（化学工程与技术专业论文）酸枣仁抗氧化活性物质的提取分离及其活性的研究.pdf

北京化工大学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立 进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含 任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声 明的法律结果由本人承担。 作者签名：鸯舀 日期： 丝l 笸：厶： 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规 定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大 学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可 以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。 保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在上年解密后适用本授 权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 作者签名：圣煎日期： 塑! ! ：笪：厶： 导师签名：日期： 妊! ! ! ：2 i 学位论文数据集 中图分类号t q 4 6 1学科分类号 5 3 0 6 4 论文编号 10 0 10 2 0 1 1 1 17 6 密级公开 学位授予单位代码 1 0 0 10 学位授予单位名称北京化工大学 作者姓名马琦学号 2 0 0 8 0 0 1 1 7 6 获学位专业名称 化学工程与技术 获学位专业代码 0 8 1 7 课题来源省、市、自治区项目研究方向天然产物开发 论文题目酸枣仁抗氧化活性物质的提取、分离及其活性的研究 酸枣仁，抗氧化活性，提取，聚酰胺树脂，中低压制备，协同作用， 关键词 活性追踪法 论文答辩日期2 0 1 1 年5 月2 3 日幸论文类型应用研究 学位论文评阅及答辩委员会情况 姓名职称工作单位学科专长 指导教师袁其朋教授北京化工大学制药工程 评阅入1 郑国钧教授北京化工大学制药工程 评阅入2梁皓 副教授 北京化工大学生物化工 评阅人3 评阅人4 评阅人5 椭员糊陈劲春教授北京化工大学制药工程 答辩委员1郑国钧教授北京化工大学制药工程 答辩委员2王雅琴副教授北京化工大学生物化学 答辩委员3杨晶副教授北京化工大学制药工程 答辩委员4赵会英副教授北京化工大学药物制剂 答辩委员5 注：一论文类型：1 基础研究2 应用研究3 开发研究4 其它 二中图分类号在嵌中国图书资料分类法查询。 三学科分类号在中华人民共和国国家标准( g b t1 3 7 4 5 - 9 ) 学科分类与代码中 查询。 四论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。 摘要 酸枣仁抗氧化活性物质的提取、分离及其活性的研究 摘要 酸枣仁是我国常见的中药材之一，其有效成分具有较高的抗氧化活 性，可以开发成为具有抗氧化作用的药物或保健品。本文系统研究酸枣仁 提取物有效成分的抗氧化活性，不但以活性追踪法找到酸枣仁中抗氧化活 性最好的组分并进行谱图鉴定，还进一步研究各活性组分抗氧化活性的协 同作用，为以后以酸枣仁为原料生产抗氧化、抗衰老功能性食品药品提供 参考与依据。 本实验研究了不同方法分离得到的酸枣仁油的抗氧化活性，得出酸枣 仁油中含有大量不饱和脂肪酸，这一含量决定了其抗氧化活性的强弱。实 验证明，超临界c 0 2 萃取法与微波辅助萃取法得到的酸枣仁油的抗氧化 活性远远优于索氏萃取法得到的酸枣仁油，并且与人工合成抗氧化剂 b h t 活性相当。 建立了酸枣仁中抗氧化活性物质的提取工艺路线。通过单因素法、正 交实验法、响应面设计法，以清除d p p h 自由基的能力、清除羟自由基的 能力、总抗氧化能力、总还原能力为检测指标，最终确定最优提取路线。 该提取条件是：石油醚脱脂处理后的酸枣仁粉末( 4 0 目) 在5 9 1 的乙醇 溶液中( 1 ：1 0 ) 进行回流提取4 5 小时( 7 6 5 ) 提取一次，收集提取液， 减压浓缩，得粗品。该条件下得到的酸枣仁粗品抗氧化活性最好。 确定了有机溶剂萃取后乙酸乙酯相为活性最好的部分，并研究了聚酰 胺树脂分离纯化酸枣仁乙酸乙酯萃取相的条件。实验证明，分离条件为上 北京化工大学硕士学位论文 样量5 m g ；洗脱体系为0 - 2 7 m i n 内，3 0 甲醇等度洗脱；2 7 3 7 m i n 内， 3 0 8 0 甲醇线性梯度洗脱；3 7 7 5 m i n 内，8 0 醇等度洗脱；流速 5 m l m i n 时，分离出分离物b 为抗氧化活性最好的部分。 研究了c 1 8 填料中低压制备分离聚酰胺分离物b 的条件。实验证明， 分离条件为洗脱体系为0 - 6 0 m i n 内由甲醇：水= 4 0 ：6 0 线性变化为甲醇： 水= 5 0 ：5 0 ；流速为5 m l m i n 时，分离出分离物b 2 为酸枣仁中抗氧化活 性最好的组分。 