乳酸催化大豆异黄酮糖苷水解制备大豆异黄酮苷元的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种乳酸催化大豆异黄酮糖苷水解制备大豆异黄酮苷元的方法。
【背景技术】
[0002]大豆异黄酮是大豆等豆科植物在生长过程中产生的一种次级代谢产物，研宄发现，摄入足够量的大豆异黄酮可以有效降低患骨质疏松症、妇女更年期综合症、高胆固醇症、以及心血管疾病和癌症的风险。大豆中天然存在的异黄酮主要成分有3类，即染料木素(genistein)类、大豆苷元(daidzein)类和黄豆黄素(glycitein)类，各自又主要以4种形式存在:丙二酰基葡萄糖苷型、乙酰基葡萄糖苷型、葡萄糖苷型和糖苷配基型(苷元)，其中结合型的糖苷占到了总异黄酮含量的80%?95%。研宄发现，糖苷形式的大豆异黄酮不能直接被小肠壁吸收，必须经水解去除糖基转化为游离型的苷元才可被小肠吸收，因而发挥生物活性的主体是游离型的苷元。如何有效的将糖苷型的大豆异黄酮通过水解转化成游离型的苷元以增强大豆异黄酮的生物活性已成为近年来世界各国科学家研宄的热点。大豆异黄酮的转化方法最常用的是酸催化法、碱催化法、酶催化法。酸水解法是大豆异黄酮糖苷的水解中使用最多的一种方法。酸水解通常用盐酸、硫酸作催化剂，强酸条件下水解同时对大豆异黄酮苷元的稳定性有所影响。糖苷键具有缩醛结构，对碱较稳定，但异黄酮糖苷键具有酯苷性质，可用碱水解为大豆异黄酮苷元和葡萄糖，但碱催化产物苷元容易降解，应用受到很大限制。酶水解法具有水解条件温和、产物稳定性好、纯度高等特点，但酶生产成本很高，而且酶不容易重复利用，还需要进一步寻找价廉物美的能够水解大豆异黄酮的β-葡萄糖苷酶，进一步研宄低成本的酶固化技术。大豆异黄酮水解苷元产物的转化过程中，高收率、高选择性、低成本，是理想的工艺条件。随着人们生活质量的提高，低碳环保理念逐渐深入人心，大豆异黄酮的转化工艺势必也需要向绿色无公害，低碳环保方向发展。
【发明内容】
[0003]针对现有大豆异黄酮转化苷元工艺中选用盐酸催化、碱催化和酶催化等技术缺陷，采用可食用乳酸催化大豆异黄酮水解工艺，操作简单，酸性较小，不污染环境、水解完全。无毒可食用，因此水解产物不需分离既可用于大豆保健品和功能性食品。本发明所述的乳酸催化大豆异黄酮水解工艺，由以下步骤组成:配制1.0 mol.L—1?2.0mol.L—1的乳酸溶液；取91.3%大豆异黄酮糖苷30mg置于50mL圆底烧瓶中，加入乳酸水溶液7ml，再加入无水乙醇3ml，超声水浴I小时，超声频率45KHz，水浴温度75°C。反应液转移到高压釜中，反应温度为150°C?170°C，反应时间为2?6小时，反应结束后，冷却反应液到室温。取一定量反应液用饱和碳酸钠水溶液中和至pH=7，用乙酸乙酯萃取，取酯层，在硅胶板上点样，放入展开剂(乙酸乙酯:氯仿:甲醇=5:5:2)中展开，紫外灯下观察水解程度；另取一定量反应液用甲醇稀释到lOOppm，用HPLC定性和定量检测反应液苷元的含量，原料糖苷峰消失，糖苷的水解率达到100%，苷元的含量超过97.0%以上。步骤中高压釜是指进行水解反应的仪器。步骤中高效液相色谱色谱仪系统定性定量测定样品中的异黄酮含量。