摘 要:本发明属于天然产物提取领域,具体涉及一种从亚麻籽中分离纯化亚麻籽环肽的方法及其抗氧化应用。本发明利用离子液体的磷酸酯一季磷阳离子协同氢键作用,实现疏水性环肽在离子液体相中选择性富集,并通过盐析一稀释一沉淀三级纯化,省去传统脱脂和有机溶剂萃取等步骤。
权利要求书
1.一种从亚麻籽中分离纯化亚麻籽环肽的方法,包括以下步骤:
步骤1:亚麻籽粉碎后过筛、干燥,得干燥的亚麻籽粉;
步骤2:季磷盐离子液体和去离子水充分搅拌均匀得到季磷盐离子液体水溶液;
步骤3:将干燥的亚麻籽和季磷盐离子液体水溶液混合后进行超声提取;将得到的混合物离心,收集上清液;向上清液中加入盐,静置形成季磷盐离子液体一盐双水相体系,采用分液漏斗进行分离,收集季磷盐离子液体富集相;
步骤4:向步骤4所述季磷盐离子液体富集相中加入去离子水,搅拌均匀后静置,使亚麻籽环肽沉淀,过滤,将收集的亚麻籽环肽沉淀物真空干燥得到亚麻籽环肽;
其中,所述季磷盐离子液体的结构式为
或
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2所述季磷盐离子液体水溶液中季磷盐离子液体的质量分数为10~30%。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤3所述盐选自碳酸钠、碳酸钾、磷酸钾、磷酸钠、磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、柠檬酸钾和柠檬酸钠中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤3所述干燥的亚麻籽与季磷盐离子液体水溶液的质量体积比为1g:(5~15)mL;所述干燥的亚麻籽与盐的质量比为1:(1~5)。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤3超声提取的条件为:温度为25~50℃、功率为100~250W、时间为10~60min;离心的条件为:转速为4000~7000rpm、离心时间为5~20min。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤4所述去离子水与步骤3所述季磷盐离子液体水溶液的体积比为(10~20):1。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
的制备方法包括以下步骤:
将4一溴丁基膦酸二乙酯、三苯基膦和甲苯加入容器中,然后放入微波反应器内,在温度90~120℃、功率为300~500W下进行反应;反应结束后,过滤,滤饼用甲苯洗涤,干燥即得目标产物,反应式为:
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
的制备方法包括以下步骤:
将4-氯丁基膦酸二乙酯、三苯基膦和甲苯加入容器中,然后放入微波反应器内,在温度90~120℃、功率为300~500W下进行反应;反应结束后,过滤,滤饼用甲苯洗涤,干燥即得目标产物。
9.一种亚麻籽环肽,其特征在于,其由权利要求1-8任一项所述方法制备得到。
10.权利要求9所述亚麻籽环肽作为抗氧剂的应用。
技术领域
本发明属于天然产物提取领域,具体涉及一种从亚麻籽中分离纯化亚麻籽环肽的方法及其抗氧化应用。
背景技术
亚麻,亦称胡麻,是亚麻科亚麻属一年生草本植物,也是世界上最古老的作物之一。亚麻籽是亚麻的种子,富含α-亚麻酸、木酚素、亚麻籽胶和环肽等多种功能性成分,具有抗氧化、抗炎、抗癌、抗高血压和预防心血管疾病等多种功效,是一种营养价值极高的功能性食品。随着植物化学与分子生物学研究的深入,亚麻籽中一类具有独特结构特征的环状寡肽——亚麻籽环肽逐渐成为天然产物领域的研究热点。这类化合物由8-9个氨基酸残基通过肽键首尾相连形成环状结构,分子量通常在1,000-1,200Da范围内,富含疏水性氨基酸,具有显著的疏水性和稳定性,能够耐受胃肠道消化酶及极端pH环境,展现出优异的生物利用度和药效学特性。研究表明,亚麻籽环肽具有多重生物活性,尤其在抗氧化应激方面表现突出。其环状结构中的酪氨酸、苯丙氨酸等芳香族氨基酸残基可有效清除自由基,阻断脂质过氧化链式反应,保护细胞膜完整性。此外,亚麻籽环肽还表现出显著的抗菌、抗炎、降血压及免疫调节活性,在功能性食品开发、天然防腐剂制备及抗氧化药物筛选中具有重要价值。然而,由于亚麻籽中环肽含量较低,且与油脂、蛋白质、多糖等多种成分共存,其高效分离纯化成为制约产业化应用的关键瓶颈。
