高含量大豆皂苷制备和分离工艺研究

论文摘要

本文研究了从大豆皂苷粗提液中分离纯化得到高纯度的大豆皂苷的方法与工艺，包括大豆皂苷粗提液的柱层析分离、结晶法精制两个主要过程。首先，以柱层析法对大豆皂苷粗提液进行初步分离，利用静态吸附法和动态吸附法考察了ZTC-1，HPD-100，HPD-300，HPD-600，AB-8，11#，12#，13#等树脂对大豆皂苷提取液分离纯化能力，优选出11#树脂为层析吸附剂，分别研究了11#树脂静态、动态吸附和解吸过程。静态吸附特性考察得出：pH在中性条件下树脂对大豆皂苷的吸附量最大；在考察的温度范围（30-70℃）内，发现树脂对大豆皂苷的吸附量随温度升高吸附量减小，30℃饱和吸附量最大，为303.51 mg／g。动态吸附特性的考察发现，柱温对吸附量的影响趋势与静态吸附时相同；初始上样浓度对动态吸附量影响较小，初始浓度升高，吸附量略有增大。在规格为Φ1.53 cm（ID）×27.2 cm的层析柱上优化柱层析工艺，得到优化的工艺条件为原料浓度6 mg／mL，上样量10 mg／mL树脂，上样温度60℃，原料上样后先用1.5 BV去离子水冲洗，再分别用1.5 BV 20％乙醇和2.5 BV 60％乙醇冲洗，收集60％醇洗液蒸干得柱层析产品。在上述条件下可将大豆皂苷的含量从原料中的3.0％提高至45％以上，大豆皂苷收率大于90％。考察了含水甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮等试剂对柱层析所得大豆皂苷粗品结晶的影响，得到优化的结晶条件：以40％乙醇为溶剂，大豆皂苷初始浓度108 mg／mL，冷却至20℃析晶24小时。可得含量大于96.0％的大豆皂苷，大豆皂苷收率大于50％。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 大豆异黄酮
• 1.2 大豆低聚糖
• 1.3 大豆皂苷
• 1.3.1 化学结构与分类
• 1.3.2 基本理化性质
• 1.3.3 含量分布
• 1.3.4 生理功能及应用
• 1.4 大豆皂苷的分离纯化工艺
• 1.4.1 溶剂浓度的影响
• 1.4.2 萃取时间以及次数影响
• 1.4.3 萃取温度和pH影响
• 1.4.4 萃取液料比的影响
• 1.5 大豆皂苷原料液的预处理
• 1.6 大豆皂苷的分离纯化方法
• 1.6.1 正丁醇萃取法
• 1.6.2 有机溶剂沉淀法
• 1.6.3 酸碱水解-乙酸乙酯萃取法
• 1.6.4 铅盐沉淀法
• 1.6.5 柱层析法
• 1.6.6 柱层析与有机溶剂沉淀结合法
• 1.6.7 制备色谱法
• 1.6.8 方法比较
• 1.7 大豆皂苷分析检测方法
• 1.7.1 比色法
• 1.7.2 薄层色谱法
• 1.7.3 紫外分光光度法
• 1.7.4 高效液相色谱法
• 1.7.5 结论
• 1.8 研究内容
• 1.8.1 优选树脂
• 1.8.2 优化树脂柱层析工艺
• 1.8.3 考察结晶法纯化大豆皂苷
• 第二章 柱层析法纯化大豆皂苷-树脂的优选
• 2.1 仪器与材料
• 2.2 树脂洗脱吸附过程的各类参数
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 树脂的预处理与实验方法
• 2.3.2 大豆皂苷的定量分析方法
• 2.3.3 静态吸附法优选树脂
• 2.3.4 动态吸附法优选树脂
• 2.4 结果与讨论
• 2 4 1 HPLC-UV分析结果
• 2 4 2 HPLC-ELSD分析结果
• 2.4.3 静态法优选树脂结果
• 2.4.4 动态法优选树脂结果
• 2.5 本章小结
• 第三章 11#树脂的吸附分离工艺研究
• 3.1 仪器与材料
• 3.2 静态吸附特性的考察
• 3.2.1 静态吸附实验方法
• 3.2.2 静态吸附实验结果与讨论
• 3.2.3 静态吸附性能
• 3.2.4 静态脱附性能
• 3.3 动态吸附性能
• 3.3.1 实验方法
• 3.3.2 结果与讨论
• 3.4 柱层析工艺优化
• 3.4.1 实验方法
• 3.4.2 洗脱剂优选
• 3.4.3 柱层析上样及洗脱条件优化
• 3.5 树脂重复上样及再生性能
• 3.5.1 11#树脂重复上样性能
• 3.5.2 11#树脂再生方法研究
• 3.6 本章小结
• 第四章 结晶法纯化大豆皂苷
• 4.1 前言
• 4.1.1 结晶溶剂
• 4.1.2 溶解样品
• 4.1.3 脱色
• 4.1.4 冷却结晶
• 4.1.5 晶体的干燥
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验仪器及试剂
• 4.2.2 大豆皂苷分析方法
• 4.2.3 大豆皂苷结晶方法
• 4.3 结晶溶剂的优选
• 4.3.1 甲醇结晶效果
• 4.3.2 乙醇结晶效果
• 4.3.3 异丙醇结晶效果
• 4.3.4 丙酮结晶效果
• 4.4 结晶工艺的优化
• 4.4.1 初始浓度对结晶的影响
• 4.4.2 析晶温度对结晶的影响
• 4.4.3 析晶时间对结晶的影响
• 4.4.4 降温速率的影响
• 4.4.5 晶种对结晶的影响
• 4.4.6 消泡剂对结晶的考察
• 4.4.7 原料大豆皂苷中含量的影响
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