從白樺樹皮中提取樺木醇的工藝研

從白樺樹皮中提取樺木醇的工藝研究SＴUDYOＮTＨEＥXTRACTＩOＮPROCEＳSOFBＥTＵLIＮFROＭBIRCHBＡＲK專業(yè)：應(yīng)用化學(xué)姓名：羅春漳指導(dǎo)教師姓名：申請學(xué)位級別：學(xué)士論文提交日期：學(xué)位授予單位:天津科技大學(xué)前言近幾十年來腫瘤的診斷與臨床治療有了明顯的提高，但是與此同時HYPERＬＩＮK＂htｔp：//zhidao。bａiｄｕ。com／ｓｅarｃh?worｄ=%C9％ＦA％ＣC％AC%BＢ%B７%BE％B３＆fr=qb_sｅarｃh＿ｅxp＆ｉe=uｔf8”生態(tài)環(huán)境與HYPＥＲLＩNK＂http://zhiｄao．ｂaiｄ/searｃh？wｏｒd=％Ｂ4%Ｆ３%C６％F8％ＢB％Ｂ7％BＥ%Ｂ3＆ｆr＝qb＿sｅarch＿ｅｘp&ie=uｔf8"大氣環(huán)境的惡化，居民飲食結(jié)構(gòu)不合理，飲用水及ＨYＰERＬINＫ＂hｔtp://zhidao．baｉdｕ.coｍ/ｓearch？word＝%C５%A9％B8%B1％B２%ＦＡ％C6％B7＆fr=qb_searcｈ_exp&ie=uｔｆ８”農(nóng)副產(chǎn)品的污染，在世界范圍內(nèi)腫瘤的發(fā)病率與死亡率仍然每年在升高.據(jù)推測,到202０年全球腫瘤發(fā)病人數(shù)將增加到2000萬人數(shù),死亡人數(shù)1２０0萬[1，2],所以腫瘤的治療對人類的健康生活致關(guān)重要。但是常規(guī)的治療方法，即手術(shù)，放療,化療對晚期的腫瘤仍然束手無策.所以開發(fā)一種新型的治療腫瘤藥物［３],是醫(yī)學(xué)界也是全人類迫切需要解決的一個難題.最新研究表明樺木醇的衍生物木醇丁二酸酯，樺木醇戊二酸酯，樺木醇順丁烯二酸酯，樺木醇丁二酸甘氨酸甲酯[4]，以及用樺木醇氧化得到的樺木酸都對腫瘤的治療有一定的作用。樺木醇是在白樺樹皮中提取出來的一種天然產(chǎn)物，其在天然產(chǎn)物中的分類中屬于三環(huán)五貼類化合物[5］;五環(huán)三萜類化合物在車前草，甘草，柴胡,枇杷葉，木通等植物中的存在。萜類化合物是一種廣泛存在自然界的天然產(chǎn)物，凡由甲戍二羥酸衍生且分子式符合Ｃ5H8通式的衍生物統(tǒng)稱為萜類化合物［6］.樺木醇在研究中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有多種藥理學(xué)性質(zhì)，故可用它做化學(xué)藥物的前體化合物；更早期的研究表明樺木酸是一種治療細胞病變腫瘤的一種有效藥物;近期研究報道表明了樺木醇也具有對細胞病變產(chǎn)生抑制的作用，但其抗腫瘤作用機制有待去深入的研究.樺木醇顯著抑制人源乳腺癌細胞ＭＣＦ—7，人源小肺癌細胞ＮCI—H４6０、人源肝癌細胞ＳK-ＨEP-１、人源肺癌細胞Ａ５４9、對人源前列腺癌細胞PC-３、人源肝癌細胞ＨeｐG2、人源宮頸癌細胞HeＬa的分裂繁殖[7];樺木醇誘導(dǎo)HeLa病毒細胞凋亡,研究選用人源宮頸癌細胞HeLa為樣本,來研究樺木醇抗病變的癌細胞活性的分子機制以及特性。通過細胞形態(tài)學(xué)中細胞形態(tài)的變化觀察：細胞膜的增大、細胞核形態(tài)的變化和細胞核的溶解等典型的細胞凋亡現(xiàn)象.在觀察分析中表明,在樺木醇對HeLa細胞作用8h,細胞形態(tài)學(xué)中細胞凋亡的表現(xiàn)蛋白質(zhì)，Casｐａsｅ－３的底物ＰAＲP出現(xiàn)斷裂[8，９];樺木醇誘導(dǎo)HｅＬａ細胞凋亡是細胞中線粒體Ｓmａc和cｙtochromec的釋放促成的。細胞動力學(xué)分析顯示樺木醇作用ＨｅLａ癌變細胞后，Sｍac和ｃｙｔｏｃｈromｅｃ釋放到細胞漿中，而且在一段的時間內(nèi)釋放量與時間程一定的正相關(guān)［１0］.總的來說,樺木醇對人體內(nèi)健康細胞具有抑制腫瘤病變對壞死的腫瘤具有清除作用,這一研究為惡性腫瘤的治療具有無可估量的意義。1．1白樺樹的簡介白樺樹屬于樺木科,生長高度可以達20m,成熟的樺木樹皮呈剝裂的灰白色，主樹干是單枝生長、在中國的北方特別是東北的長白到處可見，佳木斯樹木加工廠是全國最重要的樺樹皮提供場之一。白樺樹姿態(tài)優(yōu)美，潔白雅致,樹干修直，隨著人們對生活環(huán)境的日益重視，白樺樹也被廣泛的用來綠化美化環(huán)境,在小區(qū)的公園,學(xué)校,湖濱、池畔，道路兩旁都隨處可見,特別引人關(guān)注，是一種適合做觀賞性的植物.白樺樹屬于落葉喬木,每年三四月份樹葉發(fā)芽，深秋樹葉凋落，一年中生長時間比較短,樹皮較厚,耐嚴寒，在零下三十四度也不會凍死,這是白樺樹在生態(tài)環(huán)境中進化的自我保護的措施。在俄羅斯,白樺樹的俄羅斯的國樹，其堅毅不拔的性格是俄羅斯民族精神的象征。白樺樹喜光，喜濕潤土囊,在海拔400—4００0m都可以生長,對環(huán)境適應(yīng)性大，分布范圍很廣;在中國主要生長于東北的吉林省,遼寧省、華北的河北省、西北寧夏自治區(qū),甘肅省、以及云南等地［11]。在外國，俄羅斯特別是西伯利亞地區(qū)，外蒙古，朝鮮北部，日本境內(nèi)也廣泛分布；在中國的長白山，大興安嶺，小興安嶺一般生長在向陽地長勢比較好。其耐嚴寒較好,適合在北方特別的寒冷地方生長;樹根扎土較深，常與不同科目的樹混合生長，樹木的代謝速度快，這樣導(dǎo)致其相對于其他樹木生長快,壽命也大大的縮短［12］.由于白樺樹是落葉樹種，其樹葉較大,樹葉呈三角形,與楓葉比較外形比較相似,葉長３-8cm左右，寬3—8cm左右。果序單生，圓柱形或矩圓狀圓柱形,通常下垂,長２—5ｍｍ,直徑6-１4mm;序梗細瘦，長1－2．5cm,密被短柔毛，成熟后近無毛,無或具或疏或密的樹脂腺體;果苞長5—7毫米，背面密被短柔毛至成熟時毛漸脫落,邊緣具短纖毛,基部楔形或?qū)捫ㄐ?中裂片三角狀卵形，頂端漸尖或鈍，側(cè)裂片卵形或近圓形,直立、斜展至向下彎，如為直立或斜展時則較中裂片稍寬且微短,如為橫展至下彎時則長及寬均大于中裂片。小堅果狹矩圓形、矩圓形或卵形、長1。5－３mm、寬約1-1．5mm、背面疏被短柔毛、膜質(zhì)翅較果長1／3，較少與之等長，與果等寬或較果稍寬［１3，14］。由于地區(qū)的生長環(huán)境不同導(dǎo)致進化變異，白樺樹的品種在學(xué)術(shù)界上也有不同的認同分類[１5]，Hara（１9３7）,Reｈｄer（19３9)均對本種的分類做過專門的研究,C．A.Ｊａnｓｏｎ（１9６２)還專門著文討論。圖1－1白樺樹圖1-２白樺樹做的家具HＹＰＥRLIＮＫ"hｔｔp：//bａｉke．ｂａｉdu.cｏm／ｌiｎk？