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虎杖是一种重要的传统中药材,在东南亚地区有着悠久的应用历史。白藜芦醇和大黄素作为虎杖中的两种主要有效成分,具有多种药理活性。在虎杖中白藜芦醇和大黄素主要以糖苷形式存在,但糖苷的生物利用度和活性均小于其苷元。因此,有必要将糖苷进行水解以提高虎杖中白藜芦醇和大黄素的得率。目前,关于白藜芦醇苷的水解已有许多报道,但其水解的动力学和机制等仍缺乏深入的研究。本学位论文开展了白藜芦醇苷的酸水解动力学研究;并在此基础上,开发了一种高效的同时提取和水解的方法用于获得虎杖中白藜芦醇和大黄素。 由于大黄素稳定性好而白藜芦醇苷较难水解,且白藜芦醇对pH值、温度和光照等条件均不稳定,本论文对白藜芦醇苷的酸水解动力学和白藜芦醇得率进行了研究。结果表明:溶剂种类对白藜芦醇苷的水解速率有显著影响。白藜芦醇苷在不同溶剂中的水解速率大小顺序为:乙腈>丙酮>四氢呋喃>甲醇>乙醇。通过线性溶剂化能关系(LSER)方法分析表明,溶剂的偶极-极化率(π*)和氢键受体能力(β)是影响白藜芦醇苷水解速率的主要因子,且水解速率常数与偶极-极化率呈正相关,与氢键受体能力呈负相关。通过进一步考察HCl浓度和温度对白藜芦醇苷水解速率的影响,发现水解速率随HCl浓度的增加而增大,且50%甲醇水溶液中水解速率增大的幅度较甲醇和丙酮中大;还得到了在甲醇、丙酮和50%(v/v)甲醇水溶液三种溶剂中白藜芦醇苷的水解活化能分别为115.1 kJ/mol、105.8 kJ/mol和123.8 kJ/mol。在甲醇和丙酮中白藜芦醇得率均在95%以上,而在50%甲醇中白藜芦醇的得率小于90%。 基于白藜芦醇苷的酸水解动力学研究,本论文开发了一种同时提取和水解的方法用于高效回收虎杖中白藜芦醇和大黄素。本论文以丙酮为萃取剂,考察丙酮浓度、提取温度、提取时间、HCl浓度、固液比和提取次数对白藜芦醇和大黄素得率的影响,获得从虎杖中提取白藜芦醇和大黄素的最佳工艺条件:85%丙酮水溶液作为萃取剂,HCl浓度为1.0 mol/L,固液比为1∶50(w/v),提取温度70℃,提取时间30 min,提取次数3次。在此条件下,白藜芦醇和大黄素得率分别为10.15 mg/g和13.72 mg/g;与虎杖中含量(游离态)相比分别提高了424%和202%;白藜芦醇和大黄素的回收率分别为79.4%和113.7%。该方法将提取和水解合并为一步,不仅避免了传统提取分离工艺中不同操作单元之间衔接性差、耗时长等不足,还减少了粗提物中成分的种类,提高了目标产物的相对含量,降低了后续分离纯化的难度。 综上所述,本论文开展了白藜芦醇苷的水解动力学研究,发现了白藜芦醇苷水解的溶剂效应,探讨了白藜芦醇的水解机理。由此建立了一种快速、高效的同时提取和水解的方法用于提取虎杖中白藜芦醇和大黄素,显著提高了白藜芦醇和大黄素的得率。本论文中相关的研究方法和思路对其它植物糖苷的提取和水解也有良好的借鉴意义。