马铃薯糖苷生物碱的提取与纯化

论文摘要

本文根据近年来国内外的研究动态,简要论述了糖苷生物碱的分布、糖苷生物碱化学结构及分类和药理学活性；介绍了马铃薯糖苷生物碱的化学结构,概括了糖苷生物碱的定性方法,从不同提取溶剂和不同的提取方法阐述了糖苷生物碱提取的进展,归纳了糖苷生物碱的纯化方法,比较了含量测定的各种方法,为马铃薯糖苷生物碱的综合开发利用指出了新途径。根据参考文献和所选择材料的特点,考虑到提取材料的经济性（市场上方便易购买）,发绿的马铃薯薯皮中糖苷生物碱的含量要明显高于正常的马铃薯薯皮,以发绿的马铃薯薯皮为提取材料,本课题旨在考察不同的提取方法、不同的提取溶剂,对马铃薯糖苷生物碱含量的影响,并探讨粗产物柱层析分离纯化的条件。主要内容概括如下：1.原料化学成分的检验及提取方法的筛选马铃薯绿皮干样粉末的化学成分为生物碱类、多糖及其苷类、皂苷、氨基酸、多肽及蛋白质、酚类、内酯、香豆素及其苷、甾体（植物甾醇）和萜类、挥发油和有机酸,可能含有黄酮及其苷类、强心苷和蒽醌及苷,没有油脂和鞣质。考察了马铃薯糖苷生物碱的紫外光谱分析方法的适用性；从不同的提取方法中筛选出最优的提取方法,提取效果为索氏提取<回流提取<超声波提取,粗样品质量分别为0.0126g/g、0.00152g/g、0.0306g/g, TGA含量分别为2.18mg/g、2.76mg／g、4.45mg/g,超声波的提取率最高。2.超声波提取马铃薯TGA通过超声波提取的正交设计试验,直观分析得第12号实验提取率最高。方差分析得显著影响提取率的因素依次为提取温度>提取溶剂种类>超声波频率>提取时间>料液比,根据效应分析确定最佳因素水平组合为A3B4C3D1E3（提取时间2h、提取温度50℃、超声波频率45Hz、溶剂种类乙醇-乙酸、料液比（m／v）1：12）。进一步作了单因素实验,筛选出最优条件为超声波频率45Hz,提取时间2.5 h,料液比（m／v）1：14,提取温度50℃,乙醇-乙酸配比（100：30,v／v）。在最优的条件下,测定不同试材中马铃薯糖苷生物碱的含量,提取效果为正常的马铃薯薯肉<发绿的马铃薯薯肉<正常的马铃薯薯皮<发绿的马铃薯薯皮<马铃薯薯芽,粗样品质量分别为0.0067g/g、0.0124g/g、0.0234g／g、0.0700g／g、0.1150g／g,TGA含量分别为1.02mg/g、2.64mg／g、3.24mg／g、11.80mg／g、21.23mg／g,马铃薯薯芽中糖苷生物碱的含量最高。3.微波-超声波联用提取马铃薯TGA首先对微波作为前处理的手段进行了分析,正交设计微波提取马铃薯糖苷生物碱,筛选出最优条件为95%乙醇-36%乙酸配比为100：40,料液比（m／v）1：20,60℃下提取7min。其次,以乙醇-离子液体为提取溶剂,正交设计微波-超声波提取马铃薯糖苷生物碱,先经过微波预处理,筛选出超声波提取最优条件为温度70℃,溶剂配比（v／v）600：1,提取时间20min,料液比（m／v）6：1。4.超临界CO2提取马铃薯TGA通过均匀设计试验和单因素实验,筛选出最优提取条件为萃取压力30Mpa、温度55℃、萃取时间90min、夹带剂乙醇含量10%。当HPLC色谱条件为Zorbax edclipsexdb C8（4.6mm×150mm,5.0um）,柱温30℃,流动相为乙腈与KH2PO4～K2HPO4缓冲液（pH=7.6）配比为（60：40,v／v）时,α-茄碱的保留时间为t=6.4。5.柱层析分离纯化马铃薯TGA考察了索氏提取物的纯化条件,以硅胶为吸附剂,乙酸乙酯-95%乙醇-10%氨水（80：30：4,v／v）洗脱部位得到茄碱单体。探讨了超声波提取物的纯化条件,对三种洗脱溶剂系统进行了筛选,以三氧化二铝为吸附剂,流动相为氯仿-无水甲醇溶剂系统时,茄碱在氯仿-无水甲醇（20：80,v／v）、（10：90,v／v）、（0：100,v／v）洗脱部位,将这三种洗脱液合并,通过制备薄层层析分离得到茄碱和另外一个化合物。最后对得到的三种化合物进行结构表征。

