异黄酮类化合物的制备
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目录第一章大豆异黄酮的提取方法 (1)1.1乙醇提取法 (1)1.2 酸水解提取法 (2)第二章大豆异黄酮的性质 (2)2.1 溶解性 (3)2.2 紫外最大吸收波长 (3)2.3 水解 (4)第三章大豆异黄酮的作用研究 (5)3. 1 抗癌防癌 (5)3.2 对骨代谢的作用 (6)3.3 预防心血管等其它疾病 (7)第四章总结 (7)参考文献 (8)摘要:大豆异黄酮是黄酮类化合物的一种,简要介绍了大豆异黄酮的物理化学性质和大豆异黄酮的提取和纯化研究进展。
天然大豆异黄大豆异黄酮是大豆生长过程中形成的一类次生代谢产物。
大量研究表明大豆异黄酮在防癌抗癌、防治心血管疾病、预防骨质疏松症等方面有重要作用。
本文主要对他的提取方法以及性质作用进行分析论证。
关键词:大豆异黄酮提取方法性质作用研究Abstract: soybean isoflavone is a kind of flavonoids, briefly introduced the research progress of extraction and purification of the physical and chemical properties and soybean isoflavone of soybean isoflavone. Natural soy isoflavone. Soy isoflavones are a class of secondary metabolites in the growth of soybean. A number of studies have shown that soybean isoflavone has an important role in anticancer, prevention and treatment of cardiovascular diseases, prevention of osteoporosis. This paper mainly analyses the extraction methods and properties for his.Keywords: nature of extraction methods of soybean isoflavone异黄酮是黄酮类化合物的一种,主要存在于大豆科植物中,是大豆生长中形成的一类次生代谢物。
大豆异黄酮提取工艺和药理功效一、提取工艺每100克大豆样品中含有异黄酮128毫克,可分离约102毫克。
大豆异黄酮的提取可以采用甲醇、乙醇、乙酸乙酯等溶剂进行浸提。
不同的溶剂其提取工艺也不同。
现以乙醇为例,介绍其浸提工艺。
(1)原料制备将脱脂豆粕进行粉碎。
如果采用大豆为原料,需要先进行脱脂,使豆粕残油率<1%,干燥后粉碎备用。
(2)提取采用乙醇为浸提液,先在豆粕粉中加入含0.1~1.0摩尔/升(mol/l)的盐酸,再在95%的乙醇溶液中进行回流提取,过滤收集滤液。
(3)回收提取溶剂将滤液进行减压蒸发,回收乙醇,得到大豆异黄酮的粗水溶液。
(4)纯化将粗水溶液中加入0.1摩尔/升的氢氧化钠溶液,调节pH值至中性。
这时,中性溶液中将出现沉淀,然后过滤,得到的沉淀物即为含大豆异黄酮的产物。
(5)精制将上述产物溶解于饱和的正丁醇溶液中,加于氯化铝吸附柱上进行吸附,然后用饱和的正丁醇溶液淋洗,洗出大豆异黄酮的不同组分各种大豆制品中异黄酮含量和种类分布不同,不仅与大豆品种和栽培环境有关,还与大豆制品的加工工艺密切相关。
水处理、热处理、凝固、发酵等加工环节和方法显著地影响了大豆制品中异黄酮的含量和种类分布,特别是大豆浓缩蛋白和大豆分离蛋白的不同提取方法其中异黄酮含量影响极大。
1)水处理:浸泡使10%的异黄酮流失于浸泡水中,且水处理后的大豆中游离型异黄酮增加,这是因为豆类自身存在的β-glucosidases酶水解葡萄糖苷的结果。
