牛蒡叶中绿原酸提取与纯化工艺研究

南京师范大学硕士学位论文牛蒡叶中绿原酸提取与纯化工艺研究姓名：郭秋娟申请学位级别：硕士专业：食品科学指导教师：陈和平2009-05摘要I摘要绿原酸是中药中主要有效成分，具有显著的清热解毒、抗菌消炎作用，同时还具有增香和护色功能，可用于食品和果品的防腐保鲜。在详细总结了目前绿原酸提取与分离方法的基础上，本论文主要研究牛蒡叶中绿原酸的提取、分离、纯化工艺，并对提取物含量进行测定。研究结果如下：1、分析方法建立采用薄板层析-紫外分光光度法，确定了绿原酸的昀大吸收波长为328nm。应用薄板层析法来定性检测绿原酸的存在，找到了较为理想的展开剂正丁醇：乙酸：水=4：1：5(V/V)上清液，使得粗提物中各种杂质有效的分开，而且绿原酸的Rf值较为合适。结果表明：用紫外可见分光光度法测定牛蒡叶中的绿原酸含量，相对标准偏差较小，说明测定结果重现性好，精密度较高，所得数据准确可靠。2、提取工艺两种提取绿原酸方法进行比较。首次将微波提取技术应用于牛蒡叶中绿原酸的提取，同时与常规乙醇浸提法进行比较，确定了合适的工艺参数。采用常规乙醇浸提响应曲面分析法，对影响绿原酸得率的主要因素进行了分析，得到了从牛蒡叶中提取绿原酸的昀佳工艺条件：用31%乙醇，1:29的料液比在76℃提取2h，浸提1次，绿原酸的得率约为0.826%；通过单因素试验及L9（34）正交试验，确定微波-乙醇法提取牛蒡叶中绿原酸条件为：40%(v/v)的乙醇、pH为4.0、料液比为1:25(w/v)时，微波功率为480W，提取时间为150S，浸提1次，绿原酸得率达到0.81%。研究证明：微波提取法效果昀佳，快速、高效，而且选择性好、稳定性高、耗低，前景突出。3、纯化工艺研究大孔吸附树脂纯化绿原酸的昀佳工艺条件和参数。通过比较四种大孔树脂对绿原酸的吸附和解吸附性能，得Jt012树脂吸附和解吸附性能较好。吸附参数如下：吸附液绿原酸的浓度为0.4mg·mL-1、吸附液pH值为4、流速为2BV/h；解吸参数如下：解吸剂为4BV的40%乙醇、解吸剂流速为2BV/h，在此条件下，得到含绿原酸26.7%的粗产品，收率为71.7%。4、硅胶柱纯化绿原酸绿原酸混合品可以经硅胶柱分离得到，用V(氯仿):V(甲醇)=8:2洗脱液，正丁醇：摘要II乙酸：水=4:1:5(V/V)上清液作为展开剂较为合适，可以很好地进行分离。HPLC测的绿原酸混合品峰面积4479.70，纯度在73.3%以上，为进一步作药理实验打下了基础。关键词：牛蒡叶，绿原酸，分离与提纯，大孔树脂AbstractIIIAbstractThepresentstudiesshowchlorogenicacidisthemosteffectivecomponent,whichhasmarkedactivitiessuchasdetoxification,diminishinflammation,antisepsisandsoon.Thethesishadstudiedtheextraction,isolateandpurificationprocessofChlorogenicacidintheArctiumlappaL.leavesbycomparativemethods,ontopof,investigatedthebiologicalactivityofextractionsandidentifiedthecompositionintheextractions.Resultsshowed：1.AnalysismethodofChlorogenicacidDevelopmentoftheultravioletspectrophotometricmethodfordetectionofChlorogenicacidfromtheArctiumlappaL.leaves.Wedeterminedthetreatmentprocedureandanalysiscondition:asrutinforcontrol,thismethodfordetectionoftotalflavonewasaccurate,goodrepeatabilityandpreciseunderwavelengthof328nm.2.ExtractionprocessofChlorogenicacidTwomethodsofextractingCGAfromtheArctiumlappaL.leaveswerestudied.Traditionalandnewextracttechnologiessuchashotsolventextractionandmicrowaveextractionwere;usedtodeterminethesuitablemethodtoextractChlorogenicacidintheArctiumlappaL.leaves.Alcohol-extractiveandresponsesurfacemethodologywereusedtooptimizetheextractiontechnologyofchlorogenicacidofArctiumlappaLinnleaves.Theoptimumextractionconditionsshowedthattheconcentrationofethanol31%,thetemperature76,theratioofmaterialtosolvent℃1:29，theyieldofChlorogenicacidwasobtainedwith0.826%.TheparametersinvolvedinextractionefficiencyofChlorogenicacidwasoptimizedbysinglefactorexperimentandorthogonaltest.Theresultsofmicrowaveextractionshownthatundertheconditionof40%ofethanol,4.0ofpH,1:25(w/v)ofratiooffeedliquid,Microwavepoweris480