北五味子活性成分高效分離純化技術(shù)及資源多級利用工藝研究.pdf

1、本研究以北五味子果實(shí)為原料，建立了多級高效利用北五味子藥用資源的生產(chǎn)工藝路線，并對各段工藝進(jìn)行優(yōu)化。
　　采用無溶劑微波輔助提取北五味子精油，提取速率快，30 min精油提取率為1.10mL/kg;對精油的抗氧化性能進(jìn)行測試，并與天然抗氧化劑Vc和VE進(jìn)行比較，無溶劑微波輔助提取精油的抗氧化性優(yōu)于水中蒸餾和水蒸汽蒸餾提取的精油。無溶劑微波提取得到的精油折射率和密度比水中蒸餾和水蒸汽蒸餾所得精油的折射率和密度稍大，且顏色較深;通過S

2、EM對提取后的五味子果實(shí)進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)微波輔助加熱過程中，細(xì)胞內(nèi)部由于溫度上升以及局部壓力升高，使得細(xì)胞壁發(fā)生破裂從而使精油的溶出更為完全。通過對提取后的五味子果實(shí)進(jìn)行熱重分析得出:無溶劑微波輔助提取后的五味子原料，加熱過程中失重最少，說明原料中含揮發(fā)性成分的量較少，故此法在較短的時(shí)間內(nèi)提取精油更徹底。GC-MS分析五味子精油的主要成分為烯烴類，還有小部分帶有羥基的醇類和酯類。無溶劑微波輔助提取法是一種“環(huán)境友好”提取精油的方法，其提取率

3、較高，同時(shí)避免了使用大量溶劑。
　　通過響應(yīng)面法確定了室溫?cái)嚢杷嵝詶l件提取五味子花色苷的最佳條件，花色苷的提取率可達(dá)到29.06 mg/g; HPD-300大孔樹脂純化五味子花色苷粗提物，純度由5.01％提高到29.97％，其抗氧化能力明顯提高。通過對五味子花色苷pH值穩(wěn)定性研究得出pH值為1.0時(shí)花色苷穩(wěn)定性最佳;對五味子花色苷熱穩(wěn)定性研究表明五味子花色苷在低于40℃時(shí)降解緩慢，溫度越高，加熱時(shí)間越長，降解越迅速;熱降解符合一級

4、反應(yīng)動力學(xué)模型;通過三種波長的紫外光輻射五味子花色苷溶液表明，紫外光的波長越短，對花色苷的降解越嚴(yán)重。超聲與微波處理對五味子花色苷含量和顏色的穩(wěn)定性有一定影響。LC-MS分析表明五味子花色苷的主要成分為矢車菊素-3-O-木糖蕓香糖苷，約占花色苷含量的95％。
　　通過對五味子多糖提取方法的比較，對回流提取，超聲輔助提取，微波輔助提取中的影響因素進(jìn)行單因素分析，在最優(yōu)條件下，粗多糖的提取率分別可達(dá)到85.6 g/kg、74.4 g/

5、kg、80.2 g/kg。依據(jù)單因素的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行超聲與微波交替輔助實(shí)驗(yàn)，最佳交替實(shí)驗(yàn)的五味子粗多糖提取率為88.7 g/kg。用sevag法對五味子粗多糖脫蛋白四次，精多糖得率為51.1 g/kg。將精多糖用不同體積分?jǐn)?shù)的乙醇進(jìn)行沉降分級，得到四種多糖。在低濃度條件下(＜0.2 mg/mL)，多糖對自由基的清除能力與Vc相似;當(dāng)濃度大于0.2mg/mL時(shí)，五味子多糖對羥自由基的清除能力優(yōu)于Vc近一倍。多糖體外活性試驗(yàn)表明:200μg

