论文摘要
原花青素是广泛存在于植物组织中的一类聚多酚类混合物,其具有较强的捕集和清除氧自由基的能力,能有效防止氧自由基引发的多种疾病,降低中风、肿瘤、癌症等发病危险。在对52种不同植物原料原花青素含量进行测定的基础上,发现其中地榆的原花青素含量最高。我国地榆资源丰富,在多个省份均有广泛分布,从地榆中提取原花青素物质对于充分利用地榆植物资源和提高产品的附加价值具有实际意义。本文主要从以下几个方面对地榆中原花青素进行试验研究:一是确定原花青素含量的测定方法,选择提取地榆原花青素的最佳溶剂,在此基础上研究地榆原花青素的最佳提取工艺;二是选择合适的大孔吸附树脂用以分离、纯化地榆原花青素,对地榆原花青素在大孔吸附树脂上的吸附和洗脱特性进行研究,并对纯化物进行红外光谱分析;三是采用葡聚糖凝胶Sephadex LH-20进一步分离地榆原花青素,并采用高效液相色谱(HPLC)进行初步分析;四是探讨了地榆原花青素的体外抗氧化活性和抑菌特性。研究结果表明:1.香草醛-硫酸法测定原花青素结果稳定,以(+)-儿茶素为标准品时,在0-0.35mg·mL-1浓度范围内线性较好,标准曲线方程为Y=2.0458X+0.0093,方程的R2=0.9953。香草醛-硫酸法重现性好、线性范围宽,适用于测定尚无其精确原花青素标准品的植物新资源;同时,由于此法对体系水分含量极为敏感,其吸光值随体系初始水分含量的增大而迅速降低,在测定过程中必须严格保证体系无水。2.丙酮、乙醇和甲醇三种溶剂在最适浓度下,对地榆中原花青素的提取能力大小顺序为:丙酮>乙醇>甲醇;鉴于丙酮易于与原花青素以氢键形式缔合,有利于原花青素的选择性提取,因此选抒丙酮为提取溶剂。3.基于二次回归旋转组合设计超声波辅助提取试验结果表明:提取时间(X1)、液料比(X3)、提取时间的平方项(X12)、丙酮浓度平方项(X22)和液料比平方项(X32)对地榆原花青素的提取在α=0.01水平达到极显著;丙酮浓度(X2)、丙酮浓度和液料比的交互项(X2X3)在α=0.05水平显著。三个因素对影响地榆原花青素提取率的大小顺序依次为:丙酮浓度(X2)>提取时间(X1)>液料比(X3)。通过DPS软件分析,得到最佳提取技术参数为:超声提取时间20min、丙酮溶液浓度70%、液料比25∶1;以此条件进行试验,得到提取量平均值为78.11mg·g-1,与回归方程理论计算的提取量值77.99mg·g-1相差4.34%;通过对试验结果的优化,得到了以3个因素为自变量、以原花青素提取量为因变量的回归方程:Y=75.31591+2.20690X1+1.54104X2+3.25183X3-3.13318X12-2.10788X22-1.98944X32+1.97750X2X34.大孔吸附树脂AB-8、LSA-800B的静态吸附、洗脱试验和静态吸附动力学研究结果表明:LSA-800B树脂对地榆原花青素的吸附率和解析率分别为83.4%和88.0%,均优于AB-8树脂;两种树脂均在6h内大量吸附原花青素,随后逐渐达到吸附平衡;其中LSA-800B树脂对原花青素的吸附量优于AB-8树脂,并且能较快达到吸附平衡:冈此,选择LSA-800B树脂作为地榆原花青素纯化用树脂。5.大孔吸附树脂LSA-800B动态洗脱试验结果表明:无水乙醇对其吸附的原花青素具有很强的洗脱作用,用四倍树脂床体积的乙醇基本上可以将原花青素完全洗脱;洗脱峰对称性良好,同收率为93.2%;收集液冷冻干燥后,测定原花青素干粉纯度为95.6%。6.地榆原花青素红外光谱显示:其特征骨架振动主要集中在3600-3000cm-1、1700-1000cm-1和850-650cm-1区域;其中,包括原花青素分子羟基的伸缩振动峰、苯环的骨架振动特征吸收峰、C环中的C-O-C和C-H伸缩振动峰。7.葡聚糖凝胶Sephadex LH-20分离和HPLC分析结果表明:Sephadex LH-20对地榆原花青素分离效果较好,能够得到四个分离组分F-1、F-2、F-3、F-4;地榆原花青素色谱峰的保留时间几乎都在17-45min的范围内,对照标准品,可以发现(+)-儿茶素、(-)-表儿茶素的色谱峰。8.体外抗氧化试验结果表明:地榆原花青素的总抗氧化能力随着浓度的增加而增强,1g地榆原花青素相当于8.629mmol FeSO4的抗氧化能力;其对[DPPH·]具有很强的清除作用,随质量浓度的增加而快速增强,半数清除率(IC50)为0.245mg·mL-1;其对[·OH]的清除能力随质量浓度的增加而增大,IC50为1.117mg·mL-1;其对[O2-·]具有极强的清除作用,在较低的质量浓度下即有很好的清除效果,IC50为0.015mg·mL-1。9.最低抑菌浓度(MIC)测定结果表明:地榆原花青素对金黄色葡萄球菌的抑制作用最强,同时对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和蜡样杆菌均有较强的抑制作用。