高纯度叶黄素的制备及其衍生物的合成

高纯度叶黄素的制备及其衍生物的合成申利英【摘要】：叶黄素是一种优良天然色素,其所具有的良好抗氧化性能,日益受到人们青睐,但在国内高纯度叶黄素制备仍然是一个空缺。本课题主要研究了高纯度叶黄素制备、油酸叶黄素酯的合成和叶黄素、油酸叶黄素酯的抗氧化研究。万寿菊是富含叶黄素类物质的天然原料,非常适合作为提取叶黄素的原料,作者对万寿菊颗粒耐高温、光照、酸、碱性能做研究,旨在为万寿菊颗粒储存提供依据。利用超声波的空化作用、热效应、机械作用加速细胞壁的破碎,促使细胞内叶黄素的溶出,以提高含量,缩短提取时间。并采用STATISTICA6.0软件,根据中心复合旋转设计(centralcompositerotatabledesign,CCRD),考察提取时间、提取温度、料液比对提取率的影响,从响应曲面上得出超声波提取叶黄素的最优工艺条件:提取温度:30℃,提取时间:50min,料液比:1:4。叶黄素在植物体中主要是以酯衍生物的形式存在,所以要经过皂化处理,将叶黄素还原为单体形式。本研究利用超声波产生的‘空化效应'和机械作用,加快皂化时间,降低皂化温度。采用薄层层析,考察皂化时间、皂化温度、加碱量及加碱次序对皂化率的影响,得出超声皂化最佳工艺条件:用碱量(10%KOH-甲醇溶液)24ml,加碱次序:0—60分钟每5分钟加入0.67ml,60—150分钟每5分钟加0.8ml,150—190分钟每10分钟加0.9ml,190—210分钟无碱加入,超声温度:40℃,超声时间:120分钟。利用重结晶法对叶黄素的分离纯化工艺进行了研究,采用浸膏(g):四氢呋喃(ml):无水乙醇(ml):石油醚(ml):水(ml)=1:20:15:5:20混合溶剂对叶黄素进行第一次重结晶,并用丙酮+水+石油醚混合溶剂进行第二次重结晶,依次进行四次重结晶可以从纯度低的叶黄素(40%)得到高纯度叶黄素(88%)。采用直接酯化法,合成油酸叶黄素酯,体外提高叶黄素稳定性,体内分解为叶黄素和油酸,同时满足人们对叶黄素和油酸需求,通过NMR~1H、NMR~(13)C、MS、IR检测表明合成成功。作者也对甘氨酸叶黄素的合成进行研究,但在脱氨基保护剂过程中,由于在高温环境下叶黄素发生异构化导致实验失败。从清除羟自由基、DPPH自由基能力方面研究了油酸叶黄素双酯、叶黄素、油酸叶黄素单酯的体外抗氧化活性,并与抗氧化剂BHT进行比较。结果表明,叶黄素、油酸叶黄素单酯、油酸叶黄素双酯对DPPH自由基、羟自由基都有一定的清除作用,其清除能力大小为:BHT＞叶黄素＞油酸叶黄素单酯＞油酸叶黄素双酯。该结论论证了类胡萝卜素抗氧化性与共扼双键有关,并随羟基数增多,其抗氧化性能增强。【关键词】：叶黄素制备合成油酸响应曲面抗氧化【学位授予单位】：兰州理工大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2009【分类号】：TS202.3【DOI】：CNKI:CDMD:2.2009.160719【目录】：摘要9-11Abstract11-13第1章绪论13-211.1叶黄素的结构及性质131.2叶黄素的分布和来源131.3叶黄素的功能13-151.3.1预防年龄相关性视黄斑退化及白内障13-141.3.2抗氧化作用141.3.3抗癌作用141.3.4.调节人体免疫能力141.3.5保护皮肤14-151.3.6预防心血管疾病151.4.叶黄素的提取方法15-161.4.1溶剂法151.4.2酶处理法151.4.3微波提取法15-161.4.4干燥法161.4.5膜分离技术161.4.6超临界CO_2萃取法161.5叶黄素的分析方法16-181.5.1HPLC方法16-171.5.2分光光度法17-181.5.3薄层层析法181.6国内外研究现状18-191.6.1国外研究现状18-191.6.2国内研究现状191.7本课题研究的主要内容19-21第2章万寿菊颗粒稳定性研究21-272.1试验材料与仪器21-222.1.1试验材料21-222.1.2万寿菊颗粒的制备工艺222.1.3主要仪器与设备222.1.4主要试剂222.1.5叶黄素含量的测定方法(AOAC法)222.1.6叶黄素酯损失量采用下式计算222.2.