2)加热:水煮加热增加了异黄酮向外渗透速率,使大量异黄酮因渗入加热水中而丢失,同时热处理还显著改变了豆制品中异黄酮种类的分布,因为热处理时β-glucosidases酶活性增强,使异黄酮葡萄糖苷水解为游离型异黄酮,因而制品中游离型异黄酮较原料大豆或大豆粉中的有所增加。
3)凝固:在豆腐生产中,凝固使一部分异黄酮丢失于乳清中,丢失率为44%。
4)发酵:发酵不影响异黄酮的含量,但改变了异黄酮种类的分布,发酵后的产品以游离型异黄酮为主要存在形式,这是因为在发酵过程中,真菌产生的大量β-glucosidases水解酶使异黄酮葡萄糖苷大量水解,从而导致游离型的异黄酮显著增加。
大豆异黄酮提取工艺和药理功效一、提取工艺每100克大豆样品中含有异黄酮128毫克,可分离约102毫克。
大豆异黄酮的提取可以采用甲醇、乙醇、乙酸乙酯等溶剂进行浸提。
不同的溶剂其提取工艺也不同。
现以乙醇为例,介绍其浸提工艺。
(1) 原料制备将脱脂豆粕进行粉碎。
如果采用大豆为原料,需要先进行脱脂,使豆粕残油率<1%,干燥后粉碎备用。
(2) 提取采用乙醇为浸提液,先在豆粕粉中加入含0.1~1.0摩尔/升(mol/l)的盐酸,再在95%的乙醇溶液中进行回流提取,过滤收集滤液。
(3) 回收提取溶剂将滤液进行减压蒸发,回收乙醇,得到大豆异黄酮的粗水溶液。
(4) 纯化将粗水溶液中加入0.1摩尔/升的氢氧化钠溶液,调节pH值至中性。
这时,中性溶液中将出现沉淀,然后过滤,得到的沉淀物即为含大豆异黄酮的产物。
(5) 精制将上述产物溶解于饱和的正丁醇溶液中,加于氯化铝吸附柱上进行吸附,然后用饱和的正丁醇溶液淋洗,洗出大豆异黄酮的不同组分各种大豆制品中异黄酮含量和种类分布不同,不仅与大豆品种和栽培环境有关,还与大豆制品的加工工艺密切相关。
水处理、热处理、凝固、发酵等加工环节和方法显著地影响了大豆制品中异黄酮的含量和种类分布,特别是大豆浓缩蛋白和大豆分离蛋白的不同提取方法其中异黄酮含量影响极大。
1)水处理:浸泡使10%的异黄酮流失于浸泡水中,且水处理后的大豆中游离型异黄酮增加,这是因为豆类自身存在的β-glucosidase s酶水解葡萄糖苷的结果。
2)加热:水煮加热增加了异黄酮向外渗透速率,使大量异黄酮因渗入加热水中而丢失,同时热处理还显著改变了豆制品中异黄酮种类的分布,因为热处理时β-glucos idase s酶活性增强,使异黄酮葡萄糖苷水解为游离型异黄酮,因而制品中游离型异黄酮较原料大豆或大豆粉中的有所增加。
大豆异黄酮提取工艺流程1.大豆异黄酮提取工艺需要选择优质的大豆作为原料。
The extraction process of soy isoflavones requires selecting high-quality soybeans as raw materials.2.将大豆进行清洗和浸泡,以去除杂质和杀菌。
Clean and soak the soybeans to remove impurities and sterilize them.3.然后对大豆进行粉碎和混合,使得异黄酮易于溶解和提取。
Then crush and mix the soybeans to make the isoflavones easy to dissolve and extract.4.采用有机溶剂进行浸提,提取大豆中的异黄酮成分。
Use organic solvents for leaching to extract the isoflavones from soybeans.5.对提取的溶液进行蒸发和浓缩,得到高浓度的异黄酮提取物。
Evaporate and concentrate the extracted solution toobtain a high concentration of isoflavone extract.6.通过过滤和沉淀,去除溶液中的杂质和残渣。
Remove impurities and residues from the solution through filtration and precipitation.7.对得到的提取物进行结晶和干燥,得到纯净的异黄酮产品。
