陈皮提取物中多甲氧基黄酮的分离分析方法研究毕业论文.doc
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1、学号: 201023340119HUANGGANG NORMAL UNIVERSITY 本科毕业论文BACHELOR DISSERTATION陈皮提取物中多甲氧基黄酮的分离分析方法研究ANALYSIS METHOD FOR SEPARATING CITRUS EXTRACTS OF POLYMETHOXYLATED FLAVONES学 生: CANDIDATE:LUO SHI KUN指 导 教 师: SUPERVISOR:LECTURER LONG TAO专 业:应用化学MAJOR:APPLIED CHEMISTRY中国 黄州 HUANGZHOU,CHINA二一四年五月MAY,2014郑重声明
2、本人的毕业论文(设计)是在 老师的指导下独立撰写并完成的。毕业论文(设计)没有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为,本人愿意承担由此产生的各种后果,直至法律责任;并可通过网络受公众的查询,特此郑重声明!毕业论文作者(签名): 年 月 日目 录摘 要1ABSTRACT21前言31.1性状31.2化学成分31.2.1黄酮类31.2.2挥发油类41.2.3柠檬苦素类41.2.4微量元素及营养物质41.2.5生物碱类51.2.6其它成分51.3硅胶柱层析法51.4选题的目的和意义52 材料与方法62.1仪器与试剂62.1.1 试剂62.1.2 仪器62.2柱层析机理62.3 实验步骤62
3、.4提取条件的的确定72.4.1提取方法对黄酮类化合物提取率的影响72.4.2乙醇浓度对黄酮类化合物提取率的影响72.4.3提取时间对黄酮类化合物提取率的影响72.5川陈皮素标准溶液的工作曲线73结果与讨论83.1提取条件的探究83.1.1提取方法对黄酮类化合物提取率结果与分析83.1.2乙醇浓度对黄酮类化合物提取率结果与分析83.1.3提取时间对黄酮类化合物提取率结果与分析93.2川陈皮素标准溶液的工作曲线93.3HPLC检测结果分析104结果与讨论17参考文献19致谢21摘 要 本文以陈皮中黄酮类化合物的提取,分离纯化和检测为目的。运用索氏提取法,加热回流法,浸提法三种方法提取;研究了不同
4、浓度乙醇水溶液,不同提取时间对黄酮类化合物提取率的影响。然后以三氯甲烷为萃取剂,萃取出陈皮中的多甲氧基黄酮类化合物,再以硅胶为吸附剂,乙酸乙酯和石油醚的混合液为洗脱剂,采用柱色谱法分离多甲氧基黄酮类化合物,做HPLC检测,最终得到陈皮素,3,5,6,7,8,3,4-七甲氧基黄酮,橘皮素等7种黄酮类化合物。关键词:黄酮类化合物;多甲氧基黄酮类化合物;川陈皮素;分离纯化ABSTRACTIn this paper, orange peel extract flavonoids, purification and detection purposes. Using soxhlet extraction
5、, heating reflux, extraction of three methods for txtracting,effects of different concentrations of aqueous ethanol, effect of different extraction time on the extraction rate of flavonoids. Then chloroform as extracting agent, extracted in the polymethoxylatedflavonoids, then silicagel as adsorbent
