一种油茶果壳没食子酸的提取与纯化方法

技术领域

本发明涉及植物有效成分提取技术领域，特别是涉及一种油茶果壳没食子酸的提取与纯化方法。

背景技术

油茶是中国四大木本油料作物之一，属山茶科山茶属，品种繁多，是我国南方广泛种植的木本食用油料树种，种植面积约6000万亩，每年油茶加工产生的果壳副产物可达约400万吨。油茶果实由果壳和种子组成，其中果壳占油茶果总重量的50-60％。油茶果壳作为农林废弃物，在实际应用中常被用作燃料或直接丢弃，会对空气、水体和生态环境造成污染。对其进行充分利用有助于解决油茶果壳的处理问题，也是提升油茶附加值的重要途径，同时为废弃生物质材料的资源化利用开辟了新方向，具有广阔的市场空间和应用前景。

油茶果壳中含有丰富的酚类物质，具有抗氧化、抑制癌细胞增殖、降血糖、减肥降脂、预防前列腺疾病等多种功效，研究发现其中主要的活性物质为没食子酸、鞣花酸和3-O-甲基鞣花酸-4′-O-β-D-吡喃葡萄糖等。

有研究表明，山茶属植物，特别是油茶中含有具有较高生物活性的没食子酸(结构式见图1)。没食子酸是一种多酚化合物，广泛存在于水果和植物中。由于没食子酸具有抗炎、抗癌、抗氧化、抗自由基、抗突变等多种生物学活性，它常被人工制成抗菌剂、预防癌症的营养补充剂、食品添加剂和许多化妆品的成分。然而，在天然产物中，所含成分复杂，存在明显的基质效应，而且没食子酸含量非常低，因此油茶果壳中没食子酸的精确分离难度非常大。因此，油茶果壳中没食子酸的制备和纯化对农林废弃物资源化利用和环境保护具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种油茶果壳没食子酸的提取与纯化方法，以解决上述现有技术存在的问题，本发明采用分子印迹法精准分离没食子酸，可以有效提高没食子酸的提取纯度和回收率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种DES@MIPs吸附剂，所述DES@MIPs吸附剂的制备方法包括：

(1)等摩尔量的甲基丙烯酸与氯化胆碱混合反应得到低共熔溶剂功能单体；

(2)以没食子酸为模板分子，使所述低共熔溶剂功能单体在交联剂和引发剂的作用下聚合，得到DES@MIPs聚合物；

(3)所述DES@MIPs聚合物经研磨、洗脱和干燥处理后，即得所述DES@MIPs吸附剂。

进一步地，在步骤(1)中，所述混合反应的温度为80℃。

进一步地，在步骤(2)中，所述交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯。

进一步地，在步骤(2)中，所述引发剂为偶氮二异丁腈。

本发明还提供上述的DES@MIPs吸附剂在没食子酸提取与纯化中的应用。

本发明还提供一种油茶果壳没食子酸的提取与纯化方法，包括利用上述的DES@MIPs吸附剂对没食子酸进行提取与纯化的步骤。

进一步地，所述提取与纯化方法具体包括以下步骤：

(1)利用乙醇对油茶果壳进行浸提，得到浸提液，再将所述浸提液蒸干得到浸出物；

(2)所述浸出物加入二甲亚砜水溶液溶解，得到溶解液；

(3)利用上述的DES@MIPs吸附剂对所述溶解液进行吸附，随后洗脱，干燥，得到没食子酸成品。

进一步地，在步骤(1)中，所述浸提采用渗漉法。

进一步地，在步骤(3)中，所述DES@MIPs吸附剂与所述溶解液的质量体积比为100mg：1mL。

进一步地，在步骤(3)中，吸附反应的温度为25-35℃，时间为40-60min。

本发明公开了以下技术效果：

本发明制备了一种DES@MIPs吸附剂，利用其进行没食子酸提取与纯化，可以精准分离没食子酸，从而有效提高没食子酸的提取纯度和回收率。

本发明采用渗漉法提取没食子酸，并采用分子印迹法精准分离没食子酸，纯度可达97.5％，产率可达57.8mg/kg(干重)，回收率可达96.2％。本发明提供的油茶果壳没食子酸的提取与纯化方法，操作简便，选择性好，回收率高，不仅可实现油茶果壳没食子酸的精准分离，而且为废弃农林剩余物的资源化利用提供了一种新的途径，具有良好的经济效益和环境效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为没食子酸结构式；

图2为不同浓度的没食子酸标准品采用高效液相色谱检测后色谱峰峰面积对浓度的标准曲线；

图3为DES@MIPs吸附剂中没食子酸解吸前后红外光谱图；

图4为渗漉装置图。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值，以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

以下实施例中没食子酸的检测方法如下：

称取没食子酸标准品用纯水梯度稀释配制成0.25-4.00mmol/L的没食子酸标准溶液。采用液相色谱仪检测，色谱条件：流动相为0.1％磷酸-甲醇(85:15，v/v)，流速1.0mL/min，进样体积20μL，检测波长260nm，柱温30℃，由色谱峰面积对没食子酸浓度作图，得没食子酸标准曲线。如图2所示，线性回归方程为y＝8702227.55x+549911.01(y为色谱峰面积，x为没食子酸浓度)，线性范围0.25-4.00mmol L

