从南方甜茶中提取精制根皮苷工艺探索研究(附件)
摘 要 根皮苷(Phloridzin)是根皮素(phloretin)的2-β-D-葡萄糖苷,属于植物根皮苷类中的二氢查尔酮苷,存在于苹果属多种植物中,在根、茎、叶和果实中均有分布。与其它根皮苷类相比,二氢查尔酮苷在自然界存在很少,被称为"少数根皮苷类"。根皮苷 具有多种生物活性,如降血糖、抗过敏、保护心脏及抗氧化等,并且还具有低毒的特点,这使它在很多领域中得到应用。本实验采用响应曲面法对甜茶中根皮苷的醇提工艺进行考察，并对根皮苷的纯化工艺进行了简单预实验。结果甜茶中根皮苷的最佳提取工艺为：64%乙醇提取2小时，料液比为1:32.此时根皮苷的提取率可达到11.2%。D101大孔树脂对根皮苷的纯化有一定的作用。 目 录
1 绪论
1.1 项目实施的目的、意义 1
1.2 国内外研究进展 1
1.2.1 甜茶的资源分布及生理功效 1
1.2.2 根皮苷的药理研究进展 2
1.3 根皮苷的提取和分离纯化 5
1.4 含量测定方法 5
2 实验部分
2.1 仪器与试药 7
2.1.1 实验仪器 7
2.1.2 实验试药 7
2.2 根皮苷含量测定方法考察 7
2.2.1 对照品溶液制备 7
2.2.2 供试样品溶液制备 7
2.2.3 测定波长的选择 7
2.2.4 色谱条件的选择 8
2.3 不同加工工艺对甜茶中根皮苷含量的影响 9
2.3.1 甜茶样品制备 9
2.4 甜茶中根皮苷的提取 10
2.4.1 单因素实验 10
2.4.1.1 乙醇浓度对提取效果的影响 10
2.4.1.2 提取时间对根皮苷提取率的影响 11
2.4.1.3 提取料液比对提取效果的影响 11
2.4.1.4 提取时间对根皮苷提取效果的的影响 12
2.4.2 响应曲面法设计 12
2.4.3 回归模型方程的建立及方差分析 13
2.4.4 响应曲面法分析及优化 14
3 甜茶中根皮苷的纯化
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
2.4.1.2 提取时间对根皮苷提取率的影响 11
2.4.1.3 提取料液比对提取效果的影响 11
2.4.1.4 提取时间对根皮苷提取效果的的影响 12
2.4.2 响应曲面法设计 12
2.4.3 回归模型方程的建立及方差分析 13
2.4.4 响应曲面法分析及优化 14
3 甜茶中根皮苷的纯化
3.1 仪器与试药 17
3.2 上样溶液的制备 17
3.3 大孔树脂的处理 17
3.4 吸附与解析单因素实验 17
3.5 小结 17
参考文献 22
致谢 26
1 绪论
1.1 项目实施的目的、意义
根皮苷是由根皮素和葡糖糖结合而成的苷,属于自然界很少存在的“少数根皮苷”二氢查尔酮苷类根皮苷具有多种生物活性, 根皮苷主要存在于苹果树的叶， 茎， 树皮中， 在其他植物中也有少量存在。根皮苷具有降低血糖、 改善记忆力、 抗氧化、 抗癌等多种重要的生物活性[13],并且还具有低毒的特点,这使它在食品、药品及化妆品等领域中有着广阔的应用前景。近年来，在苹果、荔枝果皮、杜梨叶、锁阳等植物中也发现有根皮苷的存在，其含量都较少，仅在0.10.3%之间，经查文献，南方一种甜茶（多穗柯）中根皮苷含量是苹果皮的50到100倍[36]，如果从甜茶中提取精制根皮苷，能降低根皮苷成本，真正实现根皮苷工业化生产，为根皮苷及多穗柯甜茶的深入研究和开发提供参考，产生较好的经济及社会效益，同时也为我国别样茶的整理和研究奠定基础。
1.2 国内外研究进展
1.2.1 甜茶的资源分布及生理功效
多穗柯，别名甜茶，甜叶子树(云南)，胖稠( 广东)，甜味菜，大叶稠子，甘茶(贵州)，多穗石柯等，系壳斗科石柯属常绿乔木，以野生状态分布于我国长江以南各省区海拔，5002500米以上的低山密林中，尤以江西，广西，湖南，安徽等省资源丰富，广东，云南，四川，福建等省次之，印度，泰国也有分布。
多穗柯嫩叶是一种传统中草药，具有清热利尿，防治湿热痢疾，皮肤瘙痒，痈疽恶疮等疗效[3]，还有滋润肝肾、润肺镇咳、降压减肥等功能，用于肺热咳嗽、咽炎和高血压等的治疗[4]有疗效。多穗柯嫩叶香气浓郁，色泽鲜艳，回味甘甜持久，风味独特，民间将其制成茶叶饮用，称之“甜茶”，至今已流传上千年。
