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以亲水性多酚增溶疏水性多酚的方法

来源：泰然健康网时间：2024年12月15日 18:10

以亲水性多酚增溶疏水性多酚的方法

本发明属于食品生物技术领域，具体涉及一种利用亲水性多酚提高疏水性多酚水溶性的方法。

背景技术：

许多疏水性多酚(hydrophobicpolyphenols,hps)因其独特的生理功效而被广泛用于功能性食品的开发和生产，如橙皮苷的血管韧性增强功效、姜黄素的抗肿瘤功效。然而，hps水溶性差，且对氧气、热、ph等因素敏感，导致其在人体难以消化吸收、加工存储过程中易降解，人体生物利用率低，严重影响其健康功效。

以食源性成分(蛋白质、多糖和脂质等)为载体的递送系统常被用于包埋hps，不仅起到增溶的作用，还能保护和递送hps，提高其生物利用度，以发挥其健康功效。常见的递送系统包括蛋白质、多糖和脂质等食源性成分与hps形成的纳米颗粒、乳液、脂质体等，因其低毒、可降解和生物相容等特性备受研究者青睐；其能有效提高hps的水溶性，但保护作用有限，在加工存储过程中hps稳定性仍较差。为了提高稳定性，亲水性多酚作为抗氧化剂，常通过物理结合或者化学接枝与食源性成分形成复合载体，提高其抗氧化能力。食源性成分与水溶性多酚通过静电结合、氢键作用和π-π作用等物理作用结合，但物理结合强度受离子强度、ph和温度等环境因素的影响。食品体系中离子强度、ph和温度等指标范围广、变化大，严重影响食源性成分-多酚复合载体的稳定性，限制其实际应用范围。与物理作用相比，共价键不易受温度、离子强度等因素影响。化学接枝以共价键连接传统食源性成分和水溶性多酚，形成的多酚复合载体稳定性高。化学接枝方法主要包括自由基诱导法、化学耦合法和多酚氧化酶催化法；自由基引发和化学耦合两种方法反应速度快，但是反应位点多、副产物多，产物质量难控制；多酚氧化酶催化法反应位点专一、副产物少，但是反应速率极慢，难以实现规模化制备，且水溶性多酚被氧化，导致抗氧化性降低。多酚复合载体质量控制难度大、规模化制备技术不成熟的问题限制了其实际应用。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是提供一种以亲水性多酚增溶疏水性多酚(hps)的方法，由该方法制备的hps水溶液稳定性高、存储周期长，可广泛应用于各种食品和饮料。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种以亲水性多酚增溶疏水性多酚的方法，包括以下步骤：

1)、将亲水性多酚(亲水性多酚纯品或者富含亲水性多酚的产品)溶于纯水中，配置成浓度为0.5～5.0g/l的亲水性多酚水溶液；

2)、任选以下一种方式：

方式一、

将疏水性多酚(hps纯品或者富含hps的产品)溶于有机溶剂中，配置成浓度为2.5-10g/l的hps溶液；

将hps溶液加入到亲水性多酚水溶液中，均匀混合，获得hps水溶液(稳定的hps水溶液)；hps溶液：亲水性多酚水溶液＝0.5～2:100的体积比；

方式二、

将10～400mg疏水性多酚(hps)直接加入到1l亲水性多酚水溶液中，均匀搅拌(200rpm搅拌24小时)，过滤，获得hps水溶液(稳定的hps水溶液)。

作为本发明的以亲水性多酚增溶疏水性多酚的方法的改进：

所述方式一中的有机溶剂为乙醇(纯乙醇)或二甲基甲酰胺。

作为本发明的以亲水性多酚增溶疏水性多酚的方法的进一步改进：

所述亲水性多酚为纯度≥85％的儿茶素类、原花色素、花色苷。

即，为亲水性多酚纯品或富含亲水性多酚的产品；儿茶素类的纯品例如为表没食子儿茶素没食子酸酯(egcg)。

作为本发明的以亲水性多酚增溶疏水性多酚的方法的进一步改进：

疏水性多酚(hps)为hps纯品或富含hps的产品；

所述hps纯品为姜黄素、橙皮苷、白藜芦醇，

所述富含hps的产品为高纯度(纯度≥90％)的姜黄提取物、橘皮提取物。

本发明能解决现有技术中存在的hps水溶性、稳定性差以及现有增溶体系质量控制和规模化制备难度大等问题。

载体的强抗氧化性是维持hps稳定的关键。本发明以强抗氧化性亲水性多酚为独立增溶因子，无需进行复合载体制备，而且提高hps水溶性并起到保护作用。此外，本发明所采用的亲水性多酚(如儿茶素类、原花色素)质量控制和规模化制备技术已成熟，且能通过市购的方式轻易获得，有效解决多酚复合载体质量控制难度大、规模化制备技术不成熟的问题。因此，探索开发以亲水性多酚为独立增溶因子提高hps水溶性的方法对于其在食品和医药行业中的应用具有重要意义。

