大豆苷是豆科屬植物大豆異黃酮的主要活性成分之一,具有擴張冠狀動脈和腦血管,增加心、腦血流量和降低心肌耗氧量,抗動脈粥樣硬化和促進(jìn)血液循環(huán)等作用。
【大豆異黃酮】
大豆苷(Daidzin)是大豆黃素(Daidzein)的β-葡萄糖苷,是大豆異黃酮的主要存在形式。大豆異黃酮是大豆中的一種特殊生物活性成分,流行病學(xué)調(diào)查、動物實驗和癌細(xì)胞培養(yǎng)實驗均證實大豆異黃酮具有眾多的生物活性功能,包括抑制乳腺癌、前列腺癌、白血病及一些肝癌、胃癌細(xì)胞系的生長和增殖,對抗膽固醇。保護心血管、預(yù)防動脈栓塞,預(yù)防骨質(zhì)疏松,提高畜禽生產(chǎn)機能,調(diào)節(jié)女性經(jīng)期不適。大豆苷提取來源為豆科植物大豆(Glycine max(L) merr)的種皮黃色的種子。常見的分離及純化方法有:有機溶劑萃取法、超聲波輔助法、酸解法、酶解法、高速逆流色譜法、大孔樹脂吸附法等。
【基本信息與理化性質(zhì)】
中文名稱: 大豆苷
英文名稱: Daidzin
CAS號: 552-66-9
分子式:C21H20O9
分子量:416.38
熔點:234-236 oC
旋光度:-24 º (C=0.1g/100ml,dimethylsulfoxide)
外觀:白色粉末
圖1為大豆苷化學(xué)結(jié)構(gòu)圖
【分離及純化】
大豆苷的分離和純化包括兩個步驟:首先制備大豆異黃酮的粗提物;再進(jìn)行大豆異黃酮的分離和大豆苷的純化。
第一步:大豆異黃酮粗提物制備[3]
用來提取大豆異黃酮的實驗原料應(yīng)預(yù)先經(jīng)過脫脂處理,如大豆粉、豆粕等,粒徑最好在 0.5~0.8mm,最大不超過 1mm。粒徑過大,傳質(zhì)面積太小,不利于加強提取過程的傳質(zhì);粒徑過小,粉末度過高,雖然傳質(zhì)面積很大,但是原料對溶質(zhì)的吸附作用也會增強,此外還會給后續(xù)分離操作帶來困難。
最常用的從大豆或大豆相關(guān)產(chǎn)品中提取異黃酮的方法微有機溶劑萃取法。溶劑萃取法所采用的溶劑有甲醇、乙醇、甲醇水溶液、乙醇水溶液、丙酮和弱堿性水溶液。溶劑提取物中除含有大豆異黃酮外還含油脂、蛋白質(zhì)、纖維素、多肽、多糖等雜質(zhì)。
①甲醇提取法
徐德平等將2.5kg 大豆胚芽放入 10L 的玻璃瓶中,加入甲醇至滿,不定期攪拌,浸提 72 小時后將甲醇濾出,回收甲醇。向玻璃瓶中繼續(xù)補充新甲醇至滿,不時攪拌,浸提 72 小時,濾出甲醇,重復(fù) 3 次,合并甲醇提取液,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),得到異黃酮粗提物。
②乙醇提取法
在充分考慮溶劑提取后續(xù)操作的難易程度、操作成本以及溶劑的毒性等因素,在溶劑提取法中最常用的是乙醇水溶液。從經(jīng)濟性和工藝優(yōu)化角度考慮,需要經(jīng)過實驗考察乙醇濃度、料液比、溫度、時間和提取次數(shù)等因素對異黃酮收率的影響,最終來確定最佳工藝條件。乙醇濃度一般為 40~80%,料液比為(8~16):1(體積 ml/重量 g),提取溫度 40~90℃,提取時間為 1~10h,提取次數(shù)為1~3 次,可以將原料中 90%以上的大豆異黃酮提取出來。
③丙酮提取法
丙酮對異黃酮有良好的溶解選擇性,可使乙醇提取物中大部分雜質(zhì)在不被溶解的情況下而除去,異黃酮則部分或全部溶解于丙酮中,而且實驗可以在室溫下進(jìn)行,來提純異黃酮。王曉玲等采用丙酮加酸的條件下能使粗提物中異黃酮含量提高到 25.6%,因此丙酮可以用于異黃酮的精制過程。
第二步:大豆異黃酮的分離和大豆苷的純化
江和源等人[4]采用高速逆流色譜法(HSCCC)分離大豆異黃酮中的大豆苷。采用半制備型高速逆流色譜儀進(jìn)行分離制備。首先將乙酸乙酸、醋酸、水(體積比為5:1:10)置于分液漏斗中,充分振搖后靜置分層,待平衡一段時間后,將上相和下相分開,取上相作為固定相,下相作為流動相。稱取300mg 大豆異黃酮粗提物溶解于20ml 流動相中,待用。