稳定性实验22-232.2.1光照对万寿菊稳定性的影响222.2.2高温对万寿菊稳定性的影响222.2.3碱性条件对万寿菊稳定性的影响22-232.2.4酸性条件对万寿菊稳定性的影响232.3结果与讨论23-252.3.1光照的影响232.2.2高温的影响232.2.3碱性的影响23-242.2.4酸性的影响242.2.5不同程度的酸碱性对万寿菊稳定性影响的比较24-252.2.6光照,温度,酸,碱性对万寿菊稳定性影响的比较252.4结论25-27第3章叶黄素超声波提取条件优化研究27-353.1材料与仪器27-283.1.1试验材料273.1.2主要仪器与设备273.1.3主要试剂27-283.2实验方法28-293.2.1试剂配制283.2.2实验方法283.2.3样品的测定(AOAC法)283.2.4结果计算28-293.2.5响应曲面法试验设计293.3结果与讨论29-343.3.1模型的建立及其显著性检验29-323.3.2超声波提取叶黄素的响应面分析与优化32-343.4结论34-35第4章叶黄素超声皂化工艺研究35-404.1材料与仪器35-364.1.1试验材料35-364.1.2主要仪器与设备364.1.3主要试剂364.2实验方法364.3结果与讨论36-394.3.1物料衡算374.3.2用碱量对皂化结果的影响37-384.3.3时间—温度对皂化结果的影响384.3.4加碱次序对皂化结果的影响38-394.3.5辅助实验394.4结论39-40第5章重结晶法提纯叶黄素的研究40-515.1试验材料与仪器405.1.1试验材料405.1.2主要仪器与设备405.1.3主要试剂405.2实验方案的筛选40-445.2.1第一套方案41-425.2.2第二套方案42-445.2.3第三套方案445.3实验方法44-455.4HPLC方法测叶黄素的纯度455.5实验结果及分析45-485.5.1重结晶溶剂比较45-465.5.2重结晶溶剂的比例465.5.3第二次重结晶溶剂比较46-475.5.4重结晶次数的比较47-485.5.5分步结晶485.6叶黄素检测结果48-505.6.1标准曲线的绘制48-495.6.2实验结果49-505.7结论50-51第6章叶黄素衍生物的合成51-606.1试验材料与仪器516.1.1所用主要仪器设备516.1.2主要试剂516.2.合成路线51-536.2.1油酸叶黄素酯的合成51-526.2.2甘氨酸叶黄素酯合成52-536.3实验方法53-566.3.1油酸叶黄素酯的合成53-546.3.2甘氨酸叶黄素酯的合成54-566.4结果与讨论56-586.4.1油酸叶黄素酯合成的结果与讨论56-576.4.2甘氨酸叶黄素酯合成的结果与讨论57-586.5结论58-60第7章叶黄素及油酸叶黄素酯抗氧化活性研究60-657.1试验材料与仪器607.1.1所用主要仪器设备607.1.2主要试剂607.2实验试剂配制60-617.3.实验方法617.3.1叶黄素、油酸叶黄素单酯、油酸叶黄素双酯、BHT清除DPPH自由基(DPPH·)能力测定。617.3.2叶黄素、油酸叶黄素单酯、油酸叶黄素双酯、BHT清除羟自由基能力测定617.4结果与讨论61-647.4.1叶黄素、油酸叶黄素单酯、油酸叶黄素双酯、BHT清除DPPH自由基(DPPH·)能力61-627.4.2叶黄素、油酸叶黄素单酯,油酸叶黄素双酯、BHT清除羟自由基能力62-637.4.3类胡萝卜素抗氧化机理的探讨63-647.5结论64-65结论65-67参考文献67-73致谢73-74附录A部分化合物图谱74-78附录B攻读学位期间所发表的学术论文目录78下载全文更多同类文献CAJ格式全文(如何获取全文？