Crystallize and dry the extracted substance to obtainpure isoflavone products.8.对提取的异黄酮产品进行质检,确保产品符合安全和卫生标准。
异黄酮提取工艺设计一、物料大豆豆粕异黄酮,是植物苯丙氨酸代谢过程中,由肉桂酰辅酶A侧链延长后环化形成以苯色酮环为基础的酚类化合物,其3-苯基衍生物即为异黄酮,属植物次生代谢产物。
类黄酮属,是一种芳香族含氧杂环化合物,黄酮的异构体。
精制的异黄酮呈片状或针状结晶。
一般无色,但随着羟基的增加,可呈黄至深黄色。
为广泛分布于高等植物的色素。
有些异黄酮是植保素,有些可用于心血管病的治疗。
[1]二、提取方法、纯化方法、鉴定方法、含量测定方法通过对大豆原料进行浸取溶剂提取和选择非极性的HAD-4大孔树脂为层析柱吸附解析.达到纯化分离大豆异黄酮,利用HPLC鉴别并检测大豆异黄酮的含量。
三、生产工艺过程1、预处理:对大豆进行粉碎2、提取:称取粉碎后豆粕100g,加600ml 75%酒精于60℃热回流提取120min,用4层纱布粗滤得粗滤液,残渣再加入500ml75%酒精于60℃热回流提取90min,用4层纱布粗滤得粗滤液,残渣再加入500ml75%酒精于60℃热回流提取90min,用4层纱布粗滤得粗滤液,合并三次粗滤液,在用滤纸或离心过滤得豆粕提取液。
提取液经旋转蒸发仪浓缩至原体积的1/5,再加入和浓缩液同体积的蒸馏水水,继续蒸馏至馏出液中乙醇含量为10%时停止。
调pH为4,使蛋白析出,离心l5min,倒出上清液,再将pH调到中性,得到豆粕大豆异黄酮溶液。
3、分离(纯化):大豆异黄酮浓缩液净化处理提取液浓缩后, 用正己烷对浓缩液进行萃取除去其中的油脂、蜡质等杂质, 然后再除去蛋白质。
根据实际生产的要求来选择合适的除蛋白方法。
取20ml除去脂溶性杂质后的浓缩液, 选择2mol/L盐酸, 加人量以调节PH值4-5为准。
然后进行离心沉降以除蛋白质。
大豆异黄酮浓缩液纯化处理根据大豆异黄酮的性质, 以树脂对大豆异黄酮的饱和吸附量、解吸率及杂质的分离程度为指标来选择树脂, 选择非极性的HAD-4大孔树脂为最佳。
装柱之前把大孔树脂在乙醇中浸泡24h, 以便从孔中赶出空气气泡, 然后将其装人树脂柱中。
异黄酮类化合物的制备代丽雁;程丽娜【摘要】主要从异黄酮类化合物的结构、性质和生物学作用,以及几种主要制备方法及其特点进行综述,希望能为研究者提供一些研究基础和参考,以便探索更适合于工业化生产,更高效的精制工艺,从而得到更优质且低成本的异黄酮.【期刊名称】《浙江化工》【年(卷),期】2015(046)003【总页数】4页(P23-25,29)【关键词】异黄酮;结构;制备【作者】代丽雁;程丽娜【作者单位】周口师范学院化学化工学院,河南周口466001【正文语种】中文自1940年异黄酮类化合物进入人们的视线以来,研究异黄酮类化合物的热潮不断高涨,关于异黄酮类化合物的研究已经有了很大的研究进展。
异黄酮类化合物来源于豆科植物,结构与动物雌激素相似,也叫植物雌激素,对于有雌激素依赖性的疾病有较好的疗效,例如妇女更年期综合症状,绝经妇女由于雌激素过低引起的不适症。
研究表明,异黄酮类化合物能抑制乳腺癌,子宫内膜癌,卵巢癌,骨髓白血病等多种细胞株的生长和增殖,抑制恶变细胞。
经实验验证,异黄酮类化合物的制备方法有很多种,由起初的吸附,萃取,重结晶,到现在大多运用的合成方法,如苯基苄基路线以“一锅法”为经典合成,重排反应,微波合成法在合成速度上对于合成异黄酮又是一次推进。
本文对异黄酮类化合物的结构,性质,制备方法,生物学作用进行详细介绍,希望为以后的研究者提供一些参考。
异黄酮是以3-苯基苯并吡喃酮为母核的多羟基酚类化合物,从其结构(式1)看,主要在6,7,8和4位有羟基取代基,属于芳香族含氧杂环化合物,主要存在于大豆﹑红三叶草﹑野葛等豆科植物中。
由于异黄酮类化合物具有与人体分泌的雌激素雌二醇相似的分子结构,可起到与雌二醇相似的作用,且又没有雌二醇的副作用,所以也被叫做天然植物雌激素。
