專利名稱：由葵花粕中同時提取綠原酸和葵花蛋白的方法
技術領域：
本發明涉及一種由葵花粕中同時提取綠原酸和葵花蛋白的方法。
背景技術：
綠原酸(CGA)又名咖啡鞣酸，是植物在有氧呼吸過程中產生的一種由咖啡酸 (caffiec acid)與奎尼酸(quinic acid)組成的酯類物質，分子式C16H18O9,分子量345. 30。 綠原酸具有較強的藥理活性，具有預防II型糖尿病和心血管疾病的功能。據報道，綠原酸有抗病毒、抗細菌和抗真菌作用，并且毒副作用較低。綠原酸主要存在于杜仲葉，金銀花和向日葵中，據報道向日葵栽培品種中綠原酸含量為1. 4.5%，平均為2.8%，我國有豐富的葵粕資源，對葵粕中綠原酸進行研究，不僅可以促進向日葵資源的綜合開發利用，而且解決了向日葵產區葵粕積壓問題。目前，國內對葵花粕綠原酸醇提工藝的研究報道，多限于分析各單因素對綠原酸提取率的影響，以正交試驗方法確定其最佳工藝條件。雖然傳統的正交試驗方法能夠同時考慮幾種影響因素，尋找最佳因素水平組合，卻不能找出因素和相應值間的確切的函數表達式，即回歸模型，從而無法找到全部影響因素的最佳組合和響應值的最優值。葵花粕經醇法提出綠原酸溶液后，經冷凍干燥，即可得到葵粕綠原酸粗提物，但是其中仍然含有大量的蛋白、糖、脂肪等雜質，不僅產品的純度較低(此時綠原酸含量為 16. 6%左右)，而且直接影響了產品的穩定性和應用范圍。因此，十分有必要對其進行純化精制。目前綠原酸純化方法主要有以上所提到的超濾法、大孔吸附樹脂、聚酰胺柱層析法、 乙酸乙酯法、絮凝沉淀分離、水提石灰乳沉淀法、醇提鉛鹽沉淀法及超臨界流體萃取法等。 其中大孔樹脂吸附精制法具有效率高、質量穩定、成本低及簡單等優點，是目前綠原酸純化的主流。盡管對綠原酸類物質的分離純化的報道不在少數，但多限于杜仲葉、金銀花等的分離研究，而關于葵花粕綠原酸類物質的純化研究很少。純化試驗旨在通過研究影響大孔吸附樹脂純化效果的樹脂種類、上樣液濃度、洗脫劑和洗脫流速等因素的影響，篩選出最佳效果的大孔吸附樹脂，并對大孔吸附樹脂富集、純化葵粕綠原酸的工藝條件與參數進行研究， 探索工藝流程，確立純化的可行方法。葵花蛋白是一種優質蛋白，但由于葵花粕中含有綠原酸等蛋白抑制因子，能和蛋白質結合，使蛋白的色澤發暗，并且降低的葵花蛋白的營養價值和利用價值。

發明內容
本發明的目的是提供一種由葵花粕中同時提取綠原酸和葵花蛋白的方法。本發明提供的由葵花粕中同時提取綠原酸和葵花蛋白的方法，包括如下步驟1)將脫脂葵花粕粉碎后用乙醇水溶液進行醇提，收集上清液得到綠原酸粗提液， 收集沉淀得到已提取過綠原酸的葵花粕；2)將步驟1)所得綠原酸粗提液上樣于大孔吸附樹脂中進行靜態吸附，吸附完畢后將所得靜態吸附的洗脫液上樣于所述大孔吸附樹脂中進行動態吸附，用乙醇水溶液進行洗脫，收集洗脫時間在65-125分鐘的動態吸附的洗脫液，濃縮干燥后得到綠原酸凍干粉；3)將步驟1)所得已提取過綠原酸的葵花粕粉碎后用氯化鈉水溶液進行鹽提，收集上清液進行離心后用酸度調節劑調節PH值后進行沉淀，收集沉淀得到葵花蛋白。上述方法步驟1)粉碎步驟中，粉碎后的目數為20-100目，優選50目；所述乙醇水溶液的體積百分濃度為10-90%，優選60% ；所述醇提步驟中，溫度為20-80°C，優選75°C， 時間為30-1200分鐘，優選60分鐘；所述粉碎后的脫脂葵花粕與乙醇水溶液的用量比為 1 (1-25)，優選 1 15。所述步驟2)中，所述大孔吸附樹脂的型號為如下任意一種NKA_II、D101、 HPD-826、HPD-400、AB-8、BS-75、BS-45、BS-30、HPD100 和 H103，優選 NKA-II 型大孔吸附樹脂；所述大孔吸附樹脂柱中的填充介質為NKA-II型大孔吸附樹脂；所述大孔樹脂柱的徑高比為0-4) 60，優選2 60;所述大孔樹脂柱的徑高比中，徑為該樹脂柱的內徑，高為樹脂柱內的大孔樹脂填充高度；所述靜態吸附步驟中，吸附時間為O-M小時，但不包括0小時，優選2小時；所述綠原酸粗提液的進樣濃度為3. 