通过质谱( m s ) n 核磁共振( n m r ) 鉴定了分离出的活性物质的分子量 和结构，鉴定出聚酰胺分离物a 为酸李碱，c 1 8 填料分离物b l 为斯皮诺 素，c 1 8 填料分离物b 2 为6 阿魏酰斯皮诺素。 研究了提取分离纯化过程中不同操作单元所得物质的抗氧化活性比 较，发现随着各操作单元的逐渐增加分离物质的抗氧化活性也逐步增加， 最后单品6 阿魏酰斯皮诺素活性最好。 研究了酸枣仁提取物：酸李碱、斯皮诺素与6 川阿魏酰斯皮诺素抗氧 化活性之间的相互关系。实验发现不同配比混合后，酸李碱、斯皮诺素、 6 ”阿魏酰斯皮诺素在清除d p p h 自由基的反应中呈现拮抗作用，在总抗 氧化能力的反应中为拮抗作用，而在金属离子螯合能力的反应中为协同作 用的相互关系。 关键词：酸枣仁，抗氧化活性，提取，聚酰胺树脂，中低压制备，协同作 用，活性追踪法 l i 一些兰坐塑 s t u d yo nt h e e x t r a c t i o n ，i s o l a t i o na n d a n t i o x i d a n ta c t i v i t yi nz i z i p h u s j u j u b em i l l v a r s p i n o s a a b s t r a c t z i z i p h u sj u j u b em i l l v a r s p i n o s ai sac o m m o nc h i n e s em e d i c i n a lp l a n t ， t h ee f f e c t i v e c o m p o u n d so fz i z i p h u sj u j u b ew h i c hh a v eh i g ha n t i o x i d a n t a c t i v i t yc a nb ed e v e l o p e di n t on a t u r a la n t i o x i d a n t so rh e a l t h p r o d u c t s t h i s d i s s e r t a t i o ns t u d i e dt h ea n t i o x i d a n t a c t i v i t y o fe f f e c t i v e c o m p o u n d so f z i z i p h u sj u j u b es y s t e m a t i c a l l y t h ec o m p o u n d sw h o s ea n t i o x i d a n ta c t i v i t i e s a r eh i g h e s th a v eb e e nf o u n db yb i o a s s a y g u i d e dm e t h o da n di d e n t i f i e d w e a l s os t u d yt h es y n e r g yo ft h ei s o l a t e dc o m p o u n d s t h ea n t i o x i d a n ta c t i v i t yo fz i z i p h u sj u j u b eo i l s i s o l a t e d b yd i f f e r e n t m e t h o d sh a sb e e ns t u d i e d t h eo i l sc o n t a i np l e n t yo fu n s a t u r a t e df a t t ya c i d ， a n dt h ea n t i o x i d a n ta c t i v i t i e so fo i l si s o l a t e db ys u p e r c r i t i c a lc 0 2e x t r a c t i o n a n dm i c r o w a v ea s s i s t e de x t r a c t i o na r ea sw e l la st h a to f s y n t h e t i ca n t i o x i d a n t b h t , b u tm u c hh i g h e rt h a nt h a to ft h eo i li s o l a t e db ys o x h l e te x t r a c t i o n t h ec o n d i t i o nf o re x t r a c t i n go fa n t i o x i d a n tc o m p o u n d so f z i z i p h u sj u j u b e h a sb e e ne s t a b l i s h e d a f t e rs t u d yb y s i n g l ef a c t o re x p e r i m e n t ，o r t h o g o n a l e x p e r i m e n t a la n dr e s p o n s es u r f a c e d e s i g n ，t h eo p t i m u mc o n d i t i o n sa r e d e t e r m i n e da s f o l l o w s ：a d