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罗布麻纤维抑菌成分与抑菌性能的研究

作　者: 李明华
导　师: 俞建勇；韩光亭
学　校: 东华大学
专　业: 纺织材料与纺织品设计
关键词: 罗布麻罗布麻纤维化学成分抑菌性能抑菌机理
分类号: R284
类　型: 博士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

罗布麻(Apocynum venetum)是野生草本宿根植物,因在新疆罗布平原生长而得名,其根、茎、叶、花均能入药。罗布麻纤维是罗布麻韧皮部纤维,经过脱胶获得的罗布麻纤维具有优良物理机械性能,研究还表明罗布麻纤维具有良好的抑菌性能。罗布麻茎皮是罗布麻纤维的原材料,大量文献显示罗布麻花中含有黄酮类化合物,因此,有人推测罗布麻茎皮中也含有黄酮类化合物,进而推测纤维的抑菌性能可能是由于残留在纤维中的黄酮类化合物所致。为了揭示罗布麻纤维抑菌机理,探讨纤维成分与功能之间的关系,本论文从罗布麻原麻中化学成分入手,采用现代分离技术及其波谱技术对罗布麻原麻中的化学成分进行结构表征,进而采用液相色谱、质谱、气相色谱-质谱联用等技术对罗布麻纤维中的成分进行分离测试,从分子水平揭示罗布麻纤维抑菌机理。通过对罗布麻原麻乙醇提取物乙酸乙酯部位和正丁醇部位进行较为系统的分离,鉴定了11种化合物,包括3,3’,4’,5,7-五羟基黄酮(槲皮素)、3,4’,5,7-四羟基黄酮(山奈酚)、槲皮素-3-β-D葡萄糖(异槲皮素)、3’,4’,5,7-四羟基黄酮(木犀草素)和槲皮素-3-β-D吡喃半乳糖苷(金丝桃甙)、7-羟基-6-甲氧基香豆素、β-谷甾醇、豆甾醇、3,4-二羟基苯甲酸甲酯、3,5-二羟基苯甲醛和3,4-二羟基苯甲酸。进而,对分离得到的含量较高的黄酮类化合物抑菌测试显示,槲皮素对所有供试菌株都有比较明显的抑制作用,山奈酚对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、绿脓杆菌和大肠杆菌有抑制作用,而异槲皮素只对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌显示出相对较强活性,金丝桃甙仅对枯草芽孢杆菌显示出了活性。接着,将分离得到的含量较高、活性较好的黄酮类化合物作为标准品,采用高效液相色谱法与纤维提取物成分对比,在仪器灵敏度检测范围内未发现黄酮类化合物,初步断定,罗布麻纤维抑菌性能并非由黄酮类化合物所致。进而,采用高效液相色谱制备罗布麻纤维提取物乙酸乙酯部位的化学成分,通过质谱定性鉴定,罗布麻纤维中的不饱和脂肪酸类化合物含量较高,包括cis-9-十八烯酸、cis-9-十六烯酸、cis-9,10-环氧-十八烷酸和cis-13,14-环氧-二十二烷酸,据报道,cis-9-十八烯酸、cis-9-十六烯酸等具有良好的抑菌活性。对纤维衍生化产物和挥发性成分进一步采用气象色谱/质谱联用技术,结果表明,脂肪酸类化合物也具有一定含量。因此,初步认为,脂肪酸类化合物使罗布麻纤维具有抑菌性能。最后,对罗布麻纤维提取物以及挥发性成分的抑菌活性进行测试,结果表明,罗布麻纤维对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌以及真菌都显示出了不同的抑制作用,并且提取物活性主要在乙酸乙酯部位。罗布麻纤维提取物乙酸乙酯部位与白色念珠菌共同培养后,对白色念珠菌超微结构和形态的扫描电镜和透射电镜观察发现,白色念珠菌细胞器和表面形态都发生了明显变化,这些结果进一步证明了罗布麻纤维具有抑菌性能。通过本论文的研究,为建立罗布麻纺织品抑菌性能评价指标,优化脱胶工艺保留抑菌成分,开发罗布麻纺织品的多领域使用提供理论基础,同时,为探讨其他天然纤维抑菌性能产生原因建立方法。

