背景及概述[1][2]
亞酒石酸是一種附加值較高的化學品,在醫(yī)藥領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,能抑制人體內(nèi)糖類轉(zhuǎn)化為脂肪,阻止體內(nèi)脂肪堆積,有減肥和預(yù)防冠心病的功效。
現(xiàn)代藥理學研究表明黃瓜果實中含有亞酒石酸,可以阻止人體 內(nèi)脂肪堆積,有減肥和預(yù)防冠心病的功效。黃瓜發(fā)澀的口感主要來自黃瓜所含的亞酒石酸,這是其它一般蔬菜不含的成分。亞酒石酸和唾液融合會有點兒發(fā)澀的口感。據(jù)研究,黃瓜中所含亞酒石酸無毒副作用,是良好的天然減肥食品。
制備[1]
CN201810576855公開了一種催化氧化甘油制備亞酒石酸的方法,以鉀修飾氮摻雜介孔碳材料負載Pt為催化劑,在溫和及非堿性條件下催化氧化甘油一步制備丙醇二酸,所述溫和條件為:反應(yīng)溫度低于60℃及常壓條件。以鉀物種對氮摻雜介孔碳材料進行修飾,提高了載體的堿性;其二,以上述鉀修飾氮摻雜介孔碳材料為載體制備了負載型Pt基催化劑,提高了Pt催化劑的催化氧化活性;其三,在溫和、非堿性條件下催化氧化甘油一步制備亞酒石酸,避免了堿的使用和相關(guān)副反應(yīng)的發(fā)生。
1、催化劑的制備
(1)以硅球為硬模板,酚醛樹脂為碳源,三聚氰胺為氮源制備氮摻雜介孔碳材料的摩爾比為2:1),所得氮的含量為13.73%。
具體步驟為:3.67g苯酚加入250ml錐形瓶中,加入50ml 200mmol/LNaOH溶液攪拌10min,再滴加6.33g 37%甲醛后,在70℃水浴下攪拌加熱40min。然后加入4.92g三聚氰胺和9.50g甲醛(三聚氰胺與苯酚的摩爾比為1:1;或者加入9.84g三聚氰胺和12.67g甲醛,三聚氰胺與苯酚的摩爾比為2:1),繼續(xù)加熱攪拌30min,加入50g 30%硅溶膠(Ludox SM-30),攪拌均勻,把混合溶液轉(zhuǎn)移到密封瓶,放入烘箱恒溫80℃3天,打開瓶蓋干燥一天后取出固體,研磨成粉末,把粉末置于坩鍋中,放置于管式爐中,在N氣保護下以5℃/min的升溫速率升溫至800℃保持3小時,最后將碳化后的樣品用5%HF浸泡24小時去除硅球,并用蒸餾水洗滌,烘干,獲得氮摻雜介孔碳材料。其中當三聚氰胺與苯酚的摩爾比為1:1時,氮含量為9.56%,三聚氰胺與苯酚的摩爾比為2:1時,氮含量為13.74%。
(2)在球磨機中將0.2g上述氮摻雜介孔碳材料與0.4g KOH均勻混合,然后將混合物在N氣氛下以3℃/min的速率加熱并保持在600℃下1小時;
(3)將活化后的樣品在80℃的乙醇(250mL)中煮沸回流5小時,過濾并用煮沸的蒸餾水洗滌直至pH為中性;
(4)該將獲得的樣品在110℃的真空烘箱中干燥,然后在N氣氛下以10℃/min的速率加熱并在1000℃下保持1小時,獲得鉀修飾介孔碳材料;所得鉀修飾介孔碳材料中鉀的質(zhì)量含量為6.56%;
(5)制備0.4mmol/L的50mLHPtCl溶液,并向該溶液中加入聚乙烯醇(PVA)(平均分子量9000至10000g/mol,PVA與Pt的質(zhì)量比為1.2:1)
(6)將新制備的100mmol/LNaBH(NaBH/金屬Pt的摩爾比=5)溶液快速加入上述溶液,形成深棕色溶膠,30分鐘后,在劇烈攪拌下加入載體材料。計算所需的載體材料的量以得到2%的最終金屬負載量。(ICP-OES實測值為2.02%)
(7)攪拌2小時后,通過過濾收集產(chǎn)物并用去離子水洗滌數(shù)次。將得到的黑色粉末在110℃的烘箱中干燥過夜,用于催化測試。
2、催化甘油氧化制備亞酒石酸
向反應(yīng)器中加入50mL 300mmol/L的甘油水溶液和一定量的Pt基催化劑(甘油/Pt的摩爾比為250),攪拌,在室溫條件下(25℃)通入O(10mL/min)進行氧化反應(yīng)5小時。離心分離出催化劑后對上層清液進行定量分析,甘油的轉(zhuǎn)化率為85.5%,亞酒石酸的收率為64.5%。
定性定量檢測方法[2]
如下方法檢測黃瓜果實中亞酒石酸:
(1)黃瓜果實的前處理:
將黃瓜果實去除兩端末梢部分,然后切成段,去除種腔部分(包括種子),用 榨汁機粉碎至糊狀,取少量于研缽中研磨。
(2) 亞酒石酸的提取:
將研磨好的黃瓜果實樣品裝入1.5ml離心管中,記錄管中樣品重量。然后離 心,取上清液過0.45μm濾膜,進行HPLC檢測。
(3) 亞酒石酸的HPLC-DAD檢測:
HPLC檢測時采用弱堿陰離子型色譜柱,選擇流動相等度洗脫,選擇測定波 長后檢測。
(4) 亞酒石酸定性定量方法的建立:
用流動相逐級稀釋丙醇二酸標準品,配制成濃度為0.5mg/ml、1mg/ml、 2mg/ml、5mg/ml、10mg/ml的一組標準工作溶液,在0.5~10mg/ml濃度范圍內(nèi), 以每個濃度下的標準溶液所得的相對響應(yīng)值(0.5mg/ml:415309.3;1mg/ml: 1073755;2mg/ml:2310325;5mg/ml:6693463;10mg/ml:14609955)為縱坐標, 標準溶液的濃度為橫坐標,線性方程為:y=1498.2x- 522765,R2=0.9988,在檢測樣品時,根據(jù)樣品所得的相對響應(yīng)值,然后從標準曲線中讀出樣品中亞酒石酸含量。
主要參考資料
[1] CN201810576855.7一種催化氧化甘油制備丙醇二酸的方法
[2] [中國發(fā)明,中國發(fā)明授權(quán)] CN201210211489.8 黃瓜果實中丙醇二酸的定性定量檢測方法