菜籽粕脱毒液中硫代葡萄糖苷提取工艺研究

论文摘要

脱毒菜籽粕是良好的植物蛋白饲料,而脱毒液中的硫代葡萄糖苷则是具有预防癌症的作用天然药物。为实现天然资源的有效利用,本论文根据硫代葡萄糖苷的结构和性质,按富集、溶解、萃取、反萃、除盐、纯化等步骤,系统研究了从菜籽粕脱毒液中分离提取硫代葡萄糖苷的工艺过程,找到了分离提取新的方法。首先,对硫代葡萄糖苷进行富集,考察了不同富集试剂对硫代葡萄糖苷的富集效果,以及富集试剂与母液的体积比、富集时间的影响,确定了最佳富集条件为:搅拌速度为1000转/分,最佳富集试剂为异辛烷,最佳体积比为2:1;最佳富集时间为40min。富集后,用与异辛烷等体积的蒸馏水溶解,得到浅黄色硫代葡萄糖苷溶解液。为了降低生产成本,使异辛烷能够循环使用,确定了富集试剂的回收条件:真空度为0.95,温度为55℃。回收异辛烷98.2mL/100mL,重复利用率为98.2%。由于所选萃取剂（C12-C13烷基乳酸酯）黏度大,本实验首先对萃取剂的配置进行研究,找到了萃取剂最佳配比为:C12-C13烷基乳酸酯/正己烷=3/2。对影响萃取率的主要因素进行优化,获得最佳萃取条件:硫代葡萄糖苷溶解液相与萃取相体积比为2∶1,萃取时间50min,萃取率可达84.7%。为了提高产品收率,进行第二次萃取后,累计萃取率可达92.2%。硫代葡萄糖苷的性质决定反萃试剂为盐类,通过对多种盐类的反萃实验考察,确定以K2SO4溶液为反萃试剂。通过对K2SO4浓度、萃取剂与反萃剂体积比、反萃时间、反萃后溶液完全分层时间等主要影响因素的考察,在防止萃取剂乳化的条件下,得出最佳反萃条件为:K2SO4浓度为0.1mol/L,萃取剂与反萃剂体积比为1∶1,反萃时间为30min,反萃后溶液完全分层时间为40min。3次反萃后,硫苷累计反萃率可达93.1%。反萃后的萃取相用2倍体积的15%盐酸搅拌洗涤50min,静置2h,分相后萃取相可返回利用,单批重复利用率为94.7%。反萃后反萃相经浓缩得到含有大量K2SO4的粗产品。用少量甲醇溶解、过滤除去K2SO4。将除盐后的粗产品配制成浓度为1μmol/mL的硫苷水溶液,以吸附率为主要指标考察筛选树脂,并以之对硫苷进行纯化。通过对影响吸附率、洗脱率的主要因素进行优化,得到最佳工艺条件为:树脂为D201,交换容量为23.54μmol/g,时间为15min;1mol / L的NaCl为最佳洗脱剂,其最小洗脱用量为20mL/g,洗脱时间30min,洗脱率达99.07%。通过浓缩、除盐,得到硫代葡萄糖苷产品,收率为65.3%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 硫苷的化学结构及性质
• 1.1.1 硫苷的化学结构
• 1.1.2 硫苷的性质
• 1.2 硫苷及其衍生物的生理功能及其应用前景
• 1.2.1 预防癌症或抗肿瘤效果
• 1.2.2 抗微生物效果
• 1.2.3 硫苷的农业生态学意义
• 1.3 硫苷测定方法的研究进展
• 1.3.1 总硫苷含量的分析
• 1.3.2 单个硫苷含量的分析
• 1.3.3 间接法
• 1.3.4 高效液相色谱法
• 1.4 硫苷分离技术的研究进展
• 1.5 本课题的选题背景及主要工作
• 2 仪器、药品
• 2.1 仪器
• 2.2 药品
• 3 实验方法
• 3.1 实验母液的制备
• 3.2 硫苷含量的分析
• 3.2.1 分析方法的选择
• 3.2.2 葡萄糖标准曲线的绘制
• 3.2.3 硫苷含量的检测
• 3.3 工艺路线的设计
• 3.4 硫苷稳定性实验
• 3.4.1 缓冲溶液的配置
• 3.4.2 pH 值对硫苷稳定性的影响
• 3.4.3 温度对硫苷稳定性的影响
• 3.5 富集实验
• 3.5.1 富集试剂的选择
• 3.5.2 体积比对富集效果的影响
• 3.5.3 时间对富集效果的影响
• 3.6 萃取实验
• 3.6.1 萃取分离法的基本原理
• 3.6.2 萃取率与反萃取率的计算方法
• 3.6.3 萃取剂的配制
• 3.6.4 母液与萃取剂的体积比
• 3.6.5 萃取时间对萃取率的影响
• 3.6.6 萃取次数的确定
• 3.7 反萃实验
• 3.7.1 反萃试剂及其浓度的选择
• 3.7.2 反萃时间对反萃率的影响
• 3.7.3 反萃次数对累计反萃率的影响
• 3.8 层析分离
• 3.8.1 层析分离的基本原理
• 3.8.2 树脂预处理
• 3.8.3 树脂的选择
• 3.8.4 洗脱剂的选择
• 3.8.5 硫苷的纯化
• 4 结果与讨论
• 4.1 硫苷稳定性
• 4.1.1 pH 值对硫苷分解率的影响
• 4.1.2 温度对硫苷分解率的影响
• 4.2 影响硫苷富集效果的主要因素
• 4.2.1 不同富集试剂的影响
• 4.2.2 相比对硫苷富集效果的影响
• 4.2.3 富集时间的影响
• 4.3 影响硫苷萃取率的主要因素
• 4.3.1 萃取剂配比对萃取率的影响
• 4.3.2 相比对萃取率的影响
• 4.3.3 萃取时间进程曲线
• 4.3.4 萃取次数的影响
• 4.4 影响硫苷反萃取率的主要因素
• 4.4.1 反萃试剂及其浓度的影响
• 4.4.2 反萃取时间进程曲线
• 4.4.3 反萃取次数的确定
• 4.5 硫苷的纯化
• 4.5.1 不同树脂对硫苷静态吸附率的影响
• 4.5.2 树脂的交换容量及吸附时间进程
• 4.5.3 洗脱剂及其最小使用量对洗脱率的影响
• 4.5.4 洗脱时间对洗脱率的影响
• 4.6 硫苷产品的分析鉴定
• 2 定性分析'>4.6.1 PaCl₂定性分析
• 4.6.2 HPLC 分析
• 4.7 试剂的循环使用
• 4.7.1 富集试剂的重复利用
• 4.7.2 萃取剂的重复利用
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录