枇杷果核苦杏仁苷提取和分离纯化开题报告

 2023-02-20 09:49:25

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

我国是枇杷主产国,产量约占全世界总产量的67%。枇杷核是蔷薇科枇杷属植物枇杷的果核,枇杷果实加工后,每年有数以万吨计的枇杷核被舍弃而未加利用,不仅污染了环境,也浪费了宝贵的资源。近年来,苦杏仁苷作为一种抗癌药物已经日益引起人们的关注。随着枇杷产业化不断向纵深层次推进,作为产业化重要组成部分的枇杷综合利用显得越来越重要。为此,分析不同品种枇杷果核的基本组成成分和苦杏仁苷含量,对选育和加工利用具有实际意义。研究证实苦杏仁苷是枇杷核中的主要药用成分,具有镇咳平喘、抗肿瘤以及抗凝血等多种生物活性,且已经在临床上得到了初步应用。目前苦杏仁苷的提取主要来自苦杏仁,而从枇杷核中提取纯化苦杏仁苷的研究缺乏系统性,深入程度也不够,且苦杏仁苷的功能研究多集中在其抗肿瘤及增强免疫作用等方面,对其体外抗炎抗氧化活性的研究较少。因此,枇杷核中苦杏仁苷的提取、分离纯化及抗炎抗氧化活性研究是对枇杷核研究和开发的一个有益推动,使枇杷产业化不断向纵深层次推进。通过本课题的实施将改变目前枇杷核加工利用技术含量低、附加值低的现状,真正实现枇杷资源的高效利用和生产的可持续发展。

枇杷核总黄酮作为天然药物的一种,开发枇杷核总黄酮对枇杷核资源的综合利用率具有非常重要的社会意义。因此,基于高得率、低成本、易操作等原则,优选枇杷核总黄酮的最佳提取工艺及纯化工艺,制备较高纯度的枇杷核总黄酮,为枇杷核总黄酮的工业化生产提供理论依据。近年来在批杷叶总黄酮的提取工艺黄酮苷元的含量测定等方面做了大量研究,而对枇杷核黄酮含量的研究较少。黄酮类物质具有抗肿瘤、抗病毒、降血糖、保肝利胆、清除氧自由基、增强机体免疫功能等作用其中最重要的生物活性是黄酮类化合物的抗氧化作用即减少自由基的产生和清除自由基。因此,对枇杷核黄酮提取物抗氧化作用的开发利用,具有重要的经济价值和社会效益。

2. 研究的基本内容和问题

研究的目标、内容和拟解决的关键问题

目前,由于对枇杷果仁即枇杷核提取工艺提取分离方法众多,工艺复杂,且提取率较低,有效成分的纯度也较低,所需要的提取溶剂较多造成经济成本较高,诸多原因导致提取及纯化很难实现工业化生产从为了得到高产率的提取物、工艺简单易操作的目的出发,需要应用现代更先进、更有效的技术及手段,优化枇杷核中的活性成分提取、分离工艺,最终实现产业化生产。苦杏仁苷是枇杷核中的主要成分,具有镇咳平喘、调节免疫力和抗肿瘤等药用功能。因此,利用枇杷核提取和分离纯化苦杏仁苷具有重要的意义。

已经证明,枇杷植物含有的丰富的黄酮类化合物,具有良好的抗炎和止咳作用,临床常用于治疗急、慢性呼吸道疾病。从植物中提取黄酮类化合物已成为国内外研究的热门课题。然而目前人们对枇把核的认识还不够完善,尤其对其总黄酮的药理作用、活性成分、体内作用机制等研究存在一定的不足,这需要更多的基础研究来阐明枇杷核的作用,寻找有效成分并阐明其构效关系,为人类的健康服务。

本试验以干燥枇杷果核为试验材料,开展批杷苦杏仁苷和黄酮类化合物试验研究。在分析不同品种枇杷核基本成分和苦杏仁苷和黄酮含量基础上研究了枇杷核中苦杏仁苷和黄酮超声波提取和分离纯化工艺条件,并探讨了苦杏仁苷以及黄酮的抗炎抗氧化活性,用现代试验方法和统计基本原理进行设计与分析,为枇杷核苦杏仁苷和黄酮类化合物提取产业化与合理化作业提供参考,进而以期为枇杷核的开发利用提供理论依据。

