芳樟叶黄酮和多糖的提取分离、结构鉴定及抗氧化活性研究

论文摘要

我国是世界上生产芳樟油最多的国家,其产量占世界的80%。樟树（Cinnamomum camphora）是我国生产天然香料芳香油的主要树种,经济价值高。近年来,通过组培、扦插等方法培育出纯种芳樟,大大提高樟树资源的经济价值。但在提取精油过程中产生数量巨大的芳樟枝叶等废弃物,由于对芳樟废弃物的资源化研究力度不够,忽视了许多有药用价值的化学成分如黄酮、多糖等化合物的开发利用,造成芳樟资源浪费严重,有必要改进和发展芳樟中有效成分的提取纯化工艺以及寻找其中有生物活性的化学成分,为芳樟资源的综合利用提供理论与实践依据,发挥其最好的社会效益和经济效益。通过对芳樟树不同部位的测定发现,不同部位中总黄酮含量和FRAP值均有明显差异,其中芳樟叶的总黄酮含量和FRAP值最高。不同部位中总黄酮含量与FRAP值呈正相关性。高效液相色谱法（HPLC）测定结果表明芳樟叶中黄酮苷元主要含有槲皮素、山奈素和异鼠李素,其含量分别为:0.39%、0.14%和0.063%,在芳樟叶中大部分以黄酮糖苷的形式存在。通过单因素实验和正交试验优化了芳樟叶黄酮的微波辅助萃取工艺条件:乙醇浓度60%（v/v）,料液比1:12（g/mL）,微波功率320 W,间歇辐射两次,每次1 min,芳樟叶黄酮提取得率达2.97%,比乙醇热回流提取提高了6.83%,并且提取时间缩短了近99%;为了进一步纯化芳樟叶黄酮,通过测定10种大孔树脂对芳樟叶黄酮的静态吸附量和解吸率,确定了芳樟叶黄酮纯化工艺的吸附剂DA201树脂,并优化了DA201树脂对芳樟叶黄酮的动态吸附和解吸工艺条件:上柱液黄酮浓度为13.20 mg/mL,树脂柱径高比为1:10,吸附流速为3 BV/h;洗脱溶剂为5 BV 50%的乙醇水溶液,洗脱流速为3 BV/h。芳樟叶粗提液经装填有大孔树脂DA201的固定床纯化后黄酮含量由38.15%提高到91.18%,纯化倍数2.39倍。采用HPLC法测定芳樟叶精制黄酮中芦丁、槲皮素、山奈酚和异鼠李素的含量,分别为123.33 mg/g、70.00 mg/g、28.63 mg/g和20.81 mg/g。利用高效液相色谱—二极管阵列检测器—电喷雾质谱（HPLC-DAD-ESI-MS）联用技术对芳樟叶精制黄酮的主要组分进行了定性分析,初步鉴定出芦丁、槲皮素-3-O-β-D-半乳糖苷、山奈酚-3-O-β-D-芸香糖苷、异鼠李素-3-O-β-D-芸香糖苷、槲皮素-3-O-β-D-鼠李糖苷、山奈酚-3-O-β-D-鼠李糖苷6种黄酮糖苷。采用Sephadex LH-20凝胶柱从精制黄酮中分离得到芦丁和山奈酚-3-O-β-D-芸香糖苷。进一步采用沸水提取、乙醇沉淀的方法,从芳樟叶中提取得到水溶性粗多糖CLPS。经DEAE52-纤维素柱和Sephacryl-S400凝胶柱分离得到一种酸性多糖组分CLPS-A2,采用高效凝胶渗透色谱法测定其为均一性多糖,平均分子量为244KDa。紫外可见吸收光谱和红外光谱的分析结果表明CLPS-A2为具有乙酰氨基结构的β型吡喃多糖。CLPS-A2水解产物的分析结果显示,CLPS-A2是一种主要由鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖组成的酸性杂多糖。利用FRAP法和DPPH法测定了芳樟叶各提取物的体外抗氧化活性。其中,芳樟叶总黄酮苷元的抗氧化活性最强,其次是芳樟叶精制黄酮,芳樟叶多糖的抗氧化活性最弱。结合对黄酮结构的分析可知,芳樟叶的抗氧化活性与其所含的黄酮醇苷有关。

