天然產(chǎn)物萊菔素的降解機(jī)理及穩(wěn)定性研究.pdf

1、萊菔素是從蘿卜種子中分離得到的、具有抗癌活性的異硫氰酸酯類化合物，它可以在誘導(dǎo)Ⅱ相酶的同時抑制Ⅰ相酶的活性。萊菔素的抗癌、抗氧化和抗菌等生理活性已經(jīng)吸引了越來越多的科學(xué)家對其進(jìn)行研究。本實驗室前期建立了批量制備高純度萊菔素(＞95％)的生產(chǎn)工藝。但在研究過程中發(fā)現(xiàn)即使將純度大于95％的高純度萊菔素樣品放置于4℃或-20℃的溫度下儲存，萊菔素仍然會發(fā)生降解。這對萊菔素后期的應(yīng)用造成了很大的困難。本論文系統(tǒng)考察了高純度萊菔素以及萊菔素在水溶

2、液和不同溶劑中的穩(wěn)定性，重點(diǎn)研究了萊菔素在水中及各種溶劑中的降解機(jī)制，并根據(jù)萊菔素儲存過程中的降解機(jī)制，建立了提高萊菔素儲存穩(wěn)定性的方法，為其應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。主要研究內(nèi)容如下:
　　一、系統(tǒng)地研究了萊菔素在水溶液中的穩(wěn)定性。重點(diǎn)考察了光照、溫度和pH值等參數(shù)對萊菔素在水溶液中穩(wěn)定性的影響。光照實驗結(jié)果表明萊菔素并不是光敏性物質(zhì)，在儲存過程中不需要進(jìn)行避光操作。萊菔素在溫度和pH值較低時，穩(wěn)定性較高，隨著水溶液溫度和pH值的升

3、高，萊菔素的降解速率逐漸加快。降解動力學(xué)模擬結(jié)果表明萊菔素在不同pH值不同溫度溶液中的降解均符合一級反應(yīng)，并且萊菔素在不同pH值溶液中的降解符合阿倫尼烏斯方程。模型方程的建立可以很好的預(yù)測在不同條件下萊菔素水溶液的降解情況
　　二、研究了萊菔素在水中的降解機(jī)制。借助高分辨液質(zhì)色譜儀、元素分析儀，核磁、紅外分析降解產(chǎn)物發(fā)現(xiàn)，萊菔素樣品中的含水量對高純度萊菔素的儲存穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用。萊菔素樣品中殘留水的氧原子可以與萊菔素官能團(tuán)

4、中活潑碳原子生成胺類化合物，胺類化合物進(jìn)一步進(jìn)攻異硫氰酸根中的碳原子生成一種結(jié)合物。
　　三、研究了萊菔素在不同溶劑中的穩(wěn)定性及降解機(jī)理。萊菔素在提取、儲存及應(yīng)用過程中經(jīng)常會接觸到不同的溶劑，因此，萊菔素在不同類型溶劑中的穩(wěn)定性考察顯得尤為必要。實驗結(jié)果表明萊菔素在非質(zhì)子溶劑如乙腈、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮等中比較穩(wěn)定，而在質(zhì)子溶劑甲醇、乙醇等中穩(wěn)定性較差。這是因為醇羥基中的氧原子易于與萊菔素官能團(tuán)中的活潑碳原子反應(yīng)生成R-C(=

5、S)-O-R1，在醇中R-C(=S)-O-R1可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)換生成R-C(=O)-S-R1。
　　四、研究了提高萊菔素穩(wěn)定性的方法。本論文采取了將萊菔素粉末化、降低萊菔素樣品中的含水量和降低儲存溫度等措施降低萊菔素樣品中水對萊菔素穩(wěn)定性的影響。第一種方法是利用噴霧干燥技術(shù)，分別以麥芽糊精、羥丙基β環(huán)糊精、牛血清白蛋白、大豆分離蛋白、殼聚糖為膜材制備了萊菔素微囊粉末，并且對各萊菔素微囊的表面形貌、包埋率和載藥率等進(jìn)行了表征。在37℃儲

6、存4周的熱穩(wěn)定性試驗中，相比未包埋的萊菔素，麥芽糊精和羥丙基β環(huán)糊精載藥微囊可以將萊菔素的殘留率由33.68％提高到了68％左右。第二種方法是將萊菔素樣品放于含有無水P2O5的真空干燥箱中保存，12個月萊菔素僅降解了3％左右，是目前最簡單有效的儲存萊菔素的方法。在實際應(yīng)用過程中，我們可以將樣品放置于安瓿瓶中儲存。第三種方法是降低儲存溫度，當(dāng)萊菔素放于-80℃的冰箱或者液氮中儲存時，儲存3個月萊菔素不降解。第四種方法是降低萊菔素樣品中的水