url＝2ｕＢn1８qｃIY3jmOd3iＫ1W４RQ４HILdkTｙ—a９Wkim0E９Vｅ6Ｚlｋ6ＬＯ0MddyVｚMYk96n6R4Ｒ＿OLto4QFＧＫWＺQipfＧｚtclnUw4UiDjｄxxOXuVＳOＸ_#"由于白樺樹具有一些優(yōu)良的特性，在西北防護帶的植被中也被廣泛的種植,對抗風(fēng)沙留住土壤養(yǎng)分與水分有很好的環(huán)境效益.因其木材致密，材質(zhì)結(jié)構(gòu)細膩光滑，質(zhì)地較軟,具有明顯年輪及略直紋理，在家具市場上隨處可見，用白樺樹制作出的家具刨面光滑細致而且特別經(jīng)得住磨損，花紋的紋理簡單明晰，價格也比較適中.不但白樺樹可以做家具，在工藝品,造紙,以及建筑木材方面，它都發(fā)揮著重要的作用。白樺樹皮含有人體必需且易吸收的ＨYPERＬＩＮK"hｔｔp：//ｂａikｅ．baidｕ．cｏｍ/vieｗ／443２０7。hｔm＂有機酸、HＹPERLIＮK"htｔｐ:／/bａｉke．baidu.ｃoｍ/vｉew/15１５５。ｈtｍ”氨基酸、ＨＹPERLINK”ｈtｔｐ：/／baiｋe.baidu．com/vｉeｗ/１84.htm"碳水化合物、HＹPERＬINＫ＂ｈtｔp://ｂaiｋｅ．baｉｄu．cｏm/ｖiew／1５1020。ｈtm"無機鹽類，白樺樹汁有抗疲勞、祛痰止咳，清熱利濕,消腫解毒的藥理作用［16］,對人體健康有非常大益處，被歐洲人稱為“天然啤酒”和“森林飲料”［１7]。在白樺樹皮中提取出的天然產(chǎn)物,有植物HYＰＥRLIＮK”httｐ：/／ｂaｉke．ｂaidu。ｃoｍ/vieｗ/15392１．ｈtｍ"香精油、樺木醇、樺木酸,酯類化合物、苷類化合物,以及細胞分裂素等［18-20］.其中樺木醇以及樺木酸對困惱當(dāng)代的腫瘤，免疫系統(tǒng)缺陷疾病HＩV問題療效[21，2２]具有一定的效果。加大研究白樺樹天然產(chǎn)物的應(yīng)用是一項重要的科研課題。1.２樺木醇的提?。?。2．１樺木醇的結(jié)構(gòu)特點及物理性質(zhì)樺木醇英文名稱:Beｔｕlin,又名樺木腦、白樺脂醇.純品的樺木醇熔點：2５6－2５７℃,為白色針狀晶體,ＨYPＥＲLIＮK＂hｔtp:/／bａike．ｂaidｕ．cｏm／ｖｉew/１20７７０9.htm”＼t”_ｂｌaｎk"旋光度［α]Ｄ１5＋20°（c=2，ＨYPERLIＮＫ"hｔｔｐ：／/ｂaike。bａiｄu．com/vｉeｗ/123０37。ｈｔm＂\ｔ”_blank"吡啶)，240°/０.01mm升華。其分子式：C3０H50O２分子量：442.72。紅外光譜在ＫBrmaｘcm\—1：35０0；ＭSm／e：４４2（M+),42,４２4，４１1,385,２88，257,248，22０，20７,１89。1３ＣNMR[23].樺木醇在天然產(chǎn)物的分類中屬于五環(huán)三萜類，天然產(chǎn)物的五環(huán)三萜以皂苷苷元形式存在于植物中，純品樺木醇屬于羽扇烷型分子結(jié)構(gòu)，它高活性是由于C—3位上的羥基為β－0Ｈ[24]；萜類化合物是異戍二烯的聚合體及其含氧程度不同的衍生物.樺木醇易溶于極性大的有機溶劑，例如：甲醇，乙醇,異丙醇,氯仿,乙酸乙酯等，微溶于正己醇,石油醚等極性低的溶劑，難溶于水。儲存于陰涼、干燥、低溫等條件的環(huán)境.圖1—3樺木醇的結(jié)構(gòu)式圖1—4樺木醇的外觀1。２.２樺木醇的提取方式簡介樺木醇廣泛的存在于自然界的植物中，白樺樹皮、棍欄樹皮、槐花、酸棗、石榴樹皮等中都被發(fā)現(xiàn)含有樺木醇[25］。但在工業(yè)生產(chǎn)中，最優(yōu)的選擇還是白樺樹皮,因為其樺木醇的含量相對于其他種類植物最多.在工業(yè)生產(chǎn)中，常規(guī)且主要的樺木醇提取方法是溶劑提取法。樺木醇溶于多種有機溶劑，用有機溶劑提取是一種便捷的獲得方式;由于樺木醇是在植物中提取,而植物細胞含有細胞壁,用非極性的溶劑提取樺木醇會降低提取率，所以大多是需要經(jīng)過加熱、連續(xù)提取等方式進行。在國內(nèi)外科研學(xué)者對于樺木醇的提取研究中，旨在提高產(chǎn)率、純度,不同的實驗方法孕育而生,其中不乏一些優(yōu)秀的方法：①胡祥正,周宏建,宋光珍的《以乙醇、乙醇/水為溶劑提取白樺樹皮中樺木醇的工藝研究》［２6];以無毒、價格便宜的乙醇為溶劑，根據(jù)不同的固液比,以及乙醇與水的比例及不同的提取時間來研究樺木醇的最佳提取條件,并獲得純度99％的樺木醇。②丁為民，王洋,閻秀峰，于濤的《均勻設(shè)計法優(yōu)化樺木醇的超臨界二氧化碳萃取工藝》[２７］；利用萃取高效率的超臨界二氧化碳萃取,該方法萃取效率非常高,而且萃取劑二氧化碳與提取物質(zhì)樺木醇易分離,是一個高效便捷的實驗方案。③王石發(fā)，張明光,李艷蘋《樺木醇提取及純化工藝的研究》[2８];利用正交試驗法，研究不同溶劑，不同提取時間對提取率的影響,以及在純化方面比較系統(tǒng)的研究了不同結(jié)晶溫度，溶劑，結(jié)晶時間來研究樺木醇的純化。④易金娥，文立新，袁莉蕓，B.Oｂmｉska－Ｍｒｕkoｗｉｃz２，袁慧《白樺樹中樺木醇的提取與樺木酸合成研究》［29]；⑤駱莎曼，丁為民，王洋,于濤《樺木醇的液泛提取工藝研究》［３0];⑥丁為民，周丹，于濤，黃靖姝，閻秀峰,王洋《均勻設(shè)計法優(yōu)化樺木醇超聲波輔助提取工藝》[31］;⑦韓世巖，方桂珍,李珊珊，馬艷麗《四氫膚喃一苯混合溶劑法分離純化樺木醇》[32］.當(dāng)然,除了上述方法用來研究提取外,仍有一些新提取方案被研究發(fā)現(xiàn)運用,其中包括利用減壓升華，利用超聲波助萃取，利用微波助萃取等，工業(yè)生產(chǎn)主要是以大鍋爐蒸煮為主,該方法比較實用，生產(chǎn)設(shè)備成本比較低，而且提取率適中。以索氏提取器提取，該方案大多是在教學(xué)科研研究提取樺木醇的，索氏提取器提取,效率比蒸煮的高有兩方面原因：一是萃取時一直有純凈的溶劑，二是氣體剛剛冷下來變成液體的溫度ＨYPERＬINＫ＂ｈｔtp:/／zhidao。bａｉdｕ．com/sｅａrch？worｄ=熱效率&fｒ=qｂ_seaｒch＿ｅｘp&ie＝ｕtf8”熱效率高。利用溶劑的回流和虹吸原理，對樺樹皮進行反復(fù)連續(xù)抽提.當(dāng)提取器中冷凝溶劑回流的液面超過ＨＹPEＲＬINK”htｔp：／/zｈiｄao．bａｉｄu.cｏm/ｓｅaｒｃh？word=索氏提取器&fr=ｑｂ_search_exp&ie=utf8＂索氏提取器的ＨＹPEＲLINK”ｈttp://zｈｉｄaｏ.baidu．ｃoｍ/searｃｈ?ｗｏｒd=虹吸管&ｆｒ=ｑb_seａrcｈ_eｘp&ie=ｕｔｆ８＂虹吸管時，提取器中的溶劑虹吸流回下面的HYPERLＩNＫ"hｔtp：//zhidao.baｉdu.