專利名稱：一種從油茶殼中提取天然抗氧化物質的方法
技術領域：
本發明涉及一種從植物材料提取天然抗氧化活性物質的方法，尤其涉及一種從油茶殼中提取天然抗氧化物質的方法。
背景技術：
油茶樹是我國特有的木本食用油料樹種，也是與油棕、橄欖、椰子齊名的世界四大木本食用油源樹種之一。中國有油茶林近5000萬畝，年產油茶籽約100萬噸，可生產營養價值豐富的食用茶油。油茶殼(也稱油茶蒲，油茶果的果皮)約占整個油茶果重量的60%，是油茶加工產業的剩余物，據測算，其每年生成量約有160萬噸。油茶殼富含植物多酚，其主要成分為原花色素(procyanidins)類。原花色素具有很強的抗氧化生物活性，能清除人體內有害的自由基，提高人體的免疫力，可作為防癌、抗突變、防治心血管疾病藥物的主要有效成分和用作安全無毒的新型天然抗氧化劑，已成為醫藥、保健品的重要原料及食品、化妝品的重要添加劑。國外對原花色素(主要是原花青素)生物活性的研究已有幾十年歷史，特別是自80 年代以來，德國、法國等歐洲國家，及日本、印度、韓國等國家開展了大量的研究工作。我國從80年代起開始了原花色素的開發利用研究。1951年法國Jacques Masquelier首次發現了原花青素的抗氧化性能，并成功地從海岸松樹皮中提取出原花青素。1967年美國Joslyn等從葡萄皮和葡萄籽中分離出原花色素多酚化合物。1976年Bombardelli發明了從葡萄籽中提取高含量原花青素混合物的方法。1979年Jacques Masquelier進一步研究從葡萄籽中提取原花青素并實現了產業化。國外關于提取原花色素的專利主要有1969年法國Jacques Masquellier從海岸松樹皮以沸水提取，乙酸乙酯萃取粗提液，三氯甲烷沉淀產物。1989年日本有賀敏明以Aescu J us Ai/^ocMia/w 樹皮為原料，用水提取，石油醚洗滌，樹脂吸附產物。美國 Tochiakl Ariga從松樹皮以甲醇提取，石油醚洗滌，乙酸乙酯萃取，液相色譜柱分離得到產品。1996年波蘭Oszmianski Jan，以丙酮為溶劑，采用超聲波從葡萄籽中提取原花青素，乙酸乙酯萃取，三氯甲烷沉淀產物。1997年美國Henkel公司從葡萄籽中提取原花青素，以沸水提取，乙酸乙酯萃取粗提物，三氯甲烷沉淀產品。油茶殼作為油茶加工的副產物，在實際生產中通常作為燃料使用或被廢棄，造成了環境的污染和資源的浪費。近年來，一些研究表明油茶殼具有較強的抗氧化活性。林深生(1997)的研究表明，油茶殼的丙酮-水提取物具有很強的抗氧化性，其抗氧化成分主要為沒食子酸和兒茶素類。陳躍(2008)建立了油茶殼中多酚的富集工藝，采用60%丙酮-水提取，乙酸乙酯萃取，DlOl型大孔樹脂吸附，30%乙醇洗脫后，多酚的含量達到了 45%。沈建福(2008)對油茶殼中總黃酮類物質的乙醇提取工藝進行了研究，其研究表明在30倍于樣重的60%的乙醇浸泡后，40°C下超聲波輔助萃取45 min，連續提取2次，黃酮的總浸出率可達97. 34%，油茶殼中的黃酮溶出量為1. 709%
本發明人的課題組近年來開展了從毛楊梅樹皮、余甘子樹皮等植物部位提取原花色素抗氧化物質的方法研究，已取得相關的國家發明專利。但是尚未見從油茶殼中提取以原花色素為主的天然抗氧化物質的方法。
發明內容