9-11. 4mg/mL,優選8. 64mg/mL,進樣pH值為2. 5-6. 8，優選 3. 62 ；所述大孔吸附樹脂動態吸附步驟中，所述乙醇水溶液的體積百分濃度為15-95%， 優選95%，吸附時間為1-15小時，優選8小時；所述乙醇水溶液的用量為所述大孔吸附樹脂體積的1倍-4倍，優選2倍；洗脫速率為1. OmL/min-2. OmL/min，優選1. 5mL/min。所述步驟3)中，所述粉碎步驟中，粉碎后的目數為20-150目，優選60目；所述氯化鈉水溶液的濃度為0. 5-2. 5mol/L，優選1. 5mol/L mol/L ；所述離心步驟中，轉速為 1000-5000r/min,優選3000r/min，時間為5_10分鐘，優選7分鐘；所述酸度調節劑為濃度為0. 5-5%的鹽酸水溶液、檸檬酸或硫酸溶液，優選濃度為的鹽酸水溶液；所述調節 PH值步驟中，pH值的終值為3. 5-9. 5，優選7. 5 ；所述鹽提步驟中，溫度為20_50°C，優選 35°C;粉碎后的所述步驟1)所得已提取過綠原酸的葵花粕與所述氯化鈉水溶液的用量比為 0. 3-0. 7g lmL，優選 0. 3g lmL。所述由葵花粕中同時提取綠原酸和葵花蛋白的方法，還包括如下步驟在所述步驟1)之后，所述步驟幻之前，將所述步驟1)所得綠原酸粗提液進行過濾、濃縮、靜置和離心。其中，所述過濾步驟中，濾孔直徑為50-300目，優選200目；所述濃縮步驟中，溫度為50-70°C，優選55°C，濃縮倍數為2-5倍，優選4倍；所述靜置步驟中，溫度為0_4°C，優選0°C，時間為12- 小時，優選12小時；所述離心步驟中，轉速為3000-5000r/min，優選 3000r/min,時間為5_10分鐘，優選7分鐘。所述由葵花粕中同時提取綠原酸和葵花蛋白的方法，還包括如下步驟在所述步驟3)之后，將所述用酸度調節劑進行沉淀后的沉淀物進行脫鹽和干燥，得到所述葵花蛋白。按照上述方法制備得到的綠原酸和葵花蛋白，也屬于本發明的保護范圍。本發明提供的同時提取綠原酸和葵花蛋白的方法，在對葵花粕進行充分的綠原酸提取之后，以提取綠原酸后的葵花粕為原料，進行葵花蛋白的提取，考慮到提取綠原酸后的葵花粕有綠原酸殘留，同樣也會對提取后的蛋白產生影響，因此，采用通過氯化鈉輔助，在低PH值和氯化鈉輔助的條件下進行葵花蛋白的提取，從而得到優質的葵花蛋白。該方法工藝簡便，提取率高，具有重要的應用價值。


圖1為UV法測CGA標準曲線。
圖2為HPLC法測CGA標準曲線。圖3為線性擬合圖。圖4為指數擬合圖。圖5為三次多項式擬合圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進一步闡述，但本發明并不限于以下實施例。所述方法如無特別說明均為常規方法。所述材料如無特別說明均能從公開商業途徑而得。實施例11)將脫脂葵花粕粉碎后(粉碎后的目數為50目)用體積百分濃度為60%的乙醇水溶液在75°C進行醇提60分鐘，收集上清液得到綠原酸粗提液，收集沉淀得到已提取過綠原酸的葵花粕；其中，粉碎后的脫脂葵花粕與乙醇水溶液的質量比為1 15;2)將步驟1)所得綠原酸粗提液過200目的濾篩，以去除步驟1)所得綠原酸粗提液中的部分雜質后于將該粗提液濃縮4倍后，再于0°C靜置12小時，于轉速為30001·/ min的條件下離心7分鐘后，將pH值為3. 6、濃度為8. 64mg/mL的綠原酸粗提液上樣于大孔吸附樹脂中進行靜態吸附2小時，吸附完畢后將所得靜態吸附的洗脫液上樣于相同的大孔吸附樹脂中進行動態吸附，用體積百分濃度為95%的乙醇水溶液洗脫8小時，收集洗脫時間在65-125分鐘的動態吸附的洗脫液，濃縮干燥后得到綠原酸凍干粉；該步驟中，所用大孔吸附樹脂均為NKA-II型大孔吸附樹脂，填充介質為NKA-II型大孔吸附樹脂；徑高比為3 60，規格為60CmX3Cm;動態吸附步驟中，所用乙醇水溶液的用量為大孔吸附樹脂體積的2倍，洗脫速率為 1. 