ｃｏｍ/ｓｅａrcｈ?wｏrd＝圓底燒瓶&ｆr=ｑb_ｓeａrcｈ＿exp&ie＝ｕtｆ８＂圓底燒瓶內(nèi)，即ＨＹPERLIＮK”ｈｔtp：/／zｈｉdａo.ｂａidｕ.ｃoｍ/search?word＝虹吸＆fr＝qb_search_eｘｐ&iｅ=utf８"虹吸.當(dāng)液體流下時，下面的溫度降低，隨加熱器加熱溫度升高，溶劑再次揮發(fā)冷凝回流，每一次的萃取固體物質(zhì)都能被純的熱的溶劑所萃取，反HYPＥRLINK”ｈttp：//ｚhidaｏ.baｉdu。coｍ／seaｒｃh?woｒd=復(fù)利＆fｒ=qb_searｃh_exｐ&ｉｅ=utf８”復(fù)利用純?nèi)軇?，大大的縮短了提取時間,所以索氏提取器ＨYPERＬＩNK”http:／／zhｉdao。bａｉdu.ｃoｍ/searｃｈ？ｗord＝萃取效率＆ｆｒ=ｑb＿searｃｈ_ｅxp＆ie＝uｔｆ8”萃取效率較高。1.3樺木醇的純化1.3.１樺木醇純化的簡介從白樺樹皮中用各種有機溶劑作為提取劑提取的樺木醇粗品，含有大量的油酯類、苷類等天然產(chǎn)物雜質(zhì),得到的粗品樺木醇必需經(jīng)過一系列的純化才能得到有藥用等價值的高純度的樺木醇.在純化的過程中，主要運用的仍然是利用有機溶劑的相似相溶原理來分離不同的組分,從而得到高純度的樺木醇。在純化過程中應(yīng)用的溶劑、結(jié)晶時間、結(jié)晶溫度,以及溶液的溶度都對純化結(jié)果有很大的影響。實驗利用甲醇、乙醇、異丙醇或異丙醇與甲醇的混合液、乙醇與水的混合液、乙醇與石油醚的混合液、異丙醇與石油醚的混合液、乙酸乙酯與石油醚的混合液、氯仿與甲醇的混合液、氯仿與石油醚的混合液等來進行純化，都得到了一些不同的純化效果,異丙醇的純化產(chǎn)率高,但是得到的晶體晶型差,雜質(zhì)含量較多；應(yīng)用異丙醇與甲醇或者異丙醇與石油醚的混合液作溶劑進行重結(jié)晶純化樺木醇粗品,得到的樺木醇純度較之前只以異丙醇為溶劑的純度高，異丙醇與石油醚純化得到的是白色的晶體，利用乙酸乙酯與石油醚純化,得到的產(chǎn)物結(jié)晶形態(tài)不好，但是純度是最高的；利用乙醇與石油醚混合液重結(jié)晶純化,得到的晶型是針狀結(jié)晶,結(jié)晶晶型效果好,純度９８％,但是純化的產(chǎn)率比較低。結(jié)晶的時間對純化的影響表現(xiàn)在,結(jié)晶的時間越久，純化的產(chǎn)率越高，結(jié)晶的晶型效果也更好，但是在工業(yè)生產(chǎn)中,為了最求最高的利益化,尋找適中的結(jié)晶時間，即得到高產(chǎn)率，也可以更高效的生產(chǎn)是也是一個探究的方向。結(jié)晶溫度對結(jié)晶的影響表現(xiàn)在不同的結(jié)晶溫度得到不同的產(chǎn)率，而且結(jié)晶溫度也會相應(yīng)的影響晶型,科學(xué)實驗研究表明，并不是越低的溫度結(jié)晶的效果越好，而且在工業(yè)生產(chǎn)中,低溫投入的能源消耗也更大,探究不同的結(jié)晶溫度的結(jié)晶效果，得到一種比較環(huán)境友好的方案.高溶度的溶液可以結(jié)晶得到高產(chǎn)率的樺木醇，但是結(jié)晶的晶型效果達不到要求,低溶度的溶液結(jié)晶出來的晶型效果好但是產(chǎn)率比較低，高純度的結(jié)晶出來的效果比較差但是產(chǎn)率高；根據(jù)不同的條件來探尋一種合適的純化方案,是研究樺木醇工藝研究的另一個重要的領(lǐng)域，更可以說,是樺木醇工藝研究的最重要的研究內(nèi)容.樺木醇在不同的提取液中以不同的結(jié)晶形式存在,運用異丙醇與甲醇的混合液或者是異丙醇與石油醚的混合液，乙醇與石油醚混合液來純化,得到的純品樺木醇是白色的針狀晶體，純度98％,運用乙酸乙酯與石油醚混合液來純化粗品樺木醇,得到的產(chǎn)物的白色粉末狀的樺木醇，純度98％。運用氯仿與甲醇混合液或者氯仿與石油醚的混合液純化，得到的是片狀的白色晶體，純度9８％。由文獻查明,樺木醇形成的不同結(jié)晶類型是由于樺木醇與溶劑絡(luò)合形成不同的結(jié)晶晶型,可能是樺木醇上的羥基與溶劑的羥基生成的氫鍵.雖然樺木醇的研究成果已經(jīng)比較多，但是還有很多的研究等著我們?nèi)ヌ綄ぁ?.3.2樺木醇的應(yīng)用樺木醇屬于萜類化合物,萜類化合物廣泛在自然界中分布，日常接觸到的橡膠以及樹脂還有食物中的類胡蘿卜素的組分都含有萜類化合物，根據(jù)不同數(shù)量的異戊二烯可以將萜類化合物分為單萜，二萜,三萜等。在五環(huán)三菇的家族中存在著以下幾種類型：羽扇豆烷型、木栓烷型、烏蘇烷型、齊墩果烷型;樺木醇屬于羽扇豆烷型［33，３４]。在天然產(chǎn)物的研究方面,由于人們對三萜類化合物的科學(xué)研究比較深入，當(dāng)今有很多三萜類化合物被發(fā)現(xiàn)，隨著人們對這類化合物研究的投入，還有更精確的化學(xué)儀器紅外光譜，核磁,以及更高端的儀器的誕生.研究的速度也更加快速，在1９63——1９70年這幾年中,科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)的游離的三萜類化合物是2３２個,但是到１９9０一１９94年的幾年內(nèi),新發(fā)現(xiàn)的游離三萜類化合物就有330個[３５]。圖１－5三萜類化合物的結(jié)構(gòu)式樺木醇在日常生活生產(chǎn)行業(yè)中得到了廣泛的運用，其特有的性質(zhì)在消炎方面、抑制頭發(fā)中蛋白質(zhì)的溶解和改善頭發(fā)的發(fā)質(zhì),使受損的頭發(fā)得以改善方面,以及在我們?nèi)粘５氖称?、化妝品的制作中扮演著一定的角色.近期科學(xué)家發(fā)現(xiàn),樺木醇具有抗癌以及抗ＨIV病毒等具有療效,其衍生物樺木醇丁二酸酯甘氨酸甲酯、樺木醇戊二酸酯、樺木醇順丁烯二酸酯、樺木醇丁二酸酯、利用用氧化法將樺木醇氧化得到的樺木酸、這些都對腫瘤的治療有作用［３６］。在現(xiàn)在的科學(xué)研究中，將樺木醇氧化成樺木酸有直接氧化法、羥基保護法、半合成方法等.直接氧化法是利用不同的溶劑從天然物中提取樺木酸。但是,樺木酸在自然植物中的含量是非常少，在我們實驗研究的白樺樹皮中也僅含有０.０25%。羥基保護法:這種方法是利用保護基團（R)保護樺木醇3—羥基，再氧化２8－羧基，脫去保護基團R,最終得到白樺脂酸。半合成方法是將白樺樹皮在有機溶劑甲醇、乙醇、氯仿、DMF、乙酸乙酯等提取的粗品樺木醇經(jīng)過純化得到純品樺木醇；再利用硝酸鋅、硝酸鉻、硝酸銅、等氧化物氧化，最終得到樺木酸［3７]。圖1-6樺木醇氧化為樺木酸方法樺木酸在機體中生氧化物質(zhì)，通過改變機體膜離子通道和蛋白的成分，對腫瘤細胞誘導(dǎo)其凋亡,展現(xiàn)其抗腫瘤作用。樺木酸能保護黑色素瘤細胞中獨立的ｐ５３因子免受UＶ—Ｃ所致的ＤNA鏈斷裂的損傷[38],可能是通過其本身具有的抗氧化機理來發(fā)揮作用。