為了解決現有技術存在的油茶殼的利用率低、原花色素可用提取原料種類有限的缺點，本發明提供了一種從油茶殼中提取天然抗氧化物質的方法，可提高油茶殼的附加值， 擴大原花色素的原料來源。本發明的技術方案為一種從油茶殼中提取天然抗氧化物質的方法，以粉碎后的油茶殼為原料，以水為溶劑，采用微波輔助提取法浸提得到提取液，提取液離心分離后得到的上清液使用非極性或低極性大孔吸附樹脂分離，乙醇水溶液進行洗脫，洗脫液蒸餾出乙醇后得到主要成分為油茶殼原花色素的液體狀天然抗氧化物質。所述的油茶殼粉碎的粒度為2 4 mm。所述的微波輻照溫度為60 80°C，輻照時間為15 35min，油茶殼和水的質量體積比為1 :15 25g/ml。所述的非極性或低極性大孔吸附樹脂為AB-8、D101、D4006、H103。大孔吸附樹脂控制上柱液及洗脫液流速為1. 4 1. 7 Bv/h。所述的乙醇水溶液是乙醇和水的體積比為60% 70%的溶液。液體狀天然抗氧化物質配制為水溶液后再經過真空冷凍干燥后得到粉狀天然抗氧化物質。所述的真空度為≤0.01 MP a。有益效果
1.當前國內外與原花色素相關的研究主要集中在從葡萄籽、皮和松樹皮原料中提取分離天然抗氧化活性物質，而本發明是從油茶殼中提取天然抗氧化活性物質。油茶在我國福建、廣西、江西、湖南、浙江和安徽等地區有廣闊的資源分布。我國每年產生的油茶殼資源量巨大，油茶殼中富含原花色素，因此本發明的目標產物原料來源豐富。目前油茶殼作為林產加工剩余物，通常被丟棄從而污染環境。本發明可進一步開發高附加值的新型天然抗氧化劑，實現森林資源的高效利用。2.本發明以水為溶劑，采用微波輔助提取，經大孔樹脂吸附分離制備油茶殼原花色素，操作簡便，提取時間短，只需要15 35 min，所得原花色素產品抗氧化能力強。
圖1是油茶殼原花色素酸降解產物的HPLC色譜524 nm 波長下檢測，1，翠雀素(delphinidin)，2，花色素(cyanidin)。圖2是油茶殼原花色素酸降解產物的正離子模式ESI-MS圖譜。A，翠雀素(delphinidin)，B，花色素(cyanidin)。油茶果殼單寧組分經正丁醇一鹽酸(95 5)體系降解后降解產物經HPLC分析，圖譜顯示降解產物中主要包括兩個色譜吸收峰(見圖1)。降解產物經正離子模式ESI質譜分析顯示其分子離子峰[M]+分別是取々303. 1 [C15H11O7]+和287. 1 [C15H11O6]+ (見圖2)，由此可鑒定降解產物分別為翠雀素(delphinidin)和花青素(cyanidin)，由此可得知油茶殼原花色素中存在原花青素和原翠雀素兩種結構類型。
具體實施例方式一種從油茶殼中提取天然抗氧化物質的具體方法如下
(1)粉碎將凈化后的油茶殼原料用植物粉碎機粉碎，篩孔Φ=2 4mm ；
(2)提取以水為溶劑，采用微波提取，固液質量體積比為1:15 25，控制微波輻照溫度60 80°C，照射時間15 35 min，得提取液；
(3)離心分離提取液經離心機在轉速5000rpm下離心30 min，分離出上清液，沉淀物棄去；
(4)樹脂吸附分離將上述上清液上預先經凈化處理的非極性或低極性大孔吸附樹脂，上柱液流速為1. 4 1. 7 Bv/h,吸附后用純凈水洗柱，再用體積比為60 70% ν/ν的乙醇水溶液以1. 4 1. 7 Bv/h的流速洗脫，收集洗脫液；
(5)脫溶劑在常壓(1.01X IO5 Pa)下從醇水洗脫液中蒸出乙醇得液體狀的天然抗氧化物質，其主要成分為油茶殼原花色素。(6)真空冷凍干燥為了方便使用及運輸，可以通過真空干燥得到粉狀物。將液體狀的天然抗氧化物質用純凈水稀釋，得產物水溶液；產物水溶液經冷凍后在< 0. 01 Mpa的真空低壓下進行脫水干燥，既得粉狀天然抗氧化活性物質。實施例1
