杜仲資源多級(jí)高效利用新工藝

1、杜仲資源多級(jí)高效利用新工藝在我國(guó), 杜仲具有豐富的資源優(yōu)勢(shì) , 但其資源利用率比較低 ,大部分原料處于自生自滅狀態(tài) , 造成了其藥用、食用價(jià)值和資源的極大浪費(fèi)。論文以我國(guó)特色植 物資源杜仲為物質(zhì)基礎(chǔ) , 圍繞國(guó)家林業(yè)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展重大需求 , 以獲得目的組 分杜仲膠、種子油、綠原酸和京尼平等成分的高值化產(chǎn)品為研究目標(biāo) , 提出 了植物資源的多級(jí)化高效利用理念 , 其涵蓋內(nèi)容如下 :以植株中可續(xù)再生資源為主要利用部位 ; 實(shí)現(xiàn)對(duì)植物中活性成分的多極性連續(xù)提取 ; 注重提取分離技術(shù)的 創(chuàng)新; 完善針對(duì)目的成分的生態(tài)分離及轉(zhuǎn)化工藝。在論文中對(duì)杜仲不同部位有效成分的綠色分離工藝進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì) , 為合

2、理 高效地利用杜仲資源提供了科學(xué)依據(jù)。 確定了 HPLC同時(shí)分離檢測(cè)杜仲中四種目標(biāo)成分桃葉珊瑚苷、綠原酸、京尼平和京尼平苷的條件 :Waters 高效液相色譜儀;HiQ sil-C18反相色譜柱(4.6 mm X 250 mm x 5卩m);柱溫:30 C ;檢測(cè)波長(zhǎng):205 nm,240 nm;流動(dòng)相:0.04%磷酸水溶液(A)-甲醇(B);梯度洗脫:0-10 min,5%(B);10-20 min,5-20%(B);20-35 min,20-25%(B);35-40 min,25-5%(B);進(jìn)樣量:10卩L;流速:1 mL/min。該檢測(cè)方法精密度高、重現(xiàn)性好 , 適用于杜仲目標(biāo)成分的分

3、析檢測(cè) , 通過(guò)HPLC檢測(cè),杜仲皮、葉和翅果中的含量較高的成分分別為京尼平苷、綠原酸、桃葉珊瑚苷。 1.創(chuàng)新發(fā)展了離子液體 -酶輔助提取技術(shù) ,將其應(yīng)用于杜仲葉中的綠原酸提取過(guò)程。以 0.5mol/LC6mimBr- 纖維素酶為提取介質(zhì) , 優(yōu)化的最佳工藝條件為 : 孵化 提取時(shí)間2 h,提取溫度50 C、pH值為3、酶濃度2 mg/mL。通過(guò)比較四種溶劑體系下綠原酸提取動(dòng)力學(xué) ,C6mimBr 溶液作為綠原酸的提取溶劑具有明顯的優(yōu)勢(shì), 而且纖維素酶的添加有效地提高了提取溶劑穿透細(xì)胞的能力 , 有效的改善了 離子液體溶液作提取溶劑對(duì)植物固體基質(zhì)滲透性差的問(wèn)題。方法學(xué)考察結(jié)果說(shuō)明 ,離子液體

4、-酶輔助提取綠原酸有良好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。同時(shí),應(yīng)用大孔樹(shù)脂技術(shù) , 解決了離子液體作為提取溶劑難與目標(biāo)物質(zhì)分離的 問(wèn)題,篩選出的樹(shù)脂HPD75(能夠?qū)㈦x子液體和其他被吸附的目標(biāo)分析物質(zhì)實(shí)現(xiàn) 有效分離 , 為減少目標(biāo)提取物中離子液體的殘留尋找到了有效的手段 , 同時(shí)也為 離子液體應(yīng)用于提取其它植物藥的安全性提供了方法參考。進(jìn)一步,對(duì)大孔樹(shù)脂的再生和離子液體的回收進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究 ,為降低該提取方法的成本提供了理論依據(jù)。 2. 對(duì)杜仲翅果的三種代表性成分種子油、 杜仲膠 和桃葉珊瑚苷實(shí)現(xiàn)了連續(xù)多級(jí)提取 , 開(kāi)發(fā)了杜仲翅果的高效利用工藝路線。首先利用超臨界CO2流體萃取技術(shù)得到杜仲種子油,而后采用石