有報道稱樺木酸能抑制線粒體皮細胞發(fā)揮作用,這作用可以改變誘導(dǎo)線粒體生成釋放凋亡因子，來激活caspａsｅ,使異樣的腫瘤細胞DNＡ斷裂而導(dǎo)致壞死細胞凋亡［３9］。1995年Ｐｉｓｈa等研究發(fā)現(xiàn)樺木醇具有抗黑素瘤活性，而且對人類神經(jīng)外胚層腫瘤和黑色素瘤(Me-l1、Mｅ-l2和Me－l４)具有一定特異性［４0]；研究表明高劑量使用樺木酸對細胞凋亡有誘導(dǎo)的作用,而低劑量可展現(xiàn)分化黑色素瘤細胞作用。樺木酸能夠提高動物體中T細胞的增殖能力，增強ＮK細胞的活性，提高IL—2及TNＦ水平[４1］；也有研究發(fā)現(xiàn)樺木酸抗腫瘤的機理是可能是通過抑制氨肽酶N,從而抑制腫瘤細胞的迅速生長來發(fā)其揮抗腫瘤作用.實驗證明樺木酸在科學(xué)研究培養(yǎng)的細胞體中能夠抑制氨肽酶Ｎ的活性,使細胞凋亡,從而起到了抗腫瘤的作用。樺木醇在現(xiàn)實的人們?nèi)粘Ｉ钪械淖饔靡膊豢尚∫?，特別是當(dāng)代，肥胖日益成為一個影響全球的一項疾病，人們體力勞動和戶外運動逐漸減少,由肥胖導(dǎo)致的動脈硬化癥,糖尿病，中風(fēng)也日益常見。樺木醇可以抑制甘油三脂與膽固醇等影響人們健康的油脂，可以預(yù)防動脈粥樣硬化癥、和普遍常見的肥胖癥。而且樺木醇可以對人體的胰島β細胞影響,提高胰島素的特異性，對糖尿病的治療有很好的治療作用。研究發(fā)現(xiàn)，Cbｌ（CａｓｉtａｓB－linｅageＬyｍphoma)是一類分布廣泛、擁有E3泛素連接酶活性的胞內(nèi)信號接頭蛋白（Aｄａptor),可以通過其不同的結(jié)構(gòu)域與其它蛋白質(zhì)分子結(jié)合，參與多種細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的過程[42];而且，作為E3泛素連接酶,Cｂl還可以與受體酪氨酸激酶RＴK（ＲｅｃeptｏrＴyｒosineKinａｓe，如表皮生長因子受體EGFR）結(jié)合，促進其發(fā)生泛素化以進入蛋白酶體的降解過程.所以，Cbｌ在RTK信號的負調(diào)控機制中發(fā)揮關(guān)鍵的作用［4３]，而樺木醇對胰島β細胞影響就是影響去酶的活性來達到提高胰島素的含量。由于樺木醇具有抗菌性質(zhì)，利用它的抗菌性來做防腐劑延長保存肉制品也是一個運用,樺木醇是無副作用的防腐劑，對人體的沒有危害,所以，我們選擇使用白樺脂醇作為天然的新型防腐劑來研究其在肉制品中的應(yīng)用效果。實驗證實，在實驗中的肉制品隨著白樺脂醇防腐劑用量的增大，肉制品中細菌生長總數(shù)相應(yīng)的比低溶度樺木醇的要低，這在一定的程度上可以說明樺木醇有利阻止細菌繁殖的作用,能夠有效的對肉產(chǎn)品起到保鮮防腐的效果.而且在白樺脂醇用量為0。5g/kｇ的時候，抑制細菌生長的效果比較明顯,可以證明在此用量的樺木醇能對抑制細菌的生長有很好的作用。1.４論文的選題依據(jù)及設(shè)計思路從20世紀(jì)8０年代至今，惡性腫瘤與ＨIV已經(jīng)逐漸成為威脅人類生活健康的重要疾病，而且從統(tǒng)計數(shù)據(jù)上看發(fā)病率呈逐年上升的趨勢.但是就現(xiàn)階段臨床用于惡性腫瘤治療的藥物大多都存在耐藥性和毒副作用等危害問題。研究開發(fā)作用于人體的藥理活性高、療效作用優(yōu)良的抗腫瘤藥物儼然是現(xiàn)今的研究熱點.樺木醇在自然界植物中廣泛存在，但是就含量最豐富的來看還是白樺樹。樺木醇具有廣泛的應(yīng)用價值。樺木醇及其衍生物作為天然藥物的生物制劑在治療癌癥惡性腫瘤等諸多方面都表現(xiàn)出了擁有巨大的潛在價值，并在治療過程中顯示出與以往藥物不同的作用機理。因此，可以看出對樺木醇及其衍生物的研究已是當(dāng)今天然有機藥物研究的熱門課題。我國國土地界分布廣大植物資源非常豐富,白樺樹分布地域范圍廣,但在這方面研究開發(fā)的卻很少,加大對白樺樹方面的研究對于我國自然資源的開發(fā)、天然藥物生物制劑的研究都有重大的意義。由于樺木醇溶于甲醇、乙醇和氯仿等極性較大的有機溶劑，所以本實驗以甲醇、乙醇等有機溶劑從白樺樹皮中提取樺木醇，并通過控制變量法改變提取溶劑、固液比、提取時間等條件,得到了一種操作步驟簡單,價格低廉，毒性較小，提取產(chǎn)率較高,純度較好而且可以應(yīng)用在工業(yè)上大量生產(chǎn)的高效提取方案。??２實驗部分２．１實驗材料與儀器２．1．1實驗材料試劑生產(chǎn)廠家純度無水乙醇天津市贏達稀貴化學(xué)試劑廠分析純異丙醇天津市化學(xué)試劑批發(fā)公司分析純正丁醇天津市化學(xué)試劑批發(fā)公司分析純無水乙醚天津市化學(xué)試劑批發(fā)公司分析純濃硫酸天津市禹達化學(xué)式試劑有限公司分析純濃鹽酸天津市禹達化學(xué)式試劑有限公司分析純丙酮天津市化學(xué)試劑批發(fā)公司分析純乙酸乙酯天津市化學(xué)試劑批發(fā)公司分析純四氫呋喃天津市化學(xué)試劑批發(fā)公司分析純無水甲醇天津市化學(xué)試劑批發(fā)公司分析純薄層層析硅膠天津市化學(xué)試劑批發(fā)公司羧甲基纖維素鈉HYＰERLINK”hｔtp:/／www．007swz.ｃom/Company/ｙangｚｈｅn０2２"天津市昊潤工貿(mào)有限公司2.１.２實驗儀器儀器生產(chǎn)廠家ZNJ–80型粉碎機三口瓶500ｍl索氏提取旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀５００ｍｌ抽濾瓶1０0０ml抽濾瓶轉(zhuǎn)換頭PTＨＷ型電熱套布氏漏斗OＧX-90５３B－1電熱干燥箱ＡＶ4００型核磁共振儀蒸發(fā)皿冷凝管1０0ml燒杯25０ml燒杯WRS–2型微機熔點儀SHB－ＩII循環(huán)水式多用真空泵高效液相色譜Ａｇiｌent1２０0北京興時利和科技發(fā)展有限公司天津市北方天醫(yī)玻璃儀器制造廠天津市北方天醫(yī)玻璃儀器制造廠上海亞榮生化儀器廠天津市北方天醫(yī)玻璃儀器制造廠天津市北方天醫(yī)玻璃儀器制造廠天津市北方天醫(yī)玻璃儀器制造廠鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司天津市北方天醫(yī)玻璃儀器制造廠上海?，攲嶒炘O(shè)備有限責(zé)任公司德國Bｒｕker公司天津市北方天醫(yī)玻璃儀器制造廠天津市北方天醫(yī)玻璃儀器制造廠天津市北方天醫(yī)玻璃儀器制造廠天津市北方天醫(yī)玻璃儀器制造廠上海申光儀器儀表有限公司鄭州長城科工貿(mào)有限公司安捷倫科技有限公司2．2實驗部分2.2。1樺木醇的提取2.2.1．