螺旋藻中藻蓝素的提取研究
精 细 化 工 FINE CHEMICAIS 999年 第 】6卷
Abstract:According to the characteristic reaction,vanillin could be 5 pped by the sodium bisulfite solution,then it
could be extracted by buwl acetate under acid circumstance,SOthat vaniUin was separatedan d purified.h With sh0w...
精 细 化 工 FINE CHEMICAIS 999年 第 】6卷
Abstract:According to the characteristic reaction,vanillin could be 5 pped by the sodium bisulfite solution,then it
could be extracted by buwl acetate under acid circumstance,SOthat vaniUin was separatedan d purified.h With sh0wnthat
Lhe prooess of using soditm~bisulfite to extract vanillin had h selectivity and yield.The acldi ng extraction was
influenced deeply hy pH value and the eoneenll~llion of vanillin,gO it W8$difficult to extract when the eoncenLra~on was
louerthan s L_
Key words:vanillin;sodium bisu~te;extraction;stdpextraction
口 7,
螺旋藻中藻蓝素的提取研究 ~ f
,、L, f 一 f fL c
张文雄,粱 宏,罩海错,黄文榜
( 大 菊 西 54t0~) &朔
摘要:从螺旋藻中提取藻胆蛋白,用甲醇解离其硫醚键得藻蓝素。其最佳解离条件是:温度为
4022,解离时问为 24h.V(甲醇):m(藻胆蛋白):200:1。提取率可达 1.5%.产物的 lJv,IR和
文献相符 藻蓝素发色团在酸性溶液中呈比较扩展型,而在中性溶液中呈比较闭台的结构
关键词 坠塑 堡 ;要坚 是取 色§J、
中囤分类号:TS 202 3 文献标识码:A、 文章编号 oo3—52~4(1999)06—0O40—03
藻蓝素是从蓝藻中提取的色素 ,它是 自然界为
数很少的鲜艳的天然蓝色素。它是开链 的四吡咯化
合物(图 1),多与蛋 白质通过硫醚键 结合在一起。
藻蓝素溶液不发荧光,但与锌离子结台形成荧光盐
络合物。一般不作为蓝色色素单独使用,多与其他
天然色素混合使用在果汁 饮料中等。 。同时,藻蓝
素是吸收光能和传递激发能的重要光合色素,在光
台作用原初过程的研究中有重要意义。
CH 3 H3
H H H H H H
R H3 cfb H cH3 R H3午H2
I 实验
R =一 CH广 CH广 C00H
图1 藻蓝素的结构
1 1 材料与仪器
uv用 Et立 U一34O0紫外可见光谱仪测定 ;Ill用
Pekin—Elmer983E型红外光谱仪测定;层析用硅胶为青
岛海洋化工厂产品;藻粉购白广西北海市绿海生物保
健食品有限责任公司;所用其它试剂为分析纯。
1.2 实验方法
1.2.1 藻胆蛋 白的提取
按文献[3]提取藻胆蛋白后对 0.Inwl/L,p}{:
7.0磷酸缓冲溶液透析 48h,低温浓缩,95%乙醇沉
淀,离心,依次用石油醚、丙酮、甲醇洗至无色 真空
干燥得变性藻胆蛋白。
1.2 2 藻胆蛋白甲醇解得藻蓝紊
称取 5z变性藻胆蛋白,加人 lO00n~L甲醇 ,匦温
4O℃,搅拌 24h,抽滤,滤液浓缩至干,残留物溶解在
8一lOmL含 2 5%甲醇的氯仿溶液中,离心.上请液
在 25℃旋转蒸发至于,残留物溶解在 2mL含 2.5%
甲醇的氯仿溶液中,7倍体积的石油醚沉淀藻蓝素,
石油醚洗涤。以氯仿,甲醇(4/1)为展开体系,用硅
胶薄层层析进行分离,将 Rf值为 0 96和0 88的两
条蓝色色带刮下来后,用甲醇溶解萃取 ,真空低温旋
转蒸发至干,然后再用同样薄层层析方法提纯一次.
