小麦麸皮中阿魏酸提取与纯化工艺研究

论文摘要

阿魏酸（Ferulic Acid）是一种抗氧化剂,能有效的清除过氧化物、羟自由基、抗氧自由基、过氧化亚硝基。在医学上,阿魏酸作为抗氧化剂,具有抗菌消炎、抗癌、抗血栓、降血脂等生理活性；在食品工业上,阿魏酸可用于生产香素兰、作为防腐剂和食品交联剂；在化妆品行业上,阿魏酸作为抗氧化剂,广泛使用,引起了人们广大的关注。小麦麸皮作为传统工业作为动物饲料,其功能性成分如今在逐步开发出来。本研究主要是以从小麦麸皮中提取阿魏酸为目标,并采用大孔树脂吸附和洗脱、活性炭吸附和洗脱的方法,将提取的阿魏酸粗提物进一步纯化。其主要内容如下：（1）根据阿魏酸的结构和性质,研究建立高效液相色谱法和衍生分光光度法检测阿魏酸的方法。高效液相色谱中,对色谱柱、流动相比例等影响因素进行了研究,得到高效液相的检测条件为：Hyperclone ODS C18柱（150x4.6mm,5μm）为分析柱,柱温为30℃,以甲醇与1%冰乙酸比例（V:V）为：25:75的溶液为流动相,流速为1.0mL/min。上述条件下,阿魏酸在0.0342-0.2397μg范围内,呈良好的线性关系,r=0.9999。标准偏差为0.64%,平均回收率为97.9%。衍生分光法中,检测波长为720nm,阿魏酸在0.00472-0.02832mg范围内,呈良好的线性关系,r=0.9992。标准偏差为2.339%,平均回收率为105.7%。上述两种阿魏酸定量检测方法具有简便、快速、灵敏、准确等特点。（2）小麦麸皮中阿魏酸提取工艺研究。首先是用淀粉酶和木瓜蛋白酶去除小麦麸皮中的淀粉和蛋白。其次对阿魏酸提取工艺进行优化,以提取液中阿魏酸的含量（提取率mg/g）为指标,考察了碱液质量分数、碱醇比、固液比、亚硫酸钠量、超声温度、超声时间等主要影响因素。采用不同的因素水平设计方法：正交设计和响应面设计法,比较不同方法下阿魏酸的提取率,最终得到阿魏酸的最佳提取工艺为：碱醇比2：1、固液比1：12、亚硫酸钠添加量0.4g（2%）、碱液浓度为60%、pH为4、碱醇比2:1、超声温度为60℃,阿魏酸提取率为4.48mg/g。并且将麦麸提取阿魏酸后的残渣,经过重新处理,制备膳食纤维。（3）利用大孔树脂和活性炭分别对阿魏酸进行分离纯化与富集,通过对阿魏酸的吸附、解吸特性和解吸动力学行为进行研究,确定了D101大孔树脂对阿魏酸有良好的吸附、解吸特性。实验中采用D101大孔树脂,对样品的上样体积、上样pH、上样流速、洗脱pH、洗脱剂浓度等因素进行了考察。最终确定了最佳工艺条件为：吸附体积12BV、洗脱流速1ml/min、洗脱体积5BV、吸附pH6.2,洗脱浓度58.22%,洗脱pH7.1。将洗脱液通过高效液相检测,得到阿魏酸的纯度为75.65%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 文献综述
• 1.1 麦麸及其功能性成分
• 1.2 阿魏酸的应用研究
• 1.2.1 在医药行业中的应用
• 1.2.2 在食品中的应用
• 1.2.3 在化妆品中的应用
• 1.3 阿魏酸的测定方法研究
• 1.3.1 一般鉴定法
• 1.3.2 光谱法
• 1.3.3 薄层色谱法
• 1.3.4 高效液相色谱法
• 1.3.5 毛细管电泳法
• 1.4 阿魏酸制备与纯化研究
• 1.4.1 阿魏酸的制备方法
• 1.4.2 阿魏酸的纯化研究