图1.1 为甜茶
1.2.2 根皮苷的药理研究进展
1.2.2.1 降血糖作用
现有大量研究表明根皮苷具有降低空腹血糖的作用， 根皮苷降低血糖的机理在于竞争性的抑制了葡萄糖转运载体(SGLTs和 GLUTs)对葡萄糖分子的运输[1]。董华强[2]报道，从多穗柯中分离纯化的根皮苷能降低糖尿病小鼠的血糖、甘油三酯、总胆固醇等含量，对防治糖尿病有积极作用，并且经水杨酸酰基修饰后的根皮苷的降血糖能力和清除自由基能力比根皮苷强。Zhao 报道[5],根皮苷能明显改善 2 型糖尿病小鼠高血糖症状，但并未改善肝脏胰岛素状况。膳食中的根皮苷能降低小鼠血糖，改善糖尿病小鼠的脂代谢状况， 减少胰岛素抵抗， 提高高密度脂蛋白含量，降低低密度脂蛋白含量， 对于糖尿病的典型“三多一少” 症状也有改善作用，并且改变与柠檬酸循环， 糖异生作用、 脂肪酸代谢有关的肝脏基因的表达[910]。此外， 根皮苷对高血糖小鼠内肠中 sglt1， cyp2b10， ephx1 和肾脏中glut2 基因的过表达有抑制作用[11] 。早在1981年,科学家Silverman M[6]在研究肾脏对葡萄糖再吸收作用时发现,根皮苷能抑制肾脏近曲小管对葡萄糖的重吸收,使尿糖排出量增加,从而降低糖尿病动物的血糖,正常动物服用后,其血清胰岛素水平不会受到影响.这为研究糖尿病的治疗方法及探讨生物体内胰岛素水平与血糖浓度的关系奠定了基础.此后,许多科学家在研究糖尿病的发病机理及探索治疗糖尿病的方法时使用根皮苷,使得治疗糖尿病的研究得以快速顺利进行。
1.2.2.2 抗氧化作用
抗氧化剂的研究一直是食品营养学研究的重点,张泽生[12]等人研究表明，根皮苷对于高脂膳食导致的氧化损伤的果蝇具有明显保护作用，增强COD和CAT活性，能够显著延长果蝇寿命，具有较强的抗氧化作用,Vasantha Rupasinghe[13]表明，根皮素的抗氧化活性强于根皮苷，但两者的活性均强于Ve，可以抑制多元未饱和脂肪酸的氧化,正因为根皮苷的抗氧化性，能够显著延长酵母的寿命，因此根皮苷在延缓衰老及研究抗衰老药物方面引起了广泛关注[14]。根皮苷为酚酸类化合物，在某些金属离子存在的条件下，其结构极易被氧化，所以具有很强的抗氧化活性，能保护细胞膜上的非饱和脂肪酸(UFAs)免于氧化[7]。根皮苷类在生物系统中所发挥的保护功效归因于它们对自由剂的转变、螯和金属催化剂[8]、激活抗氧化酶[9]、还原 α生育酚自由剂和抑制
1 绪论
1.1 项目实施的目的、意义 1
1.2 国内外研究进展 1
1.2.1 甜茶的资源分布及生理功效 1
1.2.2 根皮苷的药理研究进展 2
1.3 根皮苷的提取和分离纯化 5
1.4 含量测定方法 5
2 实验部分
2.1 仪器与试药 7
2.1.1 实验仪器 7
2.1.2 实验试药 7
2.2 根皮苷含量测定方法考察 7
2.2.1 对照品溶液制备 7
2.2.2 供试样品溶液制备 7
2.2.3 测定波长的选择 7
2.2.4 色谱条件的选择 8
2.3 不同加工工艺对甜茶中根皮苷含量的影响 9
2.3.1 甜茶样品制备 9
2.4 甜茶中根皮苷的提取 10
2.4.1 单因素实验 10
2.4.1.1 乙醇浓度对提取效果的影响 10
2.4.1.2 提取时间对根皮苷提取率的影响 11
2.4.1.3 提取料液比对提取效果的影响 11
2.4.1.4 提取时间对根皮苷提取效果的的影响 12
2.4.2 响应曲面法设计 12
2.4.3 回归模型方程的建立及方差分析 13
2.4.4 响应曲面法分析及优化 14
3 甜茶中根皮苷的纯化
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
2.4.1.2 提取时间对根皮苷提取率的影响 11
2.4.1.3 提取料液比对提取效果的影响 11
2.4.1.4 提取时间对根皮苷提取效果的的影响 12
2.4.2 响应曲面法设计 12
2.4.3 回归模型方程的建立及方差分析 13
2.4.4 响应曲面法分析及优化 14
3 甜茶中根皮苷的纯化
3.1 仪器与试药 17
3.2 上样溶液的制备 17
3.3 大孔树脂的处理 17
3.4 吸附与解析单因素实验 17
3.5 小结 17
