一种应用离子液体提高黄酮类化合物水溶性的方法，属于食品添加剂生物加工领域。通过向黄酮类化合物水溶液中加入一定比例的[Bmim][BF4]离子液体，并借以水浴加热或超声辅助手段可大大提高黄酮类化合物的水溶性。该方法操作简便，条件温和，提高黄酮类化合物作为反应底物时的生产效率，增大生产力，增加黄酮类化合物的运用范围。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于食品添加剂生物加工领域，具体涉及一种应用离子液体提高黄酮类化合物水溶性的方法。
技术介绍
现有技术：黄酮类化合物(Flavonoids)是一类存在于自然界的、具有2-苯基色原酮(Flavone)结构的化合物。它们分子中有一个酮式羰基，第一位上的氧原子具碱性，能与强酸成盐，其羟基衍生物多具黄色，故又称黄碱素或黄酮。黄酮类化合物的主要代表物质为芦丁(Rutin)、黄岑素(Baicalein)等，其中芦丁为多种珍稀天然产物的前体物质，例如异槲皮苷，槲皮素等。异槲皮苷(Isoquercitrin)是一种自然界中非常罕见但具有显著抗氧化性、抗肿瘤等生物活性的黄酮类有效成分，也是近年来国际上新型功能性食品添加剂EMIQ(Enzymatically modified isoquercitrin)的合成原料(Toxicology,2010,268(3):213-218)，自然界含量极低，需要依赖于芦丁的选择性水解。芦丁在水溶液中的溶解度越大，水解反应后获得异槲皮苷的产率越高。为此研究如何提高黄酮类化合物的水溶解性具有重要意义。专利CN 104059045 A专利技术了一种水溶性α-萘黄酮醇衍生物及其制备方法，主要采用了氢和卤素代替脂肪醇的氨基羧酸酯，提高了所制备α-萘黄酮醇衍生物的水溶性，使其能更好的用于人体恶性肿瘤的预防。其它黄酮类化合物衍生物如异槲皮苷—一种珍贵的天然产物，需要采用黄酮类物质芦丁制得，但是芦丁由于结构中带有羟基，使得其水溶性极低，较少或基本不溶于水。通过使用甘氨酸-氢氧化钠缓冲溶液(pH 9.0)可以适当提高芦丁在溶液中的溶解度，其最高芦丁溶液浓度达到0.78g/L，相比于纯水中溶解度0.08g/L提高了近10倍(Bioresource Technology,2013,128:156-163)。后续继续对该反应前溶液配比进行优化，溶解温度时间进行调整后，芦丁溶解度大大增加，可达到2g/L，大大地增加了产物异槲皮苷的产率，降低了成本(Scientific Reports,2015,5:8682)。但是随着新型功能性食品添加剂EMIQ(Enzymatically modified isoquercitrin)需求量的增加，即异槲皮苷需求量的急速增加，这就要求合成异槲皮苷的效率和产率必须大大增加，以满足市场需求；为此寻求提高反应底物芦丁的溶解度是解决此问题的一种最低廉的方法，以此衍生到如何大大提高黄酮类化合物水溶性的关键问题，扩宽黄酮化合物的运用领域。离子液体(或称离子性液体)是指全部由离子组成的液体。大量的研究表明离子液体具有如下优点：离子液体无味、不燃，其蒸汽压极低，因此可用在高真空体系中，同时可减少因挥发而产生的环境污染问题；离子液体可使反应在均相条件下进行，同时可减少设备体积；可操作温度范围宽(-40～300℃)，具有良好的热稳定性和化学稳定性，易与其它物质分离，可以循环利用；可表现出Lewis、Franklin酸的酸性，且酸强度可调。专利CN 101933104 A报道了一种使用磁性离子液体来进行液-液萃取、液-固萃取或液-气萃取的方法，对萃取物的分离基于萃取介质与磁场之间的相互作用。专利CN 103896844 A公开了一类生物相容离子液体及其制备方法和用途。该类离子液体可以用作生物催化反应的介质。脂肪酶溶于该类生物离子液体[CmOHMIM][CnOHSO3]后表现出相当高的催化活性，说明该离子液体具有较好的生物相容性，可应用于生物化工领域和西药制备