异黄酮类化合物常温下为固体,无色或黄色,熔点在100℃以上,性质稳定,易于贮藏,易溶于有机溶剂如氯仿、二甲基甲酰胺等中,不溶于水、甲醇等极性溶剂。
不同种类的异黄酮类化合物还有各自不同的理化特性。
大量研究表明,异黄酮类化合物具有多种生理活性,例如抗菌、抗炎、抗癌、抗氧化、治疗心血管疾病、治疗骨质疏松及缓解女性更年期症状等。
2.1 苯基苄基酮路线苯基苄基酮途径是指,先通过(取代)苯乙酸(或者苯乙腈)的酰化反应生成2-羟基苯基苄基酮,即俗称的脱氧安息香,再通过增碳和关环反应得到异黄酮。
基本合成路线(式2):具有代表性的有:2.1.1 Hoesch(苯乙腈路线)法在干燥的氯化锌存在下取代苯乙腈与多羟基酚,通过氯化氢气体,后经缩合,水解。
Hoesch反应可用于苯基苄基酮的合成,作为多酚及其醚的温和酰化法,缺点是反应周期长,产率低。
2.1.2 Kenjifukul(苯乙酸路线)法在干燥的氯化锌存在的条件下,通过熔融取代苯乙酸与多羟基酚的混合物。
Nirada Devi[1]等在常温下﹑ZnCl2/POCl3催化体系中,发生傅-克酰基化反应,得到2-羟基苯基苄基酮,产率较高。
Wahala[2]等首先用BF3·E t2O作为催化剂和溶剂,合成了多羟基苯基苄基酮,随后在DMF/ MeSO2Cl体系中环合,得到异黄酮。
苯基苄基酮环合是合成异黄酮的关键步骤(式3)。
2.2 重排反应W.D.Ollis等[3]通过研究发现,查尔酮发生氧化重排反应后可生成脱氧安息香,进一步研究又发现,条件允许的情况下,查尔酮亦可氧化重排生成异黄酮类化合物。
也曾有刊物提到,黄酮化合物发生氧化重排反应,也可以制得相应的异黄酮化合物,但是对其发生机理知道的并不多,除了清楚地知道是发生了1,2-芳基转换外,其他的则还没弄明白。
此外,通过该反应制备异黄酮的产率极低,没什么实际应用价值。
后来又有报道称,利用1,2-环氧查尔酮与BF3的重排反应,也可生成异黄酮(式4)。
碳14同位素标记的实验研究表明,实际在反应中发生的是1,2-芳氧基迁移,并不是1,2-芳基转换。
当查尔酮芳环上2-位为羟基时,使用乙酸铊(Ⅲ)仅能得对应的黄酮化合物,而不生成异黄酮,但在苄基保护后,则可生成相应的异黄酮化合物。
Lorand Farkas等[4]研究了查尔酮在TTN/71% HClO4和TTN/MeOH体系中的反应,然后在H+/ MeOH存在下得异黄酮,他还发现若改用TTN[硝酸铊(Ⅲ)],在室温条件下几分钟就可以完成反应。
2.3 微波合成微波合成是有机合成的一种新方法,具有能够大幅度地提高反应收率和缩短反应时间等优点,已经广泛用于有机合成(式5)。
2.4 偶联反应日本的Yokoe[5]等人研究发现,在Pd(PPh3)4存在下用3-碘代色酮与芳基硼酸反应也可合成异黄酮。
此反应的产率较高,但所需的原料和试剂都不易得,成本比较高,实际应用价值不大(式6)。
David[6]和Rao[7]分别报道了钯催化的Stille有机锡偶联反应、Stille有机铋偶联反应合成异黄酮化合物的新方法。
反应条件温和,产率高(式7,式8)。
精制异黄酮的其他方法还有吸附法,以大孔树脂吸附为代表,主要过程为:浸提液→吸附树脂吸附→解吸→干燥。
大孔吸附树脂价格较低且可重复利用,污染小,但是产品有有机物残留,不能做保健品食用,作为工业化生产的方法效率还是偏低。
另外还有超滤膜法,溶剂萃取法,重结晶法等。
异黄酮类化合物广泛存在于大多数植物体中,且具有多种生物活性,目前对异黄酮的大量研究表明,异黄酮对人体有多种生理活性,对人类疾病预防与身体健康有着重要作用。
以异黄酮为主要成分的药物已成功应用于心血管疾病、肝炎、女性内分泌系统等多种疾病的预防及治疗。
由于异黄酮的多种生理功能,国外特别是日本和美国研制出许多应用于保健食品和医药的异黄酮类产品。
我国研究异黄酮的时间相对较短,近年来也有少量异黄酮类保健品。
如黑龙江双河松嫩大豆生物工程有限责任公司生产的“永芳堂”牌大豆,已成为中国名优妇女儿童采购指定品牌;北京化工大学裕华创新科技发展有限公司生产的“青春态”大豆异黄酮营养片被誉为“女性一生离不开的维生素”。