d i n gt h ep o w d e ro fz i z i p h u sj u j u b ed e f a t t e db y i i i p e t r o l e u me t h e ri n t o10t i m e se t h a n o lb yv o l u m e r a d i oo f5 9 1 ，c i r c u l a t i o n r e f l u x i n go n et i m ea tt h et e m p e r a t u r eo f7 6 5 c f o r4 5h o u r s ，c o l l e c t i n gt h e e x t r a c ta n dc o n c e n t r a t i n gb yr e d u c e dp r e s s u r et o o b t a i nt h ec r u d ep r o d u c t w h o s ea n t i o x i d a n ta c t i v i t yi sh i g h e s t e t h y la c e t a t ep h a s eh a sb e e nd e t e r m i n e dt ob et h ep a r tw h o s e a n t i o x i d a n t a c t i v i t yi sh i g h e s t ，a n dt h ec o n d i t i o nf o ri s o l a t i n go f a n t i o x i d a n tc o m p o u n d sb y p o l y a m i d er e s i n sh a sb e e ne s t a b l i s h e d t h eb e s tc o n d i t i o ni s ：f e e d i n gc o n c e n - t r a t i o ni s5m g m l ，t h ef l o wr a t eo fe l u t i o ni s5 m l m i n ag r a d i e n ti sf o r m e d b yv a r y i n gt h ep r o p o r t i o no fw a t e r ( a ) a n dm e o h ( b ) t h ee l u t i o ns y s t e m w a s ：o 2 7m i n ，i s o c r a t i c3 0 b ；2 7 。3 7m i n ，l i n e a rg r a d i e n t3 0 - 8 0 b ；3 7 7 5 m i n ，i s o c r a t i c8 0 b ，a n dt h ef r a c t i o nb h a st h eh i g h e s ta n t i o x i d a n ta c t i v i t y t h ec o n d i t i o nf o ri s o l a t i n go fa n t i o x i d a n tc o m p o u n d sb yl o w 。p r e s s u r e p r e p a r a t i o nc 18c o l u m nc h r o m a t o g r a p h yh a sb e e no p t i m i z e d t h e b e s t c o n d i t i o ni s ：l i n e a re l u t i o ns o l u t i o ni sm e o h h 2 0 = 4 ：6 ，“vf o r6 0m i n u t e s ， t h ef l o wr a t eo fe l u t i o ni s5 m l m i n ，a n dt h e f r a c t i o nb 2h a sh i g h e s t a n t i o x i d a n ta c t i v i t y t h em o l e c u l a rw e i g h t sa n ds t r u c t u r e so ft h ea c t i v ef r a c t i o na ，b1 ，a n db 2 a r ea n a l y z e db yt h em a s ss p e c t r o m e t r y ( m s ) a n dn u c l e a rm a g n e t i cr e s o n a n c e ( n m r ) ，a n dt h er e s u l ti s t h a tai sz i z y p h u s i n e ，b 1i ss p i - n o s i n ，a n db 2i s 6 - f e r u l o y l s p i n o s i n t h ea n t i o x i d a n ta c t i v i t i e so fd i f f e r e n tp r o d u c t sf r o mo p e r a t i n gu n i t so f e x t r a c t i o n ，s e p a r a t i o n ，a n dp u r i f i c a t i o np r o c e s s e s ，a n dd i f f e r e n tc o m p o u n d s o f i v 一堂! 