双水相/三液相萃取分离天然产物有效成分

【摘要】： 天然产物种类丰富,其有效成分主要有黄酮类、皂苷类、生物碱类、萜类、香豆素类、甾体类、醌类等化学物质,工业上主要是采用溶剂萃取法对其进行提取与分离,针对溶剂萃取天然产物有效成分效率低,成本高等问题,本论文以越桔、丹参、辣椒中的主要有效成分为例从以下方面做了探索性研究。 首先,以越桔中的花青素和辣椒中的辣椒碱及辣椒红素为例考察了亲水性有机溶剂/无机盐双水相体系对天然产物有效成分的萃取能力,优化了新型双水相萃取天然产物有效成分的工艺。对于花青素,当操作条件为30%(w/w)乙醇/19%硫酸铵(w/w)双水相体系时,分配系数,回收率和收率分别为7.06,94.3%和91.2%;对于辣椒碱和辣椒红素,当操作条件为20%(w/w)乙醇/20%(w/w)磷酸氢二钾双水相体系时,辣椒碱的收率是0.5%(w/w)碳酸钠乙醇提取法的78.1%,但辣椒红素收率只有正己烷热回流提取法的20.5%。表明亲水性有机溶剂/无机盐双水相萃取体系对天然产物极性较强的有效成分有很好的萃取能力,与传统的提取方法相比具有有机溶剂使用量小,耗能低的优点。 其次,以丹参中的丹酚酸B和丹参酮ⅡA及辣椒中的辣椒碱与辣椒红素为例考察了疏水性有机溶剂/亲水性有机溶剂/无机盐/水三液相体系对天然产物不同极性有效成分的萃取能力。以最佳双水相萃取体系为依据考察了疏水性有机溶剂对天然产物有效成分分配的影响,优化了三液相萃取天然产物有效成分的条件。对于丹参酮ⅡA和丹酚酸B,当操作条件为25%(w/w)正己烷/60%(w/w)丹参粗提液/15%(w/w)硫酸铵三液相体系时,两种有效成分的分配系数分别为2.74和134.82;回收率分别为89.0%和97.2%,与丹参粗提液相比,丹酚酸B和丹参酮ⅡA浓缩比分别为2.68和1.54;对于辣椒碱和辣椒红素,当操作条件为10%(w/w)正己烷/18%(w/w)乙醇/18%(w/w)磷酸氢二钾/54%(w/w)水三液相体系时,辣椒红素和辣椒碱分别富集于三液相体系的上相和中相,多次萃取后可获得高于传统方法的收率。表明,疏水性有机溶剂/亲水性低分子有机溶剂/无机盐/水三液相体系能将天然产物中的弱极性有效成分富集在上相,将极性较强的有效成分富集在中相,而水溶性杂质则主要集中在下相,提高了有效成分的分离效率,简化了后续纯化工艺。 再次,以丹参粗提液为例,对双水相萃取和三液相萃取进行了体系放大,在体系逐步放大至原体系的400倍时,萃取效果没有变化。说明双水相萃取和三液相萃取适用于天然产物有效成分的大规模生产。 最后,以花青素为例将双水相萃取与柱层析进行了结合,以丹酚酸B为例将三液相萃取与柱层析进行了结合,并得出了它们的生产工艺,提出了一种新的天然产物有效成分的生产工艺:天然产物经过预处理后经双水相萃取或三液相萃取再经柱层析然后可经干燥得到产品。与传统的天然产物有效成分生产工艺相比,这种新工艺兼顾提取分离与纯化,提高了生产效率,降低了生产成本,而且操作工艺简单,易于工业化生产。

【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TQ028.32