6、, a mixture of ethyl acetate and petroleum ether as eluent, column chromatography using polymethoxylatedflavonoids, done by HPLC, Finally get nobiletin, 3,5,6,7,8,3,4heptamethoxyflavone, tangeretin, 7 flavonoid compounds.Keywords: Flavonoids; Polymethoxylatedflavonoids; Nobiletin; Separation and pur
7、ification1前言陈皮,别名橘皮,广陈皮,是芸香科植物及其变种栽培的干燥成熟果皮,气香,性温,归肺、脾经,具有理气健脾、燥湿化痰的功效,是祖国传统医学的常用药,近年来陈皮的现代研究比较广泛,就其药理作用,大多从陈皮的整体角度来研究或总结,而陈皮的各类化学成分的作用研究的较少,本文着眼于此,以更好更有利于陈皮的研究和应用。1.1性状 陈皮:常剥成数瓣,基部相连,有的呈不规则的片状,厚14 mm。外表面呈橙红色或红棕色,有细皱纹及凹下的点状油室粗糙,附黄白色或黄棕色筋络状维管束。质稍硬而脆内表面为浅黄白色,气香,味辛、苦。广陈皮:常3瓣相连,形状整齐,厚度均匀,约1 mm。点状油室较大,对光
8、照视,透明清晰,质较柔软1。1.2化学成分现代实验研究发现了陈皮很多化学成分,主要有黄酮类化合物、挥发油类、柠檬苦素类、生物碱类和微量元素(钙、钾、镁、钠、锂、铁、锌、锰等)等,近几年还发现了一些新的化学成分,包括营养物质(维生素B1、维生素C、类胡萝卜素、蛋白质等)。1.2.1黄酮类作为陈皮的一大类生理活性成分,黄酮类化合物被分离和鉴定的种类有很多,主要有黄酮、黄烷酮、橙皮苷、新橙皮苷、柚皮苷、芸香柚皮苷、及多甲氧基黄酮类化合物等。石力夫等2对橘果皮的化学成分研究,得到了橙皮苷,由橙皮苷元和一分子芸香糖构成的一种单氧甲基的黄烷酮类。武井等3从陈皮中分离并鉴定了新橙皮苷、柚皮苷以及芸香柚皮苷。
9、Jie Chen4等分离得到了十种多甲氧黄酮,包括 7-羟基-3,5,6,3,4-五甲氧基黄酮和7-羟基-3,5,6,8,3,4-六甲基黄酮这两种新成分。钱士辉等5鉴定出三种黄酮类成分,atsudaidai,川陈皮素,七甲氧基黄酮。陈皮中有大量且丰富的黄酮类化合物,在陈皮的作用中占重要位置,有清除自由基、羟氧化基及抗氧化的能力。对因自由基而导致的细胞膜氧化具有一定的保护作用。近几年来研究发现,桔皮中特有的多甲氧基类黄酮成分抑制肿瘤作用明显6,橙皮苷的抗脂质氧化作用能防止因紫外线而引起的皮肤癌和红斑,为开发研究防晒化妆品提供天然原料7。橙皮苷能通过抑制精细胞中透明酸酶活性,阻止其与卵细胞交会,而
10、达到避孕效果,在停止服用后 48 h 可恢复怀孕,且副作用甚微8。在实验研究方面,苏丹等9经过研究发现,陈皮能延长果蝇的最高和平均寿命,并且其对于雌蝇的延长寿命作用药比人参皂苷更优,王新嘉等10通过实验,得出结论:橙皮苷对于病因是糖尿病而引起的神经系统和肾脏方面的并发症有预防作用,且通过对比,这样的作用与阳性药物的氨基胍是相似的。1.2.2挥发油类陈皮中的挥发油含量约占1%-3%,主要包括-松油烯、柠檬烯、a-蒎烯和-月桂烯等。在实验研究方面,王坚等11探讨了重庆大红袍的红橘的陈皮挥发油,通过采用 GC-MS分析技术和蒸馏法共定性定量检测出了组分70种,13个单萜烯,是量比较大的一类化合物,结
