基于低速逆流色谱法的萝卜籽中硫代葡萄糖苷的制备分离

论文摘要

硫代葡萄糖苷（简称硫苷）是广泛存在于十字花科植物中的含硫次级化合物。近年来大量研究表明硫代葡萄糖苷的降解产物异硫代氰酸酯具有抗癌活性，因此对其进行分离纯化具有重大的意义。由于硫代葡萄糖苷类化合物在结构上的相似性，使得该类化合物的分离纯化困难。低速逆流色谱技术（SRCCC）是近年来发展起来的一种新型逆流色谱技术。目前针对其分离的研究报道还较少。本论文基于低速逆流色谱技术对萝卜籽中的硫代葡萄糖苷进行制备型分离，为硫代葡萄糖苷的工业化生产打下基础。采用甲醇沸腾提取法，通过灭酶、粉碎、浸提、萃取、浓缩干燥等操作，从30 kg萝卜籽中得到硫代葡萄糖苷粗提物3380．8 g。采用SRCCC-D1000型低速逆流色谱仪对萝卜籽中硫代葡萄糖苷的分离进行了初探。对溶剂系统进行了研究，找到了合适的溶剂系统：正丁醇-乙腈-10％硫酸铵溶液（0．5：1：2．2）。探讨了流动相流速、色谱柱转速、进样量等参数对固定相保留率的影响，优化了分离条件，确定了低速逆流色谱的分离条件：流动相流速3 mL／min、色谱柱转速50 rpm、进样量1．5 g。采用柱容量为1000 mL的SRCCC-D1000型低速逆流色谱仪分离萝卜籽粗提物，除盐和色素后得到化合物Ⅰ为67．6 mg，此外其它部分经制备高效液相色谱进一步纯化得到化合物Ⅱ为9．3 mg和组分Ⅲ为10．4 mg。采用ESI-MS和NMR对分离得到的物质进行了结构鉴定，化合物Ⅰ为4-甲基亚磺酰基-3-丁烯基硫代葡萄糖苷，化合物Ⅱ为丙烯基硫代葡萄糖苷，组分Ⅲ为非硫苷物质。采用浙江工商大学食品与生物工程研究所自行研制的具有世界先进水平的SRCCC-D30L型低速逆流色谱仪对萝卜籽中硫代葡萄糖苷进行了大规模的制备分离研究。在柱容积为7 L、17 L、30 L的条件下，依次成功的对萝卜籽中的硫代葡萄糖苷进行了从数十克级到数百克级的制备型分离，结果表明分离效率随着柱容量的不断增大而增大。采用两台SRCCC-D30L型低速逆流色谱仪以双机串联的方式使其柱容量达到60 L，成功的对萝卜籽中的硫代葡萄糖苷进行了千克级的分离，其分离基本达到了工业化生产中试的水平。此外探讨了回收试剂的利用，结果表明采用回收试剂进行分离亦取得了良好的分离效果，为低成本条件下硫代葡萄糖苷的工业化生产打下了基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 硫代葡萄糖苷的概述
• 1.1.1 硫代葡萄糖苷的结构和种类
• 1.1.2 硫代葡萄糖苷在植物中的分布
• 1.1.3 硫代葡萄糖苷及其降解产物的生物活性
• 1.1.3.1 抗癌活性
• 1.1.3.2 赋予食品特殊风昧
• 1.1.3.3 抗菌和杀虫作用
• 1.1.3.4 抗营养作用
• 1.2 萝卜中的硫代葡萄糖苷
• 1.3 硫代葡萄糖苷分离纯化技术
• 1.4 低速逆流色谱法分离硫苷的可行性分析
• 1.5 本论文选题的背景、研究意义、目标及思路
• 1.5.1 选题背景及意义
• 1.5.2 研究目标及思路
• 第2章 萝卜籽中总硫代葡萄糖苷物质的提取
• 2.1 材料
• 2.1.1 原料
• 2.1.2 仪器
• 2.1.3 试剂
• 2.2 方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.4 结论