参考文献 22
致谢 26
1 绪论
1.1 项目实施的目的、意义
根皮苷是由根皮素和葡糖糖结合而成的苷,属于自然界很少存在的“少数根皮苷”二氢查尔酮苷类根皮苷具有多种生物活性, 根皮苷主要存在于苹果树的叶， 茎， 树皮中， 在其他植物中也有少量存在。根皮苷具有降低血糖、 改善记忆力、 抗氧化、 抗癌等多种重要的生物活性[13],并且还具有低毒的特点,这使它在食品、药品及化妆品等领域中有着广阔的应用前景。近年来，在苹果、荔枝果皮、杜梨叶、锁阳等植物中也发现有根皮苷的存在，其含量都较少，仅在0.10.3%之间，经查文献，南方一种甜茶（多穗柯）中根皮苷含量是苹果皮的50到100倍[36]，如果从甜茶中提取精制根皮苷，能降低根皮苷成本，真正实现根皮苷工业化生产，为根皮苷及多穗柯甜茶的深入研究和开发提供参考，产生较好的经济及社会效益，同时也为我国别样茶的整理和研究奠定基础。
1.2 国内外研究进展
1.2.1 甜茶的资源分布及生理功效
多穗柯，别名甜茶，甜叶子树(云南)，胖稠( 广东)，甜味菜，大叶稠子，甘茶(贵州)，多穗石柯等，系壳斗科石柯属常绿乔木，以野生状态分布于我国长江以南各省区海拔，5002500米以上的低山密林中，尤以江西，广西，湖南，安徽等省资源丰富，广东，云南，四川，福建等省次之，印度，泰国也有分布。
多穗柯嫩叶是一种传统中草药，具有清热利尿，防治湿热痢疾，皮肤瘙痒，痈疽恶疮等疗效[3]，还有滋润肝肾、润肺镇咳、降压减肥等功能，用于肺热咳嗽、咽炎和高血压等的治疗[4]有疗效。多穗柯嫩叶香气浓郁，色泽鲜艳，回味甘甜持久，风味独特，民间将其制成茶叶饮用，称之“甜茶”，至今已流传上千年。
图1.1 为甜茶
1.2.2 根皮苷的药理研究进展
1.2.2.1 降血糖作用
现有大量研究表明根皮苷具有降低空腹血糖的作用， 根皮苷降低血糖的机理在于竞争性的抑制了葡萄糖转运载体(SGLTs和 GLUTs)对葡萄糖分子的运输[1]。董华强[2]报道，从多穗柯中分离纯化的根皮苷能降低糖尿病小鼠的血糖、甘油三酯、总胆固醇等含量，对防治糖尿病有积极作用，并且经水杨酸酰基修饰后的根皮苷的降血糖能力和清除自由基能力比根皮苷强。Zhao 报道[5],根皮苷能明显改善 2 型糖尿病小鼠高血糖症状，但并未改善肝脏胰岛素状况。膳食中的根皮苷能降低小鼠血糖，改善糖尿病小鼠的脂代谢状况， 减少胰岛素抵抗， 提高高密度脂蛋白含量，降低低密度脂蛋白含量， 对于糖尿病的典型“三多一少” 症状也有改善作用，并且改变与柠檬酸循环， 糖异生作用、 脂肪酸代谢有关的肝脏基因的表达[910]。此外， 根皮苷对高血糖小鼠内肠中 sglt1， cyp2b10， ephx1 和肾脏中glut2 基因的过表达有抑制作用[11] 。早在1981年,科学家Silverman M[6]在研究肾脏对葡萄糖再吸收作用时发现,根皮苷能抑制肾脏近曲小管对葡萄糖的重吸收,使尿糖排出量增加,从而降低糖尿病动物的血糖,正常动物服用后,其血清胰岛素水平不会受到影响.这为研究糖尿病的治疗方法及探讨生物体内胰岛素水平与血糖浓度的关系奠定了基础.此后,许多科学家在研究糖尿病的发病机理及探索治疗糖尿病的方法时使用根皮苷,使得治疗糖尿病的研究得以快速顺利进行。
1.2.2.2 抗氧化作用
抗氧化剂的研究一直是食品营养学研究的重点,张泽生[12]等人研究表明，根皮苷对于高脂膳食导致的氧化损伤的果蝇具有明显保护作用，增强COD和CAT活性，能够显著延长果蝇寿命，具有较强的抗氧化作用,Vasantha Rupasinghe[13]表明，根皮素的抗氧化活性强于根皮苷，但两者的活性均强于Ve，可以抑制多元未饱和脂肪酸的氧化,正因为根皮苷的抗氧化性，能够显著延长酵母的寿命，因此根皮苷在延缓衰老及研究抗衰老药物方面引起了广泛关注[14]。根皮苷为酚酸类化合物，在某些金属离子存在的条件下，其结构极易被氧化，所以具有很强的抗氧化活性，能保护细胞膜上的非饱和脂肪酸(UFAs)免于氧化[7]。根皮苷类在生物系统中所发挥的保护功效归因于它们对自由剂的转变、螯和金属催化剂[8]、激活抗氧化酶[9]、还原 α生育酚自由剂和抑制
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