实施例1

DES@MIPs吸附剂的制备方法如下：

将2mmol甲基丙烯酸与2mmol氯化胆碱在80℃下，加热至透明，即得低共熔溶剂(DES)功能单体。将上述得到DES功能单体与1.25mmol没食子酸在3mL无水乙醇中超声10min，4℃保存8h，制备成预组装溶液。然后将30mmol交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯与40mg引发剂偶氮二异丁腈溶于预组装溶液中，超声处理10min，氮气吹扫5min，60℃反应12h。完全聚合后将DES@MIPs聚合物研磨成直径约为50μm的颗粒。最后将DES@MIPs用50mL甲醇-乙酸(9/1，v/v)在80℃下磁力搅拌回流洗脱4次，以便完全去除没食子酸模板分子。然后将DES@MIPs用10mL甲醇冲洗3次至pH＝7，在50℃干燥8h，即得DES@MIPs吸附剂。

实施例2

取油茶果壳置于太阳底下曝晒除去水分，粉碎，过140目筛，备用。取1kg过筛后的粉末于渗漉装置中，装置如图4所示，由上部不断向装置中加入35L体积分数为50％的乙醇，直至滴出的溶液用液相色谱检测基本不出峰为止。收集浸出液，60℃旋转蒸发得到粉末状浸出物，回收乙醇，浸出物置于4℃的冰箱中保存。将上述处理的粉末称重，并记录，按10mL/g粉末浸出物的比例加入体积分数为5％的二甲亚砜水溶液溶解，得到溶解液。将上述溶解液用实施例1制备得到的DES@MIPs吸附剂在35℃恒温摇床中振摇吸附40min(DES@MIPs吸附剂与溶解液的质量体积比为100mg：1mL)。将吸附后的0.1g DES@MIPs吸附剂先用20mL纯水淋洗，再用50mL甲醇-乙酸混合液(9/1，v/v)分三次超声洗脱，收集洗脱液，氮气吹干，即得纯的没食子酸，所得的没食子酸得率57.8mg/kg(干重)，经液相色谱检测纯度为97.5％，回收率为96.2％。

对解吸没食子酸前后的DES@MIPs吸附剂进行红外光谱表征，结果如图3所示，在解吸没食子酸前的DES@MIPs吸附剂红外谱图中1533cm

实施例3

取油茶果壳置于太阳底下曝晒除去水分，粉碎，过150目筛，备用。取1kg过筛后的粉末于渗漉装置中，由上部不断向装置中加入约25L体积分数为50％乙醇，直至滴出的溶液用液相色谱检测基本不出峰为止。收集浸出液，45℃旋转蒸发得到粉末状浸出物，回收乙醇，浸出物置于4℃的冰箱中保存。将上述处理的粉末称重并记录，按10mL/g粉末浸出物的比例加入体积分数为6％的二甲亚砜水溶液溶解，得到溶解液。将上述溶解液用实施例1制备得到的DES@MIPs吸附剂在35℃恒温摇床中振摇吸附40min(DES@MIPs吸附剂与溶解液的质量体积比为100mg：1mL)。将吸附后的0.1g DES@MIPs吸附剂先用20mL纯水淋洗，再用50mL甲醇-乙酸混合液(9/1，v/v)分三次超声洗脱，每次5min，收集洗脱液，氮气吹干，所得的没食子酸得率53.6mg/kg(干重)，经液相色谱检测纯度为89.7％，回收率为94.4％。

实施例4

取油茶果壳置于太阳底下曝晒除去水分，粉碎，过160目筛，备用。取1kg过筛后的粉末于渗漉装置中，由上部不断向装置中加入约30L体积分数为50％乙醇，直至滴出的溶液用液相色谱检测基本不出峰为止。收集浸出液，60℃旋转蒸发得到粉末状浸出物，回收乙醇，浸出物置于4℃的冰箱中保存。将上述处理的粉末称重并记录，按10mL/g粉末浸出物的比例加入体积分数为3％的二甲亚砜水溶液溶解，得到溶解液。将上述溶解液用实施例1制备的DES@MIPs吸附剂在25℃恒温摇床中振摇吸附60min(DES@MIPs吸附剂与溶解液的质量体积比为100mg：1mL)。将吸附后的0.1g DES@MIPs吸附剂先用20mL纯水淋洗1min，再用50mL甲醇-乙酸混合液(9/1，v/v)分三次超声洗脱，每次5min，收集洗脱液，氮气吹干，所得的没食子酸得率55.6mg/kg(干重)，经液相色谱检测纯度为95.3％，回收率为91.9％。

实施例5

取油茶果壳置于太阳底下曝晒除去水分，粉碎，过160目筛，备用。取1kg过筛后的粉末于渗漉装置中，由上部不断向装置中加入约35L体积分数为50％乙醇，直至滴出的溶液用液相色谱检测基本不出峰为止。收集浸出液，60℃旋转蒸发得到粉末状浸出物，回收乙醇，浸出物置于4℃的冰箱中保存。将上述处理的粉末称重并记录，按10mL/g粉末浸出物的比例加入体积分数为3％的二甲亚砜水溶液溶解，得到溶解液。将上述溶解液用实施例1制备的DES@MIPs吸附剂在25℃恒温摇床中振摇吸附60min(DES@MIPs吸附剂与溶解液的质量体积比为100mg：1mL)。将吸附后的0.1g DES@MIPs吸附剂先用20mL纯水淋洗1min，再用50mL甲醇-乙酸混合液(9/1，v/v)分三次超声洗脱，每次5min，收集洗脱液，氮气吹干，所得的没食子酸得率58.2mg/kg(干重)，经液相色谱检测纯度为92.5％，回收率为96.8％。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。