不同干燥方法对莲房外观和原花青素及多酚含量有较大影响,其中烘干法对莲房外观及有效成分含量影响较小,阴干法其次,晒干法影响最大,因此,莲房采摘后宜采用烘干或阴干法干燥处理,不宜置烈日下暴晒；不同成熟度莲房原花青素及多酚含量具有明显差异,成熟样品含量大于幼嫩(或称未成熟)样品,宜选用成熟莲房；不同产地莲房中原花青素及多酚含量存在一定变化和差异,经统计分析,这种差异无显著性；莲房采收期为每年7月至9月,在采收期内每7-10天采集一次,测定整个采收期莲房原花青素及多酚含量变化规律,结果表明,采收期内原花青素含量在6%-8%,多酚含量在9%-11%,含量呈区间波动,无明显趋势性。 2、莲房原花青素及多酚含量的近红外漫反射光谱快速测定 采用近红外漫反射光谱法,以紫外-可见分光光度法为对照,运用偏最小二乘法建立原花青素和多酚的多元校正模型。原花青素和多酚模型分别采用5个和4个主因子,相关系数0.9621和0.9254。与传统的原花青素和多酚含量测定采用的比色法相比,采用本方法进行一次测定只需30 s,而比色法需要费时30分钟以上。本方法能快速、有效测定莲房原花青素和多酚含量,对莲房药材质量进行控制。 3、莲房原花青素提取工艺 采用热回流抽提技术,通过正交试验优化最佳工艺参数。以水为提取溶剂,18倍量溶剂在100℃下提取4 h,循环间隔时间为30 min,每次抽提提取液的1/3。在上述条件下,莲房原花青素提取转移率为81.1%。与常规水煎煮提取方法比较,提取率增加4%,提取溶剂减少43%。以乙醇为提取溶剂,50%乙醇12倍量提取2.5 h,提取温度为90℃,循环间隔为30 min,每次循环抽提提取液的1/3。在上述条件下,莲房原花青素提取转移率为91.1%。,与常规乙醇回流提取法相比,提取率增加4.4%,提取溶剂减少25%,提取时间减少37.5%。 综上所述,与传统提取工艺相比,热回流抽提工艺不仅能保证较高的莲房原花青素提取率,而且能大大节省提取溶剂,缩短提取-浓缩时间,降低能耗,是一种高效节能的提取方法,适宜在工业生产中推广应用。 4、莲房原花青素大孔树脂纯化 采用大孔树脂对莲房原花青素进行纯化,确定莲房上样液浓度为0.1-0.2生药g/mL,上样流速为1.5 BV/h,上样量4 BV,以4 BV/h流速水洗4 BV,去除杂质,以40%乙醇洗脱,洗脱流速为2 BV/h,洗脱体积为6 BV,收集洗脱液,减压浓缩,冷冻干燥得干浸膏粉末。经计算干膏收率为3.8%,原花青素含量80%。 5、多种原花青素来源植物抗氧化能力比较 以DPPH和·OH自由基清除能力及总还原能力指标,比较了九种含原花青素成分的植物抗氧化能力。研究结果表明,莲房、葡萄籽、地榆、荷叶、桂圆五种植物的抗氧化能力较强,抗氧化能力与其多酚及原花青素含量呈现正相关。 莲房、葡萄籽、地榆、荷叶、桂圆五种植物采用相同的提取、大孔树脂富集方法制备原花青素提取物,并测定提取物抗氧化能力,结果表明,莲房提取物、葡萄籽提取物和地榆提取物的抗氧化能力较强。以上实验结果提示,除目前生产原花青素的主要原料葡萄籽外,莲房和地榆也有望作为提取原花青素的植物资源。 6、莲房原花青素抗氧化作用 从莲房、葡萄籽中分离纯化出原花青素低聚体、原花青素高聚体及原花青素混合物,并测定不同聚合体原花青素的抗氧化能力。从清除DPPH·和·OH自由基能力角度,葡萄籽和莲房原花青素的作用强于Vc,清除自由基能力与聚合度无明显相关性；从总还原能力角度,莲房和葡萄籽原花青素的作用与Vc基本相同。总体分析,两种来源的原花青素的体外抗氧化能力强于Vc,在原花青素质量浓度相同的情况下,两种来源原花青素的抗氧化能力没有显著差异,在平均聚合度小于5的情况下,其抗氧化能力没有显著差异。