專利名稱：棕色棉中原花青素的提取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從棕色棉中提取原花青素的方法。
背景技術(shù)：
棉花是世界上最重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，也是紡織工業(yè)的主要原料。目前，棉花種植 分布到世界上80多個國家，解決近8億人的溫暖問題。天然彩色棉纖維因其獨特的自然色 彩，在加工過程中無需染色，因此減少了對環(huán)境的污染；其加工成的內(nèi)衣，手感柔軟，穿著舒 適，不含殘留化學(xué)毒素，不會對人體健康產(chǎn)生危害，同白棉花相比，天然彩棉具有更高的經(jīng) 濟(jì)性；采用天然彩色棉花加工成的服裝，也成為紡織出口大國克服“綠色貿(mào)易壁壘”的有效 手段之一。天然彩色棉纖維諸多優(yōu)點，引起國內(nèi)外棉花育種專家和紡織、服裝工業(yè)界的廣泛 關(guān)注，業(yè)已成為當(dāng)今世界各國重點開發(fā)的生態(tài)棉。我國在20世紀(jì)90年代，在國家“十五”高科技發(fā)展計劃的推動下，彩色棉花的種植 和研究有了長足發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，2002年世界彩色棉種植面積7.87萬hm2，中國1. 73萬hm2， 占世界面積的21. 98%;世界彩色棉產(chǎn)量12萬t，中國2. 1萬t，占17. 5%，種植面積和產(chǎn)量 已居世界第二。特別是新疆，不僅是全國最大的棉花種植地，也是我國最大的天然彩色棉生 產(chǎn)基地，據(jù)2007年統(tǒng)計，新疆彩色棉花年產(chǎn)已達(dá)8000t，加工后產(chǎn)品銷往全國各地，并出口 國外，成為推動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分。彩棉的色彩較單一，只有棕色和綠色，不滿足現(xiàn)代人們對色彩的需求。而且彩棉服 裝經(jīng)為數(shù)不多的洗滌，顏色稍加深，并趨于鮮艷。但經(jīng)反復(fù)多次洗滌后，顏色會變淡。特別 是綠色織物，顏色會褪成暗淡白色。故雖然彩色棉織物不需染色，但對彩色棉固色提出了新 的要求。至此，彩棉色素的不穩(wěn)定性，嚴(yán)重限制了彩棉業(yè)的發(fā)展。我們通過研究彩棉色素的 物質(zhì)基礎(chǔ)來說明彩棉的成色機(jī)理，為驗證基因的表達(dá)路徑提供依據(jù)，也為下一步的選育出 各種色彩的彩棉打下物質(zhì)基礎(chǔ)。目前研究彩色棉色素的化學(xué)本質(zhì)，確定其色素合成路徑，選育出各色品種的彩色 棉是一個熱點。于伯齡(針織工業(yè)，2002，1 :35-37)認(rèn)為彩色棉纖維中的色素是花青素類 色素，但沒有提供可靠的依據(jù)和資料。趙向前和王學(xué)德(作物學(xué)報，2005，31 (4) 456-462) 報道棕色棉纖維色素為黃酮類化合物。詹少華等(植物學(xué)通報2007，24 (1)99-104)研究了 棕色棉纖維色素的提取方法，認(rèn)為棕色棉屬于縮合單寧類物質(zhì)氧化而來的醌類化合物。石 河子大學(xué)的張小均(棉花學(xué)報，2008，20 (2) 133-136)等人采用不同的試劑提取棕色棉色 素，發(fā)現(xiàn)用蒸餾水效果最好。顧肇文，梁光雁(印染，2005，13:10-13)認(rèn)為天然彩棉色素系 水溶性或醇溶性多酚類物質(zhì)，具有2-苯基苯并吡喃的結(jié)構(gòu)。到目前為止，棕色棉的主要組 分及結(jié)構(gòu)還沒有被鑒定出來。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種棕色棉中原花青素的提取方法，該方法以棕色棉為 原料，用乙腈、三氟乙酸和水混合液避光冷浸提取，抽濾，再用乙酸乙酯萃取，減壓蒸餾，獲
