杜仲資源多級高效利用新工藝

1、杜仲資源多級高效利用新工藝在我國, 杜仲具有豐富的資源優(yōu)勢 , 但其資源利用率比較低 ,大部分原料處于自生自滅狀態(tài) , 造成了其藥用、食用價值和資源的極大浪費。論文以我國特色植 物資源杜仲為物質(zhì)基礎(chǔ) , 圍繞國家林業(yè)經(jīng)濟和社會發(fā)展重大需求 , 以獲得目的組 分杜仲膠、種子油、綠原酸和京尼平等成分的高值化產(chǎn)品為研究目標(biāo) , 提出 了植物資源的多級化高效利用理念 , 其涵蓋內(nèi)容如下 :以植株中可續(xù)再生資源為主要利用部位 ; 實現(xiàn)對植物中活性成分的多極性連續(xù)提取 ; 注重提取分離技術(shù)的 創(chuàng)新; 完善針對目的成分的生態(tài)分離及轉(zhuǎn)化工藝。在論文中對杜仲不同部位有效成分的綠色分離工藝進行了創(chuàng)新設(shè)計 , 為合

2、理 高效地利用杜仲資源提供了科學(xué)依據(jù)。 確定了 HPLC同時分離檢測杜仲中四種目標(biāo)成分桃葉珊瑚苷、綠原酸、京尼平和京尼平苷的條件 :Waters 高效液相色譜儀;HiQ sil-C18反相色譜柱(4.6 mm X 250 mm x 5卩m);柱溫:30 C ;檢測波長:205 nm,240 nm;流動相:0.04%磷酸水溶液(A)-甲醇(B);梯度洗脫:0-10 min,5%(B);10-20 min,5-20%(B);20-35 min,20-25%(B);35-40 min,25-5%(B);進樣量:10卩L;流速:1 mL/min。該檢測方法精密度高、重現(xiàn)性好 , 適用于杜仲目標(biāo)成分的分

3、析檢測 , 通過HPLC檢測,杜仲皮、葉和翅果中的含量較高的成分分別為京尼平苷、綠原酸、桃葉珊瑚苷。 1.創(chuàng)新發(fā)展了離子液體 -酶輔助提取技術(shù) ,將其應(yīng)用于杜仲葉中的綠原酸提取過程。以 0.5mol/LC6mimBr- 纖維素酶為提取介質(zhì) , 優(yōu)化的最佳工藝條件為 : 孵化 提取時間2 h,提取溫度50 C、pH值為3、酶濃度2 mg/mL。通過比較四種溶劑體系下綠原酸提取動力學(xué) ,C6mimBr 溶液作為綠原酸的提取溶劑具有明顯的優(yōu)勢, 而且纖維素酶的添加有效地提高了提取溶劑穿透細胞的能力 , 有效的改善了 離子液體溶液作提取溶劑對植物固體基質(zhì)滲透性差的問題。方法學(xué)考察結(jié)果說明 ,離子液體

4、-酶輔助提取綠原酸有良好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。同時,應(yīng)用大孔樹脂技術(shù) , 解決了離子液體作為提取溶劑難與目標(biāo)物質(zhì)分離的 問題,篩選出的樹脂HPD75(能夠?qū)㈦x子液體和其他被吸附的目標(biāo)分析物質(zhì)實現(xiàn) 有效分離 , 為減少目標(biāo)提取物中離子液體的殘留尋找到了有效的手段 , 同時也為 離子液體應(yīng)用于提取其它植物藥的安全性提供了方法參考。進一步,對大孔樹脂的再生和離子液體的回收進行了實驗研究 ,為降低該提取方法的成本提供了理論依據(jù)。 2. 對杜仲翅果的三種代表性成分種子油、 杜仲膠 和桃葉珊瑚苷實現(xiàn)了連續(xù)多級提取 , 開發(fā)了杜仲翅果的高效利用工藝路線。首先利用超臨界CO2流體萃取技術(shù)得到杜仲種子油,而后采用石