一種從油茶殼中提取天然抗氧化物質的方法
(1)粉碎將凈化后的油茶殼原料用植物粉碎機粉碎(篩孔Φ=2 4 mm)。(2)提取以水為溶劑，采用微波提取，固液質量體積比為1:15 25，控制微波輻照溫度60 80°C，照射時間15 ；35 min，得提取液；其中溫度可以是60°C、65°C、70°C、 75°C、80°C。(3)離心分離提取液經離心機在轉速5000 rpm下離心30 min，分離出上清液，沉淀物棄去。(4)樹脂吸附分離將上述上清液上預先經凈化處理的非極性或低極性大孔吸附樹脂，上柱液流速為1. 4 1. 7 Bv/h,吸附后用純凈水洗柱，再用體積比為60 70% ν/ν的乙醇水溶液以1. 4 1. 7 Bv/h的流速洗脫，收集洗脫液。(5)脫溶劑在常壓(1.01 X IO5 Pa)下從醇水洗脫液中蒸出乙醇，得到主要成分為油茶殼原花色素的液體狀天然抗氧化物質。(6)真空冷凍干燥用純凈水稀釋，得產物水溶液。產物水溶液經冷凍后在0 0. 01 Mpa的真空低壓下進行脫水干燥，既得粉狀天然抗氧化活性物質。實施例2
(1)將經凈化、風干和粉碎(用植物粉碎機，通過Φ 2 mm篩板)的油茶殼原料50 g和純凈水750 mL,置于1000 mL三口燒瓶中，進行微波提取，控制微波輻照溫度80°C，照射時間 35 min，得提取液620 mL。(2)將提取液冷卻后經離心機離心分離，設置離心機轉速5000 rpm,離心30 min,分離出上清液550 mL。(3)將上述上清液以1.4 Bv/h的流速加至已經過預處理的AB-8型大孔樹脂 (Bv=265 cm3)，而后用2. 4 Bv/h的純凈水洗柱，再用70%的乙醇一水溶液600 mL以1. 7 Bv/ h的流速洗脫，合并洗脫液。(4)在常壓下(1.01X105 Pa)蒸出乙醇一水洗脫液中的乙醇(回用)，得到主要成分為油茶殼原花色素的液體狀天然抗氧化物質。(5)用純凈水稀釋，得產物水溶液。將產物水溶液在低溫下真空冷凍干燥，獲得天然抗氧化活性物質粉狀產品2. 50 g，得率5. 47% (果殼原料按絕干計)。實施例3
(1)將經凈化、風干和粉碎(用植物粉碎機，通過Φ 2 mm篩板)的油茶殼原料30 g和純凈水750 mL,置于1000 mL三口燒瓶中，進行微波提取，控制微波輻照溫度60°C，照射時間 35 min，得提取液650 mL。(2)將提取液冷卻后經離心機離心分離，設置離心機轉速5000 rpm,離心30 min, 分離出上清液580 mL。(3)將上述上清液以1.5 Bv/h的流速加至已經過預處理的AB-8型大孔樹脂 (Bv=265 cm3)，而后用2. 4 Bv/h的純凈水洗柱，再用70%的乙醇水溶液500 mL以1. 5 Bv/ h的流速洗脫，合并洗脫液。(4)在常壓下(1.01 X IO5 Pa)蒸出乙醇水洗脫液中的乙醇(回用)，得到主要成分為油茶殼原花色素的液體狀天然抗氧化物質。(5)用純凈水稀釋，得產物水溶液。將產物水溶液在低溫下真空冷凍干燥，獲得天然抗氧化活性物質粉狀產品1.60 g，得率5. 83% (果殼原料按絕干計)。
將以上實施例制得的產物進行混合后作為目標產物，測定抗氧化能力。附1 本發明中目標產物對自由基的清除能力測定
以二苯基-苦基-胼基自由基(DPPH，美國Sigman公司)為標準物，用分光光度法測定本發明目標產物對DPPH自由基的清除率。吸取DPPH的甲醇溶液(濃度為0. 025 mg/mL)5 mL,與目標產物試樣的甲醇溶液(濃度為0.1 mg/mL) 1 mL混合。在2 = 517 nm處(以甲醇為參比)跟蹤測定吸光值。吸光度持續下降，直至保持恒定不變為止，計時并進行計算。測定結果