目前,亚麻籽环肽的传统提取方法主要依赖有机溶剂萃取与多步色谱分离联用技术。早期研究多采用甲醇、乙醇、乙酸乙酯等有机溶剂进行反复浸提,结合液液分配去除油脂和极性杂质,再通过硅胶柱色谱、凝胶过滤色谱或反相高效液相色谱进行逐级纯化。然而,这类方法存在明显缺陷:有机溶剂用量大、易燃易爆、环境污染严重,且提取选择性差,易将油脂、黄酮类、木酚素等共存成分一并溶出,导致后续分离纯化步骤繁琐,周期长,收率低。超临界二氧化碳萃取技术虽可实现无溶剂残留提取,但设备投资高、操作参数苛刻,且对环肽这类极性中等分子的溶解度有限,提取效率难以满足工业化需求。
随着绿色化学理念的推广,离子液体作为一种新型绿色溶剂体系在天然产物提取领域展现出独特优势。离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的室温熔融盐,具有蒸汽压极低、热稳定性高、结构可设计性强等特点。特别是功能性离子液体可通过阴阳离子的合理搭配实现对目标分子的选择性识别与溶解。双水相体系作为一种温和、高效的分离技术,利用两种不相溶的水相之间的分配差异实现目标物质的选择性富集,CN115558014A公开了一种基于双水相体系的亚麻籽环肽分离纯化方法,然而该方法纯度较低,最高仅为80.4%。离子液体-盐双水相体系的出现为生物分离提供了新思路:通过向离子液体水溶液中加入适量盐,可诱导体系发生相分离,形成离子液体富集相和盐富集相。由于离子液体对环肽的特异性结合,目标分子优先分配至离子液体相,而与糖类、无机盐等极性杂质分离,显著简化了纯化流程。尽管离子液体与双水相技术在理论层面为亚麻籽环肽的提取提供了可能性,但现有技术方案在实际应用中仍面临诸多挑战。一方面,常规离子液体对亚麻籽环肽的溶解选择性不足,提取过程中易伴随大量油脂和色素杂质,影响产品色泽与纯度;另一方面,双水相体系的组成优化缺乏系统研究,盐种类与浓度的选择直接影响相分离效率及环肽的分配系数,不当的参数设置可能导致目标物损失于盐相或乳化现象严重。
因此,开发一种兼具高选择性、高提取率、高纯度且环境友好的亚麻籽环肽分离纯化方法,对于推动亚麻籽高值化利用具有重要意义。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明旨在提供一种从亚麻籽中分离纯化亚麻籽环肽的方法。为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种从亚麻籽中分离纯化亚麻籽环肽的方法,包括以下步骤:
步骤1:亚麻籽粉碎后过筛、干燥,得干燥的亚麻籽粉;
步骤2:季磷盐离子液体和去离子水充分搅拌均匀得到季磷盐离子液体水溶液;
步骤3:将干燥的亚麻籽和季磷盐离子液体水溶液混合后进行超声提取;将得到的混合物离心,收集上清液;向上清液中加入盐,静置形成季磷盐离子液体一盐双水相体系,采用分液漏斗进行分离,收集季磷盐离子液体富集相;
步骤4:向步骤4所述季磷盐离子液体富集相中加入去离子水,搅拌均匀后静置,使亚麻籽环肽沉淀,过滤,将收集的亚麻籽环肽沉淀物真空干燥得到亚麻籽环肽;
其中,所述季磷盐离子液体的结构式为
或
在一些实施方案中,步骤2所述季磷盐离子液体水溶液中季磷盐离子液体的质量分数为10~30%。
在一些实施方案中,步骤3所述盐选自碳酸钠、碳酸钾、磷酸钾、磷酸钠、磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、柠檬酸钾和柠檬酸钠中的一种或多种。
在一些实施方案中,步骤3所述干燥的亚麻籽与季磷盐离子液体水溶液的质量体积比为1g:(5~15)mL;所述干燥的亚麻籽与盐的质量比为1:(1~5)。
在一些实施方案中,步骤3超声提取的条件为:温度为25~50℃、功率为100~250W、时间为10~60min;离心的条件为:转速为4000~7000rpm、离心时间为5~20min。