收 稿 IJ捌 -l 8一12—22
牡盒聊 :r1西高校 自然科学) 缸资助坝目(挂教高科 [199514~8母)
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第6期 张文雄 ,等 螺旋藻中藻蓝素的提取研究
分别得到藻蓝素的两个构型异构体。
1.2.3 产品分析
产品为蓝色粉末状固{奉,难溶于水,易溶于氯仿、
苯、甲醇等有机溶剂。对光、热都不稳定,特别是 Rf值
为O.鹤的异构体更不稳定,易转变为紫红色物质(Rf=
o 92)。Rf值为0.96的异构体紫外如图2,蝎 =
643 8n|n( :3,酸性氯仿),与文献值 接近。m(溴化
钾压 片 法)如 图 3:3308.6em (v忏_H),2923.4cm
( ),2857.0cm ( 一。L一),1706.0cm一,1650.0cm
0
( lI),1597.0cm ( 一。 ),与文献[5]相符。
术
碍
蚶
图 2 藻蓝素 uv—VIS谱
2 结果与讨论
图 3 藻蓝素 IR谱
2.1 解离温度对提取率的影响
解离藻胆蛋白得藻蓝素的关键是解离温度。因
藻蓝素对光热不稳定,随着解离温度的升高,藻蓝索
的共轭链和构型被转化,逐渐变为紫红色物质,因而
藻蓝素的提取率显著降低。温度偏低,难以破坏硫
醚键,解离时间偏长 .提取率较低。解离温度与藻蓝
素提取率关系如
1。
2.2 解离时问对提取率的影响
保持解离温度为 4O℃,解离时间与提取率关系
见表 2。由表 2可知 ,随着解离时间的延长,藻蓝素
的提取率随之提高 ,时间到 24h时,接近于最高,时
间接近于 60h时 ,提取率又降低 这可能是因为藻
蓝素在甲醇中回流产生.与其甲醇的加合物是一平
衡反应 ,当反应达到一定程度时.反应混台物的组
成不再发生变化。但随着时间的延长,藻蓝素及其
甲醇的加合物同时发生共轭链及构型的转化,而平
衡基本不移动,因此藻蓝素的提取率又慢慢地降低。
表 1 温度与藻蓝素提取率的关系
温度,cc
一 竺 竺
提取率,% 0.50 1.oo I.50 l 42 o 213 o 14
提取率,% o 20 0.75 1.oo 1 50 1 54 1.55 1 48 l 40
2.3 甲醇与藻胆蛋白的比率对提取率的影响
保持解离温度为40'E,解离时间为24h,料液比
即 V(甲醇),m(藻胆蛋 白)对提取率的关系如表 3:
表 3 料液 比与提取率 的关系
料液此
— — ! !塑! 竺: !!— ! :
提取率f% 1 o5 l 38 1.45 1.52 1 58 t.58
由表 3可知,料液比对提取率的影响不大,这是
因为在藻蓝素与其甲醇的加合物这一平筏反应中,
甲醇总是过量的,适当提高甲醇的 比例有利于消除
蛋白质对色素的保护作用,提高甲醇加合物的含量、
从而有利于平衡向藻蓝素一边移动,提取率有所提
高,但反应达平衡后,再提高甲醇的比例,影响甚小
2.4 藻蓝素溶液构象性质分析
藻蓝素属胆三烯类化合物,此类化合物有两个
主要吸收峰,一个在紫外区,一个在可见区。根据理
论计算和实验结果表明,两个吸收峰强度之比 0
可以用来推测它们的构型变化口]。当分子构型处于
大螺环型,郾4个吡咯环构成一个比较闭合的结构
时,口 值 比较小 ;而当构型 比较张开时,即 4个吡
咯环的排列接近线型,至少有一个环 问双键由 Z型
变成 E型时,0 值 比较 大。另外 ,当构型改变时,
还伴随着吸收位置的位移。
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42 精 细 化 工 FINE CHEMICALS 999年 第 16卷
藻蓝素在氯仿 、甲醇中的两个吸收峰见表 4o由表
4可知,加入酸(pH=3)后,最大波长吸收峰位移较大,
是由于加酸后,C环的氮原子形成四级铵盐,吸收波长
的位置和强度都发生较大变化。在酸性氯仿中红移特
大,可能是由于加酸后,氯仿的极性大增,而甲醇本身
的极性较大,加酸后极性增加不多,因而导致酸性氯仿
中最大波长吸收红移大增。在氯仿中,9 值由O.35(9
变成0.7725,在甲醇中,Q 值由O.3967变成O.6081,可
见自由发色团在酸胜溶液中呈比较扩展型,而在中性
溶液中呈比较闭合的结构。
表4 藻蓝素的吸收光谱
参考文献:
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作者简介:张文雄(1973一),男.1996年毕业于湖南师范大
学化学系,同年考入广西师范大学攻读有机化学硕士研究
生,并从事螺旋藻的研究与开发工作。
Study on the Extraction of Phycocyanobilin from Spirulina Platensis
ZHANG Wen-xiortg,LIANG Hong,QIN Hai—CUO,HUANG Wen-hang
(血 唰 Chemiz~ and E r肼 , Nomwl Uniam'shy,汹 541004,China)
Abstract:The chmmophore of phyeobilipmteins.phycocyanobilin,was cleavM from the protein of Spirulina Platensis with
methano1.The conditions affecting e cleavage of phycoeyanobiliri Wel'e investigated.The optimum conditions were日s
fonows:cleavage temperature 40'E,cleavage血le 24 hours arid methanol/phyeobilipmteim 200:1(Vim).The extracting
yield of the product reached 1.5% .Its UV mad IR spectral data werl~compatible with those in the literature The
conformation variation of phycocyanobilin in different solutions was studied.
Key words:spimlins Platensis;phycobilipmteirts;phycoeyanobilin
Foundation item:Granted by univetr,ity natlllal science foundation of Guangxi(Guijiao Gaoke[19951408)
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阳离子松香中性施胶剂
李晓建,李星玮,赵宝昌 V
(南京矗j 买季化主写 匠苏南京 21oo94)
摘要:以松香、环氧氯丙烷及三乙胺为原料,按照物质的最比 l:0 7:0 7投料 搅拌下恒温 90℃
回流4—6h,合成出自身阳离子型的松香腔(ScR)。将上述腔料在强烈机械搅拌下加水及其它
牧稿 日期 :1999—03一O】
丛盘项 目:黑龙江省科研项 目基金资助(G97A13—7一∞)
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