超声提取—超滤—冻干工艺用于分离鹿茸中胰岛素样生长因子-1的研究

论文摘要

鹿茸是传统的名贵中药。作为鹿茸中重要的活性成分,胰岛素样生长因子-1（IGF-1）是治疗糖尿病及其并发症的理想药物。因此,采用现代分离技术从鹿茸中分离纯化富含IGF-1的活性成分具有重要的学术意义和广阔的市场前景。本文利用超声提取技术,分别采用氨-醋酸铵和乙醇胺-盐酸两种挥发性混合溶液研究了从鹿茸冻干粉中的高效提取IGF-1的工艺条件。实验考察了提取溶剂pH、浓度、提取时间和提取次数对IGF-1提取率的影响。实验结果显示,在优化条件下,采用氨-醋酸铵提取液,IGF-1提取率达到39.18μg/g,蛋白质提取率达到93.12mg/g;当采用乙醇胺-盐酸提取液,IGF-1提取率达到95.31μg/g,蛋白质提取率达到132.75mg/g。因此,乙醇胺-盐酸提取液的提取效果优于氨-醋酸铵提取液。超滤浓缩具有操作简单快速、条件温和的特点,虽然很适合热敏性的IGF-1等多肽的浓缩,但是有大量IGF-1富集在了膜上,难以回收。本文考察了提高IGF-1超滤浓缩回收率的条件,结果发现:在超滤实验中,调节pH 10.0的氨-氯化铵提取液的pH为11.0,IGF-1回收率从32.59%大幅提高到70.51%,蛋白质回收率略有上升,而pH调节为7.0以下,IGF-1回收率下降到15%,蛋白质回收率逐渐下降;把超滤液体体积从50mL增加到100mL,蛋白质和IGF-1的回收率均没有明显提高。本文检验了两种挥发性提取液的挥发性,并对提取液的冷冻干燥工艺进行考察。结果发现:氨-醋酸铵提取液在冻干后几乎完全挥发,而乙醇胺-盐酸提取液在冻干后有乙醇胺-盐酸盐剩余,挥发性不完全。两种提取液超滤浓缩液在-45～-54℃和压力6Pa左右条件下冻干48h后,结果显示:氨-醋酸铵浓缩液冷冻干燥产物中蛋白质含量高达99.81%,IGF-1含量2.50×10-2%;由于冻干产物中有大量的乙醇胺-盐酸盐剩余,乙醇胺-盐酸提取液冷冻干燥产物中蛋白质含量仅为6.51%,IGF-1含量为2.08×10-3%。

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摘要

ABSTRACT

前言

第一章文献综述

1.1 鹿茸简介

1.1.1 化学成分

1.1.2 鹿茸临床应用

1.2 IGF-1 概述

1.2.1 IGF-1 的性质

1.2.2 IGF-1 的生物学功能

1.2.3 IGF-1 的临床应用

1.2.4 获得IGF-1 的方法

1.2.5 IGF-1 国内外研究现状

1.3 IGF-1 检测技术（放射免疫法）简介

1.4 IGF-1 提取技术（超声提取技术）

1.4.1 超声提取技术的应用

1.4.2 超声强化提取中应注意的问题

1.5 IGF-1 的浓缩技术（超滤浓缩）

1.5.1 超滤膜的影响

1.5.2 溶液环境的影响

1.5.3 操作条件的影响

1.6 冷冻干燥

1.6.1 冷冻干燥的基本过程

1.6.2 药品冷冻干燥的优点

1.7 本课题研究的意义和内容

第二章实验部分

2.1 原料和试剂

2.1.1 原料

2.1.2 试剂及规格

2.2 主要实验仪器

2.3 实验方法

2.3.1 原料预处理

2.3.2 鹿茸的物性测试

2.3.2 IGF-1 的超声波强化提取

2.3.3 超滤浓缩

2.3.4 超声粗提液成分分析

2.3.5 冷冻干燥

2.3.6 扫描电镜

第三章实验结果与讨论

3.1 实验中所用到的物理量的含义

3.2 鹿茸物性测试结果

3.3 IGF-1 检测方法的评价

3.4 挥发性提取液的超声波强化提取条件研究

3.4.1 提取液pH 对IGF-1 提取率的影响

3.4.2 提取液浓度对IGF-1 提取率影响

3.4.3 提取时间对IGF-1 提取率的影响

3.4.4 提取次数对IGF-1 提取率的影响

3.4.5 小结

3.5 挥发性提取液超声波强化提取所得溶液组分分析

3.5.1 IGF-1 和蛋白质含量的分析

3.5.2 鹿茸多糖的分析

3.6 超滤浓缩

3.6.1 不同提取液对IGF-1 超滤浓缩的影响

3.6.2 调节pH 超滤结果比较

3.6.3 增加超滤体积超滤结果比较

3.6.4 超滤对多糖浓缩的影响

3.6.5 小结

3.7 冷冻干燥

3.7.1 两种提取液的挥发性研究

3.7.2 冷冻干燥工艺考察及实验结果

3.8 扫描电镜冻干产物分析

第四章结论与展望

4.1 结论

4.2 展望

参考文献

附录Ⅰ 挥发性提取液超声波强化提取条件研究实验数据

附录Ⅱ 超滤浓缩实验数据

发表论文和参加科研情况说明

致谢

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