3得沉淀，用乙酸乙酯溶解沉淀，制成原花青素的飽和溶液，加入石油醚，攪拌混合均勻，放入 冰箱靜置過夜，過濾，得到沉淀即為原花青素。該方法操作簡單，為以后的研究打下基礎(chǔ)。本發(fā)明所述的棕色棉中原花青素的提取方法，按下列步驟進(jìn)行a、將棕色棉剪碎，在室溫下用乙腈、三氟乙酸和水的混合液避光冷浸提取，時間 10-20天，抽濾，得到提取液；b、將提取液減壓蒸餾，除去乙腈和三氟乙酸，得到提取液水溶液；C、將步驟b水溶液用乙酸乙酯萃取2-4次，萃取體積比為1 1-3，合并乙酸乙酯 相；d、將步驟c乙酸乙酯相減壓蒸餾，獲得沉淀，用乙酸乙酯溶解沉淀至完全溶解，制 成原花青素的飽和溶液；e、將步驟d原花青素的飽和溶液中加入3-4倍體積的石油醚，攪拌混合均勻，放入 冰箱靜置過夜；f、再將步驟e混合液過濾，得到沉淀即為原花青素。步驟a中棕色棉型號為86、新彩1、新彩5、棕196、棕470。步驟a中乙腈三氟乙酸水為體積比50% 0. 1% 49.9%。步驟a棕色棉與提取液的質(zhì)量體積比為Ig 25_35ml。發(fā)明中所用的棉花品種有五個86、新彩1、新彩5、棕196、棕470，用50%乙 腈-0. 三氟乙酸分別提取以上五種棕色棉，一般冷浸的時間在10-20天較佳。液料比為 每克棕色棉25-35ml提取液。
具體實施例方式實施例1 (從棕色棉86中提取原花青素)a、稱取棕色棉8620g，剪碎，在室溫下加入600ml體積比50%乙腈、0. 三氟乙酸 和49. 9%水混合液，避光冷浸提取15天，抽濾得提取液；b、將提取液減壓蒸餾到200ml，除去乙腈和三氟乙酸，得到提取液水溶液；C、將步驟b水溶液用乙酸乙酯萃取3次，體積比為1 1，合并乙酸乙酯相；d、將步驟c乙酸乙酯相減壓蒸餾，獲得沉淀物，再用乙酸乙酯溶解沉淀至沉淀完 全溶解，制成原花青素的飽和溶液；e、將步驟d原花青素的飽和溶液中加入4倍體積的石油醚，攪拌混合均勻，放入冰 箱靜置過夜；f、再將混合液過濾得到沉淀30mg的原花青素。實施例2 (從棕色棉新彩1中提取原花青素)a、稱取棕色棉新彩1 20g，剪碎，在室溫下加入600ml體積比50%乙腈、0. 三氟 乙酸和49. 9%水混合液，避光冷浸提取10天，抽濾，得提取液；b、將提取液減壓蒸餾濃縮到200ml，除去乙腈和三氟乙酸，得到提取液水溶液；C、將步驟b水溶液用乙酸乙酯萃取2次，體積比為1 2，合并乙酸乙酯相；d、將步驟c乙酸乙酯相減壓蒸餾，獲得沉淀物，用乙酸乙酯溶解沉淀至沉淀完全 溶解，制成原花青素的飽和溶液；e、將步驟d原花青素的飽和溶液中加入3倍體積的石油醚，攪拌混合均勻，放入冰箱靜置過夜；f、再將混合液過濾得到沉淀27mg的原花青素。實施例3 (從棕色棉新彩5中提取原花青素)a、稱取棕色棉新彩5 20g，剪碎，在室溫下加入600ml體積比50%乙腈、0. 三氟 乙酸和49. 9%水，避光冷浸提取13天，抽濾得提取液；b、將提取液減壓蒸餾濃縮到200ml，除去乙腈和三氟乙酸，得到提取液水溶液，C、將步驟b水溶液用乙酸乙酯萃取3次，體積比為1 3，合并乙酸乙酯相；d、將步驟c乙酸乙酯相減壓蒸餾，獲得沉淀物，用乙酸乙酯溶解沉淀至沉淀完全 溶解，制成原花青素的飽和溶液；e、將步驟d原花青素的飽和溶液中加入3倍體積的石油醚，攪拌混合均勻，放入冰 箱靜置過夜；f、再將混合液過濾，得到沉淀28mg的原花青素。實施例4 (從棕色棉棕196中提取原花青素)a、稱取棕色棉棕196 20g，剪碎，在室溫下加入600ml體積比50%乙腈、0. 1 %三氟 乙酸和49. 9%水混合液，避光冷浸提取18天，抽濾得提取液；b、將提取液減壓蒸餾濃縮到200ml，除去乙腈和三氟乙酸，得到提取液水溶液；C、將步驟b水溶液用乙酸乙酯萃取3次，體積比為1 2，合并乙酸乙酯相；d、將步驟c乙酸乙酯相減壓蒸餾，獲得沉淀物，用乙酸乙酯溶解沉淀至沉淀完全 溶解，制成原花青素的飽和溶液；e、將步驟d原花青素的飽和溶液中加入3. 5倍體積的石油醚，攪拌混合均勻，放入 冰箱靜置過夜；f、再將混合液過濾，得到沉淀25mg的原花青素。實施例5 (從棕色棉棕470中提取原花青素)a、稱取棕色棉棕470 20g，剪碎，在室溫下加入600ml體積比50%乙腈、0. 1 %三氟 乙酸和49. 