益智的抗氧化作用及成分研究

论文摘要

益智具有能滋补、健胃的药效,能治疗多唾、夜多小便,是我国海南省重点发展的药材。但关于益智的活性成分的提取及其抗氧化作用的专题研究尚罕见报道。本课题利用超临界二氧化碳萃取技术成功地提取益智抗氧化活性物质,通过有机溶剂法进行分离提纯,测定其活性成分的含量和鉴定其抗氧化成分,并初步探讨其清除自由基的作用机理,为益智的开发利用提供基础研究数据。主要研究内容和结果如下:1.益智的有效抗氧化成分的提取运用超临界CO2分离技术萃取益智仁中的抗氧化活性物质,以l,1-二苯基苦基苯肼（DPPH）清除率和过氧化值为检验指标,不同条件萃取的益智精油对花生油的抗氧化性顺序是:40℃,15 MPa的萃取油>BHT（2,6-二叔丁基对甲酚）>25 MPa,35℃的萃取油>50℃,12 MPa的萃取油>25 MPa, 35℃（乙醇夹带）的萃取油。超临界CO2萃取益智精油对DPPH清除率明显高于水蒸汽萃取精油,其中,以40℃,15 MPa的萃取油对DPPH清除率最高;高温萃取油对DPPH清除率有所降低。气质分析表明超临界CO2萃取法和水蒸气萃取法的精油组分及其含量相差较大。在两种方法提取的精油中,主要组分相同,但各组分的含量有差异;同时,超临界二氧化碳提取精油在温度和压力及夹带剂的添加对萃取产物有一定影响,温度升高和增大压力及夹带剂的添加提高诺卡酮、益智酮A的含量,在操作压力范围为15-20MPa,温度40-50℃,流量20kg/h,萃取时间为2h的萃取条件下,益智酮A和诺卡酮萃取率最大。通过比较超临界二氧化碳萃取益智精油及渣的水提取物、正丙醇提取物和乙酸乙酯提取物对亚油酸的72h抗氧化能力,发现水提取物的抗氧化能力较强,正丙醇提取物略高于超临界二氧化碳萃取益智精油,而乙酸乙酯提取物对亚油酸的抗氧化能力最差,说明益智的抗氧化活性物质具有较强的极性。2.益智中抗氧化活性成分的分离纯化及鉴定益智精油有着特殊的药理作用。为了探讨药理成分与抗氧化性的关系,从益智丙酮提取物中分离和纯化具有清除DPPH自由基的化合物。通过采用柱层析、TLC和HPLC、GC-MS等方法对益智丙酮提取物进行分离纯化,得到化合物I、化合物II、化合物III。它们清除DPPH自由基的大小顺序是化合物III>化合物II>化合物I。经鉴定,化合物I、化合物II、化合物III分别为细辛醚、诺卡酮、益智酮A。益智酮A的抗氧化性最好,诺卡酮次之。运用分子力学和量子化学计算的方法,研究益智酮A与其类似物姜黄色素抗氧化性的构效关系。从电荷、键长和生成热之差分析益智酮A与姜黄色素的抗氧化性,结果表明益智酮A的姜黄色素因具有相同的结构而具有类似的抗氧化性,但因所带的电荷和生成热之差不同而存在抗氧化性强弱的差异。3.抗氧化活性的测定通过比较不同浓度乙醇溶液（50%、75%、95%）洗脱聚酰胺柱,得到益智黄酮,并以芦丁为标准品,采用比色法测定总黄酮含量。50%乙醇溶液的提取物的黄酮含量最高为4.6g/kg;在以50%、75%、95%乙醇溶液梯度洗脱聚酰胺柱得到的提取液中,以75%乙醇溶液提取的黄酮纯度最高。在对75%乙醇溶液聚酰胺洗脱液薄层层析分离时得到黄酮与β-谷甾醇和豆甾酮（stigmast-4-en-3-one）。测定了益智超临界CO2提取物及其渣提取物的黄酮含量:乙酸乙酯提取物（6.29%）﹥正丙醇提取物（5.81%）﹥水提取物（4.85%）﹥超临界CO2提取物（4.70%）。同时,测定了总酚含量。发现益智超临界CO2提取物和正丙醇提取物的总酚含量最高,均为5.53%,乙酸乙酯提取物的总酚含量为4.04%,水提取物总酚含量最低,为0.89%。此外,测定提取物的42h抗氧化力、还原能力、DPPH清除率等抗氧化性能。从还原能力、抗脂质过氧化能力和对不同体系产生的活性氧自由基清除效果等方面对益智提取物的抗氧化活性进行了试验研究和评价。结果表明益智提取物具有较强的还原能力,对脂质过氧化、DPPH清除率、Fenton反应产生的羟自由基均具有很强的抑制作用或清除作用。通过抗氧化性与总酚和黄酮相关性分析表明:抗氧化能力与总酚相关（ R2=0.703, p=0.0006 ）。清除DPPH自由基与黄酮含量相关（R2=0.713,p=0.0007）,还原力与黄酮含量相关（R2=0.838,p<0.0001 ）,可知黄酮的抗氧化能力体现在还原力上。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• CONTENT