5mL/min。該步驟所得綠原酸的純度為36. 2 %，純化前粗提液的濃度僅為16. 6%，經過純化后，純度提高了近一倍。通過計算，綠原酸的回收率(即產率)為79.6%。3)將步驟1)所得已提取過綠原酸的葵花粕過60目篩粉碎后用濃度1. 5mol/L的氯化鈉水溶液于35°C進行鹽提，其中，粉碎后的步驟1)所得已提取過綠原酸的葵花粕與氯化鈉水溶液的用量比為0.3g ImL;再收集上清液后于轉速為3000r/min的條件下離心7分鐘后取上清液，用酸度調節劑質量百分濃度為的鹽酸水溶液調節pH值至7. 5后進行沉淀，收集沉淀后進行脫鹽和干燥，得到本發明提供的葵花蛋白，純度為85 %，產率為 68%。其中，該實施例中綠原酸純度、回收率(也即產率)的檢測方法如下1)標準曲線的建立稱取綠原酸(CGA)標準品5mg，用95 %乙醇定容到50mL，搖勻后，取0. 5,0. 75,2. 0，1. 25,2. 0,2. 5mL分別置于IOmL容量瓶中，并且用質量百分濃度為95%的乙醇水溶液稀釋到刻度。以質量百分濃度為95%的乙醇水溶液為參比液，在 327nm處測定各濃度的吸光值A。以綠原酸標準品濃度為橫坐標，以其吸光度為縱坐標繪圖，得回歸方程。根據朗伯比爾定律，在一定濃度范圍內吸光度值與樣品濃度成正比，由圖1可知，CGA濃度在0.01-0. 03mg/mL時有良好的線性關系，并求得線性回歸方程為Y = 0.0169X+0. 0002，R2 = 0. 9952。2)回收率的測定在樣品制備液中加入一定濃度的綠原酸標準溶液，在已經測定的最大吸收波長處測定吸光度0D，根據回歸方程計算回收率。R = R1/R2(式中R回收率，Rl 實測量，R2加入量)采用加樣回收法。取適量已知含量的樣品，分別精密加入一定量的綠原酸對照品，依法操作測定，同法重復試驗5次，測得綠原酸的平均回收率。由表1可知UV 法的平均加樣回收率為1. 16%，可見UV法具有較好的準確度。表1、UV法CGA回收率表
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編號_實測量(昭) 加入CGA量(昭)回收率(％)
1gYJj21511136
326251.04
431301.03
541401.03
^mgtgtgtgtgtgtm..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................3)綠原酸高效液相色譜檢測方法的建立(1)液相色譜條件色譜柱C18柱Q50mmX4· 6mm, 5 μ m)；流動相由質量百分濃度為0.5%的乙酸水溶液和乙腈以體積比90 10混勻而得)；流速1.0mL/min;柱溫 350C ；檢測波長327nm ；進樣量10 μ L。(2)標準曲線方程的建立稱取綠原酸標準品0. 02g(精確至0. OOOlg)于100. OmL 容量瓶中，加流動相溶解并定容至刻度，混勻，此標準使用液在4°C冰箱中儲存，分別吸取此標準使用液，用流動相稀釋并在容量瓶中定容的濃度為別為2. 0,10. 0,20. 0,40. 0、 80.0yg/mL標準系列，以綠原酸標準品濃度為橫坐標，以其吸光度為縱坐標繪圖(如圖2所示)，得回歸方程。通過計算得HPLC法測定葵花粕中CGA線性回歸方程為Y = 0. 09946+0. 22857Χ, R = O. 99984，方程顯著性水平是 0. 0001。(3)回收率試驗采用與前述步驟幻相同的方法測定回收率。可知CGA在2_80μ g/ mL的濃度范圍內是線性相關的，并且具有良好的線性關系。通過表2可知HPLC法的平均加樣回收率為95. 8%，說明HPLC法是準確和可信的。表2、HPLC法CGA回收率表
_(M)_
15.66260.944210.644110.967
323.926250.957
428.036300.935
