[发明专利]一种微流控双水相固定化酶催化改性桑椹红色素的装置及方法

说明书

一种微流控双水相固定化酶催化改性桑椹红色素的装置及方法，装置由输送系统、反应系统及收集系统三个部分组成；所述输送系统由两台恒流泵组成，反应系统为双Y型微流控芯片装置，收集系统由两个离心管组成；所述双Y型微流控芯片装置的中间设有主通道，主通道长为2‑5 cm，宽为200‑800µm，主通道的两端分别设有Y分支，Y分支的长度为7 mm，宽度为100‑400µm，深度为50‑200µm；两台恒流泵分别通过聚四氟乙烯管与主通道一端Y分支的进样口连接，两个离心管分别通过聚四氟乙烯管与主通道另一端Y分支的取样口连接。本发明能够短时间内制备了高纯度C₃G的新型高品质的桑椹红色素。

技术领域

本发明属于生物化工领域，具体涉及一种微流控双水相固定化酶催化改性桑椹红色素的装置及方法

背景技术

桑椹中含有丰富的桑椹红色素，是我国正式批准的48种天然色素之一。桑椹红色素主要含有矢车菊-3-O-葡萄糖苷(Cyanidin-3-O-glucoside，C₃G)、矢车菊-3-O-芸香糖苷(Cyanidin3-O-rutinoside，C₃R)、矢车菊-3-O-半乳糖苷和矢车菊-7-葡萄糖苷等四种花色苷和少量的天竺葵色素、飞燕草素等成分(Cancer Letters,2006,235(2):248-59)。其中，C₃R和C₃G是桑椹红色素的主要成分，分别约占总量的60％和30％(Food Chemistry,2015,171:128-136)。研究表明C₃G具有很强的生理功能。C₃G作为一种天然抗氧化剂，可以预防和改善糖尿病大鼠的心血管并发症(Saudi Journal of Biological Science,2016,25(3):500-506)。此外，蓝莓中的C₃G可以和酸奶中的血管紧张素转化酶(ACE)产生协同作用，显着降低肥胖小鼠的体重和高血压(Journal of Functional Foods,2019,56:92-101)。由于桑椹红色素具有上述诸多的活性功效，目前对桑椹红色素的萃取方法已有诸多报道。如：溶剂提取法(CN101531825)，使用重量比为1.5-5‰的柠檬酸水溶液在30-50℃下浸泡粉碎的桑椹30-180min获得提取液，经过滤、吸附、洗脱、浓缩，制得桑椹红色素，提取率达89％；双水相萃取法(CN107739359A)，使用30-35wt％的乙醇、20-25wt％的硫酸铵、1.8-2.2wt％的氯化钠与余量的水组成双水相体系，在3000-6000r/min的转速下离心10-15min，静置萃取，原花青素提取率达90％以上。但是这些方法仅是对桑椹红色素整体进行萃取，而桑椹红色素中更具有活性功效的C₃G的纯度并没有增加。市面上1mg，纯度90％的C₃G标准品的价值1500元以上，价格非常昂贵。因此，有必要寻找一种简单有效的方法进一步提高C₃G在桑椹红色素中的纯度。C₃G和C₃R仅相差一个鼠李糖苷键，若采用糖苷酶定向水解C₃R的鼠李糖基，可以将C₃R特异性转化为C₃G，以提高桑椹红色素中C₃G的含量，使其含量接近甚至超过90％。