苦荞黄酮大孔树脂精制工艺及抗氧化特性研究

苦荞麦(F . tataricum (L.) Gaertn.),俗称苦荞、鞑靼荞麦(Tartary buckwheat),是一种重要的粮、饲、药兼用植物资源,营养丰富,降血压、降血糖、降血脂功效显著,可用来预防和辅助治疗糖尿病、高血脂和高血压等疾病,一般认为总黄酮是苦荞保健功能的主要活性物质,本论文以精制高纯度、高品质的苦荞黄酮为主要目的,利用柱层析技术,建立了一种经济而且高效的大孔吸附树脂纯化方法,同时对苦荞麸皮黄酮精提物的抗氧化活性及结构进行了研究。 本论文以从苦荞麸皮中提取的黄酮粗提物为试材,首先选取在黄酮类化合物纯化中较理想的十五种树脂,对其在不同树脂上的静态吸附、解吸性能及其静态吸附曲线进行了研究,从而确定了一种精制苦荞黄酮较为理想的树脂材料,在此基础上,采用动态吸附、解吸操作,对影响苦荞黄酮纯化工艺进行了优化;同时,本论文以芦丁、Vc为对照,研究了苦荞黄酮精提物对超氧阴离子自由基(O2-·)、羟自由基(·OH)、DPPH·自由基、H2O2以及NO2-的体外清除效果;最后采用光谱和色谱技术,确定了苦荞黄酮精提物主要成分及其结构。 主要研究内容: (1)十五种树脂对苦荞黄酮的静态吸附、解吸特性; (2)确定最适树脂对苦荞黄酮的动态吸附、解吸工艺; (3)苦荞黄酮精提物的体外抗氧化活性; (4)苦荞黄酮精提物的结构鉴定; 主要研究结果: (1)通过比较十五种树脂对苦荞总黄酮的吸附量、吸附率、解吸率以及静态吸附曲线,我们发现,DM-2型树脂的静态吸附量达到了109 mg·g-1以上,吸附率超过了83%。用70%乙醇解吸,其解吸率达到了52%,而且该树脂对苦荞总黄酮具有良好的静态吸附动力学特性,是可供苦荞黄酮精制工业化生产选择的理想材料。 (2)在单因素试验的基础上,采用响应曲面法(response surface methodology,RSM)建立了树脂法精制苦荞总黄酮的二次多项回归模型方程,对精制苦荞总黄酮吸附解吸工艺条件进行了优化。结果表明,吸附最佳工艺条件为:吸附速率2mL·min-1,pH值2,上样液浓度2 mg·mL-1;解吸最佳工艺条件为:乙醇浓度71.05%,pH值8.76,解吸速率1 mL·min-1。该方法简单可行,精制效果好,适合于工业化生产。 (3)以芦丁、Vc为对照,对精制前后苦荞黄酮提取物对超氧阴离子自由基(O2-·)、羟自由基(·OH)、DPPH·自由基、H2O2以及NO2-的清除效果进行了体外研究。结果表明,苦荞黄酮提取物具有较强的清除自由基能力,而且经大孔吸附树脂纯化后提取物的抗氧化活性几乎不受影响,而且对部分自由基的清除作用有一定的提高。 (4)采用大孔吸附树脂柱层析对苦荞黄酮粗提物进行纯化,得到苦荞黄酮精提物。通过颜色反应、薄层色谱(TLC)、紫外光谱(UV)、高效液相色谱(HPLC)对精提物结构进行了分析、鉴别。结果表明,从苦荞麸皮中提取、并纯化后的黄酮主要为5,7,3′, 4′-四羟基-3-O-葡萄糖黄酮醇苷(芦丁)。 本研究的创新点: (1)筛选并确定了适宜苦荞黄酮精制的大孔吸附树脂型号,并且采用响应曲面法对工艺进行了优化。 (2)对苦荞总黄酮精提物的体外抗氧化性能进行了研究。 (3)同时采用光谱和色谱技术对苦荞黄酮精提物进行结构鉴定。