1樺木醇的粗提用清水將白樺樹皮清洗干凈,放在陽光下曬干水分，將干燥的白樺樹皮用ZNＪ–8０型粉碎機粉碎成0.20～０。42ｍm目，本實驗利用設(shè)計的不同實驗方案,通過改變提取設(shè)備、固液比、溶劑、時間等實驗條件正交實驗法,來確定最優(yōu)的提取方法，參考文獻可知，樺木醇的提取固液比在1：１0左右的產(chǎn)率比較高，該步驟實驗借鑒文獻，以1:1０為固液比來研究,方案一是利用直接燒瓶蒸煮法，用電子秤稱?。担癵白樺樹皮粉末,倒入1000ｍＬ的燒瓶中，加入５00mL甲醇，固液比為：１:１0，加入沸石,防止加熱過程中出現(xiàn)爆沸現(xiàn)象,置于電熱套上，套上冷凝管，用鐵架臺固定實驗裝置，打開冷水,調(diào)節(jié)冷凝水的流速，使實驗做到節(jié)約用水而又不影響實驗正常實施。打開電熱套電源,開始計時加熱蒸煮。用剪刀剪好合適濾紙的放入布氏漏斗用冷水濕潤裝上洗凈干燥后的抽濾瓶，蒸煮完成后,卸下裝置,打開SＨＢ—IＩＩ循環(huán)水式多用真空泵電源,將蒸煮好的液體迅速倒入布氏漏斗進行抽濾去除雜質(zhì)，得到的濾液至于5０0mL的燒瓶中,打來旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀電源，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀溫度與高度合適后進行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，當(dāng)燒瓶里的液體旋蒸出后，用鑰匙把固體刮出,置于蒸發(fā)皿置于設(shè)置完成溫度的烘箱干燥,得到樺木醇粗產(chǎn)品。另外收集的溶液由于是純物質(zhì)可以進行下一次的實驗使用，使實驗真正做到綠色環(huán)保節(jié)約能源.方案二是利用索氏提取器提取樺木醇，取20g粉末樹皮，用紗布包好，置于250mL的索氏提取器內(nèi)，往500ｍL的燒瓶中加入200ｍL酒精,裝上盛有樹皮的索氏提取器，置于電熱套上，用鐵架臺固定實驗裝置,打開冷凝水與電源加熱提取，本實驗要特別注意的是加入燒瓶中的液體量不能過少,要能讓回流提取正常進行,而且還要注意不能往索氏提取器加入過量的樹皮,加入的量不超過虹吸管口的高度,這樣能保證樹皮能完全的浸沒在溶劑中，不會有過多的實驗誤差。將提取好的溶液用布氏漏斗抽濾去除沉淀的小顆粒樹皮，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀旋蒸除去溶劑,用鑰匙刮下，置于蒸發(fā)皿于電熱干燥箱烘干得到粗產(chǎn)品樺木醇。此過程中包含著取樹皮、加入有機溶劑、加熱、抽濾、旋蒸、烘干等過程。2。２.1.2樺木醇粗提的最優(yōu)條件確定由于樺木醇的提取率受固液比、時間長短、溶劑種類、提取裝置等諸多因素的影響，合理的尋找一種最優(yōu)的方法提取是什么的重要，本實驗采取的方法是傳統(tǒng)中經(jīng)常用到的正交實驗法。樺木醇溶于很多的有機溶劑，合理的選擇有機溶劑進行提取,對實驗實施有很大的影響,本實驗在考慮經(jīng)濟效益、環(huán)境保護等眾多因素下，拋棄了三氯甲烷、丙酮、氯仿等試劑,而是選用了價格低廉，對環(huán)境以及自身無危害的甲醇、乙醇作為提取試劑；在選擇實驗裝置上,綜合考慮到實驗室的研究以及工廠生產(chǎn)的差異，本實驗用索氏提取器與燒瓶直接蒸煮方法并行的方案，在不同的裝置下改變?nèi)軇?、固液比以及提取時間.由于在加熱中加熱溫度對實驗抽提次數(shù)會有影響，所以確定一個實驗加熱溫度來減少因此方面造成的誤差實驗裝置（A)可以選索氏提取器與燒瓶直接蒸煮,固液比(B,g/ｍl)1：８、1／10、1／12、1/1５,提取時間(C，ｈ）２、3、４、5、６溶劑（D)可選取無水甲醇、無水乙醇，認真操作實驗，重復(fù)每組實驗3次選平均值，以防實驗誤差造成的錯誤。記錄每組實驗數(shù)據(jù)來確定最優(yōu)的實驗提取方案如圖表2-１所示:表2—１樺木醇的粗提方式實驗方案設(shè)計實驗裝置A固液比g/mｌB時間／hＣ溶劑D索氏提取器/燒瓶直接蒸煮1:81：10１:１21：１5２/3/4／5／6無水甲醇／無水乙醇在本實驗中,由于粗提物不確定樺木醇含量的多少（即便可通過熔點儀等來測哪份提取物更純，綜合考慮純度與產(chǎn)率無法確切得知甲醇與乙醇那份更優(yōu))，必須經(jīng)過純化步驟來計算它的純度，所以本實驗的粗提步驟用無水甲醇與無水乙醇提取物分別儲存保留，待純化步驟再研究對比.取不同量的白樺樹皮粉末置于索氏提取器。以以上最優(yōu)的方案提取，確定白樺樹皮最佳的用量。如圖表２-2所示：表2—２白樺樹皮用量對實驗結(jié)果的影響實驗組一二三四五樺樹皮50g10０g１50g2００g2５０g２．２．2樺木醇的純化用粗品樺木醇經(jīng)過多次提純到純度為98％，該實驗步驟是利用不同的有機溶劑提取的樺木醇粗品、有機溶劑、結(jié)晶溫度、固液比等因素重結(jié)晶粗品樺木醇來確定最優(yōu)的純化條件,用電子秤稱取上一步驟甲醇提取的樺木醇粗品5g，加入到５0０mＬ的燒瓶中，加入50mＬ石油醚和一兩個沸石，裝上冷凝管，置于電熱套上加熱2０ｍin，打開真空泵電源用布氏漏斗與抽濾瓶裝置過濾，將濾紙上的固體刮下從新加入到原燒瓶中,而在抽濾瓶中得到的濾液倒入到10０mL的燒杯中,用保鮮膜密封再捅幾個小孔，置于5℃冰箱結(jié)晶24ｈ結(jié)晶待測；往燒瓶中加入異丙醇16７mL，石油醚３3mL，異丙酮：石油醚＝5：1固液比為1:40，加熱溶解，用布氏漏斗與抽濾瓶過濾不溶的雜質(zhì)，將濾液置于5℃冰箱結(jié)晶２4ｈ,將結(jié)晶的晶體進行抽濾，用石油醚多次沖洗，將得到的晶體固體置于蒸發(fā)皿放入電熱干燥箱烘干,稱量，得到純品的樺木醇.用TＬC,紅外光譜，質(zhì)譜、核磁等加以檢測。此實驗步驟可以概括為樺木醇的重結(jié)晶。2．2．２.1樺木醇的純化最優(yōu)條件的確定該過程是將粗品樺木醇繼續(xù)重結(jié)晶,在溫度、溶劑、固液比等因素的改變下，來確定最優(yōu)的方案。如圖表3，結(jié)晶溫度Ｔ／℃:5℃、室溫，溶劑：水、甲醇、乙醇、異丙醇、石油醚、乙酸乙酯、氯仿等單一試劑或共混液.如圖表2－３所示：表2-3粗品樺木醇的提純方案設(shè)計結(jié)晶溫度（T／℃）溶劑固液比(g／ｍＬ)粗品樺木醇種類室溫５℃水、甲醇、乙醇、異丙醇、石油醚、乙酸乙酯、氯仿等單一試劑或共混液１：20１：25１:３0１：４０無水甲醇提取無水乙醇提取工廠生產(chǎn)的樣品在每一步的提純中由于產(chǎn)率高的未必純度也高，本實驗以測試純度到達98％為最后步驟。2．２.3樣品檢測２。2．３.