【摘 要】
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玉竹[Polygonatum odoratum(Mill.)Druce]是百合科黄精属多年生草本植物,玉竹根是国家卫计委确认的传统药食两用原料。玉竹根中含有特殊种类的天然高异黄酮类化合物,以二氢高异黄酮为主。高异黄酮具有显著的抗氧化、抗癌功效。本课题以玉竹根粉为试验材料,研究了低共熔溶剂法提取玉竹二氢高异黄酮的操作方法,并对应用高速逆流色谱(HSCCC)纯化玉竹黄酮的操作条件进行了优化,接下来研究
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玉竹[Polygonatum odoratum(Mill.)Druce]是百合科黄精属多年生草本植物,玉竹根是国家卫计委确认的传统药食两用原料。玉竹根中含有特殊种类的天然高异黄酮类化合物,以二氢高异黄酮为主。高异黄酮具有显著的抗氧化、抗癌功效。本课题以玉竹根粉为试验材料,研究了低共熔溶剂法提取玉竹二氢高异黄酮的操作方法,并对应用高速逆流色谱(HSCCC)纯化玉竹黄酮的操作条件进行了优化,接下来研究了应用制备型高效液相色谱来分离玉竹高异黄酮单体化合物的工艺方法,并对制备产物的分子结构进行了波谱学鉴定,确认其是二氢高异黄酮类成分,最后对玉竹二氢高异黄酮的抗氧化机制进行了探究。全文得出以下结论:(1)以氯化胆碱/乙二醇按1:1比例组合使用为最佳提取剂,提取剂的适宜含水量为70%,提取玉竹黄酮时按1:15的料液比添加低共熔溶剂,适宜的提取温度为45℃,最适提取时间为60 min,在此条件下玉竹黄酮的提取得率可达0.615%。(2)应用HSCCC纯化玉竹黄酮的最佳操作条件为,以三氯甲烷-甲醇-水(8:10:5)为溶剂体系,流动相流速为3 m L/min,HSCCC柱温为25℃,检测波长290nm,单次进样量为20m L。按此条件操作,可有效将玉竹黄酮提取液中的大量杂质去除,提高黄酮纯度(63.3%),显著节省分离纯化操作时间和试剂用量。(3)应用U3000制备型高效液相来分离玉竹黄酮单体化合物的最佳条件为,检测波长296nm,以甲醇:水=58:42为流动相,进样时甲醇的适宜浓度为40%,流动相总流速为3m L/min,柱温为20℃,单次上样量为200μL,收集相邻目标成分时的适宜延迟时间为4-8s。经制备得到5种玉竹二氢高异黄酮单体成分,分别为5,7,6’-三羟基-6,8-二甲基-4’-甲氧基-二氢高异黄酮(PDCO-1)、5,7,4’-三羟基-6,8-二甲基-二氢高异黄酮(PDCO-2)、5,7,4’-三羟基-6-甲基-8-甲氧基-二氢高异黄酮(PDCO-3)、5,7,4’-三羟基-6-甲基-二氢高异黄酮(PDCO-4)、5,7-二羟基-6-甲基-8,4’-二甲氧基-二氢高异黄酮(PDCO-5),得到的玉竹单体黄酮成分纯度较高,满足分析和研究生物学活性的纯度要求。(4)通过对5种玉竹二氢高异黄酮单体成分体外抗氧化试验和斑马鱼胚胎体内抗氧化试验研究,确定PDCO-1、PDCO-2、PDCO-3、PDCO-4和PDCO-5均具有一定的抗氧化作用。PDCO-2、PDCO-3和PDCO-4的抗氧化能力相比PDCO-1和PDCO-5来说具有明显的突出优势,PDCO-4的抗氧化能力强于相同浓度的VC。5种玉竹二氢高异黄酮的抗氧化能力强弱大小关系为PDCO-4>PDCO-2>PDCO-3>PDCO-1>PDCO-5。(5)玉竹二氢高异黄酮抗氧化活性差异的原因在于分子中4’位是否具有活性羟基、氧甲基的位置和数量的影响。分子中在4’位有活性羟基的高异黄酮抗氧化活性高于4’位无羟基的高异黄酮;分子中有氧甲基的,则抗氧化活性弱;同时,氧甲基的位置和数量对抗氧化活性也产生一定影响。(6)玉竹经不同加工处理后,其总黄酮的抗氧化活性会下降,玉竹粉经酵母菌发酵处理后玉竹黄酮的抗氧化活性下降幅度最小,经挤压膨化处理后的玉竹黄酮抗氧化活性下降幅度最大;5种加工处理后玉竹黄酮抗氧化活性的大小关系为酵母发酵处理后的玉竹黄酮抗氧化活性>乳酸发酵处理后的玉竹黄酮抗氧化活性>烘烤处理后的玉竹黄酮抗氧化活性>高压处理后的玉竹黄酮抗氧化活性>挤压膨化处理后的玉竹黄酮抗氧化活性。玉竹食品加工过程中应避免使用烘烤、挤压膨化和高压处理等加工处理方法,倡导对玉竹粉进行酵母菌发酵处理后再进行食品加工。(7)玉竹经不同加工处理后其总黄酮的抗氧化活性发生改变的原因是经烘烤处理后PDCO-4、PDCO-2和PDCO-3含量下降,经挤压膨化处理后五种二氢高异黄酮含量均下降;经乳酸发酵处理后黄酮总量下降,且PDCO-1含量相对升高;经高压处理后PDCO-4、PDCO-2和PDCO-3含量均下降,PDCO-5的含量相对上升;经酵母菌发酵处理后PDCO-3和PDCO-4含量相对升高,PDCO-1和PDCO-5的含量相对下降,总黄酮含量略有减少。课题研究成果可为相关人员全面了解玉竹资源、分离玉竹功能成分提供便利,为玉竹加工企业开发新产品和提高产品功能特性提供参考。
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