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多穗柯黄酮提取分离、活性研究及其根皮苷分子修饰

董华强

   多穗柯是我国特有的一种丰富植物资源,富含价值很高的黄酮类及其根皮苷,目前主要以野生状态分布于江南山区,其丰富的黄酮类及其根皮苷资源尚处于完全未被开发利用状态。 本研究首先研发出一套简单、有效的制备性提取分离多穗柯黄酮类及其根皮苷工艺,这套工艺包括:(1)微波辅助氢氧化钙水溶液提取多穗柯黄酮,最佳工艺条件为用1.2 %氢氧化钙水溶液为提取液,料液比1:12,预煮时间5min,微波功率800W处理25min。该工艺黄酮类提取率达到96±2.1 %,提取物黄酮含量达到40 %,其中根皮苷含量29.5 %。(2)采用大孔吸附树脂ADS-7对多穗柯黄酮粗提物进行分离纯化,最佳工艺条件为黄酮粗提物溶液(黄酮含量9 mg/mL)体积与ADS-7树脂质量之比(mL/g)5:1、在中性pH条件下静态吸附2.5 h,然后用80 %乙醇(体积分数)作洗脱剂、以1BV/h流速进行动态洗脱3小时。该工艺分离产物黄酮类纯度可以达到88 %,根皮苷纯度达到80 %。(3)中性氧化铝柱层析和乙醇水溶液结晶,对ADS-7分离产物进行制备性分离纯化,最佳工艺条件为上样量20 mg/g,用65 %乙醇水溶液以流速1.5 BV/h洗脱约3.3小时,收集洗脱液浓缩、挥干后得固体样品,将样品溶解于pH5的60 %乙醇水溶液中成80 mg/mL溶液,放置于冰箱中4℃下结晶。以该工艺经一次分离纯化,可获得纯度99.8 %的根皮苷结晶6.5 g,该晶体经紫外吸收光谱、HPLC和ESI-MS分析,鉴定其分子结构为根皮苷。 本工艺整个提取分离过程只使用水和乙醇为溶剂,不使用任何其它有机溶剂和有害化学物质,保证了生产过程和分离产品的安全性,把对环境的污染威胁降到最低。接着开发提取分离获得的多穗柯黄酮类及其根皮苷的新功能用途,主要用于鲜切苹果保鲜和糖尿病防治。(1)大孔树脂ADS-7分离产物(ADSF)和结晶根皮苷明显提高了鲜切苹果保鲜品质,完全可以替代现有的商业化学品处理,其中以ADSF更适合用于鲜切苹果保鲜;ADSF处理明显的抑制了鲜切苹果酶提取液和保鲜过程中的多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性。(2)以多穗柯粗提物(CA)和根皮苷结晶(PHL)灌胃处理四氧嘧啶诱导糖尿病小鼠,有效降低了小鼠空腹和餐后血糖水平,对糖耐量曲线变化有明显改善,并推论其中的降血糖功能性成分为根皮苷。降血糖机制研究结果表明,CA和PHL对正常和糖尿病小鼠的降血糖机制与阿卡波糖不同;CA和PHL有效降低了血清MDA水平,提高了血清SOD和GSH-Px活性,说明糖尿病小鼠体内的抗氧化能力增强。 最后根据根皮苷分子特性和用途特点,对其进行了结构修饰和修饰产物性能评价。根皮苷分子的修饰采用固定化脂肪酶Novozym 435?作催化剂,以过量底物之一水杨酸甲酯为溶剂,有效地合成根皮苷-6 -O-水杨酸酯。在脂肪酶浓度24.0 g/L,在75℃、搅拌速度80 rpm条件下反应24h,根皮苷水杨酸酯合成转化率达到87.5 %。根皮苷水杨酸酯较根皮苷有更强的清除自由基DPPH?的能力;在降低糖尿病小鼠血糖效果方面,也比根皮苷有更好的降血糖效果。 本研究成果为产业化开发利用我国特有的丰富多穗柯植物资源打下了理论基础。……   
[关键词]:多穗柯;黄酮类;根皮苷;保鲜;糖尿病;酶促酯化
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:华南理工大学2007年