红花籽苯丙烯酰5-羟色胺提取纯化及活性研究

红花籽苯丙烯酰5-羟色胺提取纯化及活性研究

论文摘要

苯丙烯酰-5-羟色胺化合物(PAHA)具有清除自由基、抗氧化、抗肿瘤和强紫外吸收等活性,正日益受到关注,已有研究主要集中于各PAHA物质的分离、鉴定及其药理方面,而适合于工业化的提取纯化研究却很少,为此,本文以红花籽中二个主要PAHA,即香豆酰-5-羟色胺(CS)和阿魏酰-5-羟色胺(FS)为研究重点,在建立PAHA定量分析方法基础上,采用醇法浸取、生物转化、大孔树脂和硅胶吸附组合技术,进行了从红花籽粕中提取纯化PAHA工艺的研究,旨在得到回收率和纯度高且易于产业化的工艺条件。论文建立了快速检测PAHA的反相高效液相色谱分析方法,线性范围50-2000 ng,平均加标回收率99.0%,重复测定的变异系数小于3.2%;建立了艾氏试剂测定PAHA总量的分光光度法,线性范围0.05-0.25 mmol/L,平均加标回收率99.5%,重复测定的变异系数小于2.0%。两种方法的测定结果令人满意。由正交法确定了60%乙醇回流浸提红花籽PAHA的优化工艺条件,提取得率和纯度分别为9.96%和7.87%,PAHA得率为0.784%。浸出过程符合缩芯模型,受孔内扩散所控制。当物料粒度为35-80目时,模型可较好描述PAHA浸出动力学过程,误差20%以内。通过响应面法确定了β-D-葡萄糖苷酶转化香豆酰-5-羟色胺单葡萄糖苷(CSG)、阿魏酰-5-羟色胺单葡萄糖苷(FSG)为CS、FS的优化工艺条件,CSG、FSG的转化率均达90%以上,酶转化物中CS和FS总量由转化前的6.40%提高1.22倍,至7.76%。2-羟基牛蒡子苷等杂质含量下降,提取物品质提高。研究建立了XDA-1大孔吸附树脂柱层析法纯化PAHA的方法,确定了恒组成溶剂洗脱和分步洗脱条件。恒组成溶剂洗脱时,产物中CS和FS总量由7.76%提高到58.1%,较粗提物提高7.5倍,收率84.4%。分步洗脱时,产物中CS和FS总量由3.68%提高到47.0%,较粗提物提高12.8倍,收率为72.9%。在此基础上,建立了硅胶柱层析进一步精制PAHA的方法,产品纯度由58.1%提高至90.4%,收率87.2%。采用熔点测定、紫外和红外光谱、高压液相色谱/质谱、核磁共振谱对C18层析柱分离得到的二个PAHA单体进行了结构鉴定,经与文献对照,分别确认为香豆酰-5-羟色胺(CS)和阿魏酰-5-羟色胺(FS),结构为反式。表明提取纯化和生物转化过程对CS、FS的化学结构无明显影响。采用DPPH·法、邻二氮菲法、邻苯三酚自氧化法和Rancimat法研究了四种PAHA化合物(FS、CS、CSG、FSG)的清除自由基活性,结果表明,清除自由基能力依次为CS≈FS>FSG>CSG,并存在浓度依赖关系。采用噻唑蓝法(MTT)初步研究了四种PAHA化合物的体外抗肿瘤活性。结果表明,CS、FS对肺癌细胞H446、肝癌细胞HepG-2、黑素瘤细胞B16具有一定的抑制癌细胞增殖活性,并存在浓度依赖关系,而对乳腺癌细胞MCF-7、MB-231无抑制活性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 缩略语
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 红花资源利用概述
  • 1.2 苯丙烯酰-5-羟色胺研究进展
  • 1.2.1 苯丙烯酰-5-羟色胺的基本结构和理化性质
  • 1.2.2 苯丙烯酰-5-羟色胺的植物分布和存在方式
  • 1.2.3 苯丙烯酰-5-羟色胺的生物合成
  • 1.2.4 苯丙烯酰-5-羟色胺的分析方法
  • 1.2.5 苯丙烯酰-5-羟色胺的提取纯化
  • 1.2.6 苯丙烯酰-5-羟色胺的生物活性
  • 1.3 立题依据和意义
  • 1.4 主要研究内容
  • 参考文献
  • 第二章 红花籽苯丙烯酰-5-羟色胺的定量分析
  • 2.1 前言
  • 2.2 反相高效液相色谱法测定苯丙烯酰-5-羟色胺的研究
  • 2.2.1 材料和试剂
  • 2.2.2 方法
  • 2.2.3 结果与讨论
  • 2.3 分光光度法测定苯丙烯酰-5-羟色胺总量的研究
  • 2.3.1 材料与试剂
  • 2.3.2 方法
  • 2.3.3 结果与讨论
  • 2.4 本章小结
  • 参考文献
  • 第三章 苯丙烯酰-5-羟色胺醇法提取工艺及其动力学研究
  • 3.1 前言
  • 3.2 材料与试剂
  • 3.3 方法
