一種具有益生元效應的蓮子低聚糖單體的快速分離方法技術

本發明專利技術公開了一種具有益生元效應的蓮子低聚糖單體的快速分離方法，屬于植物活性成分的提取分離技術領域，其是以新鮮蓮子為原料，經選料烘干、粉碎過篩、加水復配、水洗淀粉、恒溫回流提取、抽濾、醇析、離心濃縮、冷凍干燥、MPLC分離、MPLC二次分離得聚合度相同或不同的蓮子低聚糖單體粉末，經本發明專利技術分離得到的蓮子低聚糖各單體的純度可達95%以上。相比于高效液相色譜法和高速逆流色譜法，本發明專利技術采用MPLC進行分離，其制備量大，樣品上樣量可從毫克級到百克不等，分離時間較短，同時分離柱填料能夠自主填充，增加了分離選擇性；其工藝過程穩定、操作簡便、分離效率得到極大提高，可用于高純度、大量蓮子低聚糖單體的分離制備。

【技術實現步驟摘要】
一種具有益生元效應的蓮子低聚糖單體的快速分離方法
本專利技術屬于植物活性成分提取分離
，具體涉及一種具有益生元效應的蓮子低聚糖單體的快速分離方法。
技術介紹
隨著世界各國經濟實力的增長與人類生活質量的不斷提高，人們對食品功能的要求也在不斷發生改變，而對保健食品的需求量也隨之增加。在眾多保健食品中，低聚糖由于具有明確的化學結構和顯著的生理功效，已引起國內外研究者的廣泛關注。功能性低聚糖是由2~10個單糖經特定糖苷鍵連接而成的低度聚合糖，已被證實為有效的雙歧桿菌增殖因子之一，并具有促進人體腸道內益生菌增殖、抗齲齒和降血脂等優良的生理活性，因而倍受世人矚目，產銷量在功能性食品中名列前茅。而低聚糖的聚合度對益生菌的利用率也具有重要影響，其吸收能力一般隨分子量的減小而增大，同時對抗致病菌能力也有一定的影響，聚合度越低的低聚糖抗菌活性越強。低聚糖的功能性與糖的化學結構和構型密切相關，因此，低聚糖的定性和定量分析對其在生物醫學和功能性食品方面的表現有著重要的影響。如今，硅膠、活性炭、陰離子交換和凝膠層析技術等一系列的分離方法已被單獨或者組合運用在功能性食品領域，用于制備益生元。目前不同聚合度低聚糖的分離已經在上述分離方法中逐步實現，但由于相鄰聚合度的低聚糖由于理化性質十分接近，沒有紫外吸收，熱穩定性低，不含有帶電荷基團，這使同時快速分離相同聚合度的低聚糖仍然是一個具有挑戰性的工作。因此，建立具有高分辨率、自動化和可實現的制備方法就顯得尤為必要。而與傳統柱層析法存在操作復雜、填料昂貴等問題相比，液相色譜法具有分辯率高、速度快、重復性高、色譜柱可反復使用、可自動化操作、分析精確度高等特點，能較為準確地鑒定產物和分離情況。閃式制備色譜技術，根據所施加的壓力可以分為快速色譜（0.1-5/10bars）或中壓制備色譜（MPLC，5/10-50bars）。閃式色譜系統最初用于快速純化合成化合物的應用，近年來這種系統已逐漸應用在復雜天然產物提取混合物的分離中。相比于高效液相色譜法和高速逆流色譜法，其制備量大，樣品上樣量可從毫克級到百克不等，分離時間較短，同時分離柱填料能夠自主填充，增加了分離選擇性，可有效節約生產成本，在天然產物的分離純化研究工作中發揮著重要作用。同時，一般的制備色譜只配有紫外線檢測器，這并不適用于檢測沒有紫外吸收的化合物，如碳水化合物；而采用苯酚-硫酸法比色等離線檢測法，常使用有害的化學試劑，且特異性差、分析時間較長。