探究階梯生物催化協(xié)同提取薯蕷皂苷元及其潔凈工藝研究

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1、一^jD{33口6⑧天洋大謦中目Ⅲ代第一所★學(xué)碩士學(xué)位論文學(xué)科專業(yè):化學(xué)工程作者姓名:王東青指導(dǎo)教師:張?jiān)G涓苯淌谔旖虼髮W(xué)研究生院中文摘要天然藥物是現(xiàn)代新藥發(fā)現(xiàn)的重要源泉,對(duì)天然藥物進(jìn)行化學(xué)與生物學(xué)活性研究,發(fā)現(xiàn)具有開發(fā)前景的結(jié)構(gòu)新類型作為先導(dǎo)化合物,利用適當(dāng)?shù)姆蛛x純化手段,將其提取出來(lái),進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾和優(yōu)化以發(fā)現(xiàn)新藥,成為目前制備合成藥物和中藥一類新藥的重要發(fā)展方向。利用生物酶催化技術(shù)實(shí)現(xiàn)天然藥物先導(dǎo)化合物的提取和分離是一項(xiàng)新興的技術(shù)。植物的細(xì)胞壁以及黏液質(zhì)、果膠、淀粉等雜質(zhì)是提取有效成分的主要屏障,這些成分影響植物細(xì)胞中活性成分的浸出,如果選用恰

2、當(dāng)?shù)拿?,通過(guò)酶催化反應(yīng)使這些雜質(zhì)成分水解或降解,則可加速有效成分的釋放提取。本文選用根莖類植物的典型代表——盾葉薯蕷作為研究對(duì)象,考察在提取盾葉薯蕷有效成分一薯蕷皂苷元的過(guò)程中,多種生物酶階梯分步加入的工藝條件及其對(duì)產(chǎn)品收率和質(zhì)量的影響,同時(shí)對(duì)薯蕷皂苷元生產(chǎn)廢液以及廢粗纖維渣的綜合利用進(jìn)行了研究,對(duì)階梯生物催化協(xié)同提取工藝和其它四種提取工藝作了簡(jiǎn)要的對(duì)比。本文還對(duì)酶的催化機(jī)制作了初步探討。利用階梯生物催化協(xié)同提取薯蕷皂苷元技術(shù)時(shí),依次加入纖維素酶和果膠酶復(fù)合酶制劑、淀粉酶、糖化酶,各種酶的最佳作用條件依次為——纖維素酶和果膠酶復(fù)合酶制劑:液用量為1

3、.0‰(19原料加0.001mL的酶液),作用時(shí)間為2h,反應(yīng)溫度為50℃,反應(yīng)液pH值為6.O;淀粉酶:液用量為1.5‰,反應(yīng)溫度為75。C,反應(yīng)液pH值為5.5,其催化終點(diǎn)根據(jù)碘試劑的顯色反應(yīng)來(lái)確定,當(dāng)?shù)庠噭┯龇磻?yīng)液不再顯藍(lán)色時(shí)視為終點(diǎn);糖化酶:液用量為1.0‰,作用時(shí)間為2h,反應(yīng)溫度為60℃,反應(yīng)液pH值為5.5。薯蕷皂苷元的生產(chǎn)廢液經(jīng)過(guò)中和、活性炭脫色、濃縮、結(jié)晶等工序后,可以提取出葡萄糖;薯蕷粗纖維渣可以采用乙醇.水的有機(jī)溶媒體系,以氫氧化鈉為堿化劑,一氯乙酸為醚化劑來(lái)制取CMc。與其它四種工藝相比,階梯生物催化協(xié)同提取工藝產(chǎn)品收率最高

4、,達(dá)到2.79%;該工藝能夠?qū)⑹硎氈参镏?8%的薯蕷皂苷元提取出來(lái),所得皂苷元產(chǎn)品與標(biāo)準(zhǔn)品的紅外譜圖像吻合,經(jīng)HPLC測(cè)定純度達(dá)95%以上,熔點(diǎn)為2024C一204℃,符合陜西省優(yōu)級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)。本文說(shuō)明生物酶技術(shù)在天然藥物有效成分的提取中具有廣闊的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞:天然藥物;盾葉薯蕷;薯蕷皂苷元:生物酶;階梯生物催化;熔點(diǎn);紅外光譜:HPLCABSTRACTNaturalproductsarethesignificantSOUI'Caeofnewmedicinenowadays.nlcchemicalandbiologicalpropertiesofn

5、aturalproductsarestudiedinordertofredleadcompoundswithgreatprospect,whichbll'uctureCallbemodifiedafterseparationandpurification.Itisanimportantmeansofdevelopingnewmedicine.Itisanewtechnologytoextractandseparateactiveconsti_tIlentsfromnaturalplantswithenzymecatalysis.Cellwalls,

6、pectin·starchandothersarecommonimpuritiesinplants,whichdoharmtotheextractionofeffectiveconstituents.Ifproperenzymesareemployedtoactonnaturalplants,theimpuritiesabovecanbedecomposed,whichisofgreatadvantagetotheextractionofeffectiveones.DioscoreazingiberensisC.H.Wrightatypicalme

7、dicalplant,waschosentobestudiedinthepaper.nleprocessconditionsofstepwiseenzymecatalysisaswellastheinflHenceofitontheyieldandmeltingpoilltofdiosgeninwerestudied.Meanwhile,therCHSeofwasteliquorandresidueinproductionprocessWasdiscussed.Inthepaper,comparisonofthismethodandotherswa

8、salsomadeaccordingtotheyieldandmeltingpointofproduct.n嵋mechan

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