１ＴLＣ檢測薄層板的制備:用大燒杯去２000ｍL蒸餾水，加入20ｇ縮甲基纖維素鈉，放在電熱套上加熱八小時，待CMＣ－Nａ完全溶解,溶液變粘稠狀液體,冷卻，如果加入的羧甲基纖維素鈉過得，薄層板顯色時容易導(dǎo)致發(fā)黑，加入過少，鋪出來的板子不結(jié)實很容易掉落。用砂芯漏斗鋪上薄層脫脂棉過濾冷的CMC－Ｎa溶液后倒入大燒瓶用保鮮膜密封待用,這樣可使鋪板更加平整。取適量GF2５4型硅膠，與CMC－Nａ溶液比例為１:3混合;取洗干凈的玻璃片烘干后置于平整的大木板鋪平,將之前配好的混合CMＣ－Na溶液與硅膠倒到玻璃片上,晃動木板使硅膠層的厚度一樣，放在陰涼處晾干,再置于烘箱將烘箱溫度有25℃緩慢升到１05℃后烘烤半個小時，這時薄層片就可以使用了。層析液的配置:由于樺木醇的極性不是很大，所以使用的層析液極性不宜過高或者過低，過高可能導(dǎo)致做薄層檢測時指示點升太高而出玻璃片,溶度過低可能導(dǎo)致指示點升的高度太低，不易分辨。這里我們用乙酸乙酯與石油醚量為1：4配置，置于層析缸待用。HPＬＣ檢測：取色譜純甲醇4５mL,色譜純乙腈4５mL，哇哈哈哈礦泉水１0mL置于25０mＬ燒杯中,這里選用色譜純而不是提取時候用的分析純是為了色譜純的無雜質(zhì)，使實驗結(jié)果更可靠，加入少量提取到的樺木醇純品，置于超聲波振蕩儀20mｉn使固體樺木醇充分溶解。將配好的溶液置于高效液相色譜Agileｎt12０0檢測譜圖,進樣流速1.0ml／ｍin，進樣量為1０mL,柱溫為室溫.IR檢測：將得到的純品樺木醇在80℃烘干２0分鐘，取１mg樺木醇置于瑪瑙研缽中，再加入１50mgＫBr鹽塊,樺木醇與ＫBr比為1：1５0,在紅外燈下研磨，防止ＫBｒ潮解，將固體研磨成細粉，顆粒大小2um以下，置于壓片模具用手動壓片機第一次升壓到8ＭPa10秒左右，再繼續(xù)升壓到１2ＭPa15秒左右即可，在此要注意不能加過多或者過少的混合物，加過多壓片厚度太厚,影響實驗結(jié)果，壓過薄容易破碎無法完成檢測.將壓好的片置于傅里葉變換紅外光譜儀檢測.2。３實驗結(jié)果與討論2．３.１樺木醇的提取的討論（1）白樺樹皮在索氏提取器不同溶劑提取下產(chǎn)率Ａ．取20g白樺樹皮,以甲醇為溶劑，索氏提取器提?。瞙，做五組得到的實驗數(shù)據(jù)為20％、2３。５%、2４%、26%、32％。為了減少實驗誤差去掉最高與最低的兩個數(shù)據(jù),另外三個數(shù)據(jù)取平均值得到的產(chǎn)率24。5%，誤差平均值為1%。B．取20ｇ白樺樹皮粉末，以乙醇為溶劑，索氏提取器提取2ｈ，做七組得到的實驗數(shù)據(jù)為:2０．9％、２3％、2４.５％、２６.4%、26。5%、27%、28%。為了減少實驗誤差去除一個最高與一個最低數(shù)據(jù)，五個數(shù)據(jù)取平均值得到產(chǎn)率為25．5％，誤差平均值為1.５％。(2）白樺樹皮在燒瓶蒸煮，以不同試劑下提取的產(chǎn)率A.?。?g白樺樹皮，以甲醇為溶劑在不同的固液比下燒瓶蒸煮2ｈ，得到的實驗數(shù)據(jù)為表2－４所示：表2—4樺樹皮在以甲醇為溶劑燒瓶蒸煮下不同固液比固液比1:81：101:121：15產(chǎn)率17。２%19.8％21．4%21．６％由實驗數(shù)據(jù)可知,當(dāng)固液比大于１：12時，產(chǎn)率幾乎不變,綜合考慮原料的消耗所以選取固液比１:1２比較合適。Ｂ．取５0ｇ白樺樹皮，以乙醇為溶劑在不同的固液比下燒瓶蒸煮2h,得到的實驗數(shù)據(jù)如圖表2－５表２－５樺樹皮在以乙醇為溶劑燒瓶蒸煮下不同固液比固液比１:81:1０1:1２１：1５產(chǎn)率17.6%１9。4％２０．８%20．2%由實驗數(shù)據(jù)可知,當(dāng)固液比大于１:1２時，產(chǎn)率幾乎不變,綜合考慮原料的消耗所以選取固液比1:12比較合適。(３)取50g白樺樹皮，以甲醇為溶劑，索氏提取器提取2h、4h、5h、6ｈ的產(chǎn)率如圖圖表2－6所示：圖表2－6以甲醇為溶劑不同時間下提取提取時間24６8產(chǎn)率２4．5％2７。5%29。5％30%由數(shù)據(jù)圖可以分析出在6小時后，產(chǎn)率幾乎不變，產(chǎn)率為29.２%。B．取50ｇ白樺樹皮,以乙醇為溶劑,索氏提取器提?。瞙、4ｈ、5h、６ｈ的產(chǎn)率如圖表2—７所示:圖表2-７以乙醇為溶劑不同條件下提取提取時間/h２468產(chǎn)率２５．5２８。829.2２９．６由數(shù)據(jù)圖可以分析出在6小時后，產(chǎn)率幾乎不變,產(chǎn)率為29．2％Ｃ。取5０g白樺樹皮，以甲醇為溶劑,固液比１：12，燒瓶蒸煮2ｈ、4h、6h、8h的產(chǎn)率如圖表2—8所示:圖表2－8甲醇溶劑固液比1:12不同時間下提取提取時間T∕ｈ2４6８產(chǎn)率21．4%22%2３．6％24％從數(shù)據(jù)圖可以得出，當(dāng)加熱到六小時時候產(chǎn)率幾乎不變產(chǎn)率為23.６％。Ｄ．取5０g白樺樹皮,以乙醇為溶劑，固液比1:1２，燒瓶蒸煮2ｈ、4h、6ｈ、8ｈ的產(chǎn)率如圖表2－9所示：圖表2—９以乙醇為溶劑固液比１：12不同時間下提取提取時間T∕ｈ2468產(chǎn)率19.4％20。８％2１.4％２1。8%從數(shù)據(jù)圖可以分析出，當(dāng)加熱到六小時后產(chǎn)率幾乎不變,產(chǎn)率為2１．4％。由于在白樺樹皮在索氏提取器與燒瓶蒸煮提取下，在時間較短的提取中，溫度的差異可能會影響抽提的次數(shù)，進而影響產(chǎn)率,所以在這實驗過程中,應(yīng)該盡量保持實驗時電熱套的電壓值一定即電熱套的溫度一定，而且多次實驗,取平均值減少誤差的影響。由實驗得出,,在相同的溶劑下,索氏提取器的效果比燒瓶蒸煮的效果好,在相同的提取裝置下，乙醇的提取效果比甲醇的要好，所以在實驗室最優(yōu)的方案是以甲醇為溶劑，索氏提取器提取。工廠操作下選擇直接蒸煮法,以甲醇為溶劑，固液比1：1２來提取比較合適,產(chǎn)率30％.研究白樺樹皮用量的不同對產(chǎn)率的影響上一步驟在確定了樺木醇提取條件最佳方法下，探究不同白樺樹皮用量對實驗產(chǎn)率的影響如圖表2—１0所示:表2—１０不同質(zhì)量的白樺樹皮對產(chǎn)率影響白樺樹皮質(zhì)量/g10205０10015０產(chǎn)率25。6％27。9％2９。８％28。８%２8.7%綜上實驗結(jié)果可以得知，在固液比，溶劑等各個因素保持不變下,白樺樹皮的用量在小于50ｇ的時候,是隨著用量的增加產(chǎn)率遞增,在大于50之后,產(chǎn)率反而隨著白樺樹皮的用量而減小，由此可以看出，白樺樹皮的用量對實驗產(chǎn)率是有很大的影響。如圖2－１0所示圖2-1０樺木樹皮用量對樺木醇產(chǎn)率影響２。３。2樺木醇的純化的討論在白樺樹的提取中,由甲醇提取的粗品的熔點為2１６-22０℃，由乙醇提取的熔點為220-2２1℃，工廠得到的粗品樺木醇的熔點為２２5—2２8℃。