论文目录

摘要

ABSTRACT

第一章文献综述

1.1 樟树简介

1.2 樟树化学成分及药理作用

1.2.1 樟树的化学成分

1.2.2 樟树的药理作用

1.3 黄酮类化合物的研究进展

1.3.1 黄酮类化合物的概述

1.3.2 黄酮类化合物的提取分离

1.3.3 黄酮类化合物的分析检测方法

1.3.4 黄酮类化合物的生物活性

1.4 多糖的研究进展

1.4.1 多糖的概述

1.4.2 多糖的提取分离

1.4.3 多糖的纯度与分子量检测

1.4.4 多糖的结构分析

1.5 本文的研究目的、意义及内容

第二章芳樟树不同部位中总黄酮含量及其抗氧化活性

2.1 引言

2.2 材料与方法

2.2.1 试剂及仪器

2.2.2 实验材料

2.2.3 提取过程

2.2.4 测定方法

2.3 结果与讨论

2.3.1 标准曲线

2.3.2 芳樟树不同部位中总黄酮含量及其抗氧化活性

2.3.3 芳樟叶中黄酮苷元的含量

2.4 本章小结

第三章芳樟叶黄酮的提取与纯化

3.1 引言

3.2 材料与方法

3.2.1 试剂及仪器

3.2.2 实验材料

3.2.3 芳樟叶主要成分分析

3.2.4 芳樟叶黄酮的提取工艺

3.2.5 芳樟叶黄酮的纯化工艺

3.3 结果与讨论

3.3.1 芳樟叶的主要成分

3.3.2 微波辅助萃取工艺的优化

3.3.3 大孔树脂纯化工艺的优化

3.4 本章小结

第四章芳樟叶黄酮的分离与结构鉴定

4.1 引言

4.2 材料与方法

4.2.1 试剂及仪器

4.2.2 实验材料

4.2.3 HPLC检测

4.2.4 HPLC-DAD-ESI-MS分析

4.2.5 Sephadex LH-20柱分离

4.2.6 单体化合物的结构鉴定

4.3 结果与讨论

4.3.1 精制黄酮中芦丁的含量

4.3.2 精制黄酮中黄酮苷元的含量

4.3.3 精制黄酮中主要组分的定性分析

4.3.4 Sephdax LH-20柱对精制黄酮的分离效果

4.3.5 单体化合物的结构分析

4.4 本章小结

第五章芳樟叶多糖的提取、分离与结构鉴定

5.1 引言

5.2 材料与方法

5.2.1 试剂及仪器

5.2.2 实验材料

5.2.3 多糖的提取

5.2.4 多糖的分离

5.2.5 多糖纯度鉴定及分子量测定

5.2.6 多糖的结构鉴定

5.3 结果与讨论

5.3.1 粗多糖的理化性质

5.3.2 DEAE52-纤维素柱对粗多糖分离效果

5.3.3 Sephacryl-S400凝胶柱对多糖CLPS-A的分离效果

5.3.4 多糖CLPS-A2的结构分析

5.4 本章小结

第六章芳樟叶提取物体外抗氧化活性

6.1 引言

6.2 材料与方法

6.2.1 试剂及仪器

6.2.2 实验材料

6.2.3 芳樟叶提取物的制备

6.2.4 FRAP法

6.2.5 DPPH法

6.3 结果与讨论

6.3.1 总抗氧化能力

6.3.2 清除DPPH自由基能力

6.4 本章小结

结论与建议

参考文献

附录

在学期间所发表的论文

致谢语

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