吸光度下降至恒定值的時間12 min
DPPH 清除率84. 97%
DPPH 清除速率97 mg/g · min
結果數據表明，目標產物具有對自由基(DPPH)的清除能力。附2 本發明中目標產物總抗氧化能力測定
以抗壞血酸(美國Sigman公司)為對照物，用鐵離子還原/抗氧化力(FRAP)測定法測定本發明目標產物的總抗氧化能力。取0. 1 mL目標產物試樣甲醇溶液(濃度為0. 1 mg/mL)，與3. 0 mL TPTZ工作液(由 0. 3 mol/L 醋酸鹽緩沖液 25 mL, 10 mmol/L TPTZ 溶液 2. 5 mL，20 mmol/L FeCl3 溶液 2. 5mL組成)于25°C恒溫水浴中反應5 min,593 nm處測得吸光度值，以去離子水為參比樣。實驗結果以達到相同抗氧化能力的抗壞血酸的量(mmol AAE/g)來表示。測定結果
總抗氧化能力6· 46 mmol AAE/g 結果數據表明，目標產物具有較強的抗氧化能力。由上可見本發明中目標產物具有抗氧化活性；清除自由基能力和鐵離子還原/ 抗氧化力。
權利要求
1.一種從油茶殼中提取天然抗氧化物質的方法，其特征在于以粉碎后的油茶殼為原料，以水為溶劑，采用微波輔助提取法浸提得到提取液，提取液離心分離后得到的上清液使用非極性或低極性大孔吸附樹脂分離，乙醇水溶液進行洗脫，洗脫液蒸餾出乙醇后得到主要成分為油茶殼原花色素的液體狀天然抗氧化物質。
2.如權利要求1所述的從油茶殼中提取天然抗氧化物質的方法，其特征在于所述的油茶殼粉碎的粒度為2 4 mm。
3.如權利要求1所述的從油茶殼中提取天然抗氧化物質的方法，其特征在于所述的微波輻照溫度為60 80°C，輻照時間為15 35min，油茶殼和水的質量體積比為1 :15 25g/mL·
4.如權利要求1所述的從油茶殼中提取天然抗氧化物質的方法，其特征在于所述的非極性或低極性大孔吸附樹脂為AB-8、D101、D4006、H103。
5.如權利要求1所述的從油茶殼中提取天然抗氧化物質的方法，其特征在于大孔吸附樹脂控制上柱液及洗脫液流速為1. 4 1. 7 Bv/h。
6.如權利要求1所述的從油茶殼中提取天然抗氧化物質的方法，其特征在于所述的乙醇水溶液是乙醇和水的體積比為60% 70%的溶液。
7.如權利要求1所述的從油茶殼中提取天然抗氧化物質的方法，其特征在于液體狀天然抗氧化物質配制為水溶液后再經過真空冷凍干燥后得到粉狀天然抗氧化物質。
8.如權利要求7所述的從油茶殼中提取天然抗氧化物質的方法，其特征在于所述的真空度為彡0.01 MP a。
全文摘要
本發明涉及一種從油茶殼中提取天然抗氧化物質的方法，以粉碎后的油茶殼為原料，以水為溶劑，采用微波輔助提取法浸提得到提取液，提取液離心分離后得到的上清液使用非極性或低極性大孔吸附樹脂分離，乙醇水溶液進行洗脫，洗脫液蒸餾出乙醇后得到主要成分為油茶殼原花色素的液體狀天然抗氧化物質。經冷凍干燥后得粉狀天然抗氧化物質。由本發明制得的目標產物具有更強的抗氧化生物活性功能。
文檔編號A61K36/82GK102210786SQ201110151448
公開日2011年10月12日 申請日期2011年6月8日 優先權日2011年6月8日
發明者吳冬梅, 張亮亮, 徐曼, 汪詠梅, 陳笳鴻 申請人:中國林業科學研究院林產化學工業研究所