苦丁茶中熊果酸的分离纯化研究

【摘要】：分离植物活性成分是目前医药领域研究的重要课题，从植物中提取的高纯度活性成分可以作为许多疾病的高效治疗药物。已有的药效研究表明，熊果酸是高血脂、糖尿病、心脑血管疾病和癌症的极具前途的治疗药物。现有研究主要集中在药理方面，并已经取得重要成果。然而对这一极具开发前景的药物，针对工业化的分离纯化研究却较少，为弥补这一不足，本文运用超滤、化学富集和大孔树脂吸附组合技术进行了从苦丁茶中分离熊果酸的研究，旨在得到易于工业化的流程短、熊果酸回收率高和纯度高的工艺条件，为产业化奠定基础。实验结果表明，本研究工艺路线设计合理，方法得当，产品纯度和回收率都达到了较高的水平。 1．首次对苦丁茶中熊果酸的含量进行了测定，通过与文献资料对比，证明在己研究植物中苦丁茶中熊果酸的含量最高，达到1.44％，苦丁茶是一种非常适于提取熊果酸的绿色植物，为熊果酸的提取分离开拓了新的药源植物； 2．按照已有分析方法测定熊果酸时，存在色谱峰扩展和基线漂移等问题。针对这些问题，首次在流动相中同时加入酸性物质NaH_2PO_4和碱性物质二乙胺，有效调节了流动相的酸碱性和极性，使熊果酸在20min内与其它物质均能得到完全分离，色谱基线稳定，峰形好，为熊果酸的分析测定找到了一种特殊调节剂二乙胺，提高了分析速度和分析准确度； 3．使用低毒、环境友好的乙醇作为溶剂浸提苦丁茶中熊果酸。通过正交实验得出回流时间是影响熊果酸浸出率的特别显著因素。最佳的工艺条件为：0.32～0.63mm的苦丁茶粉末，以1：14的固液比在85℃回流提取2次，每次2.5小时，乙醇浓度为90％。小实验放大220～250倍时，表明放大性能良好，放大实验结果令人满意；对苦丁茶浸出动力学研究表明，熊果酸浸出过程为孔扩散控制； 4．首次利用超滤技术对苦丁茶提取液进行了纯化处理。超滤可以有效去除色素、大分子物质和固体悬浮物，截留分子量为10000道尔顿的聚醚砜膜对熊果酸的透过率为99.2％，最佳操作压力为100～300kPa，超滤原料液熊果酸浓度为0.55mg／ml。膜的清洗实验发现，污染膜的主要成分可以分为两部分，一部分可以溶于1％的氢氧化钠溶液，一部分可以溶于75％ 中南大学博士学位论文 摘要 乙醇溶液，通过这两种溶液浸泡可以使膜通量恢复到新膜的96%以上; 5.针对传统工艺过滤困难，熊果酸回收率低的问题，首次探讨了苦丁 茶乙醇提取液中富集熊果酸的工艺。利用不同pH条件下存在于提取液中 各类物质的溶解性差异，有效地分离了熊果酸，避免了沉淀过程中的乳化 现象，提高了熊果酸的回收率，使熊果酸富集过程简便、高效和低成本。 最佳工艺条件为，碱化PH值为11，酸化pH值为4.5，稀释倍数为1倍， 富集物中熊果酸纯度可达28.0%以上，回收率为90.0%以上; 6.首次采用大孔吸附树脂富集柱和大孔吸附树脂纯化柱串联的方法 分离纯化熊果酸。3#富集柱优先吸附熊果酸以除去大量杂质，使熊果酸的 纯度从28.05%提高到85.0%以上，再用2#纯化柱除去熊果酸中的部分杂质， 使熊果酸的纯度进一步提高到95.0%以上。分步洗脱3#富集柱时发现，50% 以下的乙醇溶液可以有效除去杂质，而熊果酸则可用pH为10的80%乙醇 溶液解吸，解吸率为98.0%以上。在pH为10的80%乙醇溶液中，2#纯化柱 对杂质的吸附率为98.76%，而对熊果酸的吸附率仅为0.05%。将3#富集柱 熊果酸的解吸过程与2#纯化柱杂质的吸附过程串联即可达到纯化熊果酸的 目的。3#富集柱和2#纯化柱再生容易，经过再生后，树脂的吸附率均可恢 复到98%以上; 7.通过对熊果酸吸附动力学研究表明，吸附过程可以采用未反应核 收缩模型来描述。熊果酸的吸附速度由孔内扩散控制，吸附时间t与 1一s(l一x)2/s+2(l一x)有良好的线性关系。熊果酸的吸附等温线可用 Freundlich方程表示，同时证明吸附反应为放热反应。