• 第3章 低速逆流色谱法分离萝卜籽中硫代葡萄糖苷的初探
• 3.1 溶剂系统的选择
• 3.1.1 材料
• 3.1.1.1 仪器
• 3.1.1.2 试剂
• 3.1.2 方法
• 3.1.2.1 溶剂系统的选择原则与备选系统
• 3.1.2.2 分配系数及其测定方法
• 3.1.2.3 TLC分析方法
• 3.1.3 结果与讨论
• 3.1.4 结论
• 3.2 逆流色谱条件的选择
• 3.2.1 材料
• 3.2.1.1 仪器
• 3.2.1.2 试剂
• 3.2.2 方法
• 3.2.2.1 保留率的测定方法
• 3.2.2.2 不同转速下固定相保留率的测定
• 3.2.2.3 不同流速下固定相保留率的测定
• 3.2.2.4 不同进样量下固定相保留率的测定
• 3.2.3 结果与讨论
• 3.2.3.1 转速的选择
• 3.2.3.2 流速的选择
• 3.2.3.3 进样量的选择
• 3.2.4 结论
• 3.3 低速逆流色谱分离实验
• 3.3.1 材料
• 3.3.1.1 仪器
• 3.3.1.2 试剂
• 3.3.2 方法
• 3.3.2.1 SRCCC-D1000的仪器操作
• 3.3.2.2 溶剂系统的配制
• 3.3.2.3 样品溶液的配制
• 3.3.2.4 SRCCC-D1000分离硫代葡萄糖苷
• 3.3.2.5 组分的HPLC分析
• 3.3.2.6 脱盐处理
• 3.3.2.7 活性炭脱色纯化硫代葡萄糖苷
• 3.3.3 结果与讨论
• 3.3.4 结论
• 3.4 制备型高效液相分离SRCCC洗脱组分
• 3.4.1 材料与仪器
• 3.4.2 方法
• 3.4.2.1 HPLC条件的选择
• 3.4.2.2 HPLC的制备分离
• 3.4.2.3 纯度鉴定
• 3.4.3 结果与讨论
• 3.4.3.1 流动相体系的选择
• 3.4.3.2 HPLC制备纯化
• 3.4.3.3 纯度鉴定
• 3.4.4 结论
• 3.5 化合物的结构鉴定
• 3.5.1 材料与仪器
• 3.5.2 方法
• 3.5.2.1 ESI-MS分析
• 3.5.2.2 NMR分析
• 3.5.3 结果与讨论
• 3.5.3.1 化合物Ⅰ的结构鉴定
• 3.5.3.2 化合物Ⅱ的结构鉴定
• 3.5.3.3 组分Ⅲ的结构鉴定
• 3.5.4 结论
• 3.6 本章小结
• 第4章 萝卜籽中硫代葡萄糖苷的制备型分离
• 4.1 柱容量与分离能力
• 4.1.1 SRCCC-D30L型仪器的设计
• 4.1.2 仪器与试剂
• 4.1.3 方法
• 4.1.3.1 溶剂系统的配制
• 4.1.3.2 样品溶液的配置
• 4.1.3.3 色谱条件
• 4.1.3.4 SRCCC-D30L型仪器的基本工作流程
• 4.1.4 结果与讨论
• 4.2 双机串联低速逆流色谱系统分离硫代葡萄糖苷
• 4.2.1 双机串联低速逆流色谱仪的设计
• 4.2.2 材料与仪器
• 4.2.3 方法
• 4.2.4 结果与讨论
• 4.3 不同柱容量分离效率的比较
• 4.4 回收溶剂分离硫代葡萄糖苷
• 4.4.1 材料与仪器
• 4.4.2 方法
• 4.4.3 结果与讨论
• 4.5 本章小节
• 第5章 结论
• 参考文献
• 波谱附图
• 符号说明
• 硕士期间发表文章及专利
• 致谢