  • 3.3.1 红花籽苯丙烯酰-5-羟色胺的提取
  • 3.3.2 萃取动力学模型的建立
  • 3.3.3 苯丙烯酰-5-羟色胺的测定
  • 3.3.4 2-羟基牛蒡子苷的测定
  • 3.4 结果与讨论
  • 3.4.1 提取温度对提取效果的影响
  • 3.4.2 料液比对提取效果的影响
  • 3.4.3 原料粒度对提取效果的影响
  • 3.4.4 提取时间对提取效果的影响
  • 3.4.5 正交实验
  • 3.4.6 萃取动力学模型
  • 3.5 本章小结
  • 参考文献
  • 第四章 苯丙烯酰-5-羟色胺糖苷的酶法转化
  • 4.1 前言
  • 4.2 材料与试剂
  • 4.3 方法
  • 4.3.1 糖苷的酶法转化和工艺条件优化
  • 4.3.2 苯丙烯酰-5-羟色胺的检测
  • 4.3.3 2-羟基牛蒡子苷的检测
  • 4.4 结果与讨论
  • 4.4.1 反应温度对糖苷转化率的影响
  • 4.4.2 pH对糖苷转化率的影响
  • 4.4.3 粗提物浓度对糖苷转化率的影响
  • 4.4.4 加酶量对糖苷转化率的影响
  • 4.4.5 响应面分析
  • 4.4.6 酶转化进程曲线
  • 4.5 本章小结
  • 参考文献
  • 第五章 大孔树脂和硅胶柱层析纯化苯丙烯酰-5-羟色胺的研究
  • 5.1 前言
  • 5.2 材料和试剂
  • 5.3 方法
  • 5.3.1 大孔树脂的预处理和再生
  • 5.3.2 大孔树脂静态吸附试验
  • 5.3.3 初选大孔树脂的吸附性能试验
  • 5.3.4 大孔树脂动态吸附试验
  • 5.3.5 硅胶柱层析纯化
  • 5.3.6 苯丙烯酰-5-羟色胺的测定
  • 5.3.7 刺槐素的测定
  • 5.4 结果与讨论
  • 5.4.1 大孔树脂的初选
  • 5.4.2 初选大孔树脂的吸附性能试验
  • 5.4.3 XDA-1树脂拄层析穿透曲线和动态吸附容量
  • 5.4.4 上样液浓度对XDA-1树脂柱动态吸附的影响
  • 5.4.5 上样液流速对XDA-1树脂柱动态吸附的影响
  • 5.4.6 洗脱液和洗脱方式的选择
  • 5.4.7 XDA-1柱层析优化条件下的吸附解析试验
  • 5.4.8 硅胶柱层析纯化
  • 5.5 本章小结
  • 参考文献
  • 第六章 阿魏酰-5-羟色胺和香豆酰-5-羟色胺的鉴定
  • 6.1 前言
  • 6.2 材料和试剂
  • 6.3 方法
  • 6.3.1 阿魏酰-5-羟色胺和香豆酰-5-羟色胺的分离制备
  • 6.3.2 纯度测定
  • 6.3.3 熔点测定
  • 6.3.4 红外光谱测定(IR)
  • 6.3.5 液相色谱/电喷雾电离质谱鉴定(HPLC/ESI-MS)
  • 6.3.6 核磁共振鉴定(NMR)
  • 6.4 结果和讨论
  • 6.4.1 纯度测定
  • 6.4.2 熔点
  • 6.4.3 UV鉴定
  • 6.4.4 IR鉴定
  • 6.4.5 MS鉴定
  • 6.4.6 NMR鉴定
  • 6.5 本章小结
  • 参考文献
  • 第七章 苯丙烯酰5-羟色胺抗自由基和体外抗肿瘤活性初步研究
  • 7.1 前言
  • 7.2 材料和试剂
  • 7.3 方法
  • 7.3.1 香豆酰-5-羟色胺单葡萄糖苷和阿魏酰-5-羟色胺单葡萄糖苷的分离制备
  • 7.3.2 清除二苯代苦味肼基自由基活性的测定(DPPH·法)
  • 7.3.3 清除羟自由基活性测定(邻二氮菲比色法)
  • 7.3.4 清除超氧阴离子活性的测定(邻苯三酚自氧化法)
  • 7.3.5 大豆油氧化稳定性测定(Rancimat法)
  • 7.3.6 抑制肿瘤细胞增殖活性的测定
  • 7.4 结果与讨论
  • 7.4.1 清除二苯代苦味肼基自由基活性(DPPH·法)
  • 7.4.2 清除·OH活性(邻二氮菲法)
  • -活性(邻苯三酚自氧化法)'>7.4.3 清除O2·-活性(邻苯三酚自氧化法)
  • 7.4.4 大豆油氧化稳定性研究(Rancimat法)
  • 7.4.5 体外抗肿瘤活性
  • 7.4.6 抗自由基机理和构效关系初探
  • 7.5 本章小结
  • 参考文献
  • 主要结论与展望
  • 论文创新点
  • 致谢
  • 附录
  • 相关论文文献

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