在一些实施方案中,步骤4所述去离子水与步骤3所述季磷盐离子液体水溶液的体积比为(10~20):1;
将4-溴丁基膦酸二乙酯、三苯基膦和甲苯加入容器中,然后放入微波反应器内,在温度90~120℃、功率为300~500W下进行反应;反应结束后,过滤,滤饼用甲苯洗涤,干燥即得目标产物,反应式为:
将4一氯丁基膦酸二乙酯、三苯基膦和甲苯加入容器中,然后放入微波反应器内,在温度90~120℃、功率为300~500W下进行反应;反应结束后,过滤,滤饼用甲苯洗涤,干燥即得目标产物。
本发明还保护上述亚麻籽环肽作为抗氧剂的应用。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1)本发明利用离子液体的磷酸酯一季磷阳离子协同氢键作用,实现疏水性环肽在离子液体相中选择性富集,并通过盐析一稀释一沉淀三级纯化,省去传统脱脂和有机溶剂萃取等步骤。
2)本发明亚麻籽环肽粉末的提取率高达93.2%、HPLC纯度高达97.5%,提取条件温和,对环境污染小,适合大规模工业化生产。
具体实施方式
以下非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面的理解本发明,但不以任何方式限制本发明。下述内容仅仅是对本发明要求保护的范围的示例性说明,本领域技术人员可以根据所公开的内容对本发明做出多种改变和修饰,而其也应当属于本发明要求保护的范围之中。
当实施例给出数值范围时,应理解,除非本发明另有说明,每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义,本发明中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同意义。下面以具体实施例的方式对本发明作进一步的说明。本发明实施例中所使用的各种化学试剂如无特殊说明均通过常规商业途径获得。
提取率=提取的亚麻籽环肽粉末质量/亚麻籽粉中含亚麻籽环肽质量x100%;
其中,原料亚麻籽粉、提取物中亚麻籽环肽的含量测定方法为:以亚麻籽混合环肽(14种)(生产厂家:加拿大Prairie Tide化学品公司)为标准品,乙腈为溶剂,配制1.0mg/mL的溶液,使用0.45μL滤膜过滤后注入2mL Waters进样瓶,进行HPLC分析。色谱条件:柱温30℃;紫外检测波长214nm。
1)本发明采用的季磷盐离子液体为
(以下简称P-1),其制备方法包括以下步骤:
将4-溴丁基膦酸二乙酯(0.11mol)、三苯基膦(0.1mol)和甲苯(150mL)加入两颈圆底烧瓶中,然后放入微波反应器内,在温度100℃、功率为450W下搅拌反应2h。反应结束后,过滤,滤饼用甲苯洗涤3次,真空干燥12h得到季磷盐离子液体P-1,收率为82.1%。
1HNMR(400MHz,CDCl3)δ=7.78(dd,3H),7.70-7.59(m,12H),4.05(p,4H),3.18(t,2H),1.85(d,4H),1.76-1.67(m,2H),1.16(t,6H)。
2)基于类似的方法,将原料
替换为
可制备得到
(以下简称P-2);
实施例
实施例1
一种从亚麻籽中分离纯化亚麻籽环肽的方法,包括以下步骤:
步骤1:亚麻籽经粉碎机粉碎后过70目筛,将过筛后的亚麻籽粉置于烘箱中,于50℃下干燥24h,得干燥的亚麻籽粉;
步骤2:将季磷盐离子液体P-1加入烧杯中,缓慢加入去离子水使体系季磷盐离子液体P-1的质量分数为20%,充分搅拌均匀得到季磷盐离子液体P-1水溶液;
步骤3:取10g干燥的亚麻籽粉置于烧杯中,然后加入100mL季磷盐离子液体P-1水溶液,采用磁力搅拌器进行搅拌,并在温度为30℃、功率为200W的条件下超声提取30min;将得到的混合物在6000rpm的转速下离心10min,收集上清液;向上清液加入15.0g磷酸钾,静置形成季磷盐离子液体-磷酸钾双水相体系,然后采用分液漏斗进行分离,收集季磷盐离子液体富集相;
步骤4:向步骤4所述季磷盐离子液体富集相中加入1.0L去离子水,搅拌均匀后静置10h,使亚麻籽环肽沉淀,过滤,将收集的亚麻籽环肽沉淀物真空干燥12h得到亚麻籽环肽粉末,提取率为93.2%、HPLC纯度为97.5%。