而純品的樺木醇的熔點為２５6-257℃,所以甲醇與乙醇提取的樺木醇粗品的純度幾乎沒有差別。樺木醇的初步純化的方案以及得到的實驗數(shù)據(jù)如下表２－11所示:表２—11樺木醇純化的實驗方案粗品樺木醇溶劑比例固液比產(chǎn)率結(jié)晶狀態(tài)熔點自己在實驗室提取的樺木醇粗品氯仿+甲醇1:11:20少量無無氯仿＋甲醇2：１１:20少量無無氯仿+甲醇２：1１：1５少量無無異丙醇+石油醚５：１１:402９．3%白色晶體242。9℃異丙醇+甲醇2：11：3048。3%淡黃色晶體234－235℃異丙醇＋甲醇１:21：2０５４％淡黃色晶體２３6-2３8℃異丙醇+甲醇１:１1：2０無無無異丙醇+甲醇1:1１：３０45。8％淡黃色晶體235—２3６℃乙酸乙酯+石油醚４:11：2036.6％白色晶體２40-24２℃乙醇+水5：11：４0少量白色晶體無乙醇＋石油醚3：11：3０29.2%白色晶體2４３—2４４℃工廠生產(chǎn)的粗品樺木醇異丙醇+石油醚4:11:３0２４％白色晶體２42℃乙酸乙酯+石油醚4：11：203０．2%白色晶體243－２45℃異丙醇+甲醇1：２1:２037%淡黃色晶體234－236℃從數(shù)據(jù)中可以看出，在自己提取的樺木醇粗品比工廠得到的粗品提取的產(chǎn)率要高,以異丙醇與甲醇=1：2為溶劑,固液比為１：20得到的產(chǎn)率最高為54%。經(jīng)過波層色譜走板以及熔點儀測試熔度，可以知道第一次純化的樺木醇還含有一定的雜質(zhì)，選擇合適的溶劑，再次的提純純化可以得到純品的樺木醇。以異丙醇與甲醇初步純化的樺木醇再純化如表２－12所示:表２-1２樺木醇再純化方案樺木醇溶劑比例固液比產(chǎn)率晶體狀態(tài)熔點異丙醇與甲醇純化的樺木醇異丙醇+甲醇2：11:20６3％白色針狀晶體２57.6－2５８℃異丙醇+甲醇１：11:３06１．８％白色針狀晶體２58－259℃乙酸乙酯+石油醚４：１1：20６6．3％白色晶體粉末254-2５5℃乙醇+石油醚3:2１：30３6％白色晶片2５7.２－２57.８℃乙酸乙酯+石油醚4:１1:３052%白色粉狀晶體２58-２５9℃異丙醇+石油醚４:１1：3044%白色針狀晶體２58℃將老師提供的純品樺木醇的進行熔點測定，白色針狀晶體的為257℃,白色片狀的為258。６℃，查文獻可知純品樺木醇的熔點大概257℃，所以可以確信自己得到的樺木醇的純度≧98%。由此步驟可知，樺木醇的再提純最好選用異丙醇與甲醇，固液比1:２０,將得到的晶體抽濾后用石油醚多次沖洗去除附在晶體上的顏色使其成為白色，產(chǎn)率可以達到６3％。由于樺木醇不溶于石油醚,所以本實驗可以用石油醚在純化過程的第一步中加熱樺木醇去除其顏色與一些油狀物的時候,抽濾后將濾液沉淀，過濾烘干，白色的片狀固體，經(jīng)過分析,是混在樺木醇粗品的樹脂油狀物，待紅外檢測分析其所含的結(jié)構(gòu).本實驗在實驗室提取的樺木醇純化過程中，沒有收集實驗結(jié)晶后的母液，所以可能導(dǎo)致產(chǎn)率的一些偏低，這是正常的情況，放在工廠中,其可以在純化的過程中，不斷的循環(huán)利用母液純化，以達到最佳的產(chǎn)率，在這實驗中的從粗品樺木醇純化到純度≧98%的總產(chǎn)率為３4％。2。4樺木醇的檢測結(jié)果將得到的白色針狀的白樺脂醇經(jīng)過高效液相、紅外光譜、質(zhì)譜、核磁共振等檢測,確定其純度以及結(jié)構(gòu)和分子式。?３結(jié)果與討論3．1樺木醇的鑒定提取出的樺木醇粗品為淡黃色粉末,如圖3—1所示,經(jīng)乙醇重結(jié)晶后得到的精制樺木醇為白色晶體，如圖3—2所示。圖３-2所示樺木醇的熔點為257。7－２58.９℃。圖3—1樺木醇粗品圖3—2經(jīng)無水乙醇重結(jié)晶的樺木醇圖３－3樺木醇的１H—ＮMR圖譜圖３-3是圖3-2所示的樺木醇產(chǎn)品的1Ｈ—NMR圖譜。圖中各峰的歸屬為:1H—NMR(300ＭHｚ,CDＣL3）:δ4.632(１H,brsH-2９a），4。5７８(1Ｈ,brｓ，Ｈ—2９b），3。8６5(1H，d,Ｊ＝１0.９HzＨ-２８a）,3．4１8（1H，d,J=10．9Hz,H—28b），3。212（１H，dd,Ｊ＝１1．3，４．6Ｈz，H—3），1.863（3H，s,H—30），1。1２４(3H，ｓＨ—27)，1。098(3H,s，H－２6），0.98２（3H,s,Ｈ－２３）,０.841(3H，s,H-25),０．77（３H，ｓ，Ｈ-２４）．其光譜數(shù)據(jù)與文獻基本一致，結(jié)構(gòu)確定確定為樺木醇.圖3－４樺木醇的ＨPLC譜圖圖3－4是圖3—2所示的樺木醇產(chǎn)品的ＨPＬC圖；圖3-5是圖３—2所示的樺木醇產(chǎn)品的IR圖。圖中顯示,本產(chǎn)品還含有少量的雜志。圖3-5樺木醇的ＩR光譜圖

4結(jié)論本論文運用正交實驗法對從白樺樹皮中提取樺木醇的提取工藝進行研究探討。該實驗內(nèi)容分類為兩大部分，一是對從白樺樹皮粗提樺木醇進行探究，通過探究不同的提取裝置、溶劑、提取時間、固液比等影響樺木醇的產(chǎn)率晶型了探究比較,選擇最優(yōu)的提取條件;二是樺木醇在不同的條件下純化的實驗探究。利用不同的溶劑、固液比、溫度等確定最佳的純化條件。實驗結(jié)果得出以下結(jié)論:1．提取樺木醇的最佳條件為:以甲醇為溶劑，固液比為３０g／３50ｍｌ，提取時間為6ｈ。此時產(chǎn)率為３0%。2．樺樹皮最佳用量為50ｇ左右，此時在最佳提取條件下產(chǎn)率可達29。8%。當(dāng)用量少于５０g時，由于相對損失較大,所以產(chǎn)率較低;當(dāng)用量超過50ｇ時,由于儀器的限制,是的原料不能被溶劑完全浸泡,所以產(chǎn)率也比較低。3、固液比對產(chǎn)率較大的影響。當(dāng)溶劑和提取時間確定時，產(chǎn)率隨固液比的增大而降低,一部分范圍內(nèi)變化不明顯，一部分范圍內(nèi)變化較明顯,其轉(zhuǎn)折點為固液比為0。083處.4、提取時間對產(chǎn)率有明顯的影響。當(dāng)甲醇溶劑和固液比確定時,產(chǎn)率隨提取時間的延長而提高，在4ｈ以前變化比較明顯,4ｈ以后變化不再明顯,當(dāng)提取時間達到6h時，已經(jīng)基本提取完全。5、樺木醇的純化最佳條件:將得到的樺木醇粗品在異丙醇與甲醇比例為2：1的混合液，固液比為1：２0的有機溶劑下純化,在5℃溫度下結(jié)晶２4h，得到產(chǎn)率為５4％，熔點為２3６-238℃樺木醇,將此產(chǎn)品在該純化條件下再次純化,得到產(chǎn)率為６３%，熔點為257.6－2５8℃，純度為≧９８％，由此可以確定粗品樺木醇純化到9８％的總產(chǎn)率為３4％。