里竺! z i z i p h u sj u j u b eh a v eb e e nt e s t e d 6 - f e r u l o y l s p i n o s i ni s p r o v e dt oh a v e h i g h e s ta n t i o x i d a n ta c t i v i t y t h ei n t e r a c t i o na m o n g z i z y p h u s i n e ，s p i n o s i n ，a n d6 - f e r u l o y l s p i n o s i nh a s b e e ns t u d i e d t h er e s u l t sh a v es h o w nt h ei n t e r a c t i o n s a m o n gz i z y p h u s i n e ， s p i n o s i na n d6 - f e r u l o y l s p i n o s i nw e r es y n e r g i s t i ca n da d d i t i v ee f f e c t s b y u s i n gm e t a li o nc h e l a t i n gm e t h o d ，a n da n t a g o n i s t i ce f f e c t sb yb o t ht - a o ca n d d p p hm e t h o d s k e yw o r d s ：z i z i p h u sj u j u b e s p i n o s a ，a n t i o x i d a n ta c t i v i t y , e x t r a c t i o n ， p o l y a m i d e r e s i n ，l o w - v o l t a g e p r e p a r a t i o n ，s y n e r g i s m ， b i o a s s a y g u i d e d v ! ! 室垡三查堂堡主堂垡丝奎一 一_ 一。 v l 目录 目录 第一章绪论1 1 1 酸枣仁研究进展1 1 1 1 酸枣仁及其分布简介l 1 1 2 酸枣仁的化学成分1 1 1 3 酸枣仁的药理作用2 1 2 抗氧化活性的研究进展3 1 2 1 抗氧化作用的机理研究3 1 2 2 抗氧化活性检测方法的分类4 1 2 3 天然抗氧化剂的国内外研究进展6 1 3 酸枣仁中活性成分的提取分离工艺7 1 3 1 活性追踪方法概述7 1 3 2 超临界c 0 2 萃取技术8 1 3 3 微波辅助萃取技术8 1 3 4 聚酰胺树脂分离方法9 1 3 5 中低压制备分离方法9 1 4 抗氧化剂间的相互作用9 1 5 本课题的研究意义与内容一9 1 5 1 本课题的研究意义1 0 1 5 2 本课题的研究内容1 0 第二章酸枣仁油成分的提取与研究1 1 2 1 前言1 1 2 2 实验方法1 1 2 2 1 实验材料及试剂1 l 2 2 2 不同方法提取酸枣仁油1 1 2 2 3 酸枣仁油的酸价、过氧化值及抗氧化性的检测方法12 2 2 4g c m s 确定酸枣仁油组分1 3 2 3 实验结果与讨论1 3 2 3 1 不同方法对酸枣仁出油率的影响1 3 v i l 北京化t 人学硕i ：学位论文 2 3 2 不同方法所得产品的酸价与过氧化值。1 4 2 3 3 不同方法所得酸枣仁油抗氧化性的研究1 6 2 3 4 不同方法所得酸枣仁油成分的比较17 2 4 本章小结1 7 第三章酸枣仁抗氧化成分的提取1 9 3 1 前言1 9 3 2 实验方法1 9 3 2 1 实验材料及试剂1 9 3 2 2 抗氧化指标的选择1 9 3 2 3 酸枣仁抗氧化成分的提取方法2 l 3 3 实验结果与讨论2 4 3 3 1 不同提取方法对酸枣仁抗氧化能力的影响2 4 3 3 2 不同提取次数对酸枣仁抗氧化能力的影响2 6 3 3 3 不同提取溶剂对酸枣仁抗氧化能力的影响2 7 3 3 4 正交法确定酸枣仁抗氧化成分提取方法。2 9 3 3 5 响应面法最终确定酸枣仁抗氧化成分提取方法3 0 3 4 本章小结3 2 第四章酸枣仁抗氧化成分的萃取与分离的研究。