11、果含量高的5个分别为:柠檬烯、芳樟醇、百里香酚、-萜品烯、-甜橙醛,除此之外,百里香酚甲醚、-松油的含量也大于1%,这篇文献针对陈皮挥发油研究的是较全面的。周欣等12对不同产地的陈皮的挥发油进行研究,发现不同产地的陈皮挥发油都含有柠檬烯、A-蒎烯、B-月桂烯、C-松油烯、B-蒎烯、癸醛、1-A-松油醇、A-异松油烯等主要成分,另外发现,挥发油的成分中,柠檬烯的含量是最高的。蔡周权等13通过豚鼠和家兔实验,得出结论:陈皮挥发油具有一定的抗过敏、镇咳、平喘、抗变应炎症的作用。这与陈皮归肺经,是相吻合的。徐彭等14通过实验表明,陈皮挥发油对于离体的兔肠,能明显抑制其收缩性。这与陈皮能理气健脾相一致,
12、因为贮存久的陈皮挥发性会减轻,能减少对胃肠的抑制。1.2.3 柠檬苦素类柠檬苦素类化合物属于柑橘科植物的代谢产物,目前对这类物质研究比较广泛,其中柠檬苦素、奥巴叩酮以及诺米林含量较为丰富,这是一种有高度氧化性的四环三萜类化合物,通常以糖苷和苷元两种方式存在,引起苦味的原因主要是其中的中性类苷元水溶性比较差15,但是酸性柠檬苦素类化合物却恰好相反,能溶于水,并且很少有苦味,研究表明,柠檬苦素类似物的结构在加工过程中容易变化,主要因素有:温度、光和温度的接触时间及pH值,这些因素会影响柠檬苦素类物质的稳定性和活性,在pH值为57时,相对比较稳定。在实验研究方面,丁晓雯16通过动物实验得出:柠檬苦素
13、类化合物有抗肝癌、口腔癌、乳腺癌、结肠癌、皮肤癌、小肠癌、胃癌等,并且其作用比他莫昔芬的作用强。方修贵等17研究发现,柠檬苦素类化合物有镇静催眠、抗炎、抗病毒、降低胆固醇、防止动脉粥样硬化、抗疟疾、杀虫等作用。1.2.4微量元素及营养物质陈皮中含有Mn、Fe、Ti、Cr、K、Na、Ca、Mg、Cu、Zn、Sr、Mo 等多种微量元素,有资料报道,加工制品要比先鲜橘皮中的锌、铁含量要高,并且桔皮中的钙、钾、铁、镁、锌的含量要比果肉中的含量高得多18,并且陈皮中含有丰富的维生素 C、蛋白质、类胡萝卜素,其含量要高于果汁,且这些营养物质是人体必需的。在实验研究方面,研究表明,陈皮注射液能明显增强豚鼠血
14、清抗体滴度、溶血酶含量,在一定程度上,有促进细胞免疫和体液免疫的作用19。另外,单味陈皮及人参配伍陈皮能显著延长小鼠的游泳时间,并且能明显降低小鼠游泳后50 min血乳酸水平,且单味陈皮组效果是最明显的,这反映了陈皮的抗疲劳作用20。基于此,根据中医学的理论,有学者认为陈皮是有补益作用的。在实验研究方面,杨晓霞等用陈皮中的微量元素硒9.5*10-4 mol/L对豚鼠进行心室灌流,结果明显延长心肌动作电位幅度,还能拮抗兴奋性降低等异常生理现象21,这反映了陈皮有一定的抗休克、强心作用。1.2.5生物碱类研究表明,目前从柑橘属植物中已经分得二十多种生物碱类成分。陈皮中主要生物碱类成分是辛弗林和 N
15、-甲基酪胺。辛弗林这类生物碱能抑制离体兔小肠运动,对大鼠有明显的升压作用,而且有作用迅速、消除快的特点22。1.2.6其它成分陈皮还含有多酚类、果胶(含量15%-30%)、肌醇23等类成分。顾国明等24从橘皮中首次得到麝香草酚和-谷甾醇。1.3硅胶柱层析法硅胶柱层析是实验室分离黄酮类化合物常用的分离方法之一。洗脱剂一般用甲醇和二氯甲烷的混合试剂,比例随着所分离的化合物的极性而随之变换,也可以用梯度洗脱的方法进行洗脱。但当黄酮类化合物极性较大时,在反复硅胶柱层析的过程中样品损失会比较多,分离效果也常不够理想。1.4选题的目的和意义 功能性食品的研究与开发是近年来食品领域的发展前沿,代表着2l世纪