蓮子是我國重要的出口創匯特色農副產品之一，除福建、江西兩省為主要產區外，在浙江、湖南、江蘇、湖北、河北、臺灣等省亦均有商業栽培。蓮子為藥食兩用食品，除含有豐富的淀粉、蛋白質、生物堿和類黃酮外，還含有超氧化物歧化酶、低聚糖、多糖等功效成分。而低聚糖作為蓮子的活性成分之一，目前研究報道較少，有大量制備以進一步深入研究構效關系的需求。因此，本專利技術以蓮子為材料，將閃式制備色譜結合蒸發光散射與親水色譜聯用技術（MPLC-ELSD-HILIC）運用于在線監測蓮子低聚糖單體的分離過程，建立一種蓮子中低聚糖單體的快速分離純化方法，其具有高自動化、高分辨率、高產量與安全性等優點。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種具有益生元效應的蓮子低聚糖單體的快速分離方法，該方法簡單，易于操作，能實現相同聚合度的低聚糖的分離，且所得低聚糖單體具有益生元效應。本專利技術可填補國內蓮子低聚糖高效制備分離技術的空白，為蓮子低聚糖的開發利用提供基礎，有助于提升蓮子產業價值，拓展蓮子深加工副產物利用的有效途徑，同時也可為其他天然低聚糖的高效快速制備提供新的方向。為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：一種具有益生元效應的蓮子低聚糖單體的快速分離方法，其是以新鮮蓮子為原料，經選料烘干、粉碎過篩、加水復配、水洗淀粉、恒溫回流提取、抽濾、醇析、離心濃縮、冷凍干燥、MPLC分離、MPLC二次分離得蓮子低聚糖單體粉末。該方法具體包括以下步驟：1）選料烘干：選取顆粒飽滿、無損傷的新鮮蓮子，篩選去芯后放入鼓風干燥箱中，于40~50℃下烘至水分含量為4~7%；2）粉碎過篩：將步驟1）干燥后的蓮子粉碎，過40目篩；3）加水復配：取步驟2）所得蓮子粉末，按料液比1:5加入去離子水混勻進行復配；4）水洗淀粉：將步驟3）所得復配料液過100目篩，并用蓮子重量4~6倍的去離子水沖洗濾渣，合并濾液后置于4℃條件下靜置沉淀8h，離心去除沉淀，再將所得上清液與沖洗后的蓮子濾渣合并：5）恒溫回流提取：將步驟4）所得上清液和蓮子濾渣于75~85℃下恒溫回流提取1.5~2h；6）抽濾：提取結束后將提取液真空抽濾，棄去濾渣；7）醇析：將步驟6）所得濾液于60~65℃下濃縮至原體積的1/5~1/4后加入濃縮液3~5倍體積、質量濃度為95%的乙醇，混勻后于4℃下靜置10~12h；8）離心濃縮：將步驟7）所得溶液離心后去除沉淀，上清液于55~65℃下真空旋轉蒸發濃縮至原體積的1/3~2/5；9）冷凍干燥：將步驟8）所得濃縮液經冷凍干燥，得蓮子低聚糖粗糖粉末；10）MPLC分離：將步驟9）所得蓮子低聚糖粗糖粉末溶于去離子水中，配制成濃度為0.1~0.2g/mL的溶液，然后將溶液經0.22μm微孔濾膜過濾后注入MPLC進行分離，根據保留時間針對性地收集各目標化合物，收集液分別于55~65℃下真空旋轉蒸發回收溶劑后，經冷凍干燥得含特定化合物的凍干粉末；11）MPLC二次分離：取步驟10）所得含特定化合物的凍干粉末，分別按步驟10）的操作和色譜條件進行二次進樣，收集相同保留時間的各目標峰，經溶劑回收、冷凍干燥即得蓮子低聚糖單體粉末。