• 1.5 立题背景及意义
• 2. 材料与方法
• 2.1 小麦材料
• 2.2 主要药品试剂
• 2.3 主要设备和仪器
• 2.4 阿魏酸定量测定方法建立与评价
• 2.4.1 HPLC测定阿魏酸方法的建立
• 2.4.2 衍生分光光度法测定阿魏酸方法的建立
• 2.4.3 两种定量测定方法的方法学评价
• 2.5 麦麸中阿魏酸提取工艺研究
• 2.5.1 样品预处理方法研究
• 2.5.2 麦麸中阿魏酸的提取工艺研究
• 2.5.3 阿魏酸提取残渣制备膳食纤维研究
• 2.6 麦麸中阿魏酸粗提物纯化工艺研究
• 2.6.1 活性炭吸附法纯化阿魏酸粗提物工艺研究
• 2.6.2 大孔树脂吸附法纯化阿魏酸粗提物工艺研究
• 2.6.3 阿魏酸纯度鉴定
• 3. 结果与分析
• 3.1 HPLC测定阿魏酸方法建立及方法学评价
• 3.1.1 系统适应性考察
• 3.1.2 线性关系考察
• 3.1.3 精密度实验
• 3.1.4 重复性实验
• 3.1.5 稳定性实验
• 3.1.6 加标回收率实验
• 3.1.7 阿魏酸含量HPLC测定方法应用于样品中阿魏酸含量测定
• 3.2 衍生分光光度测定阿魏酸含量方法建立及方法学评价
• 3.2.1 线性关系考察
• 3.2.2 最小检出量测定
• 3.2.3 精密度实验
• 3.2.4 重复性实验
• 3.2.5 稳定性实验
• 3.2.6 加样回收率实验
• 3.2.7 衍生分光光度法与HPLC法对比评价
• 3.3 麦麸中阿魏酸提取工艺优化结果
• 3.3.1 麦麸预处理单因素实验考察结果
• 3.3.2 超声波辅助碱醇提取麦麸中阿魏酸工艺优化结果
• 3.3.3 利用提取阿魏酸的残渣制备膳食纤维研究
• 3.4 活性炭吸附法纯化阿魏酸粗提物工艺研究结果
• 3.4.1 活性炭吸附法纯化阿魏酸单因素实验结果
• 3.4.2 活性炭吸附法纯化阿魏酸正交实验结果
• 3.5 大孔树脂吸附法纯化阿魏酸粗提物工艺研究结果
• 3.5.1 树脂选型对比结果
• 3.5.2 D101大孔树脂对阿魏酸的静态吸附动力学曲线和吸附等温线
• 3.5.3 静态吸附单因素实验结果
• 3.5.4 D101大孔树脂静态吸附及解吸因素的正交实验结果
• 3.5.5 D101大孔树脂再生实验
• 3.5.6 D101大孔树脂对阿魏酸的动态解吸单因素实验结果
• 3.5.7 D101大孔树脂对阿魏酸的动态解吸响应面优化结果
• 3.5.8 各因素之间的相互作用
• 3.6 TLC薄层色谱法结合HPLC法评价两种纯化方式对阿魏酸纯化结果
• 4. 讨论
• 4.1 HPLC法与分光光度法测定麦麸中阿魏酸两种方法的比较
• 4.2 酶法去除麦麸中淀粉及蛋白质影响因素
• 4.3 超声波辅助碱醇提取麦麸中阿魏酸工艺影响因素
• 4.4 利用提取阿魏酸后的废渣制备膳食纤维的可行性及意义
• 4.5 利用粉末活性炭吸附法纯化阿魏酸粗提物的可行性
• 4.6 D101大孔树脂吸附法纯化阿魏酸粗提物可行性及影响因素
• 5. 结论
• 5.1 本研究建立了2种阿魏酸测定方法
• 5.2 建立了超声波辅助碱醇提取麦麸中阿魏酸的最佳工艺条件
• 5.3 活性炭吸附纯化阿魏酸粗提物的最佳条件
• 5.4 D101大孔树脂吸附纯化阿魏酸粗提物的最佳条件
• 5.5 两种纯化方法的适用范围
• 参考文献
• 致谢
• 附录