本发明具有如下技术优势：本发明以亲水性多酚为增溶因子，通过简单地混合一定浓度的亲水性多酚水溶液和hps，即可起到增溶和保护hps的作用，无需进行繁琐的复合载体制备，极大地简化了hps增溶体系的建立。此外，许多水溶性多酚(如儿茶素类、原花色素)质量控制和规模化制备技术已成熟，有效解决多酚复合载体质量控制难度大的问题，显著提高hps增溶体系的质量稳定性。

附图说明

图1是实施例1、2、3、4、5产物及其对照存储30天后的对比；

每个实施例对应的图片中，左图为对照(纯水)，右图为产物。

图2为实施例6产物及其对照制备完成后存储30天(上图)以及静置96小时后(下图)的对比。

图3是实施例1、3、4和6姜黄素或姜黄提取物水溶液存储30天期间姜黄素的变化图(以初始姜黄素浓度为参照计算存储期间姜黄素含量)。

图4是实施例2和5橙皮苷或橘皮提取物水溶液存储30天期间橙皮苷的变化图(以初始橙皮苷浓度为参照计算存储期间橙皮苷含量)。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案更加清楚，下面对本发明的具体实施方式做进一步详细说明，但并不以此来限制本发明。

以下方案中，

实施例1：

称取1g纯度98％表没食子儿茶素没食子酸酯(egcg)置于2l的容器中，加入纯水800ml，搅拌均匀，升温至35℃，继续搅拌至egcg溶解，加纯水定容至1l，制成egcg溶液。

称取50mg纯度98％姜黄素置于50ml容器中，加入纯乙醇18ml搅拌溶解，定容至20ml，制成姜黄素溶液。

将上述20ml姜黄素溶液缓慢加入1l的egcg溶液中，同时以200rpm搅拌均匀混合，静置10分钟得到稳定的姜黄素水溶液。

以纯水作为对照，即，将含50mg姜黄素的乙醇溶液(20ml)加入1l纯水中，均匀搅拌后静置10分钟。

实施例2：

称取2.5g纯度85％杨梅叶原花色素置于2l的容器中，加入纯水800ml，搅拌均匀，升温至35℃，继续搅拌至溶解，过滤去除不溶杂质，加纯水定容至1l，制成杨梅叶原花色素溶液。

称取100mg纯度98％橙皮苷置于50ml容器中，加入二甲基甲酰胺8ml，搅拌溶解，定容至10ml，制成橙皮苷溶液。

将上述10ml橙皮苷溶液缓慢加入1l杨梅叶原花色素水溶液中，同时以300rpm搅拌均匀混合，静置10分钟得到稳定的橙皮苷水溶液。

以纯水作为对照，即，将含100mg橙皮苷的二甲基甲酰胺溶液(10ml)加入1l纯水中，均匀搅拌后静置10分钟。

实施例3：

称取2.0g纯度95％茶多酚置于2l的容器中，加入纯水800ml，搅拌均匀，升温至35℃，继续搅拌至溶解，过滤去除不溶杂质，加纯水定容至1l，制成茶多酚溶液。

称取200mg纯度95％姜黄提取物置于50ml容器中，加入纯乙醇18ml，搅拌溶解，过滤去除不溶杂质，定容至20ml，制成姜黄提取物溶液。

将20ml姜黄提取物溶液缓慢加入1l茶多酚溶液中，同时以200rpm搅拌均匀混合，静置10分钟得到稳定的姜黄提取物水溶液。

以纯水作为对照，即，将含200mg姜黄素提取物的乙醇溶液(20ml)加入1l纯水中，均匀搅拌后静置10分钟。

实施例4：

称取3.0g纯度95％葡萄籽原花色素置于2l的容器中，加入纯水800ml，搅拌均匀，升温至35℃，继续搅拌至溶解，过滤去除不溶杂质，加纯水定容至1l，制成葡萄籽原花色素溶液。

称取100mg纯度98％姜黄素置于50ml容器中，加入纯乙醇18ml，搅拌溶解，定容至20ml，制成姜黄素溶液。

将20ml姜黄溶液缓慢加入1l葡萄籽原花色素溶液中，同时以200rpm搅拌均匀混合，静置10分钟得到稳定的姜黄素水溶液。

以纯水作为对照，即，将含100mg姜黄素的乙醇溶液(20ml)加入1l纯水中，均匀搅拌后静置10分钟。

实施例5：

称取1.0g纯度98％egcg置于2l的容器中，加入纯水800ml，搅拌均匀，升温至35℃，继续搅拌至溶解，加纯水定容至1l，制成egcg溶液。

称取200mg纯度为95％橘皮提取物置于50ml容器中，加入二甲基甲酰胺18ml，搅拌溶解，过滤去除不溶杂质，定容至20ml，制成橘皮提取物溶液。

将20ml橘皮提取物溶液缓慢加入1legcg溶液中，同时以300rpm搅拌均匀混合，静置10分钟得到稳定的橘皮提取物水溶液。

以纯水作为对照，即，将含200mg橘皮提取物的乙醇溶液(20ml)加入1l纯水中，，均匀搅拌后静置10分钟。

实施例6：

称取1.0g纯度98％egcg置于2l的容器中，加入纯水800ml，搅拌均匀，升温至35℃，继续搅拌至溶解，加纯水定容至1l，制成egcg溶液。

称取100mg纯度98％姜黄素，加入到上述egcg水溶液，以200rpm搅拌24小时，过滤除去未溶解姜黄素(75.49±2.87mg)，即得到稳定的姜黄素水溶液。

