夏枯草黄酮的提取、纯化及其生物活性研究

论文摘要

夏枯草为唇形科夏枯草属植物夏枯草的干燥成熟果穗,因“此草夏至后即枯”得名,具有消肿止痛、清火明目、散结等功效,是我国传统的中草药。夏枯草中的主要活性成分为黄酮类化合物、甾醇类及其苷类化合物、香豆素化合物、三萜及其苷类化合物、挥发油、苯丙素类化合物、有机酸等。到目前为止,对夏枯草中的黄酮类化合物提取、分离纯化以及产品的生物活性未见有系统的报道,影响了夏枯草活性成分的开发和利用。本文对夏枯草中的黄酮化合物进行了较为系统的研究,旨在充分利用这一丰富的药材资源,为研究开发我国具有自主知识产权的新药提供科学的依据。主要研究内容及实验结果如下：1.对夏枯草的常规成分进行了分析。结果如下（g/100 g,干重）：总灰分含量为12.55,蛋白质含量为9.77,总糖含量为10.21,还原糖含量为1.32,脂肪含量为4.91,总多酚含量为2.78。采用火焰原子吸收法测定了夏枯草中的Mn、Cu、Mg、Fe、Ca、Zn、Cd等元素。结果表明,夏枯草中含有较为丰富的微量元素。2.通过3种不同的提取方法（溶剂回流法、超声辅助提取法、微波辅助提取法）的比较,同时结合响应曲面的优化对夏枯草中的黄酮化合物进行提取。结果发现,溶剂回流法优于其他两种提取方法,其最佳提取条件为：乙醇体积分数为20%、提取温度为97.8℃、提取时间为3.2 h、液固比40：1,在此条件下夏枯草黄酮得率为5.72%。3.通过静态吸附、静态解吸及吸附动力学研究,对D101、AB-8、NKA-9和NKA-Ⅱ4种大孔吸附树脂进行筛选,发现AB-8树脂对夏枯草黄酮有较好的吸附和解析能力,同时对AB-8树脂分离纯化夏枯草中总黄酮的工艺条件进行了优化。结果表明,弱极性树脂AB-8的吸附率为90.29%,解吸率为81.29%,是性能良好的总黄酮吸附剂,其最佳条件为：上样浓度3.732 mg/mL,pH为5左右,上样流速2 mL/min,洗脱液乙醇体积分数40%,解吸液体积5 BV,解吸流速1.5 mL/min。经AB-8大孔树脂纯化后,夏枯草乙醇提取物中总黄酮的纯度由46.25%提高到81.58%。4.通过测定纯化后的夏枯草黄酮对DPPH和羟基自由基的清除能力、总还原能力、总抗氧化能力、β-胡萝卜素的漂白实验来研究其抗氧化能力。结果表明,纯化后的夏枯草黄酮具有良好的抗氧化能力,可作为一种新型的天然抗氧化剂。5.选取大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、黑曲霉、米曲霉等5种菌种,用纯化后的的夏枯草黄酮进行体外抑菌实验,对最低抑菌浓度、最低致死浓度和抑菌圈进行测定。实验结果表明,夏枯草黄酮对细菌有较强的抑制作用,而对于霉菌则效果不明显。夏枯草黄酮对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌的最低抑菌浓度分别为1.5625 mg/mL、1.5625 mg/mL.3.125 mg/mL,最低致死浓度分别为3.125 mg/mL、3.125 mg/mL、6.25 mg/mL。因此,夏枯草黄酮可以作为一种理想的抑菌添加剂使用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 缩写符号和代号
• 第1章 综述
• 1.1 夏枯草化学成分研究
• 1.1.1 黄酮类化合物
• 1.1.2 甾醇类化合物
• 1.1.3 三萜类化合物
• 1.1.4 香豆素类化合物
• 1.1.5 苯丙素类化合物
• 1.1.6 有机酸
• 1.1.7 糖类
• 1.1.8 挥发油
• 1.2 夏枯草药理作用
• 1.2.1 降糖作用
• 1.2.2 降压、降血脂作用
• 1.2.3 抗菌、抗病毒作用
• 1.2.4 抗炎、免疫抑制作用
• 1.2.5 抗肿瘤作用
• 1.3 黄酮类化合物概述
• 1.3.1 黄酮类化合物的提取
• 1.3.2 黄酮类化合物的纯化
• 1.3.3 黄酮类化合物的生物活性
• 1.4 课题研究意义及主要内容
• 1.4.1 研究意义
• 1.4.2 主要研究内容
• 第2章 夏枯草主要营养成分研究
• 2.1 实验设备与试剂
• 2.1.1 实验原料
• 2.1.2 实验设备
• 2.1.3 实验试剂
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 夏枯草中灰分含量的测定
• 2.2.2 夏枯草中蛋白质含量的测定
• 2.2.3 夏枯草中还原糖含量的测定
• 2.2.4 夏枯草中总糖含量的测定
• 2.2.5 夏枯草中脂肪含量的测定
• 2.2.6 夏枯草中总多酚含量的测定
• 2.2.7 夏枯草中微量元素的测定
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 夏枯草中常规成分分析
• 2.3.2 夏枯草中微量元素分析
• 2.4 小结
• 第3章 夏枯草中黄酮类化合物的提取工艺研究
• 3.1 实验设备与试剂
• 3.1.1 实验设备
• 3.1.2 实验试剂
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 芦丁标准曲线的绘制
• 3.2.2 样品中黄酮类化合物的测定
• 3.2.3 超声辅助提取法提取
• 3.2.4 微波辅助提取法提取
• 3.2.5 溶剂回流法提取
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 超声辅助提取法提取
• 3.3.2 微波辅助提取法提取
• 3.3.3 溶剂回流提取法提取
• 3.4 小结
• 第4章 夏枯草黄酮类化合物的纯化工艺研究
• 4.1 实验设备与试剂
• 4.1.1 实验设备
• 4.1.2 实验试剂
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 夏枯草总黄酮的测定方法
• 4.2.2 上柱前样液中黄酮纯度的计算
• 4.2.3 上柱前样液中黄酮纯度的计算
• 4.2.4 夏枯草总黄酮上样液的制备
• 4.2.5 树脂的预处理
• 4.2.6 大孔吸附树脂对夏枯草黄酮吸附率和解析率的测定
• 4.2.7 大孔吸附树脂对夏枯草黄酮的静态吸附率动力学特性试验
• 4.2.8 AB-8大孔吸附树脂纯化夏枯草黄酮的条件优化
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 大孔吸附树脂的筛选
• 4.3.3 AB-8纯化夏枯草黄酮的条件优化
• 4.4 小结
• 第5章 夏枯草黄酮类化合物的生物活性研究
• 5.1 实验设备与试剂
• 5.1.1 实验设备
• 5.1.2 实验试剂
• 5.2 实验方法
• 5.2.1 夏枯草黄酮抗氧化能力的测定
• 5.2.2 夏枯草黄酮抑菌能力的测定
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 夏枯草黄酮的抗氧化能力
• 5.3.2 夏枯草黄酮的抑菌能力
• 5.4 小结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间的研究成果