W,2.5min,onceextraction,theyieldoftotalflavonewasobtainedwith0.81%.Theexperimentalresultsshowthatmicrowaveextractionnotonlyisaquickandefficientmethodbutalsohashighselectivity,lowenergyconsumed.3.IsolationprocessofchlorogenicacidTheoptimumconditionandparametersofpurifyingchlorogenicacidfromArctiumAbstractIVlappaL.leaveswithmacroporousresinwerestudied.Absorptionandelutioncapacitiesoffourresinsforchlorogenicacidweredeterminedandcompared;theresultsshowedthatJt012resinwasbetterthantheotherresins.Theadsorptionparametersare:thecontentofchlorogenicacidis0.4mgpermLadsorptionsolution,theacidityofadsorptionsolution(intermsofpH)is4,theadsorptionvelocityofflowis2BV/h,theeluentis4BV,40%ethanol,theelutingspeedis2BV/handtheacidityofeluentionsolution(intermsofpH)is4.Intheoptimaladsorptioncondition,contentofchlorogenicacidisabove26.7%,thegainedrateofchlorogenicacidinexcessof71.7%.4.PurificationofchlorogenicacidTheseparationandpurificationofchlorogenicacidwasstudiedbysilicagelcolumnchromatography.Theoptimalseparationconditionwasasfollows:TheeluateofflowwasChloroform-methanol(8:2).DeterminedthepuritybyHPLC，itwasfoundthatthethepurityofchlorogenicacidwasabout73.3%.Keywords:ArctiumlappaL,chlorogenicacid,isolationandpurification,macroreticularresin学位论文独创性声明本人郑重声明：1、坚持以“求实、创新”的科学精神从事研究工作。2、本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。3、本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。4、本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。5、其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了谢意。作者签名：日期：学位论文使用授权声明本人完全了解南京师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版；有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅；有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索；有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。作者签名：日期：第一章文献综述1第一章文章综述1.1前言1.1.1牛蒡简述牛蒡(ArctiumlappaLinn)为菊科牛蒡属，二年生草本植物；又名东洋参、大力子、鼠黏草、蒡翁菜、牛鞭菜等。牛蒡原产于我国，公元940年左右传入日本，现日本人把牛蒡奉为高档蔬菜，可与人参媲美，赞牛蒡为白肌洋参、东洋之参。牛蒡在我国种植历史久远，分布于我国东北、华北，西北地区；华东、华中、西南部分地区也有分布[1-2]。尤其是江苏丰县金陵镇—被誉为中国牛蒡之乡，种植尤为广泛，牛蒡已经成为当地的主要经济作物。牛蒡作为较好的药食同源植物,含有多种生物活性物质已经被越来越多的人关注。1.1.2牛蒡的营养价值牛蒡营养丰富，是较好的药食同源植物，含有多种生物活性物质。牛蒡的化学成分较多，主要有木脂素类、脂肪油、糖、蛋白质、挥发油，此外还有酚羟基物质、脂肪酸及少量的生物碱、甾醇、类胡萝卜素、维生素B及醛类、多炔类物质等。有报道[3]牛蒡有健胃、益气、利尿、泻下、滋阴壮阳、清热解毒、抑菌消炎之功效。牛蒡根、茎、果实均可入药,富含菊糖、纤维素、蛋白质、钙、磷、铁等矿物质和多种维生素，而且具有很强的保健功能。有研究表明，牛蒡有明显的降血糖、降血压、降血脂、补肾壮阳、润肠通便和抑制癌细胞滋生、增强人体免疫功能、扩散及排除水中重金属的作用[4]。牛蒡根为肉质直根,纺锤状,皮黑褐色,有皱纹,肉黄白色,味微苦而性粘[5]。牛蒡根是一种新型的保健蔬菜,并且还含有多个重要的药理和生理活性[6-7]。牛蒡根富含蛋白质、淀粉、牛蒡酸、菊糖、醛类、多炔物质及聚糖类化合物等。据《中药大辞典》介绍,牛蒡根具有抗菌作用,并含有抗肿瘤物质,可用于治疗急性乳腺炎、心血管疾病和恶性肿瘤[5]。胡喜兰等[8]研究表明，牛蒡根含有人体必需的各种氨基酸，其中脯氨酸和天门冬氨酸含量昀高，如具有健脑作用的天门冬氨酸占总氨基酸的25%～28%，精氨酸占18%～20%，还含有丰富的钙、镁、铁等无机元素,铁具有造血、