[发明专利]一种利用磁性纳米材料提纯植物花青素的方法

说明书

本发明公布了一种利用磁性纳米材料提纯植物花青素的方法，通过本方法制备的磁性纳米材料粒径10~600nm可控，可有效吸附色素并增强其稳定性。以磁性纳米材料为吸附载体，易于分离反复使用，实现靶向可控释放，提纯分离效率高，方法简易，可适用于吸附不同结构的植物青花素。

技术领域

本发明涉及生物纳米载体材料应用和植物提纯技术领域，具体涉及一种利用磁性纳米材料提纯植物花青素的方法。

背景技术

花青素是亲水性和水溶性的多酚类植物色素和代谢产物，是重要的抗氧化剂之一。它们具有广泛的药理学性质，如抗氧化剂、抗衰老、抗炎、抗菌和抗癌。花青素具有较强的抑菌作用，如抑制单核细胞增生李斯特菌、金黄色葡萄球菌、肠炎沙门氏菌和副溶血性弧菌的生长。花青素可以通过保护b细胞、改善胰岛素抵抗、增加胰岛素分泌、改善肝功能和抑制碳水化合物水解酶来降低血糖水平。此外，花青素具有诱导HepG-2细胞凋亡和抑制B16-F1细胞迁移和HUVECs管形成的能力，具有较强的抗癌活性。因此，花青素在医药、食品、化妆品等领域具有巨大的应用潜力。然而，花青素相对较低的稳定性和生物利用度是限制其广泛有效应用的主要障碍。

中国专利CN101525327B、CN103145681B、CN103420970B（25）、CN104961783B、CN105175382B、CN106632204A、CN106632208A、CN107793456A、CN109400569A、CN110183410A等均分别公开了利用大孔吸附树脂对花青素进行分离纯化的方法，该方法有机残留物含量高，分离效果差，需与其他设备配合使用，操作过程复杂，且大孔树脂需经过冲洗再生才能反复使用，费时费力；中国专利CN106749151A和CN106923136A公开了利用超高压装置提取花青素的方法，该方法高压设备投资大且消耗大量电能，不宜大规模使用；中国专利CN106674186A和CN108658923A分别采用柠檬酸溶液和酸性氧化电位水作为提取剂提纯花青素，该方法会引入添加剂，造成残留。因此，目前花青素的提取纯化还存在一些问题亟需解决，寻找一种简单、高效、低成本的吸附材料已成为植物花青素产业化的关键问题。

磁性纳米粒子具有超顺磁性和磁场响应，在生物和生物医学领域具有广阔的应用前景。由于可以参与肝脏和脾脏代谢的Fe³⁺离子的降解和释放，磁性纳米颗粒对人体的毒性非常低。研究表明，磁性纳米材料Fe₃O₄和Fe³⁺可以对色素进行吸附并增强其稳定性。基于聚合物表面改性的磁性纳米载体材料，可以结合和吸附色素分子，显示出很高的效率。以磁性纳米材料为载体吸附、提纯和释放花青素是一种很有前途的方法，其吸附和释放受局部pH控制。

发明内容

为了解决上述现有技术的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种吸附能力强、吸附效率高、安全环保、工艺简单、易于推广使用的磁性纳米载体材料，对植物花青素进行分离提纯。

本发明所要解决的技术问题可通过如下技术方案实现：

将含铁离子的水合物加入到去离子水中，在20～40℃，650～1000r/min条件下搅拌，待溶解后，加入稳定剂，在350～600r/min条件下搅拌，溶解后加入多表面功能化修饰聚合物，在800～2000r/min条件下搅拌，待溶解后加入浓度为25%～28%的NH₃ H₂O溶液，调节pH为8～11，继续搅拌15～45min，使其充分混匀。将上述混合液转移到高压反应釜中，于130～240℃反应3～20h。反应结束后，冷却至室温，除去上层清液，将沉淀固体转移至离心管中，分别用去离子水和无水乙醇洗涤3～6次，超声分散，转速为5000～12000r/min，离心5～15min，除去上清液，以去除杂质。所得到的固体，置于真空干燥箱中30～80℃烘干，常温避光保存，即得到磁性纳米载体材料。