5、油醚熱浸提 分離杜仲膠 , 最后應(yīng)用離子液體超聲輔助方法分離桃葉珊瑚苷中等極性成分 , 達(dá) 到對(duì)杜仲翅果資源利用最大化的目標(biāo)。通過(guò)單因素和響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn) ,得到超臨界C02萃取杜仲種子油的最佳工藝為：萃取壓力41 MPa萃取溫度43C,CO2流量 11.5kg/h, 在最優(yōu)條件下 , 杜仲種子油的提取得率為 41%。與傳統(tǒng)有機(jī)溶劑熱浸出方法比較，超臨界C02萃取法得到的杜仲種子油在品 質(zhì)和化學(xué)組成上具有優(yōu)越性。采用離子液體 - 超聲輔助法從杜仲翅果中提取桃葉 珊瑚苷, 單因素法優(yōu)化后的超聲輔助提取條件為 ： 預(yù)浸時(shí)間為 2 h, 料液比為1:20(w/v),超聲功率為225W超聲時(shí)間為20 m

6、in,C2mimBr的濃度為1.0 mol/L,提取次數(shù)為 2次,桃葉珊瑚苷得率為 16.74 mg/g 。3. 應(yīng)用離子液體 -酶原位萃取水解方法從杜仲皮中制備京尼平 ,利用纖維素復(fù)合酶中含P -葡萄糖苷酶的特點(diǎn)，其在提取過(guò)程中可水解從細(xì)胞中溶出的京尼平苷,將其轉(zhuǎn)化為京尼平,避免了繁瑣的京尼平苷和P -葡萄糖苷酶的制備過(guò)程,提取與水解在同一體系兼顧完成 , 為京尼平的制備提供了簡(jiǎn)便、可行、高效的方 法。優(yōu)化離子液體 -酶原位萃取水解的工藝為 :選取 0.5 mol/LC6mimCl 為反應(yīng) 介質(zhì)、提取水解時(shí)間2 h、料液比1:20(g/mL)、pH=5酶濃度2 mg/mL,在此最佳工藝條件下

7、 , 京尼平的增加量為 0.55 mg/g 。同時(shí)建立了京尼平苷在P -葡萄糖苷酶催化下于不同反應(yīng)介質(zhì)中的水解反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型，在所選用的三種反應(yīng)介質(zhì)中，P -葡萄糖苷酶催化水解京尼平苷的反應(yīng)速率依次是 :H2O>0.5 mol/LC6mimCl>50% 乙醇。相比較 50%乙醇而言,0.5 MC6mimCI溶液中p -葡萄糖苷酶表現(xiàn)出較好的催化活力，說(shuō)明一定濃度的離子液體水溶液對(duì)酶的抑制作用未達(dá)到有機(jī)溶劑的抑制程度 , 離子液體 -酶的方法在原位萃取水解制備京尼平中具有可行性和優(yōu)越性。4. 對(duì)杜仲中多糖成分的提取、 純化、體外抗氧化活性及免疫活性進(jìn)行了較系 統(tǒng)的研究。通過(guò)單因素試

8、驗(yàn) ,確定了微波輔助法提取杜仲多糖的最佳工藝為 :料液比為1:25 g/mL,微波功率為540 W,輻照時(shí)間為20 min,在此條件下,杜仲多糖得率可達(dá) 27.07 mg/g ?？寡趸瘜?shí)驗(yàn)結(jié)果表明，一定濃度杜仲多糖具有清除DPPHi由基的能力。在免 疫活性方面，杜仲皮多糖單藥組在0.051.6mg/mL濃度范圍時(shí)，與空白對(duì)照組相 比,杜仲多糖在各個(gè)濃度作用下對(duì)小鼠脾淋巴細(xì)胞的增殖率均有顯著增強(qiáng)作用(P&It;0.01,P&It;0.05), 且具有明顯的免疫促進(jìn)作用 , 其本身具有有絲分裂原的 作用；同時(shí)也可促進(jìn)經(jīng)Con A或LPS活化的T或B淋巴細(xì)胞增殖(P&It;0.05 或0.01),結(jié)果表明杜仲多糖可以增強(qiáng)T淋巴細(xì)胞及B淋巴細(xì)胞的增殖活性，且其對(duì)B淋巴細(xì)胞的增殖作用強(qiáng)于 T淋巴細(xì)胞。5. 杜仲活性物質(zhì)提取后的剩余固形物為原料 , 磷酸作為活化劑 ,采用微波加熱法制備粉狀活性炭 , 以期對(duì)杜仲植物資源實(shí)現(xiàn)多級(jí)化利用 ,同時(shí)減少對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的污染。以通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化 , 確定以微波輻照磷酸法制備活性炭的最佳 工藝條件：微波功率為540 W,磷酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%微波輻照