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地榆多酚的组分分析及功能研究

作　者: 刘海英
导　师: 仇农学
学　校: 陕西师范大学
专　业: 植物学
关键词: 地榆多酚 UPLC-ESI-MS 紫外光损伤抗氧化活性
分类号: R284.1
类　型: 博士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

植物多酚是一类广泛存在于植物界的多羟基的酚类物质,对活性氧等自由基具有很强的捕捉能力,能预防自由基引发的多种疾病及延缓衰老,其对人类健康的独特作用已经得到了普遍认可。在对86种不同植物原料植物多酚含量及抗氧化能力进行测定的基础上,发现地榆的总酚含量和聚黄烷醇多酚含量最高,同时具有很强的清除自由基能力。但是,目前有关地榆多酚化学组分及抗氧化等生物活性的研究尚少。因此,分析地榆多酚的化学组成、研究其抗氧化等生物活性及提取纯化工艺,对于充分利用地榆这一中草药资源和提高其产品的价值具有重要意义。现就具体研究工作及结果简述如下:1.确定了地榆中两类多酚化合物的含量测定方法,研究其稳定性、精密度和加样回收率。建立了香草醛-硫酸法测定聚黄烷醇多酚含量的标准曲线,方程为Y=1.7839X+0.0017,方程的R²=0.9989,在0-0.30 mg/mL浓度范围内,线性良好;建立了高效液相色谱（HPLC）法测定没食子酸多酚含量,没食子酸和鞣花酸的加样回收率分别为99.76%和99.68%,RSD分别为0.34%和0.36%,方法重现性好、准确可靠。并测得地榆中聚黄烷醇多酚含量为84.90mg/g,没食子酸酯多酚的含量为62.81mg/g,地榆多酚总含量为147.71mg/g。2.分离与检测了地榆多酚的主要组分,采用超高效液相色谱-电喷雾质谱（UPLC-ESI-MS）联用技术对地榆多酚组成成分进行初步分析。（1）通过UPLC分离、ESI-MS定性分析,从地榆提取物中检测到了聚黄烷醇多酚三个单体、五个二聚体、三个三聚体。没食子酸二酰基酚两个、三酰基酚三个、四酰基酚一个、五酰基酚十二个;（2）利用Sephadex LH-20凝胶层析法初步分离富集地榆多酚各组分,结合RP-UPLC-ESI-MS进一步分离检测,确认了地榆多酚主要组分包括没食子酸、单酯型黄烷醇二聚体、儿茶素、鞣花酸。其中,单酯型黄烷醇二聚体为首次发现。3.研究地榆多酚的最佳提取、纯化工艺（1）采用二次回归旋转设计响应曲面法对地榆多酚提取工艺进行优化,地榆多酚最佳提取技术参数为:超声提取时间30min、丙酮溶液浓度70%、料液比1:28;以此条件进行试验,得到提取量平均值为202.65mg/g,与回归方程理论计算的提取量值212.40mg/g相差4.59%。回归方程:Y=196.10932+8.11188X₁+5.73496X₂+7.39815X₃-4.92490X₁²-5.06702X₂²（2）大孔吸附树脂纯化地榆多酚工艺通过静态吸附和洗脱试验,选择AB-8树脂作为地榆多酚的纯化树脂材料,其对地榆多酚的吸附率和解析率分别为89.6%和92.6%;动态洗脱试验结果表明:乙醇对AB-8树脂所吸附的多酚具有很强的洗脱作用,回收率可达90.4%,洗脱峰出峰时间比较集中,且对称性良好,干燥后地榆多酚纯度为95.3%。4.探讨了地榆多酚的体外抗氧化活性、酪氨酸酶抑制作用以及保护皮肤细胞紫外光损伤的作用机理:（1）地榆多酚的体外抗氧化能力与其浓度在一定范围内呈正相关,1g地榆多酚相当于30.566 mmol FeSO₄的抗氧化能力。同时,地榆多酚对DPPH·、·OH、O₂^-·自由基半数清除浓度(IC₅₀)也较低,依次为18.86mg/L、1.258mg/mL、18.53mg/L,显示出较强的体外清除自由基能力。（2）地榆多酚保护UVA诱导真皮成纤维细胞光损伤地榆多酚处理UVA氧化损伤的人真皮成纤维细胞后,细胞的形态结构的保持相对完整、细胞增殖活力、细胞内自由基防御系统SOD、GSH-Px的酶活显著升高,同时降低了因脂质氧化而产生的丙二醛（MDA）生成量。地榆多酚保护皮肤细胞紫外线损伤的作用机理在于:一是地榆多酚具有较强的紫外吸收能力,可以减少进入细胞的紫外线量;二与地榆多酚的结构和化学性质密切相关,地榆多酚的多元酚羟基能与自由基反应生成较稳定的半醌式,捕获·OH、O₂^-·等自由基,终止自由基链式反应,抑制了不饱和脂肪酸的过氧化,减少了MDA的生成,维持了细胞和正常形态和功能。（3）地榆多酚对酪氨酸酶活性的影响紫外线照射皮肤的另一效应,在于激活皮肤表皮黑素细胞中的酪氨酸酶的活性,黑色素生成量相应增多,最终引起了皮肤色素沉着及皮肤癌变。通过酪氨酸酶活力测试,地榆多酚表现了较强的酪氨酸酶活抑制能力,其对酪氨酸酶活的半数抑制浓度(IC₅₀)较低,仅为为14.5mg/mL,显示了作为皮肤防晒化妆品美白成分的潜力。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-11
