高纯度叶黄素的制备及其衍生物的合成.doc

高纯度叶黄素的制备及其衍生物的合成 申利英 ? 【摘要】： 叶黄素是一种优良天然色素,其所具有的良好抗氧化性能,日益受到人们青睐,但在国内高纯度叶黄素制备仍然是一个空缺。本课题主要研究了高纯度叶黄素制备、油酸叶黄素酯的合成和叶黄素、油酸叶黄素酯的抗氧化研究。 万寿菊是富含叶黄素类物质的天然原料,非常适合作为提取叶黄素的原料,作者对万寿菊颗粒耐高温、光照、酸、碱性能做研究,旨在为万寿菊颗粒储存提供依据。 利用超声波的空化作用、热效应、机械作用加速细胞壁的破碎,促使细胞内叶黄素的溶出,以提高含量,缩短提取时间。并采用STATISTICA6.0软件,根据中心复合旋转设计(central composite rotatable design,CCRD),考察提取时间、提取温度、料液比对提取率的影响,从响应曲面上得出超声波提取叶黄素的最优工艺条件:提取温度:30,提取时间:50min,料液比:1:4。 叶黄素在植物体中主要是以酯衍生物的形式存在,所以要经过皂化处理,将叶黄素还原为单体形式。本研究利用超声波产生的‘空化效应和机械作用,加快皂化时间,降低皂化温度。采用薄层层析,考察皂化时间、皂化温度、加碱量及加碱次序对皂化率的影响,得出超声皂化最佳工艺条件:用碱量(10%KOH-甲醇溶液)24 ml,加碱次序:0—60分钟每5分钟加入0.67ml,60—150分钟每5分钟加0.8ml,150—190分钟每10分钟加0.9ml,190—210分钟无碱加入,超声温度:40℃,超声时间:120分钟。 利用重结晶法对叶黄素的分离纯化工艺进行了研究,采用浸膏(g):四氢呋喃(ml):无水乙醇(ml):石油醚(ml):水(ml)=1:20:15:5:20混合溶剂对叶黄素进行第一次重结晶,并用丙酮+水+石油醚混合溶剂进行第二次重结晶,依次进行四次重结晶可以从纯度低的叶黄素(40%)得到高纯度叶黄素(88%)。 采用直接酯化法,合成油酸叶黄素酯,体外提高叶黄素稳定性,体内分解为叶黄素和油酸,同时满足人们对叶黄素和油酸需求,通过NMR~1H、NMR~(13)C、MS、IR检测表明合成成功。作者也对甘氨酸叶黄素的合成进行研究,但在脱氨基保护剂过程中,由于在高温环境下叶黄素发生异构化导致实验失败。 从清除羟自由基、DPPH自由基能力方面研究了油酸叶黄素双酯、叶黄素、油酸叶黄素单酯的体外抗氧化活性,并与抗氧化剂BHT进行比较。结果表明,叶黄素、油酸叶黄素单酯、油酸叶黄素双酯对DPPH自由基、羟自由基都有一定的清除作用,其清除能力大小为:BHT＞叶黄素＞油酸叶黄素单酯＞油酸叶黄素双酯。该结论论证了类胡萝卜素抗氧化性与共扼双键有关,并随羟基数增多,其抗氧化性能增强。 【关键词】：叶黄素制备合成油酸响应曲面抗氧化 【学位授予单位】：兰州理工大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2009【分类号】：TS202.3 【DOI】：CNKI:CDMD:2.2009.160719【目录】： 摘要9-11 Abstract11-13 第1章 绪论13-21 1.1 叶黄素的结构及性质13 1.2 叶黄素的分布和来源13 1.3 叶黄素的功能13-15 1.3.1 预防年龄相关性视黄斑退化及白内障13-14 1.3.2 抗氧化作用14 1.3.3 抗癌作用14 1.3.4.调节人体免疫能力14 1.3.5 保护皮肤14-15 1.3.6 预防心血管疾病15 1.4.叶黄素的提取方法15-16 1.4.1 溶剂法15 1.4.2 酶处理法15 1.4.3 微波提取法15-16 1.4.4 干燥法16 1.4.5 膜分离技术16 1.4.6 超临界CO_2萃取法16 1.5 叶黄素的分析方法16-18 1.5.1 HPLC方法16-17 1.5.2 分光光度法17-18 1.5.3 薄层层析法18 1.6 国内外研究现状18-19 1.6.1 国外研究现状18-19 1.6.2 国内研究现状19 1.7 本课题研究的主要内容19-21 第2章 万寿菊颗粒稳定性研究21-27 2.1 试验材料与仪器21-22 2.1.1 试验材料21-22 2.1.2 万寿菊颗粒的制备工艺22 2.1.3 主要仪器与设备22 2.1.4 主要试剂22 2.1.5 叶黄素含量的测定方法(AOAC法)22 2.1.6 叶黄素酯损失量采用下式计算22 2.2.稳定性实验22-23 2.2.1 光照对万寿菊稳定性的影响22 2.2.2 高温对万寿菊稳定性的影响22 2.2.3 碱性条件对万寿菊稳定性的影响22-23 2.2.4 酸性条件对万寿菊稳定性的影响23 2.3 结果与讨论23-25 2.3.1 光照的影响23 2.2.2 高温的影响23 2.2.3 碱性的影响23-24 2.2.4 酸性的影