欢迎：购买知网卡、在线咨询)CAJViewer阅读器支持CAJ,PDF文件格式出国英语，你会说真英语吗，快来测测吧！【相似文献】中国期刊全文数据库前10条1杨振岳;用于液闪测量技术的TritonX-100的合成[J];核电子学与探测技术;1987年05期2唐阳清,周馨我;纳米TiO_2的制备方法[J];材料导报;1995年03期3史鸿鑫,林辉;反式2,5-二芳基四氢呋喃的制备方法[J];浙江化工;1999年04期4陆明;六硝基芪Ⅱ型的直接合成[J];兵工学报;1994年02期5唐阳清,周馨我;超细高纯氧化铝的制备[J];材料导报;1995年06期6曹丽娜朱风雷;;2,4-二甲氧基苯甲酸的制备[J];黑龙江科技信息;2007年11期7邵庆辉,古国榜,章丽娟,李新军;纳米材料的合成与制备进展研究[J];兵器材料科学与工程;2002年04期8韦昌金,谭天伟;维生素D_3合成新工艺的初步设想[J];化工进展;2003年10期9张元广,陈友存,陈乾旺;精细结构SnO_2纳米球的制备与表征[J];无机材料学报;2003年01期10宋华,王宝辉;绿色合成氧化剂高铁酸盐[J];化学通报;2003年04期中国重要会议论文全文数据库前10条1帝斯曼(中国)有限公司北京办事处;;叶黄素与玉米黄质[A];中国食品添加剂生产应用工业协会2005年着色剂专业委员会年会资料汇编[C];2005年2张慧;李涛;徐公世;;一种前景广阔的天然食品着色剂——叶黄素[A];中国食品添加剂生产应用工业协会2003年着色剂专业委员会年会资料汇编[C];2003年3王道全;潘灿平;陈才俊;;几个1-芳基-6-氮杂尿嘧啶-5-硫代甲酰胺的合成[A];中国化工学会农药专业委员会第八届年会论文集[C];1996年4尤新;;叶黄素(lutein)及其护眼功能[A];中国食品添加剂生产应用工业协会2003年着色剂专业委员会年会资料汇编[C];2003年5张春;陈传峰;;基于三蝶烯的新型氧杂杯芳烃的合成[A];中国化学会全国第十三届大环化学暨第五届超分子化学学术讨论会论文选集[C];2006年6谢毅;张兵;曹雪波;;硒材料的合成和电化学储氢[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集（上册）[C];2006年7田俐;艾怡春;涂峰;刘清泉;朱莉;;[Co(phth)(Phen)(H_2O)_3].H_2O的合成与晶体结构[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集（上册）[C];2006年8印万忠;陈旭;韩跃新;;碱式硫酸镁晶须的制备及应用研究现状[A];中国纳米级无机粉体材料发展·节能·环保高峰论坛论文集[C];2007年9赵丹;张青山;赵君波;郭炳南;;新型酯类离子液体的合成[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集（上册）[C];2006年10韩洁;贺怀贞;李剑利;史真;;细胞钙荧光探针前体的设计合成[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集（上册）[C];2006年中国重要报纸全文数据库前10条1本报记者辛永刚通讯员黄生聪;“植物黄金”叶黄素——应用前景无限[N];中国食品报;2009年2于柏林石明山;我国合成出新型磁共振成像造影剂[N];科学时报;2009年3齐继成;叶黄素的开发应用[N];中国医药报;2001年4王宏宇胡大一;对叶黄素的新认识——有助于预防动脉硬化[N];中国医学论坛报;2001年5汪海;多个反应同时进行物质合成“一步到位”[N];上海科技报;2009年6吕薇;叶黄素可预防黄斑变性症[N];医药养生保健报;2007年7刘霞;科学家发现DNA碱基合成新路径[N];科技日报;2009年8记者方尚俊张文君通讯员代国祥吴丽丽任高社;全省最大叶黄素生产项目落户邯郸[N];河北