根据采用的其他配料将其分为两类:原料中加入维生素类,珍珠粉等类型,这类产品深受现代女性喜爱,具有美容养颜,健美肌肤,延缓衰老的功效;另一类的配料中只有大豆低聚糖浆,大豆低聚糖浆在其中起粘合作用,这类产品的主要功能是缓解妇女的更年期综合症,还能辅助治疗心血管疾病及抑制多种癌症。
国内的科研机构还需加大投入,早日弄明白异黄酮类化合物的作用机理,把异黄酮独特的保健作用发挥到极致。
我国的大豆产量高,可进一步挖掘异黄酮的开发潜力,生产出真正具有价值的产品。
以上是对异黄酮类化合物的结构、性质、制备方法、应用及发展前景的介绍,有些制备方法结合其他方法效果会更好,希望早日研究出异黄酮类化合物的作用机理,更好地为人们所用,造福世人。
【相关文献】[1]Devi N,Jain N,Kdstmamurcv H G.A new synthesis of de-oxybenzoins[J].Indian Journal of Chemistry,1993,(3): 874-876.[2]Wahala K,Hase T A.Expedient synthesis of polyhydroxyisoflavones[J].Journal of the Chemical Society,1991,22, 3005.[3]Ollis W D,Ormand K L,Redman B T.The oxidative rearrangement of oledns by thalhum(III)zcetate.part II.synthesis of isotlayones[J].Journal of the Chemical Society,1970, 125-130.[4]Lorand Farkas,Agnes Gottsegen,Mihaly Nogradi.Synthesis ofsophorol,violanone,lonchocarpan,claussequinone,philenopteran,leiocalycin,andsomeothernatural isoflavonoids by the oxidative rearrangement of chalcones with thallium(Ⅲ)nitrate[J].Journal of the Chemical Society,1974:305-312.[5]Yokoe I,Sugita Y,Shirataki Y.Facile synthesis of isoflavonesbythecross-couplingreactionof3-iodochromone with arylboronic acids[J].Chemical andPharmaceutical Bulletin,1989,37:529.[6]David A V,Andrew D W,Charles S M.Structural studies on bioactivecompounds:synthesis and biological properties of fluoro-,methoxyl-,and amino-substituted 3-phenyl-4H-1-benzopyran-4-ones and a comparison of their antitumor activities with the activities of related 2-phenylbenzothiazoles[J].Journal of Medicinal Chemistry, 2006,49:3973.[7]Rao Maddali L N,Venkatesh V,Jadhav Deepak N.Pdcatalyzed efficient cross couplings of 3-iodochromones with triarylbismuthsassubstoichiometricmulticoupling organometallic nucleophiles[J].Synlett,2009,16:2597.。