539.587400.9904)擬合曲線的建立為了分析HPLC法和UV法測定結果之間的關系，采用了線形擬合、指數擬合和多項式擬合的方法，線性擬合見圖3，擬合方程為Y = 0. 9738Χ-3. 8567，R2 = 0. 9849，其中X軸為UV測定結果，Y軸為HPLC測定結果。指數擬合見圖4，其擬合方程為Y = y0+Ae-x/t,y0=-2. 01327E7, A = 2. 01327E7t = -2. 06734E7, R2 = 0. 983570 多項式擬合見圖 5，其方程為 Y = A+BX+CX2+DX3, A=L 386，B = O. 4082，C = O. 0132，D = -8. 434，R2 = 0. 9856。 從上述擬合結果可以看出，HPLC法和UV法所測得結果存在差異，并且在一定的范圍內，UV 所測得結果要大于HPLC所測得的結果，其主要原因是在UV測量的過程中，除了綠原酸以外其他的酚類物質在327nm處也有吸收，從而為UV測定帶來了誤差，為了提高UV測定法的準確性，采用Origins. 0對這兩種方法進行擬合，結果表明多項式擬合的相關系數(R2 =0. 9856)略高于線性擬合(R2 = 0. 9849)以及指數擬合(R2 = 0. 98357)，由此選定Y = 1. 386+0. 4082X+0. 0132X2-8. 438X3 為最佳擬合方程。5)擬合方程的驗證在以CGA標準品為檢測樣品建立了擬合方程后，利用UV法對醇提液中的CGA進行測定，經擬合方程校正CGA的含量，并通過HPLC對計算結果進行驗證，結果表明在一定的濃度范圍內(5. 5-33 μ g/mL)，樣品經擬合方程校正的濃度值與HPLC法所測得的結果相近，t 檢驗的結果表明，在0. 05水平下，兩組數據之間沒有顯著差異(p = 0. 6722)。紫外分光光度法是一般常規試驗室常采用的檢測方法。但是提取液中成分復雜多樣，存在各種雜質的干擾，造成測定結果誤差很大。高效液相色譜法以其高效、高速、高靈敏度等優點在檢測應用中逐漸增多，但缺點是利用HPLC檢測需要時間較長，并且成本較高。 國內一些學者雖然對紫外可見分光光度法和高效液相色譜法對綠原酸的含量的測定有過研究和比較，但是卻沒有對UV測定進行校正，本發明給出UV法測定CGA含量的擬合方程， 方程表明，在一定濃度范圍內(5. 5-33 μ g/mL)，該方程準確可靠，從而可以實現UV法快速、 準確地測量大批量樣品中的CGA含量。在實際操作中，建議將CGA濃度控制在推薦的范圍內，如果濃度過低或過高，需要適當的濃縮或稀釋，以確保試驗結果的準確性。表4、多項式擬合結果驗證
權利要求
1.一種由葵花粕中同時提取綠原酸和葵花蛋白的方法，包括如下步驟1)將脫脂葵花粕粉碎后用乙醇水溶液進行醇提，收集上清液得到綠原酸粗提液，收集沉淀得到已提取過綠原酸的葵花粕；2)將步驟1)所得綠原酸粗提液上樣于大孔吸附樹脂中進行靜態吸附，吸附完畢后將所得靜態吸附的洗脫液上樣于所述大孔吸附樹脂中進行動態吸附，用乙醇水溶液進行洗脫，收集洗脫時間在65-125分鐘的動態吸附的洗脫液，濃縮干燥后得到綠原酸凍干粉；3)將步驟1)所得已提取過綠原酸的葵花粕粉碎后用氯化鈉水溶液進行鹽提，收集上清液進行離心后用酸度調節劑調節PH值后進行沉淀，收集沉淀得到葵花蛋白。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟1)粉碎步驟中，粉碎后的目數為20-100目，優選50目；所述乙醇水溶液的體積百分濃度為10-90%，優選60%;所述醇提步驟中，溫度為20-80°C，優選75°C，時間為30-1200分鐘，優選60分鐘；所述粉碎后的脫脂葵花粕與乙醇水溶液的質量比為1 (1-25)，優選1 15。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于所述步驟2)中，所述大孔吸附樹脂的型號為下述任意一種NKA-II、D101、HPD-826、HPD-400、AB-8、BS-75、BS-45、BS-30、HPD100 和H103，優選NKA-II型大孔吸附樹脂；所述大孔吸附樹脂柱中的填充介質為NKA-II型大孔吸附樹脂；所述大孔樹脂柱的徑高比為0-4) 60，優選2 60。