第1章绪论  11-26
  1.1 课题背景  11
  1.2 植物多酚研究概述  11-22
    1.2.1 植物多酚简介  11-12
    1.2.2 植物多酚的分类与结构特点  12-15
    1.2.3 植物多酚的生物学活性及其应用  15-19
    1.2.4 植物多酚的提取、分离与定性定量测定  19-22
  1.3 地榆研究概述  22-24
    1.3.1 地榆资源概况  22-23
    1.3.2 地榆的化学成分  23
    1.3.3 地榆的生物活性及研究进展  23-24
  1.4 本课题的选题依据和立题意义  24
  1.5 本课题的研究内容与试验方案  24-26
    1.5.1 研究内容  24-25
    1.5.2 实验方案  25-26
第2章地榆多酚的含量测定方法研究  26-36
  2.1 前言  26-27
  2.2 材料与方法  27-29
    2.2.1 试验材料与仪器  27
    2.2.2 试验方法  27-29
  2.3 结果与分析  29-34
    2.3.1 没食子酸酯多酚测定方法研究结果  29-32
    2.3.2 聚黄烷醇多酚含量测定方法研究结果  32-34
  2.4 结论  34-36
    2.4.1 聚黄烷醇多酚含量分析方法  34-35
    2.4.2 没食子酸多酚含量分析方法  35
    2.4.3 地榆多酚的含量  35-36
第3章地榆多酚主要组分的分离与检测  36-59
  3.1 前言  36
  3.2 材料与方法  36-38
    3.2.1 样品、试剂与仪器  36-37
    3.2.2 葡聚糖凝胶Sephadex LH-20层析分离地榆多酚  37
    3.2.3 UPLC-ESI-MS联用技术分离检测地榆多酚主要组分  37-38
  3.3 结果与分析  38-57
    3.3.1 地榆多酚总提取物UPLC-ESI-MS联用技术初步分析结果  38-51
    3.3.2 Sephadex LH-20凝胶层析组分的UPLC-ESI-MS分析  51-57
  3.4 结论  57-59
第4章地榆多酚的提取纯化  59-74
  4.1 前言  59
  4.2 研究内容与试验方案设计  59-62
    4.2.1 材料、试剂与仪器  59-60
    4.2.2 实验方案  60
    4.2.3 地榆多酚提取工艺  60-61
    4.2.4 大孔吸附树脂分离、纯化地榆多酚  61-62
  4.3 结果与分析  62-73
    4.3.1 超声波辅助提取地榆多酚结果  62-71
    4.3.2 大孔吸附树脂分离、纯化地榆多酚研究结果  71-73
  4.4 结论  73-74
第5章地榆多酚对紫外线诱导皮肤光损伤的干预作用  74-89
  5.1 前言  74
  5.2 材料与方法  74-79
    5.2.1 材料与仪器  74-75
    5.2.2 地榆多酚体外抗氧化活性研究  75-77
    5.2.3 地榆多酚对UVA诱导真皮成纤维细胞氧化损伤的保护作用  77-78
    5.2.4 地榆多酚对酪氨酸酶活性的抑制作用研究  78-79
  5.3 结果与分析  79-86
    5.3.1 地榆多酚体外抗氧化效果  79-82
    5.3.2 地榆多酚对UVA诱导人成纤维细胞氧化损伤的保护作用  82-85
    5.3.3 地榆多酚对酪氨酸酶活性影响  85-86
  5.4 结论  86-89
参考文献  89-103
致谢  103-104
攻读学位期间研究成果  104-105
附录  105-109

地榆多酚的组分分析及功能研究

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