MPLC的分離系統包括中壓特制玻璃柱（36×460mm），色譜泵、DAD紫外全波長掃描器（檢測波長范圍為190-840nm）和FLASHELSD蒸發光散射檢測器，自動餾分收集器和手動樣品加載模塊；所述中壓特制玻璃柱為ClaricepFlashHILIC親水柱，其填料粒徑為20-35μm，孔徑100A，比表面320m2/g，碳含量5.0%；所述FLASHELSD蒸發光散射檢測器的檢測條件為：吹掃氮氣壓力為2.5~3.5bar，漂移管溫度85~95℃。MPLC分離中的上樣體積為1mL，流動相為乙腈與水的二元混合體系，其流速為30~45mL/min，柱溫為25℃；流動相比例變化的具體程序為：流動相中乙腈比例為85~90%保持15~20min，隨后將乙腈比例在30~35min內降至65~60%，保持50~60min，再將乙腈比例上升至85~90%，保持15~20min。所得蓮子低聚糖單體粉末可用于制備具有調節胃腸道菌群功效的保健食品。本專利技術所述具有益生元效應的蓮子低聚糖單體的快速分離方法具有以下優點：（1）本專利技術采用制備型中壓液相色譜系統對蓮子低聚糖單體進行分離純化，并通過DAD和FLASHELSD進行實時在線監測，可使提取液中的雜質成分與目標物成分明確，達到很好的分離效果；且制備色譜儀可針對性地自動收集蓮子低聚糖單體目標峰，從而不需使用傳統人工手動操作進行收集，也不需采用化學方法（如苯酚硫酸法）檢測碳水化合物，可有效避免環境污染，并減少人力成本，同時還便于控制產品質量，所收集的各蓮子低聚糖單體純度可達95%以上。此外，使用的分離柱填料能夠自主填充，增加了分離本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有益生元效應的蓮子低聚糖單體的快速分離方法，其特征在于：以新鮮蓮子為原料，經選料烘干、粉碎過篩、加水復配、水洗淀粉、恒溫回流提取、抽濾、醇析、離心濃縮、冷凍干燥、MPLC分離、MPLC二次分離得蓮子低聚糖單體粉末。

【技術特征摘要】
1.一種具有益生元效應的蓮子低聚糖單體的快速分離方法，其特征在于：所述方法具體包括以下步驟：1）選料烘干：選取顆粒飽滿、無損傷的新鮮蓮子，篩選去芯后于40~50℃下烘至水分含量為4~7%；2）粉碎過篩：將步驟1）干燥后的蓮子粉碎，過40目篩；3）加水復配：取步驟2）所得蓮子粉末，按料液比1:5加入去離子水混勻進行復配；4）水洗淀粉：將步驟3）所得復配料液過100目篩，并用蓮子重量4~6倍的去離子水沖洗濾渣，合并濾液后置于4℃條件下靜置沉淀8h，離心去除沉淀，再將所得上清液與沖洗后的蓮子濾渣合并：5）恒溫回流提取：將步驟4）所得上清液和蓮子濾渣于75~85℃下恒溫回流提取1.5~2h；6）抽濾：提取結束后將提取液真空抽濾，棄去濾渣；7）醇析：將步驟6）所得濾液于60~65℃下濃縮至原體積的1/5~1/4后加入濃縮液3~5倍體積、質量濃度為95%的乙醇，混勻后于4℃下靜置10~12h；8）離心濃縮：將步驟7）所得溶液離心后去除沉淀，上清液于55~65℃下濃縮至原體積的1/3~2/5；9）冷凍干燥：將步驟8）所得濃縮液經冷凍干燥，得蓮子低聚糖粗糖粉末；10）MPLC分離：將步驟9）所得蓮子低聚糖粗糖粉末溶于去離子水中，配制成濃度為0.1~0.2g/mL的溶液，然后將...

【專利技術屬性】
技術研發人員：盧旭，鄭寶東，張怡，黃燦燦，林姍，
申請(專利權)人：福建農林大學，
類型：發明
國別省市：福建;35