研究目标:

(1)优化枇杷核提取液苦杏仁苷和总黄酮的提取工艺;

(2)优化批杷核提取液苦杏仁苷和黄酮类化合物的分离纯化工艺;

(3)根据枇杷核提取液以及分离出的苦杏仁苷和黄酮类化合物的抑菌效果以得出抗炎抗氧化效果。

主要研究内容:

(1)枇杷核苦杏仁苷和黄酮含量分析比较

对枇杷核的基本组成成分进行分析研究。

(2)超声波辅助提取工艺优化研究

在单因素试验的研究基础上,选取影响苦杏仁苷和黄酮提取量的乙醇液料比、提取温度、提取时间等三因素进行二水平试验,以苦杏仁苷和黄酮提取量为响应值,来筛选主要影响因素。根据单因素和二水平试验结果,采用Box-Behnken设计对筛选出的主要影响因素进行优化,建立回归模型,确定最佳提取工艺。

(3)苦杏仁苷和黄酮的分离纯化研究

研究大孔树脂对苦杏仁苷和黄酮的静态吸附及解吸性能、静态吸附动力学曲线及吸附

等温曲线,从而确定最适合的大孔树脂型号。利用大孔树脂纯化法及乙醇结晶纯化法精制苦杏仁苷,通过高效液相色谱及质谱对纯化后的苦杏仁苷进行定性及纯度分析。

(4)苦杏仁苷和黄酮的抗炎抗氧化活性研究即抑菌实验

以大肠杆菌和肺炎链球菌为实验对象,抑菌液、菌种、培养基、菌悬液的制备,抑菌液以枇杷核总提取液、分离出的苦杏仁苷、黄酮提取液为三个影响因素进行体外抑菌实验,然后进行抑菌活性测定,观察抑菌情况,测量抑菌圈直径,评价抑菌效果以得出抗炎抗氧化效果。

3. 研究的方法与方案

研究方法:

(1)通过单因素试验筛选出提取液料比、提取时间、提取温度、提取次数等4个影响提取工艺的因素,再利用Box-Behnken响应面分析法,以枇杷核苦杏仁苷和黄酮提取量为考察指标,优化得到最佳提取工艺;(2)在苦杏仁苷和黄酮的分离纯化中,吸附层析应用较广,常用的吸附剂有硅胶、大孔树脂、聚酰胺等。本实验主要利用树脂吸附作用以达到达到分离、纯化、浓缩等不同目的。影响吸附在树脂上的枇杷核苦杏仁苷和黄酮的洗脱率的因素主要有洗脱液性质、洗脱液流速、洗脱液体积等。由于枇杷核苦杏仁苷和黄酮在乙醇溶液中有一定的溶解度,一般可采用一定浓度的乙醇溶液作为洗脱溶剂。采用大孔树脂纯化苦杏仁苷和黄酮,该方法操作简单、纯化效果好;(3)通过单因素试验筛选出乙醇浓度、上样体积、上样液pH等3个影响纯化工艺的因素,再利用Box-Behnken响应面分析法,以枇杷核提取液分离出的苦杏仁苷和黄酮含量为考察指标,优化得到最佳纯化工艺;

(4)制备抑菌液,在恒温箱中活化菌种,制作营养琼脂培养基,制备菌悬液,抑菌活性测定。

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4. 研究创新点

(1)国内外多对枇杷叶中的黄酮提取研究较多,而对枇杷核中黄酮以及苦杏仁苷等营养成分分离提取工艺的深入研究较少,因此需要研发一种可靠、可行的方法来对枇杷核进行营养成分的提取、分离和纯化。

(2)前人的实验多为单因素的苦杏仁苷或黄酮研究实验,未对枇杷核总提取液以及苦杏仁苷以及黄酮进行体外对照抑菌实验,因而可以确定最大抑菌效果,为进一步开发和利用枇杷核资源提供理论参考。

(3)此前未有对大肠杆菌以及肺炎链球菌的体外抑菌实验以研究枇杷核中提取物苦杏仁苷和黄酮的抗炎抗氧化效果,因此可以研制出枇杷核对人体的药用效果。

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5. 研究计划与进展

目前进展:

2019年7月5-10号:寻找老师讨论,确定研究课题;

2019年9月1-15号:准备好实验材料,完成预实验;

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