离子液体作为一种合适的介质应用于酶促反应中，与传统的有机溶剂介质相比，离子液体不仅能够通过影响反应体系的传质和反应热力学平衡，还能通过影响酶的稳定性和选择性来影响整个反应进程。在反应的过程中，离子液体和微波、超声等技术相结合能够提高反应速率，提高反应效率。β-半乳糖苷酶催化N-乙酰葡萄糖胺生产乳糖的反应中，由于产物N-乙酰乳糖胺的竞争性二级水解使产率受到抑制。此反应在[MMIm][MeSO4]/水(V/V 25:75)中进行时，产率达58％，而在水-缓冲液体系中进行时，产率仅为30％(Biotechnology and Bioengineering,2006,95(6):1093-1100)。由此可证明离子液体在整个体系中起到至关重要的作用。新型功能性食品添加剂EMIQ(Enzymatically modified isoquercitrin)的制备需要大量的底物芦丁来制备，而醇溶性较好的芦丁在水中溶解度极低，酶促催化合成又需要在水溶液中进行来保证酶的活力，因而亟需找到一种提高芦丁水溶性，即黄酮类化合物溶解度的方法。而离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐([Bmim][BF4])，即可以大大增加其在水中的溶解度，为珍惜天然产物异槲皮苷(或新型功能性食品添加剂EMIQ)的大量生物催化合成提供切实可靠的理论方法。
技术实现思路
解决的技术问题：针对现有技术中所述的不足，本专利技术提供了一种应用离子液体提高黄酮类化合物水溶性的方法，以提高黄酮化合物在水中的水溶性，扩大其应用范围和领域。技术方案：一种应用离子液体提高黄酮类化合物水溶性的方法，选取的离子液体为[Bmim][BF4]。上述所选取的黄酮类化合物为芦丁，其加热溶解的方法可以为水浴震荡加热、超声水浴加热或微波辐射加热，所使用加热温度为15～50℃。溶解黄酮类化合物的溶液为甘氨酸-氢氧化钠缓冲液，其pH范围为8～10。上述离子液体与芦丁的体积质量比(μL:mg)范围为1:10～1:50，溶解时间需要1～10min。有益效果：在使用芦丁酶促合成异槲皮苷过程中，溶解芦丁时加入离子液体可大大缩短溶解时间，提高了芦丁的溶解度，从而提高异槲皮苷的产量。以此衍生到黄酮类化合物提高水溶性后的运用范围。该方法溶解黄酮类化合物条件温和，对环境友好，且不易破坏黄酮类化合物的生物活性，易于工业化应用。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本专利技术实施例中使用检测芦丁的测定方法为高效液相色谱法，色谱条件：Alltima C18(250mm×4.6mm，5μm)，流动相：0.02％磷酸-乙腈(80:20，v/v)；检测波长：360nm；流速：1.0mL/min；进样量：20μL。其中，芦丁溶解度的计算方法为：实施例1用pH 8.0的缓冲液分别配制0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0g/L的芦丁溶液，分为实验组1，2，3…和对照组1，2，3…，实验组按照离子液体与芦丁的体积质量比(μL:mg)设为1:10，对照组也按照与芦丁的体积质量比(μL:mg)1:10加入pH 8.0缓冲液，将实验组和对照组同时放入15℃超声水浴中加热溶解1min后，取出各实验组和对照组样品，经过后续处理后HPLC检测各溶液中芦丁的含量，发现实验组的溶解度全部高于对照组，并且计算发现芦丁溶液的溶解度最高可达到2.804g/L。结果见表一。表一HPLC检测实验组和对照组芦丁溶液本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种应用离子液体提高黄酮类化合物水溶性的方法，其特征在于选取的离子液体为[Bmim][BF4]。
【技术特征摘要】
1.一种应用离子液体提高黄酮类化合物水溶性的方法，其特征在于选取的离子液体为[Bmim][BF4]。2.根据权利要求1所述一种应用离子液体提高黄酮类化合物水溶性的方法，其特征在于所选取的黄酮类化合物为芦丁，其加热溶解的方法可以为水浴震荡加热、超声水浴加热或微波辐射加热，所使用加热温度为15～50℃。3.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：宫安，王俊，朱丹，朱长通，梅艺苑，徐晓慧，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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