生姜精油中姜烯成分的分离纯化

论文摘要

本文以超临界CO2萃取的生姜精油为原料,依据其中的有效成分—姜烯的结构和性质,采用硅胶柱层析对姜烯进行了初步分离纯化,并考察了相关因素对姜烯分离纯化的影响。首先,分析对比了分离目的物姜烯的分析检测方法。由于姜烯标准品难以得到,必须建立无参比物时的检测方法。通过对UV、GC-MS、HPLC结果的多次对照分析,确定了姜烯等烯类物质紫外区吸收峰的位置,其中姜烯的特征吸收峰为263nm。以此为基础,提出了采用UV、GC-MS和HPLC三种方法对姜烯进行定性、定量分析的方案：首先对样品在232nm和263nm波长下进行UV跟踪分析,对样品中的姜烯定性和初步定量,其次采用GC-MS分析,对姜烯样品进行准确定量,最后采用HPLC辅助分析。其次,利用硅胶柱层析从生姜精油中分离姜烯。由于生姜精油中的烯类和酚类成分性质差别较大,首先对两者的分离进行探讨,得出当洗脱剂组成为乙醚：正己烷=7：3时可一次将两者依次分离。但是得到的烯类仍是含有较多成分的混合物,因而又将烯类进行精细分离,研究了洗脱剂组成、洗脱速度、固定相用量、固定相活化条件等因素对分离的影响,确定了最优分离条件为：洗脱剂中乙醚体积含量为3%,m（生姜精油）：m（硅胶）=1：50,硅胶活化时间10min,洗脱流速为2.0ml／min。在此条件下,可分离出三类烯,对三类烯的峰值样品进行GC-MS分析,得到各峰值样品中的主要成分及其峰面积百分含量分别为：β-水芹烯70.37%、姜烯60.41%、α-姜黄烯34.17%,其中姜烯的回收率为70.68%。同时研究了硅胶回收方法,但分离效果与经济性都有待改进。最后,以上述最优条件下得到的姜烯样品为原料,利用硅胶柱层析对姜烯进行二次分离纯化,确定了姜烯纯化试验的条件为：洗脱剂中乙醚含量为3%,m（生姜精油）：m（硅胶）=1：60,硅胶活化时间10min,洗脱流速为2.0ml／min,接样量为2.0ml／段。将纯化后姜烯峰值样品进行了GC-MS分析,结果姜烯峰值样品中的主要化学成分为姜烯和β-倍半水芹烯,姜烯的相对含量从纯化前的60.41%提高到70.93%,同时将纯化后姜烯峰值样品进行了HPLC分析,得到的高效液相色谱图中只有一个峰,姜烯的纯度达94%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 生姜精油介绍
• 1.2.1 生姜精油的主要化学成分及应用
• 1.2.2 生姜精油的提取方法
• 1.3 姜烯概述
• 1.3.1 姜烯的性质
• 1.3.2 姜烯的应用价值
• 1.3.3 姜烯的分离纯化方法
• 1.3.3.1 硅胶柱层析法
• 1.3.3.2 分子蒸馏法
• 1.3.3.3 大孔树脂法
• 1.3.3.4 化学反应法
• 1.4 硅胶柱层析的原理与技术
• 1.4.1 硅胶柱层析的原理
• 1.4.2 层析柱的选择
• 1.4.3 柱层析装置
• 1.4.4 硅胶的选择
• 1.4.5 流动相的选择
• 1.4.6 待分离样品装柱
• 1.4.7 洗脱
• 1.4.8 硅胶柱层析的应用实例
• 1.5 国内外研究现状
• 1.6 本研究的目的、意义和内容
• 1.6.1 研究的目的、意义
• 1.6.2 主要研究内容
• 第二章 姜烯测定方法研究
• 2.1 姜烯测定方法现状
• 2.1.1 化学反应法
• 2.1.2 紫外分光光度（UV）分析法
• 2.1.3 气相色谱（GC）和气相色谱-质谱联用（GC-MS）分析法
• 2.1.4 红外色谱法（IR）、质谱法（MS）和核磁共振法（NMR）
• 2.2 本研究拟建立的姜烯检测方法分析
• 2.2.1 薄层色谱（TLC）法
• 2.2.2 紫外可见分光光度（UV）法
• 2.2.3 气相色谱-质谱联用（GC-MS）分析法
• 2.2.4 高效液相色谱（HPLC）法
• 2.3 姜烯测定方法的试验确定
• 2.3.1 试验仪器、试剂与材料
• 2.3.2 UV分析条件的确定
• 2.3.3 GC-MS分析条件的确定
• 2.3.4 HPLC分析条件的确定
• 2.4 本章小结
• 第三章 硅胶柱层析法分离生姜精油中的姜烯
• 3.1 试验仪器、试剂与材料
• 3.1.1 主要仪器与设备
• 3.1.2 原料与试剂
• 3.2 实验步骤
• 3.2.1 硅胶活化
• 3.2.2 待分离样品的制备
• 3.2.3 装柱
• 3.2.4 洗脱剂洗脱
• 3.2.5 UV、GC-MS和HPLC分析
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 烯类和酚类成分的分离
• 3.3.2 烯类的精细分离
• 3.3.2.1 洗脱剂的确定
• 3.3.2.2 生姜精油与硅胶比例的选择
• 3.3.2.3 硅胶活化时间的影响
• 3.3.2.4 洗脱剂流速的影响
• 3.3.3 特征洗脱样品的分析
• 3.3.3.1 UV扫描图
• 3.3.3.2 GC-MS分析结果
• 3.3.3.3 姜烯回收率的计算
• 3.3.3.4 HPLC分析
• 3.4 硅胶再生试验
• 3.4.1 已用硅胶的洗涤回收
• 3.4.2 一次回收硅胶分离生姜精油试验
• 3.4.3 二次回收硅胶分离生姜精油试验
• 3.4.4 两次分离的UV分析结果
• 3.5 本章小结
• 第四章 硅胶柱层析法纯化姜烯
• 4.1 试验仪器、试剂与材料
• 4.1.1 主要仪器与设备
• 4.1.2 原料与试剂
• 4.2 实验步骤
• 4.2.1 浓缩姜烯样品
• 4.2.2 硅胶活化
• 4.2.3 待分离样品制备
• 4.2.4 装柱
• 4.2.5 洗脱剂洗脱
• 4.2.6 UV、GC-MS和HPLC分析
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 分离条件的讨论
• 4.3.2 GC-MS和HPLC分析
• 4.3.3 姜烯回收率的计算
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录:硕士期间发表学术论文
• 学位论文评阅及答辩情况表