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植物多酚的高速逆流色谱分离及特性研究

朱立才

  多酚类物质是植物的次生代谢产物,具有独特的化学性质和生理活性。快速有效地分离纯化植物中酚类物质进行结构鉴定是生物活性研究、合理组方和可再生资源高值化利用的必要前提。本文以低极性多酚—蒽醌苷元和高极性多酚—黄酮糖苷为分离目标,探讨了快速寻找植物多酚高速逆流色谱分离的方法步骤,建立了微波辅助提取/大孔树脂富集提取、高速逆流色谱分离、高效液相色谱做最终分离物纯度检测的高效、快速植物多酚分离纯化平台,并对代表性多酚单体的电喷雾串联质谱碎裂规律、晶体结构信息等特性进行了研究,以期通过本课题的研究能为同类其它植物多酚单体的分离纯化、结构鉴定及生物活性研究提供可借鉴的技术和理论依据。主要结果如下: (1)利用微波辅助从决明子中提取蒽醌类多酚的最优工艺为:乙醇浓度60%,料液比1: 4,在60°C下提取40 min,蒽醌类多酚的得率为0.275%。通过HPLC-ESI-MS联用技术,采用正、负离子扫描模式对提取物进行分析,初步鉴定了22种多酚成分。 (2)通过HPLC测定分配系数来选择和优化两相溶剂系统,建立了低极性多酚—蒽醌苷元的高速逆流色谱分离纯化平台,利用该平台并结合半制备HPLC从决明子中分离得到5种纯度均超过97%蒽醌苷元。经UV、MS、~1H NMR等分析,它们分别为:橙黄决明素、钝叶决明素、1-去甲基钝叶决明素、甲基钝叶决明素、1-去甲基橙黄决明素。 (3)通过SD 300大孔树脂吸附富集、乙醇洗脱从甘蔗榨汁中提取黄酮类多酚,并利用HPLC-ESI-MS负离子扫描模式初步鉴定了9种单体成分。同时建立了高极性多酚—黄酮糖苷的高速逆流色谱分离纯化平台,以乙酸乙酯-正丁醇-水(9:1:10, v/v/v)为两相溶剂体系,从250 mg样品中分离得到38.3 mg异荭草素-7, 3’-二甲基醚、19.7 mg当药黄素、8.5 mg麦黄酮-7-O-葡萄糖苷,HPLC峰面积归一法显示,这三种黄酮糖苷的纯度分别为98.3%、97.8%和97.2%。 (4)运用电喷雾-离子阱质谱技术对橙黄决明素、钝叶决明素、甲基钝叶决明素、1-去甲基橙黄决明素、异荭草素-7, 3’-二甲基醚、麦黄酮-7-O-葡萄糖苷等4个蒽醌类和2个黄酮类多酚进行多级碰撞诱导解离分析(MS5-MS9),归属了负离子模式下这些化合物的主要特征碎片离子,提出了它们的可能裂解途径,并总结了蒽醌、黄酮类化合物的主要碎裂规律。 (5)利用单晶X-射线衍射分析了甲基钝叶决明素、茜素-1-甲醚、1, 2-二甲氧基-3-羟基蒽醌、咖啡酸和原儿茶酸五种酚酸的晶体结构。结果表明:此五种酚酸晶体分别属于单斜和三斜两大晶系;晶态下它们分别由氢键、π-π堆积等弱作用组装单个分子成具有二维层状结构的三维超分子网络。此外,单晶X-射线衍射结构分析也表明原儿茶酸与钾、钙离子发生配位反应的基团为3-、4-位羟基,配位后其羟基氢并未离去,晶体结构中每个钾、钙离子均与四分子配体作用,形成八配位的空间构型。原儿茶酸-钾、钙配合物分别属于三斜和正交晶系,主体结构化学计量式为K(C_7H_5O_4)(C_7H_6O_4)和Ca(C_7H_5O_4)_2(C_7H_6O_4)_2。 (6)原儿茶酸、原儿茶酸-钾和原儿茶酸-钙对O~(2-)·、·OH均有较强的清除能力。原儿茶酸形成配合物后,由于K-O、Ca-O配位键的形成降低了羟基O-H间的电子云密度,增大了羟基氢的离去能力,从而使得其抗氧化能力升高,三者的抗氧化活性为原儿茶酸-钙﹥原儿茶酸-钾﹥原儿茶酸。抑菌实验表明原儿茶酸、原儿茶酸-钾、原儿茶酸-钙对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有一定的抑制作用,但原儿茶酸形成配合物后不能改善其抑菌活性。……   
[关键词]:植物多酚;高速逆流色谱;蒽醌苷元;黄酮糖苷;串联质谱
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:华南理工大学2010年