進(jìn)樣前,先用泵將固定相(上相)以10ml/min的流速注入色譜分離柱,然后將柱的首端與六通進(jìn)樣閥相接,調(diào)節(jié)主機轉(zhuǎn)速為800r/min,再以1.5ml/min 的流速泵入流動相(下相) ;待整個系統(tǒng)建立動態(tài)平衡后,由六通進(jìn)樣閥進(jìn)樣(20ml) ;然后根據(jù)紫外檢測圖譜,接收目標(biāo)成分,檢測波長為254nm。收集到的各部分樣品溶液,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸干有機相,水相用F T S 冷凍干燥儀干燥。所得樣品,用高效液相色譜法檢測純度。
由色譜圖可知,選擇合適的溶劑系統(tǒng),高速逆流色譜法分離純化大豆苷和染料木苷,所得兩成分的純度均很高,大豆苷純度達(dá)到98.2%。
另外,也可通過對大豆苷粗品重結(jié)晶的方法進(jìn)行純化。郭艷艷等人[5]對得到的大豆苷粗品,選用甲醇-乙酸系統(tǒng)重結(jié)晶對粗品進(jìn)行進(jìn)一步純化。當(dāng)甲醇:乙酸為10:1 時結(jié)晶效果最佳,此時的結(jié)晶為無色長針狀結(jié)晶,HPLC測定結(jié)晶純度達(dá)86.4 %, 且收率為78.6 %。用其對粗品大批量反復(fù)重結(jié)晶,得到終產(chǎn)品純度為96.4 %。
【檢測方法】
①高效液相色譜法[4]
色譜柱:Hypersil BDS(250×4.6mm ID:5μm,大連依利特有限公司),流動相:MeOH:HAC:H2O(30:1.5:68.5),流速:0~8.5min時1.0ml/min,8.5~30min時1.5ml/min,柱溫:50oC,檢測波長:254nm,進(jìn)樣量10μl;樣品采用流動相溶解。典型色譜圖如下圖所示:
圖2為大豆苷高效液相色譜圖
②分光光度法[6]
在pH 6.5的Na2HPO4 -NaH2PO4 緩沖溶液中,F(xiàn)e(Ⅲ)-BPR及Al(Ⅲ)-BPR 與大豆苷形成有色絡(luò)合物,絡(luò)合物的最大吸收波長分別為550 nm 和580 nm,摩爾吸收系數(shù)分別為5.88×102 和3.71 ×102 m2·mol-1(摩爾吸光系數(shù)分別為5.88×103 和3.71 ×103L·mol-1·cm-1)。在pH 10.5 的NH3-NH4Cl緩沖介質(zhì),孔雀綠,羅丹明B,結(jié)晶紫,甲基紫和乙基羅丹明B均可與大豆苷締合顯色,但靈敏度以后者為最高,摩爾吸收系數(shù)達(dá)1.74 ×103 m2·mol-1(摩爾吸光系數(shù)1.74×104 L·mol-1·cm-1)。
【用途】
大豆苷(daidzin)是豆科屬植物大豆異黃酮的主要活性成分之一,具有擴張冠狀動脈和腦血管,增加心、腦血流量和降低心肌耗氧量,抗動脈粥樣硬化和促進(jìn)血液循環(huán)等作用。[7]
【儲存】
2-8oC,干燥、避光、密封儲存。
【參考資料】
1 閔嘉霖, 曾愛武, 袁希鋼 等. 大豆異黃酮的提取[J]. 糧油加工與食品機械, 2006 (1): 47-50
2 Catherine A, Rice-Evans, Lester Packer. Flavonoids in Health and Disease[M]. York Basel HongKong: Marcel Dekker, 1998
3 左玉幫.從豆粕中提取大豆異黃酮的研究. 天津大學(xué) 2008 博士學(xué)位論文
4 江和源, 臺建祥, 呂飛杰. 高速逆流色譜法分離制備大豆異黃酮中的大豆苷和染料木苷. 食品科學(xué) 2004 25(1):85-88
5 郭艷艷, 王俊儒, 薛亞峰. 葛根中大豆苷的分離純化工藝研究. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報 2009 18(1): 252-254
6 盧業(yè)玉, 羅宗銘, 黃池寶, 等. 分光光度法測定大豆苷的研究[J]. 廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2001 18(3): 81-84
7 吳志生, 章靚, 陳旺,等. 激光光散射與熒光光譜法研究大豆苷與牛血清蛋白作用及聚集態(tài). 化學(xué)學(xué)報 2009 67(14):1609-1614
8 http://www.hezefdc.com/ProductChemicalPropertiesCB8447760.htm
9 http://baike.baidu.com/view/2804870.htm