苦楝树皮有效成分提取分离及生物活性的研究

论文摘要

本文以苦楝树皮为原料进行了有效成分苦楝素的提取分离方法及其生物活性的研究。探讨了有机溶剂提取、超临界CO2流体萃取、微波辅助提取及超声波提取的各种影响因素，并筛选出较佳的工艺条件。进行了苦楝提取物及其活性成分对大叶黄杨尺蠖的杀虫活性的研究；同时也进行了不同溶剂的苦楝提取物对两种真菌（黑曲霉、绿色木霉）的抑菌实验；并采用多种分离手段对苦楝树皮有效成分的分离与纯化进行了研究。主要研究结果如下： 首次系统地对比研究了从苦楝树皮中提取苦楝素的4种方法，通过实验，得出了不同提取方法的最佳条件。超临界CO2萃取在萃取温度45℃、压力20MPa、夹带剂60％乙醇的情况下萃取2h，苦楝素的萃取率为0.850％；微波辅助提取法，以60％乙醇为溶剂，料液比为1：9（g：mL，下同），微波功率340W，辐射时间40S，苦楝素的提取率为0.693％；超声波提取法，以60％乙醇为溶剂，料液比为1：9，超声波作用时间为30min，超声波功率为200W，苦楝素的提取率为0.715％。将上述3种提取方法与传统的有机溶剂提取法进行详细的比较，结果表明：对于苦楝素提取，超声波提取法最好。 首次对林业害虫大叶黄杨尺蠖进行了杀虫活性的研究，实验结果表明：苦楝树皮提取物对大叶黄杨尺蠖具有一定的拒食和胃毒作用，苦楝树皮中甲醇提取液和氯仿提取液对大叶黄杨尺蠖幼虫具有强烈的拒食和毒杀作用，当浓度为400ppm时对4龄幼虫24h的拒食率大于80％，处理后72h校正死亡率在93％以上。测定结果表明，苦楝杀虫活性成分主要集中在氯仿萃取物中。氯仿萃取物对大叶黄杨尺蠖的拒食和毒杀作用与苦楝素化合物相比较活性很相近，在实际应用中可直接采用氯仿萃取物作为杀虫试剂。 用苦楝树皮和苦楝果实的不同溶剂和不同浓度的提取物对两种真菌（黑曲霉、绿色木霉）进行了抑菌活性试验，结果发现不同溶剂和不同浓度的提取液对供试菌的抑菌活性效果不同。苦楝树皮提取液对供试菌的抑制效果整体看比苦楝果实好；苦楝树皮乙醇提取液抑菌活性最强，对绿色木霉和黑曲霉都有很好的抑菌活性。最低抑菌浓度的试验表明：苦楝树皮乙醇提取液对绿色木霉和黑曲霉的最低抑菌浓度均为0.5％，甲醇提取物对黑曲霉和绿色木霉的最低抑菌浓度为2％。 苦楝树皮中苦楝素分析与检测结果表明：苦楝素的分子式为C30H38O11熔点为244～245℃，苦楝素纸层析测定苦楝素的比移值Rf值为0.77（展开剂：异丙醇-甲酰胺-水15：5：80，26～28℃）。比旋光度[α]D16-6.25（乙醇溶液），紫外UVλmax（无水乙醇）为213nm，红外光谱图在3486cm-1、2925cm-1、1735cm-1、1637cm-1、1243cm-1、1065cm-1、880cm-1有主要特征峰。苦楝素通过液-质联用分析仪测得苦楝素的分子量为574.6。通过质谱分析仪的计算机检索以及结构分析得出苦楝素的分子结构。 以上研究结果为综合利用我国苦楝树资源开辟了一条新的途径。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 苦楝简介
• 1.2 楝属植物的生物活性研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.2.3 杀虫的毒力测定概述
• 1.2.3.1 测定的原理
• 1.2.3.2 测定方法
• 1.3 苦楝素提取方法的研究现状
• 2流体萃取研究现状'>1.3.1 超临界CO₂流体萃取研究现状
• 2萃取法的基本原理'>1.3.1.1 超临界CO₂萃取法的基本原理
