《《耐盐紫甘薯花色苷的提取纯化与组分分析及其抗氧化性研究》-公开DOC·毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《耐盐紫甘薯花色苷的提取纯化与组分分析及其抗氧化性研究》-公开DOC·毕业论文（118页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 耐盐紫甘薯花色苷的提取纯化与组分分析及其抗氧化性研究 南 京 工 业 大 学分类号 密级 U D C 编号 学 位 论 文耐盐紫甘薯花色苷的提取纯化与组分分析及其抗氧化性研究 指导教师姓名 （研究员）申请学位级别 理学硕士专业名称 药物化学论文提交日期 2011年 月2011年 月 日Extraction, Composition Analysis and Antioxidant Activity of Anthocyanins from Salt-tolerant Purple Sweet PotatoDissertation Submitted toNanjing University
2、of Technologyin partial fulfillment of requirementfor the degree ofMaster of Medicinal chemistryByMengru Sun Supervisor:Prof. Zhong YaoApr. 2011摘要耐盐紫甘薯（Salt-tolerant purple sweet potato, Ipomoes batatas L.）是适合在沿海滩涂生长的旋花科一年生草本植物，其所含花色苷是一类优质的酰基化天然色素，具有着色能力、水溶性和稳定性好的特点，对人类的肿瘤、衰老、心血管病等疾病的预防与治疗有重要的意义。耐盐紫
3、甘薯原料易得、价格低廉，能够适应工业化生产的需要，紫甘薯花色苷在食品、医药及化妆品等领域具有很大的应用前景。本文以盐城产的耐盐紫甘薯为原料，分别采用常规溶剂提取和超声辅助溶剂提取法提取其中的花色苷，在优化醇-水溶剂提取条件的基础上，进一步考察超声场强化对提取率的影响，以确定最佳提取工艺。为得到含量较高、品质更好的花色苷产品，本文通过大孔吸附树脂的筛选和吸附性能研究，对提取液进行纯化精制。并利用HPLC-DAD-ESI/MS技术对不同品种，不同提取方法以及不同洗脱梯度的紫甘薯花色苷提取液进行了组分分析。最后，考察了紫甘薯花色苷的热稳定性和抗氧化性。主要研究内容如下：（1） 紫甘薯花色苷粗提液的H
4、PLC-DAD-ESI/MS图谱分析表明，紫甘薯花色苷主要为被咖啡酸、阿魏酸、对羟基苯甲酸等芳香酸酰化的矢车菊苷和芍药苷；紫甘薯Z103含有15种具有花色苷特征的组分，其中有7种是以矢车菊花色素为苷元，8种是以芍药花色素为苷元；单糖苷的有1种，其他为双糖苷，形成花色苷的糖苷为葡萄糖苷和槐糖苷；非酰化的花色苷有3种，单酰化的有6种，双酰化的有6种，酰基为咖啡酸、阿魏酸、对羟基苯甲酸；紫甘薯Z109、Z110和Z103三个品种所含花色苷的种类基本相同，含量不同。 （2） 紫甘薯花色苷溶剂提取的最佳工艺为：以pH 1.0，体积分数为20%的盐酸酸化乙醇为提取液、料液比为1:30（g:mL）、浸提温度
5、为50、浸提时间为120 min，紫甘薯花色苷的一次提取得率为86.9%；提取所得残渣中淀粉含量为47.12 g/100g，损失率为6.24%，有利于淀粉的回收利用。（3） 在上述优化条件下，结合超声场强化技术，在超声功率为90W时，采用pH示差法测得花色苷最大提取量为410.4 mg/100 g（db），提取收率高达到99.4%；超声辅助提取法所得残渣中的淀粉含量为44.63 g/100g，损失率为11.88%；对不同提取方法所得的提取液进行LC-MS分析比较。结果表明，超声辅助浸提对产品中花色苷组成基本没有影响；由此得出，利用超声辅助法提取耐盐紫甘薯的花色苷，提取率较常规溶剂提取法有较大提
6、高，且对花色苷组分基本不产生影响。（4） 通过对HPD-300、HPD-700、AB-8、HPD-400、HPD-100A、X-5、NKA-9、S-8、D3520以及NKA-10种大孔吸附树脂的静态吸附和解吸附实验筛选，初步选定5种吸附量大、选择性强、易解吸的树脂：HPD-300、HPD-400、HPD-700、X-5、AB-8进一步进行吸附动力学曲线及吸附速率方程和解吸附动力学曲线的研究，确定吸附速率常数（0.0109 min-1）较大的HPD-300作为吸附剂吸附紫甘薯花色苷，其吸附达平衡的时间为6-8 h，解吸附平衡时间为1-2 h；对HPD-300大孔树脂的静态吸附热力学研究，结果表明
7、，Langmuir方程对紫甘薯花色苷在HPD-300树脂上的吸附情况拟合效果较好。在所研究的浓度范围内，该树脂对紫甘薯花色苷的吸附为单分子层吸附，最大吸附量为33.67 mgg-1。花色苷组分在大孔吸附树脂HPD-300上的吸附行为为放热过程，低温有利于吸附容量的提高。（5） 固定床连续吸附-洗脱工艺研究中，对HPD-300树脂对紫甘薯花色苷的吸附和解吸附条件优选：吸附时宜采用pH值1.0，初始浓度C0=0.3 mg/ml的花色苷溶液，上样流速1.0 mL/min，体积为145 mL时，HPD-300树脂动态吸附量为：13.82 mg/g(树脂)，达到最佳吸附能力；解吸时，采用80%（v/v）