实施例2
一种从亚麻籽中分离纯化亚麻籽环肽的方法,包括以下步骤:
步骤1:亚麻籽经粉碎机粉碎后过50目筛,将过筛后的亚麻籽粉置于烘箱中,于50℃下干燥24h,得干燥的亚麻籽粉;
步骤2:将季磷盐离子液体P-2加入烧杯中,缓慢加入去离子水使体系季磷盐离子液体P-2的质量分数为15%,充分搅拌均匀得到季磷盐离子液体P-2水溶液;
步骤3:取10g干燥的亚麻籽粉置于烧杯中,然后加入120mL季磷盐离子液体P-2水溶液,采用磁力搅拌器进行搅拌,并在温度为40℃、功率为150W的条件下超声提取30min;将得到的混合物在6000rpm的转速下离心10min,收集上清液;向上清液加入20.0g磷酸钾,静置形成季磷盐离子液体-磷酸钾双水相体系,然后采用分液漏斗进行分离,收集季磷盐离子液体富集相;
步骤4:向步骤4所述季磷盐离子液体富集相中加入1.0L去离子水,搅拌均匀后静置10h,使亚麻籽环肽沉淀,过滤,将收集的亚麻籽环肽沉淀物真空干燥12h得到亚麻籽环肽粉末,提取率为91.5%、HPLC纯度为97.3%。
实施例3
一种从亚麻籽中分离纯化亚麻籽环肽的方法,包括以下步骤:
步骤1:亚麻籽经粉碎机粉碎后过60目筛,将过筛后的亚麻籽粉置于烘箱中,于50℃下干燥24h,得干燥的亚麻籽粉;
步骤2:将季磷盐离子液体P-1加入烧杯中,缓慢加入去离子水使体系季磷盐离子液体P-1的质量分数为20%,充分搅拌均匀得到季磷盐离子液体P-1水溶液;
步骤3:取10g干燥的亚麻籽粉置于烧杯中,然后加入100mL季磷盐离子液体P-1水溶液,采用磁力搅拌器进行搅拌,并在温度为30℃、功率为200W的条件下超声提取30min;将得到的混合物在6000rpm的转速下离心10min,收集上清液;向上清液加入20.0g碳酸钠,静置形成季磷盐离子液体-碳酸钠双水相体系,然后采用分液漏斗进行分离,收集季磷盐离子液体富集相;
步骤4:向步骤4所述季磷盐离子液体富集相中加入1.0L去离子水,搅拌均匀后静置10h,使亚麻籽环肽沉淀,过滤,将收集的亚麻籽环肽沉淀物真空干燥12h得到亚麻籽环肽粉末,提取率为92.0%、HPLC纯度为97.6%。
实施例4
一种从亚麻籽中分离纯化亚麻籽环肽的方法,包括以下步骤:
步骤1:亚麻籽经粉碎机粉碎后过70目筛,将过筛后的亚麻籽粉置于烘箱中,于50℃下干燥24h,得干燥的亚麻籽粉;
步骤2:将季磷盐离子液体P-1加入烧杯中,缓慢加入去离子水使体系季磷盐离子液体P-1的质量分数为20%,充分搅拌均匀得到季磷盐离子液体P-1水溶液;
步骤3:取10g干燥的亚麻籽粉置于烧杯中,然后加入100mL季磷盐离子液体P-1水溶液,采用磁力搅拌器进行搅拌,并在温度为30℃、功率为200W的条件下超声提取30min;将得到的混合物在6000rpm的转速下离心10min,收集上清液;向上清液加入15.0g柠檬酸钾,静置形成季磷盐离子液体-柠檬酸钾双水相体系,然后采用分液漏斗进行分离,收集季磷盐离子液体富集相;
步骤4:向步骤4所述季磷盐离子液体富集相中加入1.0L去离子水,搅拌均匀后静置10h,使亚麻籽环肽沉淀,过滤,将收集的亚麻籽环肽沉淀物真空干燥12h得到亚麻籽环肽粉末,提取率为90.1%、HPLC纯度为97.2%。
对比例1
在实施例1的基础上将季磷盐离子液体P-1替换为三丁基(辛基)溴化膦,其他操作步骤及条件同实施例1。亚麻籽环肽的提取率为69.8%、HPLC纯度为92.1%。
上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的实例,而并非对实施方式的限制。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而因此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之内。
文章摘自国家发明专利,一种从亚麻籽中分离纯化亚麻籽环肽的方法及其抗氧化应用,发明人:王承志,关欣,申请号:202610531311.3,申请日:2026.04.21。