4.根據權利要求1-3任一所述的方法，其特征在于所述步驟幻靜態吸附步驟中， 吸附時間為O-M小時，但不包括0小時，優選2小時；所述綠原酸粗提液的進樣濃度為 3. 9-11. 4mg/mL，優選 8. 64mg/mL，進樣 pH 值為 2. 5-6. 8，優選 3. 62。
5.根據權利要求1-4任一所述的方法，其特征在于所述步驟2)大孔吸附樹脂動態吸附步驟中，所述乙醇水溶液的體積百分濃度為15% -95%，優選95%，吸附時間為1-15小時，優選8小時；所述乙醇水溶液的用量為所述大孔吸附樹脂體積的1倍-4倍，優選2倍； 洗脫速率為 1. OmL/min-2. OmL/min，優選 1. 5mL/min。
6.根據權利要求1-5任一所述的方法，其特征在于所述步驟幻中，粉碎后的目數為 20-150目，優選60目；所述氯化鈉水溶液的濃度為0. 5-2. 5mol/L，優選1. 5mol/L ；所述離心步驟中，轉速為1000-5000r/min，優選3000r/min，時間為5_10分鐘，優選7分鐘；所述酸度調節劑為質量百分濃度為0. 5-5%的鹽酸水溶液、檸檬酸或硫酸溶液，優選質量百分濃度為的鹽酸水溶液；所述調節PH值步驟中，pH值的終值為3. 5-9. 5，優選7. 5 ；所述鹽提步驟中，溫度為20-50°C，優選35°C;粉碎后的所述步驟1)所得已提取過綠原酸的葵花粕與所述氯化鈉水溶液的用量比為0.3-0. 7g lmL，優選0.3g lmL。
7.根據權利要求1-6任一所述的方法，其特征在于所述由葵花粕中同時提取綠原酸和葵花蛋白的方法，還包括如下步驟在所述步驟1)之后，所述步驟幻之前，將所述步驟 1)所得綠原酸粗提液進行過濾、濃縮、靜置和離心取上清液。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于所述將所述步驟1)所得綠原酸粗提液進行過濾、濃縮、靜置和離心步驟中，所述過濾步驟中，濾孔直徑為50-300目，優選200目； 所述濃縮步驟中，溫度為50-70°C，優選55°C，濃縮倍數為2-5倍，優選4倍；所述靜置步驟中，溫度為0-4 0C，優選O °C，時間為12-M小時，優選12小時；所述離心步驟中，轉速為 3000-5000r/min，優選3000r/min,時間為5-10分鐘，優選7分鐘。
9.根據權利要求1-8任一所述的方法，其特征在于所述由葵花粕中同時提取綠原酸和葵花蛋白的方法，還包括如下步驟在所述步驟幻之后，將所述用酸度調節劑進行沉淀后的沉淀物進行脫鹽和干燥，得到所述葵花蛋白。
10.權利要求1-9任一所述方法制備得到的綠原酸和葵花蛋白。
全文摘要
本發明公開了一種由葵花粕中同時提取綠原酸和葵花蛋白的方法。該方法，包括1)將脫脂葵花粕粉碎后用乙醇水溶液進行醇提，收集上清液得到綠原酸粗提液，收集沉淀得到已提取過綠原酸的葵花粕；2)將綠原酸粗提液上樣于大孔吸附樹脂靜態吸附，吸附完畢后上樣于所述大孔吸附樹脂中進行動態吸附，收集洗脫時間在65-125分鐘的洗脫液，濃縮干燥后得到綠原酸凍干粉；3)將步驟2)所得已葵花粕粉碎后用氯化鈉水溶液進行鹽提，收集上清液進行離心后用酸度調節劑調節pH值后進行沉淀，收集沉淀得到葵花蛋白。該方法工藝簡便，提取率高，產物純度高，具有重要的應用價值。
文檔編號C07K2/00GK102491898SQ20111036272
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月16日 優先權日2011年11月16日
發明者劉鷺, 呂加平, 孔凡丕, 張書文, 李紅娟, 胡鮮寶 申請人:中國農業科學院農產品加工研究所