从马铃薯叶中提取分离和纯化茄尼醇-毕业设计(论文)开题报告.docVIP

材料科学与工程学院 本科毕业设计（论文）开题报告 论文题目 从马铃薯叶中提取分离和纯化茄尼醇 学 生 姓 名 刘金川 学 号 专 业 班 级 高分子材料与工程（2）班 指 导 教 师 陈振斌 教授 提 交 日 期 2016年1月17日 毕业论文题目 从马铃薯茎叶中提取分离和纯化茄尼醇 题 目 来 源 科研项目 一、选题依据 1、背景和选题依据： 近年来，人类越来越关注自身的健康问题。由于人们摄食或者自身原因而导致的一些疾病如心脑血管病和癌症的发病率大幅增加，这不仅给病人自身带来了极大的痛苦，也给他们的家庭造成了很大的影响。由于茄尼醇具有较高的药理活性，其自身除具有抗菌、消炎、治疗心血管疾病及抗溃疡等作用外，还可作为合成辅酶Q10、维生素K2、抗癌增效剂SDB等的中间体，成为目前医药中间体市场的一种重要产品[1]。茄尼醇以游离醇和化合态（主要以乙酸酯、棕榈酸酯和亚油酸酯）2 种形式存在，一般在烤烟中的含量大于晾烟，白肋烟中的含量最高，其浓度随着调制而增大。目前国内外对茄尼醇农业调控的研究较少，主要集中在美国和日本，例如，日本在 20 世纪 80 年初首先成功地从烟叶中提取茄尼醇，进而以工业化的半合成法制造辅酶Q10 产品，目前，日本已经拥有成熟的两项相关工艺的专利。而中国对茄尼醇的研究基本处于茄尼醇的提取纯化工艺研究和开发阶段。但是也受到了广泛的重视，对茄尼醇的原料开发研究报道也相应日渐增多。 我国是烟草生产大国，每年都有一定数量的低等级烟叶不能用于卷烟生产，长期以来，国内相关的工业生产都是以提取15%～20%的茄尼醇粗品为主，所以相关工作者一直致力于研究和开发提纯90%以上可供医药生产直接利用茄尼醇的技术。常见植物提取方法有混合溶剂提取法[2]、超临界CO2萃取法[3]、超声波提取、微波提取辅助法提取。目前，工业上大多采用正己烷作为萃取剂提取烟叶中的茄尼醇, 而正己烷是一种价格较高的有机溶剂, 生产成本较高。岑波[4]等用价廉易得的PE溶剂代替现有生产工艺上常用的正己烷溶剂，通过实验得出了烟叶中提取茄尼醇的最佳工艺条件为：抽提温度为35?℃，搅拌回流时间为2h。在这个工艺条件下，PE溶剂对茄尼醇的提取率最高，且溶剂回收率也较高。烟叶中茄尼醉的超临界CO2萃取工艺为：以95%乙醇作为夹带剂，用量1:1（w/v），在萃取压力20Mpa，温度45℃，分离压力5Mpa，温度35℃，CO2流量4.8L/h，萃取3h，茄尼醉的提取率为94.0%，提取物中茄尼醇的含量为33.0%。烟叶中茄尼醉的超临界CO2萃取工艺为：以95%乙醇作为夹带剂，用量1:1（w/v），在萃取压力20Mpa，温度45℃，分离压力5Mpa，温度35℃，CO2流量4.8L/h，萃取3h，茄尼醉的提取率为94.0%，提取物中茄尼醇的含量为33.0%。马君义[5]等人研究了微波辅助萃取茄尼醇的工艺技术。该方法具操作如下： 马铃薯叶加混合溶剂(石油醚:乙醇=9:1)，微波功率280W，辐射时间5min，过滤，共萃取4次。用溶剂洗滤渣，合并滤液，回收溶剂，茄尼醇含量为3.71%。超声波辅助提取的具体操作[6]如下： 称取粉碎后的马铃薯叶10 g加入250 mL的烧瓶，中,再加入一定体积的萃取溶剂,置于超声波发生器中,设置超声波功率和时间,在50 Hz下萃取,萃取完成后,用冷水冷却至室温,过滤,旋转蒸发脱除溶剂得茄尼醇粗品。 以上这几种方法中，超声波在提取方面的应用已日益广泛，尤其在中药提取方面已经应用于工业化生产。超声波用于中药的提取能明显地减少溶剂耗量、缩短萃取时间，在较低的温度下就可实现高的提取率，且不会破坏中药中的有效成分。 常用的2种分离纯化茄尼醇的方法是尿素柱层析法和大孔吸附树脂法[7-8]。其中，尿素柱层析技术是综合尿素包合法及柱层析技术二者的优势，总结得出的一种新型的分离方法。该方法已成功应用于a-亚麻酸乙酯、共轭亚油酸甲酯的分离，笔者将其应用于烟叶浸膏中茄尼醇的分离研究。原料浸膏经皂化、初步结晶处理后，最后采用溶剂结晶法进一步精制，得到了一条可以获得高纯度茄尼醇的工艺路线。大孔吸附树脂的作用机理：MAR的筛分作用源于其中相互贯通的孔结构，与无机分子筛的筛分作用相类似，直接根据分子大小与孔径的匹配程度对物质进行分离。但MAR对有机物具有良好的吸附能力。具有筛分作用的MAR，其孔径较小，只能吸附分子尺寸较小的有机物，在一定情况下可用于分离分子尺寸不同的物质[9]。相比于其他分离纯化技术，它具有高选择性、操作简单、可重复使用、成本低廉等优点[10]。由于大孔吸