3 5 4 1 前言3 5 4 2 实验方法3 5 4 2 1 实验材料及试剂3 5 4 2 2 实验流程3 5 4 2 3 酸枣仁粗品的萃取分离3 6 4 2 4h p l c 分析条件3 7 4 2 5 聚酰胺树脂分离酸枣仁抗氧化成分的条件3 7 4 2 6c 1 8 填料中低压制备分离酸枣仁抗氧化成分的条件一3 9 4 2 7 酸枣仁抗氧化成分的鉴定3 9 4 3 实验结果与讨论4 0 4 3 1 酸枣仁粗品的萃取分离结果4 0 4 3 2 聚酰胺树脂分离酸枣仁不同成分的抗氧化能力比较4 2 4 3 3c 1 8 填料中低压制备分离酸枣仁不同成分的抗氧化能力比较4 8 日录 4 3 4 酸枣仁抗氧化成分的谱图鉴定结果5 l 4 4 本章小结5 5 第五章抗氧化成分之间的相互关系5 7 5 1 前言5 7 5 2 实验方法5 7 5 2 1 实验材料及试剂5 7 5 2 2 抗氧化指标的选择5 7 5 2 3 纵向比较酸枣仁提取分离过程中各步产品的抗氧化活性5 8 5 2 4 横向比较酸枣仁中不同组分的抗氧化活性5 8 5 2 5 不同抗氧化成分的活性检测5 8 5 2 6 不同抗氧化成分叠加的测定方法5 8 5 2 7 不同抗氧化成分不同比例叠加的测定方法5 9 5 3 实验结果与讨论5 9 5 3 1 酸枣仁提取分离过程中各步产品的抗氧化活性纵向比较结果5 9 5 3 2 酸枣仁中不同组分的抗氧化活性横向比较结果6 l 5 3 3 酸枣仁中抗氧化活性最优组分的活性研究结果6 3 5 3 4 不同抗氧化成分叠加对抗氧化能力的影响一6 6 5 4 本章小结6 8 第六章结论与展望6 9 6 1 结论6 9 6 2 对今后工作的建议与展望7 0 参考文献7 l p 付录7 5 致谢7 7 研究成果及发表的学术论文7 9 作者和导师简介8 l i x 北京化丁大学硕上学位论文 x c o n t e n t s co n t e n t s c h a p t e rii n t r o d u c t i o n 1 1 1r e s e r c hp r o g r e s so f z i z i p h u s j u j u b es p i n o s a ”1 1 1 1i n t r o d u c t i o na n dd i s t r i b u t i o no f z i z i p h u sj u j u b es p i n o s a 1 1 1 2c h e m i c a lc o m p o n e n t so f z i z i p h u s j u j u b es p i n o s a 1 1 1 3p h a r m a c o l o g i c a le f f e c to f z i z i p h u sj u j u b es p i n o s a 2 1 2r e s e r c hp r o g r e s so fa n t i o x i d a n ta c t i v i t y 3 1 2 1r e a c t i o nm e c h a n i s m o fa n t i o x i d a n t 3 1 2 2c l a s s i f yo fa n t i o x i d a n ta c t i v i t yt e s t i n gm e t h o d 4 1 2 3r e s e r c hp r o g r e s so f n a t u r a la n t i o x i d a n t 6 1 3e x t r a c t i n ga n di s o l a t i n gf o ra c t i v ec o m p o n e n t si nz i z i p h u sj u j u b es p i n o s a 7 1 3 1i n t r o d u c t i o nf o rb i o a s s a y - g u i d e dm e t h o d 7 1 3 2s u p e r c r i t i c a lc 0 2e x t r a c t i o n 8 1 3 3m i c r o w a v e - a s s i s t e de x t r a c t i o n 8 1 3 4p o l y a m i d er e s i n si s o l a t i o nm e t h o d 9 1 3 5l o w p r e s s u r ep r e p a r a t i o ni s o l a t i o nm e t h o d 9 1 4i n t e r a c t i o no fa n t i o x i d a n t 9 1 5p u r p o s ea n dc o n t e n to f r e s e r c h 9 1 5 1p u r p o s e 1 0 1 5 2c o n t e n t 1 0 c h a p t e r2r e s e a r c ho ne x t r a c t i o no fz i z i p h u sj u j u b es p i n o s ao i l i i 2 1f o r e w o r d 11 2 2m e t h o d 11 2 2 1m a t e r i a la n dr e a g e n t ，11 2 2 2d i f f e r e n tm e t h o df o re x t r a c t i n go f z i z i p h u sj u j u b es p i n o s ao i l 11 2 2 3t e s t i n gm e t h o do f a c i dv a l u ea n dp e r o x i d ev a l u e 1 2 2 2 4d e t e r m i n i n gz i z i p h u sj u j u b es p i n o s ao i lc o m p o n e n t sb yg