Page 149 - 《精细化工》2020年第2期

第 2 期 周 萍，等: 桑葚果渣花色苷的低共熔溶剂提取与分离 ·351·

芸香糖苷是含量最高的两种 [4,11] 。然而在工业生产 成进行分析。本研究对农业和工业生产及环保均具
中，特别是果汁生产过程中产生的下脚料果渣（占 有重要的实际意义。
桑葚鲜重的 8%）通常被用作肥料或作为垃圾倾倒填
1 实验部分
埋，其中富含的花色苷被大量浪费，对这部分加工
副产物进行开发具有极大的潜在效益和广阔的应用前 1.1 试剂与仪器
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[2]
景 。中国是世界水果生产大国，产量达 2.4×10 t/a，
桑葚果渣由广东省农业科学院提供，采摘于清远
水果加工占总产量的 38%左右，产生下脚料果渣约 果桑种植基地。矢车菊素-3-O-葡萄糖苷、矢车菊素
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6.2×10 t/a，造成严重的环境污染 [12] 。因此，从下脚
-3-O-芸香糖苷和矢车菊素标准品，法国 Extrasynthese
料果渣中有效提取回收和再利用花色苷已引起了全 公司。氯化三甲基羟乙基铵（氯化胆碱，质量分数
球研究学者、企业和政府的关注 [10,12-13] 。
98%）、无水草酸（质量分数 98%），萨恩化学技术
目前，对于多酚类物质的提取仍以有机溶剂萃
（上海）有限公司；乙腈，色谱纯，美国 Mallinckrodt
取为主，但有机溶剂对环境具有毒性和危害性，且 Baker 公司；甲酸，色谱纯，天津市科密欧化学试剂
废液处理成本高 [14-15] 。使用更环保的提取技术取代
有限公司；甲醇、乙醇、丙酮、浓盐酸（质量分数
有机溶剂已引起了人们的兴趣。低共熔溶剂（DESs）
37%）、氯化钾、无水乙酸钠、乳酸、葡萄糖、柠檬
是一种绿色溶剂，可被土壤微生物降解成低毒或无
酸，分析纯，天津市大茂化学试剂厂；氢氧化钠，
毒的物质，对环境安全友好，并且操作条件温和， 分析纯，天津市福晨化学试剂厂；液相用水，华润
是传统提取技术的有效替代品 [15-17] 。DESs 是氢键受
怡宝食品饮料（深圳）有限公司；大孔树脂 HP-20
体（HBA）和氢键供体（HBD）组成的深晶混合物，
由于冰点降低，在室温下可以保持液态 [17-18] 。此外， 和聚酰胺，国药集团化学试剂（上海）有限公司；
大孔树脂 LX-38 和 X-5，郑州勤实科技有限公司。
DESs 中 HBD 与 HBA 的相互作用可以抑制敏感条
FE22 pH 计，梅特勒-托利多仪器（上海）有限
件下阴、阳离子交换，降低不稳定物质的降解速率，
提高提取物的稳定性 [19-21] 。近年来，DESs 已经成为 公司；N-1100 旋转蒸发仪，上海爱朗仪器有限公司；
Sorvall ST 16R 高速冷冻离心机、GEN10S 紫外-可
从植物原材料中提取酚类化合物的一种有效提取溶
剂 [18-22] 。由于花色苷结构中含有不饱和双键和易氧 见分光光度计，美国 Thermo Fisher Scientific 公司；
KQ-500D 型台式数控超声波清洗器，东莞市科桥超
化基团，性质极不稳定，对外界环境敏感，因此，
声波设备有限公司；LC-20AT 高效液相色谱仪，日
DESs 对桑葚果渣花色苷的提取显示出巨大的开发
本 Shimadzu 公司；4000Q-TRAP 高效液相色谱-质
潜力。
谱联用仪，美国应用生物系统公司。
生物活性物质在提取后，往往需经分离、纯化
才能得到最终产品，因此分离和纯化也是决定产品 1.2 桑葚果渣的制备及花色苷含量测定
最终质量的关键步骤。在提取过程中，除了目标化 果渣制备：采摘紫黑色成熟桑葚，榨汁（出汁
合物花色苷外，糖和有机酸等成分也同时掺杂到提 率质量分数约 70%），果渣采用热泵干燥机于 70 ℃
下干燥 3 h，然后在 35 ℃下干燥，直至水质量分数
取物中，需经分离纯化才能得到最终产品。此外，
低于 10%。用超细粉碎机研磨果渣 5 min，得到目数
鉴于商品化生产应用的要求，花色苷提取物往往需
要脱溶剂和纯化才可获得具有应用价值的产品。尽 为 100 的细粉，在–20 ℃下保存。
管 DESs 有众多优点，但其一些固有特性（如高黏 准确称取桑葚果渣粉末 0.1 g，加入 15 mL 提取
溶剂〔V(甲酸)∶V(甲醇)=1∶49〕，先涡旋 5 min，
度和低蒸汽压）会给提取物的脱溶剂和浓缩过程带
来困难，因此，固相萃取成为 DESs 提取花色苷后 在室温下超声波（功率 500 W）辅助提取 10 min，
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分离回收的良好选择 [23-25] 。YANG 等 [26] 采用 AB-8 1.0×10 r/min 离心 10 min 后，收集上清液，重复提
大孔树脂对由氯化胆碱与乳酸配制的 DESs 提取的 取 3 次，合并上清液并用提取溶剂定容至最终体积
沙枣仁花色苷进行回收，回收率为 65.7%。 50 mL，通过 pH 示差法用分光光度法测定总花色苷
本研究通过对其他吸附载体展开研究，以提高 含量 [27] 。用相应的 pH 1.0 和 pH 4.5 缓冲溶液将 1 mL
产物的回收率，建立一套完整的、生态友好的桑葚 提取物样品稀释至最终体积 10 mL。对于 DESs 提
果渣花色苷的提取与脱溶剂纯化工艺，从而在工业 取物，由于 DESs 是酸性条件，使用 1 mol/L 的 NaOH
生产中获得最大效益。通过对不同 DESs 和吸附载 将 pH 调整至 4.5。避光静置 30 min 后，分别在 520
体进行测试和比较，对工艺进行优化来获得较好的 和 700 nm 处测定吸光度。通过计算获得实际提取的
收率，并对最终产品的纯度和两种主要花色苷矢车 总花色苷含量。不同提取方法对花色苷的提取率用
菊素-3-O-葡萄糖苷与矢车菊素-3-O-芸香糖苷的组 式（1）计算：