16、食品的一种发展潮流。新世纪人们对健康的意识变得越来越强对饮食的要求也越来越高,期待通过摄食一些有益于健康的食品或功能性食品来达到预防疾病或促进健康的作用。黄酮类化合物具有抗氧化、抗过敏、抗炎、抗菌、抗突变、抗肿瘤、保肝作用,保护心脑血管系统和抗病毒以及杀虫等广泛的生理活性,且毒性较低,还可以用作食品、化妆品的天然添加剂,如甜味剂、抗氧化剂、食用色素等,市场前景广阔。黄酮类化合物的研究开展较早,目前,市场上开发的黄酮类产品主要有功能食品、功能性食品添加剂、药物中间体等。本课题运用各种现代提取技术、分离技术和精制方法,对陈皮中的黄酮类活性成分进行分离与纯化。一方面,分离纯化出黄酮单体化合物,为开发
17、功能产品,以及新型、高效、具有自主知识产权的创新药物奠定一定的基础;另一方面,可充分利用和开发枳实资源,增加其附加价值,提高其经济效益,有助于打开市场,带动地方经济发展。2 材料与方法2.1仪器与试剂2.1.1 试剂原料:陈皮试剂:无水乙醇,蒸馏水,三氯甲烷,石油醚,乙酸乙酯,色谱乙腈2.1.2 仪器GWX-9623MBE电热鼓风干燥 上海博迅实业有限公司医疗设备厂DZF-6020MBE真空干燥箱 上海博迅实业有限公司医疗设备厂2XZ-1型旋片式真空泵 临海市谭氏真空设备有限公司CCA-20低温冷却水循环泵 巩义市予华仪器有限责任公司RE-52AA旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂SHZ-D循环水
18、真空泵 巩义市予华仪器有限责任公司DS-5510DT超声波清洗器 上海生析超声仪器有限公司ZF7三用紫外分析仪 巩义市予华仪器有限责任公司JY10002电子天平 上海舜宇恒平科学仪器有限公司Paratons Module 2695高效液相色谱仪 Waters公司2.2柱层析机理吸附柱层析是利用吸附剂对混合式样各组分的吸附力不同而使各组分分离。当采用溶剂洗脱时,发生一系列吸附解吸再吸附再解吸的过程,吸附力较强的组分,移动的距离小,后出柱;吸附力较弱的组分,移动的距离大,先出柱。2.3 实验步骤 提取:取一定量乙醇水溶液与陈皮粉末,用乙醇提取橙皮中的物质,再将乙醇溶液过滤,将得到的溶液用旋转蒸发仪
19、蒸为稠状物。 萃取:将稠状物用适量的蒸馏水溶解,再加入萃取剂氯仿适量,猛烈震荡数分钟,静置一段时间,取下层液,蒸干,得多黄酮类化合物提取物。 装柱:取1.6 g黄酮类化合物提取物溶于少量三氯甲烷。取一定量200-300目的硅胶于烧杯中,加入适量石油醚,搅拌,以湿法装柱装入6*30层析柱中,再加入适量海沙,硅胶和海沙表面均要保持水平,待到石油醚液面到达海沙表面时,开始加入黄酮粗提取物溶液。 洗脱:待该溶液完全流入石油醚后,依次用400 mL浓度为35%,55%,75%,85%,95%的乙酸乙酯石油醚(即料液比为1:2)进行洗脱,每50 mL装一瓶,从第一瓶开始编号,依次为1,2,3,4,5直到9
20、5%的洗脱液不再下滴。检测:将得到的固体物质用无水乙醇定溶至25 mL,依次用HPLC进行测定,记录数据。2.4提取条件的的确定2.4.1提取方法对黄酮类化合物提取率的影响 称取3份15 g陈皮粉末,150 mL无水乙醇(即料液比为1:10),分别用索式提取法,加热回流法,静置提取法提取,分别对提取液进行抽滤,并分别用30 mL原浓度的乙醇水溶液洗涤滤渣,合并滤液和洗涤液,用旋转蒸发仪蒸干,萃取,再蒸干,称量固体物质量。2.4.2乙醇浓度对黄酮类化合物提取率的影响称取5份25 g陈皮粉末,分别加入250 mL浓度为20、40、60%、80、100的乙醇水溶液(即料液比为1:10),静置提取24
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