c m s 13 2 3r e s u l ta n dc o n c l u s i o n 13 2 3 1e f f e c to f d i f e r e n tm e t h o df o rz i z i p h u sj u j u b es p i n o s ao i ly i e l d 1 3 l 北京化工人学硕j ：学位论文 2 3 2a c i dv a l u ea n dp e r o x i d ev a l u ef o rz i z i p h u sj u j u b es p i n o s ao i lb yd i f e r e n tm e t h o d 1 4 2 3 3a n t i o x i d a n ta c t i v i t yf o rz i z i p h u sj u j u b es p i n o s ao i lb yd i f e r e n tm e t h o d 16 2 3 4d i f f e r e n tc o m p o n e n t so f z i z i p h u sj u j u b es p i n o s ao i lb yd i f e r e n tm e t h o d 17 2 4s u m m a r y 17 c h a p t e r3r e s e a r c ho ne x t r a c t i o no fz i z i p h u sj u j u b es p i n o s a 1 9 3 1f o r e w o r d 1 9 3 2m e t h o d 1 9 3 2 1m a t e r i a la n dr e a g e n t 1 9 3 2 2s e l e c t i o no f a n t i o x i d a n ti n d e x 1 9 3 2 3e x t r a c t i o no fa n t i o x i d a n tc o m p o n e n t so fz i z i p h u sj u j u b es p i n o s a 21 3 3r e s u l ta n dc o n c l u s i o n 2 4 3 3 1e f f e c to nd i f e r e n te x t r a c t i o nm e t h o d 2 4 3 3 2e f f e c to nd i f e r e n te x t r a c t i o nt i m e 2 6 3 3 3e f f e c t0 nd i f e r e n te x t r a c t i o ns o l v e n t 2 7 3 3 4o r t h o g o n a le x p e r i m e n tf o re x t r a c t i o n 2 9 3 3 5r e s p o n s es u r f a c em e t h o d o l o g ye x p e r i m e n tf o re x t r a c t i o n 3 0 3 4s u m m a r y 3 2 c h a p t e r 4r e s e a r c ho ni s o l a t i o no fz i z i p h u sj u j u b es p i n o s a 3 5 4 1f o r e w o r d 3 5 4 2m e t h o d 3 5 4 2 1m a t e r i a la n dr e a g e n t 3 5 4 2 2t e c h n o l o g i c a lp r o c e s s 3 5 4 2 3e x t r a c t i n gc r u d ez i z i p h u sj u j u b es p i n o s a 3 6 4 2 4h p l ca n a l y t i c a lc o n d i t i o n 3 7 4 2 5i s o l a t i n gb yp o l y a m i d er e s i n s 3 7 4 2 6i s o l a t i n gb yc 18l o w - p r e s s u r ep r e p a r a t i o n 3 9 4 2 7i d e n t i f i c a t i o no f a n t i o x i d a n tc o m p o n e n t so f z i z i p h u sj u j u b es p i n o s a 4 0 4 3r e s u l ta n dc o n c l u s i o n 4 0 4 3 1r e s u l tf o re x t r a c t i n gc r u d ez i z i p h u sj u j u b es p i n o s a 4 0 4 3 2r e s e tf o ri s o l a t i n gb yp o l y a m i d er e s i n s 4 2 4 3 3r e s u l tf o ri s o l a t i n gb yc 1 8l o w p r e s s u r ep r e p