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摘要

Abstract

中英文对照表

第一章前言

1 糖苷生物碱

1.1 粮食作物马铃薯的食用安全性

1.2 糖苷生物碱的分布

1.3 糖苷生物碱的化学结构与分类

1.4 糖苷生物碱的药理学活性

2 马铃薯糖苷生物碱

3 马铃薯TGA的定性检测

4 糖苷生物碱的提取

4.1 不同提取溶剂

4.1.1 单溶剂法

4.1.2 双溶剂法

4.1.3 混合溶剂法

4.2 不同提取条件

4.2.1 浸提法

4.2.2 回流提取法

4.2.3 索氏提取法

4.2.4 超声波提取法

4.2.5 微波提取法

5 TGA纯化

5.1 薄层色谱法（TLC）

5.2 柱层析法（CC）

6 TGA的含量测定

6.1 滴定法

6.2 比色法

6.3 气相色谱GC及GC/MS法

6.4 高效液相HPLC及HPLC/MS法

6.5 免疫法

6.6 生物传感器法

6.7 毛细管电泳法

7 立题的依据

第二章原料化学成分的检验及提取方法的筛选

1 引言

2 实验部分

2.1 试验材料

2.2 仪器及试剂

2.3 实验方法

2.3.1 化学成分系统预试验

2.3.2 提取方法的筛选

3 结果与讨论

3.1 化学成分系统预实验

3.2 紫外光谱分析方法的适用性

3.2.1 测定波长的选择

3.2.2 精密度试验

3.2.3 稳定性试验

3.2.4 标准曲线的制作

3.2.5 回收率试验

3.3 提取方法的筛选

4 结论

第三章超声波提取马铃薯TGA

1 引言

2 实验部分

2.1 试验材料

2.2 仪器及试剂

2.3 实验方法

2.3.1 马铃薯TGA超声波提取的正交设计试验

2.3.2 马铃薯TGA超声波提取的单因素试验

2.3.3 不同试材的筛选

3 结果与讨论

3.1 马铃薯TGA超声波提取的正交设计试验

3.1.1 直观分析

3.1.2 极差分析

3.1.3 方差分析

3.1.4 正交最优条件下测定马铃薯TGA

3.2 马铃薯TGA超声波提取的单因素试验

3.2.1 提取时间的影响

3.2.2 提取温度的影响

3.2.3 料液比的影响

3.2.4 超声波频率的影响

3.2.5 溶剂配比的影响

3.3 不同试材的筛选

4 结论

第四章微波-超声波联用提取马铃薯TGA

1 引言

2 实验部分

2.1 试验材料

2.2 仪器及试剂

2.3 实验方法

2.3.1 马铃薯TGA微波提取的正交设计试验

2.3.2 马铃薯TGA微波-超声波联用提取的正交设计试验

3 结果与讨论

3.1 马铃薯TGA微波提取的正交设计试验

3.1.1 直观分析

3.1.2 极差分析

3.1.3 方差分析

3.2 马铃薯TGA微波-超声波联用提取的正交设计试验

3.2.1 直观分析

3.2.2 极差分析

3.2.3 方差分析

4 结论

2萃取马铃薯TGA'>第五章超临界CO₂萃取马铃薯TGA

1 引言

2 实验部分

2.1 试验材料

2.2 仪器及试剂

2.3 色谱条件

2.4 超临界流体萃取试验装置

2.5 实验方法

2.5.1 马铃薯TGA超临界提取的均匀设计试验

2.5.2 马铃薯TGA超临界提取的单因素试验

3 结果与讨论

3.1 马铃薯TGA超临界提取的均匀设计试验

3.1.1 直观分析

3.1.2 各因素的相关作用系数

3.1.3 回归分析

3.2 马铃薯TGA超临界提取的单因素试验

3.2.1 萃取时间对萃取过程的影响

3.2.2 萃取压力对萃取过程的影响

3.2.3 夹带剂含量对萃取过程的影响

3.2.4 温度对萃取过程的影响

2提取物的紫外图谱'>3.3 超临界CO₂提取物的紫外图谱

2提取物的HPLC定性分析'>3.4 超临界CO₂提取物的HPLC定性分析

4 结论

第六章柱层析分离纯化马铃薯TGA

1 引言

2 实验部分

2.1 试验材料

2.2 仪器及试剂

2.3 实验方法

2.3.1 马铃薯糖苷生物碱的TLC试验

2.3.2 马铃薯TGA索氏提取物的分离纯化（硅胶柱）

2O₃柱）'>2.3.3 马铃薯TGA超声波提取物的分离纯化（Al₂O₃柱）

3 结果与讨论

3.1 马铃薯糖苷生物碱的TLC试验

3.2 马铃薯TGA索氏提取物的分离纯化（硅胶柱）

2O₃柱）'>3.3 马铃薯TGA超声波提取物的分离纯化（Al₂O₃柱）

3.3.1 苯-丙酮系统洗脱剂

3.3.2 乙酸乙酯-95%乙醇系统洗脱剂

3.3.3 氯仿-无水甲醇系统洗脱剂

3.4 结构表征

3.4.1 化学成分定性检测

3.4.2 紫外图谱

3.4.3 红外图谱

3.4.4 薄层色谱

3.4.5 拉曼图谱

4 结论

参考文献

致谢

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