全文目录

中文摘要  5-8
Abstract  8-13
第一章概述  13-35
  1.1 引言  13
  1.2 罗布麻纺织研究现状  13-15
  1.3 麻类植物化学成分以及活性研究现状  15-26
    1.3.1 大麻化学成分以及活性研究现状  15-20
    1.3.2 亚麻化学成分以及活性研究现状  20-21
    1.3.3 苎麻化学成分以及活性研究现状  21-23
    1.3.4 罗布麻化学成分以及活性研究现状  23-26
  1.4 麻类纺织品抑菌性能的研究现状  26-28
    1.4.1 大麻抑菌性能的研究  27
    1.4.2 亚麻抑菌性能的研究  27
    1.4.3 苎麻抑菌性能的研究  27-28
    1.4.4 罗布麻抑菌性能的研究  28
  1.5 研究内容及其研究技术路线  28-31
    1.5.1 课题的提出以及研究的主要内容  28-29
    1.5.2 课题的创新点  29-30
    1.5.3 研究路线  30-31
  参考文献  31-35
第二章罗布麻化学成分的研究  35-69
  2.1 罗布麻原麻化学成分分离与结构鉴定  35-64
    2.1.1 实验部分  35-38
      2.1.1.1 实验材料  35
      2.1.1.2 仪器与填料  35-36
      2.1.1.3 实验试剂  36
      2.1.1.4 实验方法  36-38
    2.1.2 结果与讨论  38-64
      2.1.2.1 黄酮类化合物及其光谱学特征  40-54
      2.1.2.2 香豆素类化合物及其波谱学特征  54-57
      2.1.2.3 甾体类化合物及其光谱学特征  57-64
  2.2 罗布麻原麻黄酮化合物抑菌性能的研究  64-65
    2.2.1 实验部分  64
      2.2.1.1 实验材料与供试菌株  64
      2.2.1.2 实验方法  64
    2.2.2 结果与讨论  64-65
  2.3 小结  65-66
  参考文献  66-69
第三章罗布麻纤维抑菌成分及其抑菌性能的研究  69-95
  3.1 罗布麻纤维的制备  69-72
    3.1.1 实验原料  69
    3.1.2 实验仪器  69
    3.1.3 实验方法  69-70
    3.1.4 结果与讨论  70-72
  3.2 罗布麻纤维抑菌成分的研究  72-84
    3.2.1 实验材料  72
    3.2.2 仪器与试剂  72
    3.2.3 实验方法  72-75
      3.2.3.1 罗布麻纤维成分的提取  72-73
      3.2.3.2 罗布麻纤维提取物与黄酮样品的HPLC/UV分析  73
      3.2.3.3 罗布麻原麻及其纤维提取物HPLC及MS测定  73-74
      3.2.3.3 罗布麻纤维提取物衍生化反应处理  74
      3.2.3.4 罗布麻纤维提取物衍生化产物GC-MS测试条件  74-75
    3.2.4 结果与讨论  75-84
      3.2.4.1 罗布麻纤维提取物与黄酮样品的HPLC/UV分析  75-76
      3.2.4.2 罗布麻原麻与纤维HPL/UV分析  76-81
      3.2.4.3 罗布麻纤维衍生化产物分析  81-84
  3.3 罗布麻纤维抑菌性能的研究  84-91
    3.3.1 实验材料  84
    3.3.2 实验试剂与供试菌株  84-85
    3.3.3 实验仪器  85
    3.3.4 实验方法  85-86
      3.3.4.1 平板扩散法测定罗布麻纤维提取物抑菌活性  85
      3.3.4.2 罗布麻纤维提取物乙酸乙酯部位对白色念珠菌结构的影响  85-86
    3.3.5 结果与讨论  86-91
      3.3.5.1 罗布麻纤维抑菌性能的研究  86-87
      3.3.5.2 罗布麻纤维提取物乙酸乙酯部位对白色念珠菌结构的影响  87-91
  3.4 小结  91-93
  参考文献  93-95
第四章罗布麻原麻和纤维挥发性成分的对比研究  95-113
  4.1 材料与方法  95-97
    4.1.1 实验材料与设备  95-96
      4.1.1.1 实验材料  95
      4.1.1.2 主要仪器与设备  95
      4.1.1.3 实验试剂和供试菌株  95-96
    4.1.2 实验条件  96
      4.1.2.1 气相色谱条件  96
      4.1.2.2 质谱条件  96
      4.1.2.3 结构鉴定  96
    4.1.3 实验方法  96-97
      4.1.3.1 罗布麻原麻和纤维挥发性成分的提取及测定  96
      4.1.3.2 罗布麻原麻和纤维挥发性成分的抑菌活性测定  96-97
  4.2 结果分析与讨论  97-110
    4.2.1 罗布麻原麻挥发性成分分析  97-102
    4.2.2 罗布麻纤维挥发性成分分析  102-107
    4.2.3 罗布麻原麻和纤维挥发性成分对比分析  107-109
    4.2.4 罗布麻挥发性成分抑菌性能  109-110
  4.3 结论  110-111
  参考文献  111-113
第五章结论与展望  113-115
  5.1 本文结论  113-114
  5.2 展望  114-115
攻读学位期间发表和拟发表的学术论文  115-116
致谢  116

罗布麻纤维抑菌成分与抑菌性能的研究

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