8、乙醇溶液作为洗脱剂，洗脱流速1.0 mL/min，用3倍柱体积洗脱花色苷，收率可达92.01%；纯化后的紫甘薯花色苷含量为181.58 mg/g，比纯化前的提高13.18倍；色价E1%1cm（528nm）=142.63，比纯化前提高11.01倍；紫甘薯Z103花色苷不同梯度的乙醇洗脱液中，20%乙醇洗脱液因洗脱的花色苷含量微小，检测不出花色苷，40%的乙醇洗脱液中含有15种花色苷，60%的乙醇洗脱液中只含有相对分子量较大的1096.8、1054.8、948.8、1110.8（包括2种类型花色苷）和1124.8的6种花色苷，80%的乙醇洗脱液只含有相对分子量1054.8和1124.8的2种花色苷
9、，说明40%的乙醇可以把吸附在树脂上的紫甘薯花色苷基本洗脱下来。（6） 紫甘薯花色苷的热降解遵循一级反应的动力学规律，在pH1.0的溶液中的活化能为43.07 kJ/mol，随着温度升高紫甘薯花色苷色素半衰期减小，其热降解速率随温度升高而加快，在25下，紫甘薯花色苷溶液的表观速率常数为3.6410-5 min-1，半衰期为333.41 h，100下，紫甘薯花色苷溶液的表观速率常数1.3210-2 min-1，半衰期为8.75 h。（7） 在四个体外抗氧化性体系研究中，脂质体体系，浓度0.4 mg/mL的紫甘薯花色苷（抑制率83.24%）与同等紫甘蓝红色素（抑制率80.09%）的抗氧化能力相近，
10、且高于茶多酚（57.87%）与维生素E（61.88%）；各抗氧化剂对DPPH自由基清除能力依次为：紫甘薯花色苷茶多酚VE紫甘蓝红色素，半抑制浓度分别为0.0468 mg/mL、0.0988 mg/mL、0.2805 mg/mL及0.6858 mg/mL；相同浓度下（4 mg/mL），抗氧化剂清除超氧阴离子自由基（O2）的能力（清除率）大小顺序为紫甘薯花色苷（96.62%）茶多酚（57.29%）紫甘蓝红色素（21.45%)VE（16.11%），半抑制浓度分别为1.60 mg/mL、3.35 mg/mL、32.08 mg/mL及44.78 mg/mL；紫甘薯花色苷对羟自由基（HO）的清除能力都随着
11、浓度的增加而增加，当浓度为30 g/mL时，清除率达到96.12%，不同抗氧化剂对HO的清除能力紫甘薯花色苷紫甘蓝红色素茶多酚VE，半抑制浓度分别为13.8 g/mL、81.8 mg/mL、2464.6 mg/mL及6033.6 mg/mL。关键词：紫甘薯花色苷；组分分析；提取；纯化；抗氧化性 ABSTRACTSalt-tolerant purple sweet potato is a Convolvulaceae annual herb, which is planted in the coastal beach. The anthocyanins from purple sweet pot
12、ato are a class of high-quality acylated natural colorants with high-colored capability, water-solubility and better stability. It also has the vital signifieance to treatments and the prevention disease, such as tumor, senile, cardiovascular of humanity. Purple sweet potatoes are so facile and chea
13、p that they can meet the expectation of industry. There are great potential applications of anthocyanins from purple sweet potato in food pharmaceutical and cosmetic industries. With the salt-tolerant purple sweet potatoes as raw material, the anthocyanins were extracted via conventional solvent met
14、hod and ultrasonic-assisted method respectively, the effect of ultrosonic-assistant treatment was studied under the optimal conditions of solvent method. To obtain a high content of anthocyanins and better quality products, macroporous resins were used in purple sweet potato pigments purification. R
15、eversed-phase HPLC with electrospray ionization mass spectrometry were also used to rapidly identify the main anthocyaninsins in indifferent varieties of purple sweet potato, extracts with different methods and eluent with gradientelution. At last, the heat stability and antioxidant activity was studied. Details are concluded as follows:(1) Spectrometry analysis of HPLC-DAD-ESI/MS for crude extracts showed that most of anthocya