色谱条件:色谱柱:Shimadzu VP-ODS C18 柱(150X4.6mm，5 μπι)，流动相:Α:0.4% 磷酸水溶液 B:甲醇；梯度洗脱程序:0-10min，30-35% B ; 10_20min，35-40% B ；20-30min, 40-55% B ；30-40min,55-65% Bo流速:1 mL/min ;检测波长为:260 nm，测定温度为40 °C;进样量:20 yL。步骤中水解率％=水解前后大豆异黄酮糖苷含量之差/水解前大豆异黄酮糖苷含量X 100%步骤中苷元的含量采用外标法测定。本发明取得技术进步:1.本发明采用乳酸催化大豆异黄酮糖苷水解苷元，增加了具有催化大豆异黄酮糖苷水解苷元的新的催化剂品种2.乳酸可食用，无毒，与其他催化剂水解工艺相比，操作简单，催化工艺绿色环保，增加了食用安全性；3.大豆异黄酮糖苷水解率达到100%，水解产物无需分离，直接用于大豆保健品和功能性食品O
【具体实施方式】
[0004]取91.3%大豆异黄酮糖苷30mg置于50mL圆底烧瓶中，加入2.0 mol.L-1醋酸水溶液7mL，再加入无水乙醇3ml，超声水浴I小时，超声频率45KHz，水浴温度75°C。反应液转移到高压釜中，反应温度为163°C，反应时间为2.5小时，反应结束后，冷却反应液到室温。取一定量反应液用饱和碳酸钠水溶液中和至pH=7，用乙酸乙酯萃取，取酯层，在硅胶板上点样，放入展开剂(乙酸乙酯:氯仿:甲醇=5:5:2)中展开，紫外灯下观察水解程度；另取一定量反应液用甲醇稀释到lOOppm，用HPLC定性和定量检测反应液糖苷和苷元含量，原料糖苷峰消失，糖苷的水解率达到100%，苷元的含量为98.5%。
【主权项】
1.一种乳酸催化糖苷型大豆异黄酮水解苷元的方法，其特征在于:以含量91.3%的糖苷型大豆异黄酮为原料，将原料加入到乳酸溶液中，再加入一定量无水乙醇，超声波溶解，将反应液转移到高压釜中，反应温度为150°C?170°C，反应时间为1.5?2.5小时，反应结束后，冷却反应液到室温，取一定量反应液用饱和碳酸钠水溶液中和至P H=7，用乙酸乙酯萃取，取酯层，在硅胶板上点样，放入展开剂中展开，所述展开剂为乙酸乙酯、氯仿、甲醇以5:5:2的体积比混合的溶液，紫外灯下观察水解程度；另取一定量反应液用甲醇稀释到lOOppm，用HPLC定性和定量检测反应液中苷元的含量。
2.根据权利书要求I所述的一种乳酸催化糖苷型大豆异黄酮水解苷元的方法，其特征在于:所述的乳酸溶液的浓度在1.0mol.L—1?2.5 mo I.L ―1之间，乳酸种类选用食品添加剂级类型乳酸。
【专利摘要】本发明公开了一种乳酸催化大豆异黄酮糖苷水解制备大豆异黄酮苷元的方法。该方法以含量91.3%的糖苷型大豆异黄酮糖苷为原料，以食品添加剂级乳酸为催化剂，在一定温度和压力下，原料中的大豆异黄酮糖苷水解为大豆异黄酮苷元，糖苷水解苷元的水解率达到100%。本发明工艺操作简单，更重要的是用可食用乳酸为催化剂，使水解过程完全绿色环保，水解产物无需分离直接用于大豆保健品和功能性食品，解决了使用无机酸催化过程中设备腐蚀、废水污染和食用产品安全性差的问题。发明的方法是适用于产业化生产大豆异黄酮苷元的一种实用技术。
【IPC分类】C07D311-36
【公开号】CN104844553
【申请号】CN201510140666
【发明人】于丽颖, 成乐琴, 谭乃迪, 张鹏
【申请人】吉林化工学院
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年3月30日