• 第一章 绪论
• 1.1 益智的研究概况
• 1.1.1 显微鉴别
• 1.1.2 益智主要化学成分
• 1.1.3 益智的开发现状和前景
• 1.1.4 益智的药理功能
• 1.2 自由基、抗氧化剂与衰老
• 1.2.1 自由基
• 1.2.2 自由基的危害
• 1.2.3 抗氧化剂
• 1.2.4 抗氧化活性的检测方法
• 1.3 超临界流体技术萃取中草药中抗氧化成分的应用
• 1.3.1 精油的提取
• 2 萃取参数的变化对抗氧化作用的影响'>1.3.2 超临界CO₂萃取参数的变化对抗氧化作用的影响
• 1.3.3 强化提取工艺
• 1.3.4 黄酮的提取
• 1.3.5 酚类化合物的分离
• 1.3.6 色素的提取
• 1.3.7 抗氧化成分的检测和分析
• 1.4 益智有效抗氧化化学成分的分离
• 1.4.1 干柱层析
• 1.4.2 柱层析
• 1.4.3 薄层层析
• 1.4.4 聚酰胺
• 1.4.5 凝胶层析
• 1.4.6 高效液相色谱
• 1.4.7 气相色谱法
• 1.5 本论文的立题背景和主要研究内容
• 1.5.1 立题背景和研究意义
• 1.5.2 主要研究内容
• 第二章 益智有效抗氧化成分的提取
• 2.1 超临界萃取原理
• 2.1.1 超临界萃取
• 2.1.2 超临界流体的溶解能力
• 2.1.3 选择性
• 2 萃取益智精油及其抗氧化性的研究'>2.2 超临界CO₂萃取益智精油及其抗氧化性的研究
• 2.2.1 材料与仪器
• 2.2.2 实验方法
• 2.2.3 结果与讨论
• 2.3 比较超临界二氧化碳提取益智精油及其渣的提取物的抗氧化作用
• 2.3.1 超临界二氧化碳提取益智精油的抗氧化作用
• 2.3.2 水提取物的抗氧化作用
• 2.3.3 正丙醇提取物的抗氧化作用
• 2.3.4 乙酸乙酯提取物的抗氧化作用
• 2.3.5 讨论
• 第三章 益智中抗氧化活性成分的分离纯化与鉴定
• 3.1 实验材料与设备
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 设备
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 提取
• 3.2.2 提取物的分离
• 3.2.3 DPPH 清除率的测定
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 抗氧化成分的分离与纯化
• 3.3.2 三种物质的抗氧化性及清除DPPH 自由基的动力学
• 3.3.3 化合物鉴定
• 3.4 益智酮A 及其类似物的抗氧化性与其构效的关系
• 3.4.1 电荷分析分子生物活性
• 3.4.2 从活性中心原子的键长来讨论分子活性
• 3.4.3 从ΔHOF 值来讨论分子活性
• 第四章 益智的抗氧化活性测定
• 4.1 实验材料与仪器
• 4.1.1 主要材料与试剂
• 4.1.2 主要仪器
• 4.2 含量的测定
• 4.2.1 黄酮含量的测定
• 4.2.2 总酚含量的测定
• 4.3 抗氧化性能的测定
• 4.3.1 抗氧化能力
• 4.3.2 还原能力
• 4.3.3 DPPH 清除率
• 4.3.4 羟自由基清除率
• 4.4 黄酮化合物的鉴定
• 4.4.1 薄层色谱法分离黄酮
• 4.4.2 黄酮的薄层层析分离及其抗氧性
• 4.5 讨论
• 4.5.1 抗氧化活性与总酚含量及黄酮含量的相关性
• 4.5.2 抗氧化、清除自由基作用机理
• 结论与展望
• 一、结论
• 二、创新点
• 三、展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的相关的学术论文
• 致 谢