• 1.3.1.2 超临界流体技术的特点
• 1.3.1.3 超临界萃取工艺的研究
• 1.3.1.4 SFE在中药化学成分研究中的应用
• 1.3.2 超声波提取的研究现状
• 1.3.2.1 超声波作用基本原理
• 1.3.2.2 超声波在植物有效成分提取中的应用
• 1.3.3 微波萃取技术
• 1.3.3.1 微波萃取的原理
• 1.3.3.2 微波提取的动力学过程
• 1.3.3.3 微波萃取的特点及应用
• 1.4 楝属植物具有活性成分化合物的提取分离研究现状
• 1.5 论文研究的目的、意义和内容
• 第二章 苦楝提取物的提取方法及提取工艺的研究
• 2.1 有机溶剂提取法及提取工艺的研究
• 2.1.1 浸提原理
• 2.1.2 浸提溶剂的确定
• 2.1.3 实验部分
• 2.1.3.1 仪器、试剂与材料
• 2.1.3.2 苦楝树皮的吸水倍数、膨胀系数、容积重的确定
• 2.1.3.3 苦楝树皮中苦楝素含量的测定
• 2.1.3.4 苦楝素提取方法及其定量分析
• 2.1.3.5 苦楝树皮中提取物得率测定
• 2.1.4 结果与讨论
• 2.1.4.1 苦楝树皮的吸水倍数、膨胀系数、容积重的测定
• 2.1.4.2 原料的选择
• 2.1.4.3 提取条件的选择
• 2.1.4.4 提取条件优化试验设计
• 2.1.4.5 提取次数的确定
• 2.1.5 小结
• 2萃取苦楝素的研究'>2.2 超临界CO₂萃取苦楝素的研究
• 2.2.1 实验部分
• 2.2.1.1 仪器、试剂与材料
• 2萃取'>2.2.1.2 超临界CO₂萃取
• 2.2.1.3 苦楝素提取率的测定
• 2萃取工艺流程示意图'>2.2.1.4 超临界CO₂萃取工艺流程示意图
• 2萃取工艺流程图'>2.2.1.5 超临界CO₂萃取工艺流程图
• 2萃取装置图'>2.2.1.6 超临界CO₂萃取装置图
• 2.2.2 结果与讨论
• 2流体萃取压力对苦楝素提取率的影响'>2.2.2.1 超临界CO₂流体萃取压力对苦楝素提取率的影响
• 2流体萃取温度对苦楝素提取率的影响'>2.2.2.2 超临界CO₂流体萃取温度对苦楝素提取率的影响
• 2流体萃取时间对苦楝素提取率的影响'>2.2.2.3 超临界CO₂流体萃取时间对苦楝素提取率的影响
• 2.2.3 小结
• 2.3 超声波法提取苦楝素的研究
• 2.3.1 超声波提取的基本原理
• 2.3.2 实验部分
• 2.3.2.1 仪器、试剂与材料
• 2.3.2.2 超声波法提取
• 2.3.2.3 苦楝素提取率的测定
• 2.3.2.4 超声波法提取设备装置图
• 2.3.3 结果与讨论
• 2.3.3.1 超声波功率对苦楝素提取率的影响
• 2.3.3.2 超声波作用时间对苦楝素提取率的影响
• 2.3.3.3 提取次数对提取效果的影响
• 2.3.3.4 物料粒度的选择
• 2.3.5 小结
• 2.4 微波法提取苦楝素的研究
• 2.4.1 微波法提取原理
• 2.4.2 实验部分
• 2.4.2.1 仪器、试剂与材料
• 2.4.2.2 微波法提取
• 2.4.2.3 苦楝素提取率的测定
• 2.4.2.4 微波法提取设备装置图
• 2.4.3 结果与讨论
• 2.4.3.1 微波辐射功率、辐射时间对苦楝素提取率的影响
• 2.4.3.2 四种提取方法的的比较
• 2.4.4 小结
• 第三章 苦楝树皮有效成分的提取与分离
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 仪器、试剂与材料
• 3.1.2 苦楝树皮提取物的提取