5、油醚熱浸提 分離杜仲膠 , 最后應(yīng)用離子液體超聲輔助方法分離桃葉珊瑚苷中等極性成分 , 達 到對杜仲翅果資源利用最大化的目標(biāo)。通過單因素和響應(yīng)面優(yōu)化實驗 ,得到超臨界C02萃取杜仲種子油的最佳工藝為：萃取壓力41 MPa萃取溫度43C,CO2流量 11.5kg/h, 在最優(yōu)條件下 , 杜仲種子油的提取得率為 41%。與傳統(tǒng)有機溶劑熱浸出方法比較，超臨界C02萃取法得到的杜仲種子油在品 質(zhì)和化學(xué)組成上具有優(yōu)越性。采用離子液體 - 超聲輔助法從杜仲翅果中提取桃葉 珊瑚苷, 單因素法優(yōu)化后的超聲輔助提取條件為 ： 預(yù)浸時間為 2 h, 料液比為1:20(w/v),超聲功率為225W超聲時間為20 m

6、in,C2mimBr的濃度為1.0 mol/L,提取次數(shù)為 2次,桃葉珊瑚苷得率為 16.74 mg/g 。3. 應(yīng)用離子液體 -酶原位萃取水解方法從杜仲皮中制備京尼平 ,利用纖維素復(fù)合酶中含P -葡萄糖苷酶的特點，其在提取過程中可水解從細胞中溶出的京尼平苷,將其轉(zhuǎn)化為京尼平,避免了繁瑣的京尼平苷和P -葡萄糖苷酶的制備過程,提取與水解在同一體系兼顧完成 , 為京尼平的制備提供了簡便、可行、高效的方 法。優(yōu)化離子液體 -酶原位萃取水解的工藝為 :選取 0.5 mol/LC6mimCl 為反應(yīng) 介質(zhì)、提取水解時間2 h、料液比1:20(g/mL)、pH=5酶濃度2 mg/mL,在此最佳工藝條件下

7、 , 京尼平的增加量為 0.55 mg/g 。同時建立了京尼平苷在P -葡萄糖苷酶催化下于不同反應(yīng)介質(zhì)中的水解反應(yīng)的動力學(xué)模型，在所選用的三種反應(yīng)介質(zhì)中，P -葡萄糖苷酶催化水解京尼平苷的反應(yīng)速率依次是 :H2O>0.5 mol/LC6mimCl>50% 乙醇。相比較 50%乙醇而言,0.5 MC6mimCI溶液中p -葡萄糖苷酶表現(xiàn)出較好的催化活力，說明一定濃度的離子液體水溶液對酶的抑制作用未達到有機溶劑的抑制程度 , 離子液體 -酶的方法在原位萃取水解制備京尼平中具有可行性和優(yōu)越性。4. 對杜仲中多糖成分的提取、 純化、體外抗氧化活性及免疫活性進行了較系 統(tǒng)的研究。通過單因素試

8、驗 ,確定了微波輔助法提取杜仲多糖的最佳工藝為 :料液比為1:25 g/mL,微波功率為540 W,輻照時間為20 min,在此條件下,杜仲多糖得率可達 27.07 mg/g ?？寡趸瘜嶒灲Y(jié)果表明，一定濃度杜仲多糖具有清除DPPHi由基的能力。在免 疫活性方面，杜仲皮多糖單藥組在0.051.6mg/mL濃度范圍時，與空白對照組相 比,杜仲多糖在各個濃度作用下對小鼠脾淋巴細胞的增殖率均有顯著增強作用(P&It;0.01,P&It;0.05), 且具有明顯的免疫促進作用 , 其本身具有有絲分裂原的 作用；同時也可促進經(jīng)Con A或LPS活化的T或B淋巴細胞增殖(P&It;0.05 或0.01),結(jié)果表明杜仲多糖可以增強T淋巴細胞及B淋巴細胞的增殖活性，且其對B淋巴細胞的增殖作用強于 T淋巴細胞。5. 杜仲活性物質(zhì)提取后的剩余固形物為原料 , 磷酸作為活化劑 ,采用微波加熱法制備粉狀活性炭 , 以期對杜仲植物資源實現(xiàn)多級化利用 ,同時減少對生態(tài)環(huán)境造成的污染。以通過正交實驗優(yōu)化 , 確定以微波輻照磷酸法制備活性炭的最佳 工藝條件：微波功率為540 W,磷酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%微波輻照