6、可以確定樺木醇在實驗室提取中，以綠色環(huán)保的甲醇為溶劑，純化以異丙醇與甲醇的混合液為溶劑,從白樺樹皮中提取樺木醇的工藝研究.得到的總產(chǎn)率為10.2％純度≧９８%的樺木醇。發(fā)展與展望隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，樺木醇在不同領(lǐng)域的應(yīng)用價值將被發(fā)現(xiàn);利用樺木醇為起始原料合成樺木酸及其衍生物,進行抗腫瘤新藥的研究,是目前生物醫(yī)藥研究的熱點。由于樺木酸及其衍生物對治療腫瘤有較好的效果，且副作用比較小，成為最具應(yīng)用前景的抗腫瘤藥物。樺木醇有一定的消炎抗菌性，其在治療脫發(fā)，在改善受損的頭發(fā)，抑制人體頭發(fā)中纖維蛋白的非正常溶解，促進頭發(fā)的正常生長發(fā)揮著重要的角色。在食品、藥品、化妝品的各個方面,樺木醇都有應(yīng)用。由于現(xiàn)有的技術(shù)，樺木醇的提取率已經(jīng)基本可以達到很高的水平，但是想要得到高純度的樺木醇，即純度≧９８％的樺木醇在國內(nèi)外都有一定的技術(shù)難度.為了得到高產(chǎn)率的樺木醇，在科技發(fā)展、設(shè)備完善下,很多創(chuàng)新的方案被拿來運用,例如運用超臨界二氧化碳萃取法、超聲波輔助提取工藝和高壓脈沖電場提取等現(xiàn)階段比較新穎的方法來提取純化，都得到了很不錯的效果?？梢钥隙ǖ氖窃诳茖W(xué)的日益發(fā)展之下，樺木醇及其衍生物的研究,將會得到更多的重視，越來越多的作用效果被發(fā)現(xiàn)，在人類疾病的治療中發(fā)揮著重要的作用而造福人類。 參考文獻［1]李春海.腫瘤標(biāo)志的基礎(chǔ)與臨床應(yīng)用（一)［J].中華醫(yī)學(xué)信息導(dǎo)報,20０4,17：２0．［2]楊玲,李連弟,陳育德，Ｄ．M。Pａrkiｎ．中國2０00年及2005年惡性腫瘤發(fā)病死亡的估計與預(yù)測［J].中國衛(wèi)生統(tǒng)計，20０5,0４：218-2２１。［３]孫燕．我國抗腫瘤藥物研究的現(xiàn)狀［J]。中國臨床藥理學(xué)雜志,1９8９，01：２９-3８.［４］范桂枝,詹亞光。白樺酯醇的研究進展［Ｊ］.中草藥,2０08,1０：1591－１５９4。[5］譚世強，謝敬宇，郭帥,張愛華，張連學(xué).三萜類物質(zhì)的生理活性研究概況[J］。中國農(nóng)學(xué)通報，２０１2，３6：2３-27.［６］谷榮輝，洪利亞，龍春林.植物細胞培養(yǎng)生產(chǎn)次生代謝物的途徑［J]．植物生理學(xué)報，201３,０9：8６9-881．[7］李楊.樺木醇誘導(dǎo)的人源癌細胞凋亡過程中Bａｘ、Bａk以及Caspａｓｅ－９重要調(diào)控作用的研究［Ｄ］。吉林大學(xué)，２０１1,12—1６。［8］王樂，陳磊,李雪芬，何虹，王松海，史恒軍，陳建宗。HYPＥRLINK＂ｈtｔｐ：//www．cnｋ/ｋcms/ｄｅtａil/detaｉl.asｐx?ｆileｎame＝SWＣＸ2０133３01１＆dbcode＝ＣＪFＱ＆ｄbnａｍｅ=CJFDＴEＭP&v＝”三氧化二砷對肝癌細胞系ＳMMC—7721凋亡及Smaccａspaｓe-9、cａｓpaｓｅ－３蛋白表達的影響[J]．現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進展．2013,３3，2２－４5.［9]KaｔrienＶｅｒmeｕlen，DｉｒkＲ．Boｃkstａele，ＺwｉＮ.Ｂeｒｎemａn。ＨYPERLIＮK＂httｐ：//ｗww.ｃnkｉ。net/ｋcmｓ/detaｉl/ｄetaiｌ．a(chǎn)ｓpｘ？filｅｎａｍe＝SSJD０0０0３078270&dbｃodｅ=ＳSJD&v＝”Aｐoｐtｏｓiｓ：ｍｅｃhanisｍsaｎdｒelｅｖaｎceｉncａnceｒ［J].AｎnalsofＨematｏlogy．200５（10），４5－５6.[10］SunL,KongB，SheｎｇX，etal。DeｎdritｉcｃellstｒaｎｓdｕｃedwiｔhＲｓｆ－1／ＨBＸ－APgeneｇｅnｅratｅspeｃｉfiｃcytotｏxicTlymphｏｃytｅsａgainstoｖａriａncaｎcerinvitｒo［J].BｉocｈeｍBiophｙsRｅｓCommuｎ，2０1０,39４9（3）:633—638。［1１]姜景民.中國樺木屬植物地理分布的研究[J]．林業(yè)科學(xué)研究，199０,０１：55-6２．［12]楊萬波,蘭士波，李紅艷。樺木屬植物地理分布及利用價值述評［J］。黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院學(xué)報,2０１2，04：１8－１９．[1３］郭亞丹．白樺樹種植與養(yǎng)護技術(shù)[Ｊ］.吉林農(nóng)業(yè),2０13,11：75．［14]孫宏，張澤．分光光度法測定白樺三菇類物質(zhì)總量。南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2０05，29（1)：1１0—1１2[15］洪濤．樺木屬ＢｅｔuｌaL．中國樹木志.中國林業(yè)出版社，1985，2:212４-21４8.[16］張春蕊，孫丹，馮雪瑤，董金泉，王含,張智．白樺發(fā)酵型飲料的研制［Ｊ］.中國林副特產(chǎn)，２012，０5：43-45.[17]鞏小強。紅樺樹在林業(yè)生產(chǎn)中的開發(fā)與應(yīng)用[J]．中國林副特產(chǎn)，20１１,03：9９－１００。［１８］謝洋，李鵬,楊帆，張曉臣，楊志興。樺木酸的生物活性及制備工藝研究進展［J]．黑龍江科學(xué)，201３，11:２３-2５.［１9]ＺhangＹｕ—hoｎg，ＹuＴoa，WnaｇYｎaｇ.ExｔrａｅｔioｎofBetulｉnformBarｋofBeｔｕlａＰl(wèi)aｔyPhｙallbｙＳｕPｅｒcｒｉtiｃaｌＣaｒbｏnｄioxiｄeExrt－aｃtｉoｎ.JournaｌｏfFｏrestryReｓeａｃrh,2003,１4（3）:2０２—2０４。［２0]范桂枝,詹亞光．白樺酯醇的研究進展［Ｊ]。中草藥，200８，10：1５91-1５94.［２１]易金娥，袁莉蕓，文利新，BObmｉnsｋa－Mｒukoｗｉcz，袁慧．樺木酸對小鼠淋巴細胞及巨噬細胞的影響分析［J]。畜牧獸醫(yī)學(xué)報，20１１，０1：１２４—1３0．［2２]呂夢捷,曾耀英，宋兵．人參皂苷Rｂ_１對小鼠T淋巴細胞體外活化、增殖及凋亡的影響［J］。中草藥,２０11，0４：74３－７4８。[23］岳喜騰．白樺酸及其衍生物的生物效應(yīng)和制取方法[Ｊ］．化學(xué)教學(xué)，2013，11:7５—７７．[24］Tosｉni