银杏黄酮苷元制备的研究

论文摘要

银杏是地球上最古老的稀有植物之一,黄酮类化合物是银杏叶中的重要活性成分。本论文采用酸、游离酶和固定化酶分别水解银杏黄酮制备具有更高生物学活性的银杏黄酮苷元,并采用大孔吸附树脂分离富集水解液中银杏黄酮苷元得到银杏黄酮苷元粗品。首先,分别采用盐酸和β-葡萄糖苷酶水解银杏叶提取物以制备银杏黄酮苷元。通过正交实验得出了酸水解的最佳工艺参数为温度70℃,时间4 h,盐酸浓度4 mol/L,甲醇浓度为80 %,固液比（mg/mL） 2∶1,此时转化率可达到93.8 %,总苷元得率为9.23 %;酶水解的最佳工艺参数为温度40℃,酶浓度5×10-3 mg/mL,即加酶量为8 IU/mL,pH5.0,水解时间6 h,此条件下转化率可达到88.2 %,总苷元得率为9.08 %。由HPLC图谱比较发现经酸解的产物内能检测到的基本只有黄酮苷元,而经酶解的产物内还保留了许多其他成分,有利于保留银杏叶提取物的综合生物活性。其次,选择采用海藻酸钙包埋β-葡萄糖苷酶使其固定化。利用固定化β-葡萄糖苷酶将糖苷型黄酮水解为苷元型黄酮,可以降低酶解工艺成本。研究考察了不同反应温度、pH、时间、酶浓度对固定化β-葡萄糖苷酶酶解效果的影响,以及固定化β-葡萄糖苷酶的贮藏稳定性和操作稳定性。其最佳反应温度为40℃、pH为5.0、时间为7 h、固定化酶浓度为0.1 g/mL(以海藻酸钙凝胶珠计,以游离酶计为6.5×10-3 mg/mL),即加酶量为9.6 IU/mL,此时苷元型黄酮的转化率可达86.6 %,而且固定化后β-葡萄糖苷酶的贮藏稳定性和操作稳定性都显著提高。最后,进行了大孔吸附树脂分离富集,纯化水解液中银杏黄酮苷元的性能研究。通过静态吸附-解吸和吸附动力学实验,从3种大孔吸附树脂中筛选出YWD07a树脂为最适合银杏黄酮苷元的富集分离的大孔吸附树脂。YWD07a树脂吸附分离银杏黄酮苷元的工艺条件为:吸附液中银杏黄酮苷元的浓度3.26 mg/mL,pH 5.0,流速2 BV/h,以6 BV的70 %乙醇洗脱,解吸附效果最佳。得到的银杏黄酮苷元粗品中银杏黄酮苷元含量由18.5 g/100g提高到80.5 g/100 g,回收率为73.6 %。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 黄酮类化合物简介
• 1.1.1 黄酮类化合物的结构类型及其分布
• 1.1.2 黄酮类化合物的理化性质
• 1.1.3 黄酮类化合物植物体内的生物合成途径
• 1.1.4 黄酮类化合物的生物活性
• 1.2 银杏及银杏叶提取物
• 1.2.1 银杏叶化学成分的研究
• 1.2.2 银杏黄酮类化合物的利用情况
• 1.2.3 黄酮糖苷与苷元生理活性的比较
• 1.3 国内外开发现状
• 1.4 酶技术在黄酮水解中的应用
• 1.4.1 水解黄酮糖苷的酶
• 1.4.2 固定化酶
• 1.5 立题背景和意义
• 1.6 本论文主要研究内容
• 第二章 水解银杏黄酮的工艺研究
• 2.1 前言
• 2.2 实验材料与设备
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验设备
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 银杏叶提取物的酸解工艺
• 2.3.2 银杏叶提取物的酶解工艺
• 2.3.3 总黄酮苷元的测定方法
• 2.3.4 单因素试验
• 2.3.5 最佳工艺参数的确定
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 酸解单因素试验结果
• 2.4.2 酸解条件的优化
• 2.4.3 酶解单因素试验结果
• 2.4.4 酶解条件的优化
• 2.4.5 水解前后GBE 的HPLC 图谱分析
• 2.4.6 盐酸和β-葡萄糖苷酶水解结果的比较
• 2.5 本章小结
• 第三章 固定化β- 葡萄糖苷酶水解银杏黄酮的研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验材料与设备
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验设备
• 3.3 方法
• 3.3.1 β-葡萄糖苷酶酶活的测定
• 3.3.2 β-葡萄糖苷酶的固定化
• 3.3.3 固定化β-葡萄糖苷酶水解银杏黄酮
• 3.3.4 总黄酮苷元的测定方法
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 β-葡萄糖苷酶的固定化条件确定
• 3.4.2 固定化β-葡萄糖苷酶水解银杏黄酮的条件确定
• 3.4.3 酶解结果及分析
• 3.4.4 固定化酶的热稳定性
• 3.4.5 固定化酶的贮藏稳定性
• 3.4.6 固定化酶的重复酶解实验
• 3.4.7 固定化β-葡萄糖苷酶水解银杏黄酮的优点
• 3.5 本章小结
• 第四章 大孔吸附树脂分离纯化苷元型银杏黄酮的研究
• 4.1 前言
• 4.2 实验材料与设备
• 4.2.1 材料
• 4.2.2 仪器与设备
• 4.3 实验方法
• 4.3.1 树脂的预处理
• 4.3.2 样品溶液的制备
• 4.3.3 吸附树脂的装柱
• 4.3.4 静态法筛选大孔吸附树脂
• 4.3.5 大孔吸附树脂柱层析动态吸附条件的研究
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 静态筛选大孔树脂的结果
• 4.4.2 YWD07a 树脂对银杏黄酮苷元的动态吸附实验
• 4.4.3 大孔吸附树脂纯化苷元型银杏黄酮的工艺确定
• 4.5 本章小结
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在攻读硕士学位期间发表的论文