以纯水作为对照，即，将100mg姜黄素加入1l纯水中，搅拌24小时，过滤除去未溶解姜黄素。

上述实施例1～5产物及其对照存储30天后的对比，如图1所述；根据图1可得知：姜黄素、橙皮苷、姜黄提取物和橘皮提取物在egcg、茶多酚、杨梅叶原花色素和葡萄籽原花色素水溶液中的溶解性显著提高，而且物理稳定性高，存储30天后未形成不溶沉淀。

实施例6产物及其对照存储30天以及静置96小时后的对比，如图2所述；根据图2可得知：姜黄素粉末在egcg水溶液中溶解性显著提高，但不溶于纯水中，而且形成的姜黄素溶液物理稳定性高，存储30天后未形成不溶沉淀。

实验1：hps稳定性测定：

针对实施例1、3、4和6：将制备获得的姜黄素或姜黄提取物水溶液置于室温(25±2℃)下存储30天，每6天取样1ml，加入1ml纯乙醇溶解姜黄素，过0.45μm滤膜，用于高效液相色谱(hplc)分析。hplc检测系统：waterse2695；检测器：waters2489紫外-可见光检测器；色谱柱：岛津xdb-c18色谱柱(250mm×4.6mm,5.0um)；流动相：0.1％甲酸/水(a相)、0.1％甲酸/乙腈(b相)；洗脱梯度：0–20min,45–60％b；柱温：30℃；流速：1.0ml/min；检测波长：425nm；进样量：10μl。姜黄素标准曲线范围：0.5-50μg/ml(50％乙醇水溶液)。

所得结果如图3所述，根据图3可得知：本发明制备的姜黄素和姜黄提取物水溶液存储30天过程中姜黄素含量均未发生显著变化，稳定性高。

说明：姜黄素含量的计算公式为：c＝(a+46654)/39415，r2＝0.9997。其中a为hplc图谱中姜黄素对应峰面积，c为姜黄素浓度(单位为μg/ml)。

实验2：

针对实施例2和5：将制备获得的橙皮苷或橘皮提取物水溶液置于室温(25±2℃)下存储30天，每6天取样1ml，加入1ml纯乙醇溶解橙皮苷，过0.45μm滤膜，用于高效液相色谱(hplc)分析。hplc检测系统：waterse2695；检测器：waters2489紫外-可见光检测器；色谱柱：岛津xdb-c18色谱柱(250mm×4.6mm,5.0um)；流动相：0.1％磷酸/水(a相)、纯甲醇(b相)；等梯度洗脱：50％b；柱温：30℃；流速：1.0ml/min；检测波长：280nm；进样量：10μl。橙皮苷标准曲线范围：0.5-50μg/ml(50％乙醇水溶液)。

所得结果如图4所述，根据图4可得知：本发明制备的橙皮苷和橘皮提取物水溶液存储30天过程中橙皮苷含量均未发生显著变化，稳定性高。

说明：橙皮苷含量的计算公式为：c＝(a+855)/43566，r2＝0.9994。其中a为hplc图谱中姜黄素对应峰面积，c为橙皮苷浓度(单位为μg/ml)。

对比例1、将egcg改成没食子酸，用量保持不变，其余等同于实施例1。

按照上述方法进行检测，存储30天后，出现明显沉淀现象，姜黄素含量约为10.41％。

对比例2-1、将杨梅叶原花色素用量由2.5g改成0.4g，其余等同于实施例2。

按照上述方法进行检测，存储30天后，出现明显沉淀现象，橙皮苷含量约为21.74％。

对比例2-2、将橙皮苷用量由100mg改成400mg，其余等同于实施例2。

按照上述方法进行检测，存储30天后，出现明显沉淀现象，橙皮苷含量为35.11％。

对比例3-1、将茶多酚用量由2.0g改成0.4g，其余等同于实施例3。

按照上述方法进行检测，存储30天后，出现明显沉淀现象，但上清液仍为黄色，颜色较浅，姜黄素含量为45.37±1.56％。

对比例3-2、将茶多酚用量由2.0g改成10.0g，其余等同于实施例3。

按照上述方法进行检测，存储30天后，未出现明显沉淀现象，姜黄素含量为97.81±2.17％，未发生显著变化，但茶多酚用量明显增加，因此不推荐使用。