9%水混合液，避光冷浸提取20天，抽濾得提取液；b、將提取液減壓蒸餾濃縮到200ml，除去乙腈和三氟乙酸，得到提取液水溶液；C、將步驟b水溶液用乙酸乙酯萃取4次，體積比為1 3，合并乙酸乙酯相；d、將步驟c乙酸乙酯相減壓蒸餾，獲得沉淀物，用乙酸乙酯溶解沉淀至沉淀完全 溶解，制成原花青素的飽和溶液； e、將步驟d原花青素的飽和溶液中加入4倍體積的石油醚，攪拌混合均勻，放入冰 箱靜置過夜；f、再將混合液過濾得到沉淀24mg的原花青素。實施例6原花青素的分析將實施例1-5方法所獲得的原花青素用甲醇溶解沉淀后進(jìn)行分析正丁醇/鹽酸反應(yīng)吸取2ml原花青素溶液，加入12ml正丁醇/濃鹽酸溶液(ν/ν =95/5)，在95°C水浴40min，然后取出迅速冷卻，將反應(yīng)產(chǎn)物旋干，用20ml蒸餾水溶解，用 乙酸乙酯(1 1)萃取，棄去乙酸乙酯相，將水相旋至沒有乙酸乙酯味即可，水相再用5ml 的1-戊醇萃取，將1-戊醇相旋干，用Iml甲醇溶解。HPLC/DAD-ESI分析反應(yīng)產(chǎn)物
液相條件:xTerraC18 柱(2. IxlOOmm, 3. 5um)；流動相=A 為純 MeCN，B 為 0. 2% HCOOH 水溶液；流速0. 18ml/min ；梯度條件:0-lmin,2% A ；l-6min,2% -20% A ；6_18min， 20% -50% A ； 18-24min,50% -90% Α。進(jìn)樣量15ul ；柱溫20°C ；質(zhì)譜條件電噴霧正離子電離模式(ESI+m/z 100-1000)，毛細(xì)管電壓3kv，錐孔電 壓70v，離子源溫度120°C，脫溶劑氣溫度450°C。正丁醇/濃鹽酸反應(yīng)是鑒定原花青素的比較專一的定性反應(yīng)，通過裂解原花青 素，純化色素反應(yīng)液，HPLC/DAD-ESI初步推斷出棕色棉中含有的原花青素的聚合單體為原 飛燕草色素和原矢車菊色素。
權(quán)利要求
一種棕色棉中原花青素的提取方法，其特征在于按下列步驟進(jìn)行a、將棕色棉剪碎，在室溫下用乙腈、三氟乙酸和水的混合液避光冷浸提取，時間10 20天，抽濾，得到提取液；b、將提取液減壓蒸餾，除去乙腈和三氟乙酸，得到提取液水溶液；c、將步驟b水溶液用乙酸乙酯萃取2 4次，萃取體積比為1∶1 3，合并乙酸乙酯相；d、將步驟c乙酸乙酯相減壓蒸餾，獲得沉淀，用乙酸乙酯溶解沉淀至完全溶解，制成原花青素的飽和溶液；e、將步驟d原花青素的飽和溶液中加入3 4倍體積的石油醚，攪拌混合均勻，放入冰箱靜置過夜；f、再將步驟e混合液過濾，得到沉淀即為原花青素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于步驟a中棕色棉型號為86、新彩1、新彩5、棕 196、棕 470。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述方法，其特征在于步驟a中乙腈三氟乙酸水為體積比 50% 0. 1% 49. 9%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述方法，其特征在于步驟a棕色棉與提取液的質(zhì)量體積比為 Ig 25-35ml。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種棕色棉中原花青素的提取方法，該方法以棕色棉為原料，用乙腈、三氟乙酸和水混合液避光冷浸提取，抽濾，再用乙酸乙酯萃取，減壓蒸餾，獲得沉淀，用乙酸乙酯溶解沉淀物，制成原花青素的飽和溶液，加入石油醚，攪拌混合均勻，放入冰箱靜置過夜，過濾得到沉淀即為原花青素。該方法操作簡單，為以后的研究打下基礎(chǔ)。
文檔編號C09B61/00GK101914083SQ20101021586
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者吳韜, 李曉波, 肖向文, 陳艷成 申請人:中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所