• 3.1.3 苦楝树皮有效成分的分离与精制
• 3.1.3.1 液-液萃取法对苦楝树皮有效成分的进行分离与纯化
• 3.1.3.2 液-液萃取法对苦楝树皮有效成分分离与纯化工艺流程图
• 3.1.4 柱层析法对苦楝树皮有效成分的分离与精制
• 3.1.5 液-液分配柱色谱对苦楝树皮有效成分分离与精制
• 3.1.6 用薄层色谱TLC跟踪检测
• 3.1.7 纸层析及苦楝素斑点的洗脱
• 3.1.7.1 苦楝素显色后吸收峰的测定
• 3.1.7.2 苦楝素显色时间对反应的影响及其稳定性的实验
• 3.1.7.3 标准曲线的绘制
• 3.1.7.4 苦楝素的纸层离定量及回收率试验
• 3.1.8 苦楝树皮中有效成分的含量与季节的变化关系
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 苦楝素显色后吸收峰的测定
• 3.2.2 苦楝素显色时间对反应的影响及其稳定性的实验
• 3.2.3 苦楝素标准曲线的绘制
• 3.2.4 苦楝素的纸层离定量及回收率试验结果与分析
• 3.2.5 苦楝树皮中有效成分的含量与季节的变化关系
• 3.2.6 楝属植物薄层TLC鉴别
• 3.2.7 楝属植物有效成分测定
• 3.2.8 苦楝树皮中苦楝素分析与检测
• 3.2.8.1 苦楝素熔点测定
• 3.2.8.2 苦楝素比旋度的测定
• 3.2.8.3 苦楝树皮中苦楝素红外光谱分析
• 3.2.8.4 苦楝树皮中苦楝素紫外光谱分析
• 3.2.8.5 苦楝树皮中苦楝素液-质联用分析
• 3.2.8.6 苦楝树皮中苦楝素纸层析
• 3.2.8.7 苦楝树皮中苦楝素质谱分析
• 3.3 小结
• 第四章 苦楝的不同溶剂提取分离物对大叶黄杨尺蠖的拒食和毒杀
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 仪器与试剂
• 4.1.2 实验材料
• 4.1.3 实验方法
• 4.1.3.1 不同溶剂提取液的制备
• 4.1.3.2 氯仿萃取物的制备
• 4.1.3.3 柱层析分离馏份的制备
• 4.1.3.4 拒食活性测定
• 4.1.3.5 毒杀作用测定
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 不同溶剂提取的结果
• 4.2.2 苦楝树皮不同溶剂提取液对大叶黄杨尺蠖的拒食性和杀虫活性
• 4.2.2.1 苦楝树皮不同溶剂提取液对大叶黄杨尺蠖的拒食作用
• 4.2.2.2 苦楝树皮不同溶剂提取液对大叶黄杨尺蠖的毒杀活性
• 4.2.3 氯仿萃取物对大叶黄杨尺蠖的拒食和毒杀活性
• 4.2.4 苦楝素对大叶黄杨尺蠖的拒食和毒杀活性
• 4.3 小结
• 第五章 苦楝提取物抑菌活性的研究
• 5.1 实验部分
• 5.1.1 仪器、试剂与材料
• 5.1.2 苦楝树皮和果实抑菌提取物的提取
• 5.1.3 试验用菌的制备
• 5.1.4 抑菌载体的制备
• 5.1.5 抑菌试验
• 5.1.6 最小抑菌浓度（MIC）的确定
• 5.2 苦楝树皮和果实提取物抑菌活性流程图
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 溶剂提取的结果
• 5.3.2 苦楝树皮和果实提取物抑菌活性实验结果
• 5.3.3 最低抑菌浓度（MIC）的确定
• 5.4 小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 攻读博士学位期间所发表的论文
• 详细摘要