6、/mL是五味子多糖促進(jìn)細(xì)胞增長的最佳濃度，且與刀豆蛋白和脂多糖具有協(xié)同作用，五味子多糖與脂多糖細(xì)胞的協(xié)同作用約為和刀豆蛋白細(xì)胞協(xié)同作用的1.5倍。
　　建立了UPLC-MS/MS和HPLC-UV方法定性定量檢測北五味子木脂素化合物。對不同木脂素提取方法比較得出:索氏提取所得總木脂素的得率最高，但由于長時(shí)間加熱，雜質(zhì)的溶出率也很高;50℃熱浸和常溫冷浸由于太費(fèi)時(shí)，不適用于工業(yè)生產(chǎn);超聲與微波輔助提取，盡管總木脂素的得率相對較低，但所

7、得浸膏純度較高，可作為實(shí)驗(yàn)室制備木脂素的方法;80％乙醇回流提取2.5 h適合應(yīng)用于規(guī)?；a(chǎn)制備木脂素粗提物，總木脂素得率為0.344 mg/g，浸膏中木脂素純度為1.60％。微波輔助離子液體提取法可同時(shí)獲得五味子精油與木脂素。采用水解原位萃取法，將酯化的木脂素在堿性條件下加熱水解為游離態(tài)的木脂素，增加游離態(tài)木脂素的含量，同時(shí)富集于有機(jī)溶劑中，濃縮有機(jī)相得到木脂素粗提物。這種方法水解與萃取同時(shí)完成，操作簡便，節(jié)省時(shí)間。其中總木脂素得率

8、為0.506 mg/g，浸膏中木脂素純度為5.46％。采用201*7堿性陰離子交換樹脂水解，HPD-5000大孔吸附樹脂富集后，總木脂素得率為0.454 mg/g，浸膏中木脂素純度為27.5％。采用硅膠柱層析純化木脂素，總木脂素的純度達(dá)到96.5％，回收率超過95％。
　　石油醚超聲輔助萃取所得種子油的得率最高為11.39％，顏色淺且透明，乙酸乙酯萃取的種子油表觀顏色較渾濁。通過對不同方法不同溶劑提取的種子油進(jìn)行化學(xué)指標(biāo)檢測，微波

9、輔助萃取所得種子油的酸價(jià)、皂化值及過氧化值較超聲輔助萃取所得種子油略低，石油醚萃取的種子油的酸價(jià)（11.2 mg KOH/g油）和皂化值（109.0 mg KOH/g油）最低;同時(shí)碘值(107.6 mg KI/g oil)也最低，即不飽和度最低。所以，選取超聲波輔助石油醚萃取的五味子種子油為制備生物柴油的原料。分別采用濃硫酸、離子交換樹脂和離子液體為催化劑，以加熱，微波或超聲輔助加熱的催化方法對制備生物柴油的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。利用熱重分

10、析法和紅外特征譜圖對五味子種子油以及不同方法不同催化劑制備的生物柴油進(jìn)行分析;利用氣相色譜對種子油中的不飽和脂肪酸，以及生物柴油中脂肪酸甲酯的含量進(jìn)行測定。
　　在五味子剩余物熱化學(xué)轉(zhuǎn)化過程中，優(yōu)化致密成型操作的工藝參數(shù)，得到成型棒坯的密度高、表面無裂痕，無明顯炭化，無噴料現(xiàn)象。五味子剩余物成型棒坯熱解反應(yīng)，依據(jù)醋液的得率和抗氧化性能考慮:熱解約200 g樣品，熱解功率200 W，終溫約為350℃，熱解時(shí)間為120 min，在上述

11、條件下，天然氣得率為13-17％，生物質(zhì)碳得率為28％-32％，醋液得率為29％-35％，焦油得率為18％-23％。采用快速低溫沉降法，分離熱解后餾出液中的醋液和焦油，品質(zhì)高于常溫下自然沉降法分離得到產(chǎn)品的品質(zhì)。采用有機(jī)溶劑萃取干燥后的醋液，不但可以去除水分，還可以富集多酚類抗氧化物質(zhì)，其自由基的清除能力和鐵還原能力均與合成抗氧化劑BHA相當(dāng)。通過GC-MS檢測醋液和焦油的主要成分。對活化后的活性炭進(jìn)行比表面積測試，比表面積達(dá)到690.