大蒜绿变色素分离纯化及结构鉴定

论文摘要

大蒜（Allium Sativum L.）为百合科葱属植物。蒜的鳞茎具有极高的营养价值,含有蛋白质、糖类、脂肪、维生素和钙、磷、铁、硒、锗等矿物元素。我国是大蒜的主要生产国,其产量占世界总产量的四分之三。除鲜食外,大蒜还经常加工成蒜泥、蒜汁、脱水蒜片、蒜粉等制品,但在加工过程中常常出现绿变现象,严重的影响了产品的外观质量,成为妨碍大蒜进一步加工的主要问题。因此研究大蒜制品绿变的机理,对有效控制发绿现象,达到规模化生产具有重要意义。本实验以大蒜鳞茎为原料,通过浸提法制备大蒜绿色素粗提液,采用固相萃取法,吸附树脂法和凝胶层析法对大蒜绿色素进行了分离纯化的研究;利用液质联用技术测定大蒜绿色素的分子量,并通过核磁共振,红外光谱技术对色素样品进行结构分析;同时研究了大蒜绿色素的光稳定性,为大蒜绿变的机理研究提供了理论依据。1.大蒜绿变色素的分离纯化试验建立了高效液相色谱法（HPLC）分离检测大蒜绿变色素的方法,确定了检测大蒜绿变色素的最佳色谱条件如下:Alltech Alltima C18（250mm×4.6mm）色谱柱,流动相为乙腈∶水=2∶8 （含0.1%甲酸）,柱温30℃,检测波长440nm,流速1.0mL/min。在该液相色谱条件下,大蒜绿色素中两种物质的保留时间分别为2.89min和3.95min。在此基础上采用各种柱层析方法对大蒜绿变色素进行了分离纯化的研究,并利用高效液相色谱对其效果进行检验。第一步纯化通过固相萃取法和吸附树脂法进行比较,从四种SPE小柱和两种大孔树脂中筛选出最佳柱材料为XAD-16型大孔吸附树脂。实验表明,大蒜绿色素粗提液通过XAD-16型大孔树脂,用含0.2%HCl的甲醇洗脱,洗脱流速在1BV/h,收集到的绿色素流出液纯化效果较好。二次纯化采用Sephadex LH-20凝胶树脂进行分离纯化,用纯甲醇作为洗脱液,流速在1.2BV/h,即可获得较高纯度的样品。2.绿色素物质的分子量测定和结构鉴定试验通过液质联用技术测定绿色素物质的分子量,结果显示绿色素分子量为527。同时制备绿色素固体样品,通过核磁共振,红外光谱技术对其进行结构鉴定。核磁共振初步确定绿色素物质:①有吡咯环,且上有含H的取代基②有不饱和键,C=C③有甲基。红外光谱初步确定绿色素物质:①属于芳香族杂环化合物,推测是含N的吡咯衍生物。②有-CH3、-OH、C=C和C=S。3.大蒜绿色素光稳定性的研究采用测定吸光值以及紫外可见光扫描的方法,研究了各种不同性质光线对色素稳定性的影响,试验结果表明,绿色素对光的耐受性较差,室外自然光和紫外线对色素影响明显,其中紫外线对其影响最显著。光照后绿色素中蓝色素组分完全消失,黄色素组分含量降低。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 大蒜的化学成分及生理功能
• 1.2 国内外有关葱属植物变色的研究
• 1.2.1 洋葱泥的红变
• 1.2.2 大蒜的绿变
• 1.3 天然色素分离纯化的方法及相关问题
• 1.4 天然有机化合物结构鉴定方法
• 1.5 大蒜产业的现状及前景
• 1.6 研究的目的、内容及意义
• 1.6.1 研究目的
• 1.6.2 研究内容
• 1.6.3 本研究的意义
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 主要试剂
• 2.3 主要仪器设备
• 2.4 实验方法
• 2.4.1 大蒜绿色素粗提液制备的工艺流程
• 2.4.2 绿色素紫外－可见光谱扫描
• 2.4.3 HPLC 法分离检测大蒜绿色素方法的建立
• 2.4.4 固相萃取法分离纯化大蒜绿色素
• 2.4.5 吸附树脂法分离纯化大蒜绿色素
• 2.4.6 凝胶层析法分离纯化大蒜绿色素
• 2.4.7 XAD-16 大孔树脂分离纯化工艺的优化
• 2.4.8 液质联用分析绿色素物质分子量
• 2.4.9 核磁共振分析绿色素物质结构
• 2.4.10 红外光谱分析绿色素物质结构
• 2.4.11 大蒜绿变色素光稳定性的研究
• 3 结果与分析
• 3.1 大蒜绿色素紫外－可见吸收光谱
• 3.2 HPLC 法分离检测绿色素方法的建立
• 3.2.1 色谱柱的选择
• 3.2.2 流动相的选择
• 3.2.3 检测波长的选择
• 3.2.4 HPLC 法分离检测绿色素的最佳色谱条件及绿色素保留时间的初步确定
• 3.3 大蒜绿色素的分离纯化
• 3.3.1 固相萃取法分离纯化大蒜绿色素
• 3.3.2 吸附树脂法分离纯化大蒜绿色素
• 3.3.3 凝胶层析法分离纯化大蒜绿色素
• 3.3.4 分离纯化工艺的优化
• 3.3.5 纯化后样品的吸收光谱图及液相色谱图
• 3.4 液质联用分析绿色素物质分子量
• 3.5 核磁共振分析绿色素物质结构
• 3.6 红外光谱分析绿色素物质结构
• 3.7 大蒜绿变色素光稳定性的研究
• 4 讨论
• 4.1 大蒜绿变色素粗提液的制备
• 4.2 大蒜绿色素的分离纯化
• 4.3 大蒜绿变色素的液相色谱分离
• 4.4 大蒜绿色素物质的结构解析
• 4.5 大蒜绿色素稳定性的研究
• 4.6 进一步研究方向
• 4.6.1 大蒜绿变色素的结构鉴定
• 4.6.2 大蒜绿变机理的研究
• 5 结论
• 5.1 大蒜绿变色素的分离纯化工艺的确定
• 5.1.1 高效液相色谱法分离检测大蒜绿变色素
• 5.1.2 大蒜绿变色素的分离纯化的方法
• 5.2 绿色素物质的分子量测定和结构鉴定
• 5.2.1 液质联用测定绿色素物质分子量
• 5 5.2 绿色素物质的结构鉴定
• 5.3 大蒜绿变色素光稳定性的研究
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文目录