专利名称：柠檬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：
本发明涉及一种柠檬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：
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，研究发现，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、3 -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%。研究发现，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究的热点。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￠-葡萄糖苷酶，进一步研究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
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，采用可食用柠檬酸催化大豆异黄酮水解工艺，操作简单，柠檬酸酸性较小，不污染环境、水解完全。柠檬酸无毒可食用，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。本发明所述的柠檬酸催化大豆异黄酮水解工艺，由以下步骤组成配制I. Omol L 1 mol L 1的朽1檬酸溶液；取10% 95%大豆异黄酮糖苷50mg置于50mL圆底烧瓶中，加入柠檬酸水溶液10ml，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120°C 150°C，反应时间为I 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(150 X 4. 6mm, 5 y m),流动相A :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%B。流速lmL/min ;检测波长为260nm，测定温度为40°C;进样量20 y L。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。
I.标准品混合液色谱图见图I。2.原料92%大豆异黄酮色谱见图2。3.大豆异黄酮糖苷水解产物色谱图3。本发明取得技术进步I.本发明采用柠檬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.柠檬酸可食用，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。
具体实施例方式实施例I :取10. 0%大豆异黄酮糖苷50mg置于50mL圆底烧瓶中，加入2. 5mol L—1朽1檬酸水溶液10mL，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120°C,反应时间为4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97. 5%。实施例2 取20. 5%大丑异黄酮糖苷50mg置于50mL圆底烧瓶中，加入2. 5mol L 1朽1檬酸水溶液10mL，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130°C，反应时间为3. 5小时，反应结束后，冷却反应液。其他操作同实施例I,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。同时，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. 0%。实施例3 取40. 0%大豆异黄酮糖苷50mg置于50mL圆底烧瓶中，加入3. 5mol L—1朽1檬酸水溶液10ml，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120°C,反应时间为3小时,反应结束后,冷却反应液。其他操作同实施例I,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。同时，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97. 8%。
实施例4 取80. 0%大豆异黄酮糖苷为50mg置于50mL圆底烧瓶中，加入3. Omol L—1朽1檬酸水溶液10mL，超声水浴一小时，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140°C,反应时间为4小时,反应结束后,冷却反应液。其他操作同实施例I,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。同时，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. 3%。实施例5 取92. 0%大丑异黄酮糖苷50mg置于50mL圆底烧瓶中，加入4. 5mol L 1朽1檬酸水溶液10mL，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,反应时间为I小时,反应结束后,冷却反应液。其他操作同实施例I,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。同时，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97. 7%。
权利要求
1.一种朽1檬酸催化糖苷型大豆异黄酮水解苷兀的方法,其特征在于以含量10% 92%的糖苷型大豆异黄酮为原料,将原料加入到朽1檬酸溶液中,超声波溶解，将反应液转移到高压釜中，反应温度为120°C 150°C，反应时间为I 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中苷元的含量。
2.根据权利书要求I所述的柠檬酸溶液的浓度在I.Omol L—1 4. 5mol L—1之间，柠檬酸种类选用食品添加剂级类型柠檬酸。
全文摘要
本发明公开了一种柠檬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10％～92％的糖苷型大豆异黄酮糖苷为原料，以食品添加剂级柠檬酸为催化剂，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柠檬酸为催化剂，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。
文档编号C07D311/36GK102702158SQ20121016273
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月24日 优先权日2012年5月24日
发明者于丽颖, 刘治刚, 徐颖超, 成乐琴 申请人:吉林化工学院