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小球藻EPA的提纯工艺及抗菌活性研究

作　者: 肖艳
导　师: 牛荣丽
学　校: 华侨大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 小球藻 EPA 硝酸银硅胶 ODS 抗菌
分类号: TQ225.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

EPA（二十碳五烯酸），是ω-3家族中主要的多不饱和脂肪酸（PUFAs）。研究表明：EPA不仅能增强记忆与思维能力、促进智力发育、抵抗炎症、提高免疫力，降低血脂，预防动脉粥样硬化、脑血栓、脑溢血、高血压等疾病，而且还能明显诱导肿瘤细胞的凋亡，在抗炎、抗肿瘤方面有显著作用。但现行EPA的制备方法以鱼油为原料具有很多不足，近年来已经有人开始研究利用海藻油提取分离多烯脂肪酸的工艺方法。本文以有“药物藻类”之美誉的小球藻为原料，建立了总脂提取、皂化、尿素包合法富集多不饱和脂肪酸、再经甲酯化后，分别采用硝酸银硅胶柱和十八烷基硅烷键合硅胶（ODS）柱纯化技术，得到高纯度的EPA的工艺过程，并对其相关问题进行了探讨研究。本文首先建立了3种不同的检测方法：薄层色谱法（TLC）、气相色谱法（GC）和气质联用色谱法（GC-MS）相结合，能够快速准确的对EPA进行定性定量分析。同时对小球藻油进行了理化性质检测和脂肪酸的基本组成分析。粗脂经过皂化-尿素包合法分离后，其中EPA的含量从19.14%提高到54.03%。将得到的多不饱和脂肪酸衍生化后，获得以EPA甲酯（EPA-ME）为主要成分的混合多不饱和脂肪酸甲酯。进一步纯化采用硝酸银硅胶柱或ODS柱。在硝酸银硅胶柱分离工艺中，讨论了流速、上样量对EPA甲酯纯度的影响。并按照优化后方案进行了工艺放大实验，可以获得纯度为98.88%EPA甲酯，收率为6.4%；纯度91.29%的EPA甲酯，收率为13.68%。在ODS柱分离工艺中，讨论了柱径比、上样量对EPA甲酯纯度的影响。并按照优化后方案进行了工艺放大实验，可以获得纯度为84.02%EPA甲酯，收率为5.09%；纯度为64.43%EPA甲酯，收率为11.04%。此外，我们还研究了EPA甲酯的理化性质、稳定性及抗菌活性。结果表明：EPA甲酯的理化性质与其他多烯脂肪酸酯相似；EPA甲酯在-20℃和-80℃都有很好的稳定性；同时脂肪酸甲酯对四种细菌（大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌和绿脓杆菌）都有一定的抑制效果。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-10
第1章引言  10-22
  1.1 EPA（二十碳五烯酸）概述  10-14
    1.1.1 EPA 的理化性质  10
    1.1.2 EPA 的来源  10-11
    1.1.3 EPA 的生理功能  11-13
    1.1.4 EPA 的应用  13-14
  1.2 EPA 的分离纯化方法  14-19
    1.2.1 溶剂提取法  15
    1.2.2 超声波提取法  15
    1.2.3 脂肪酶浓缩法  15-16
    1.2.4 尿素包合法  16
    1.2.5 超临界 CO2萃取法  16-17
    1.2.6 分子蒸馏法  17-18
    1.2.7 色谱分离法  18-19
  1.3 立题意义和本课题研究内容  19-22
第2章小球藻脂肪酸检测方法及粗脂提取工艺研究  22-36
  2.1 实验材料  22-24
    2.1.1 实验原料与试剂  22-23
    2.1.2 主要实验仪器和设备  23-24
  2.2 脂肪酸的检测方法  24-28
    2.2.1 薄层色谱法  24-25
    2.2.2 气相色谱法  25-28
    2.2.3 气质联用色谱法  28
  2.3 粗脂提取  28-32
    2.3.1 粗脂提取实验方法  28-29
    2.3.2 粗脂提取率的计算  29
    2.3.3 小球藻的脂肪酸组成分析  29
    2.3.4 小球藻油的理化性质检测方法  29-32
  2.4 实验结果与讨论  32-34
    2.4.1 粗脂的得率  32
    2.4.2 粗脂的气相色谱图  32-33
    2.4.3 小球藻的脂肪酸组成  33-34
    2.4.4 小球藻油的理化性质  34
  2.5 本章小结  34-36
第3章多不饱和脂肪酸的分离工艺研究  36-42
  3.1 实验材料  36-37
    3.1.1 实验原料与试剂  36
    3.1.2 主要实验仪器与设备  36-37
  3.2 实验方法  37-38
    3.2.1 皂化法实验步骤  37
    3.2.2 尿素包合法实验步骤  37
    3.2.3 影响尿素包合的因素  37-38
    3.2.4 酸催化甲酯化法  38
  3.3 实验结果与讨论  38-40
    3.3.1 尿素包合法实验条件  38-39
    3.3.2 皂化率和尿包率  39
    3.3.3 TLC 检测多不饱和脂肪酸甲酯  39-40
    3.3.4 多不饱和脂肪酸的 GC 图谱  40
  3.4 实验结果与讨论  40-42
第4章硝酸银硅胶柱分离纯化 EPA 甲酯的工艺研究  42-54
  4.1 实验材料  43
    4.1.1 实验原料和试剂  43
    4.1.2 主要实验仪器与设备  43
  4.2 实验方法  43-45
    4.2.1 硝酸银硅胶的制备  43-44
    4.2.2 溶液配制  44
    4.2.3 实验步骤  44
    4.2.4 柱流速优化  44
    4.2.5 上样量优化  44-45
  4.3 柱条件优化实验结果与讨论  45-46
    4.3.1 柱流速对分离的影响  45
    4.3.2 上样量对分离的影响  45-46
  4.4 放大实验  46-53
    4.4.1 实验条件  46-47
    4.4.2 实验结果与讨论  47-53
  4.5 本章小结  53-54
第5章 ODS 柱分离纯化 EPA 甲酯的工艺研究  54-64
  5.1 实验材料  54-55
    5.1.1 实验原料与试剂  54
    5.1.2 主要实验仪器与设备  54-55
  5.2 实验方法  55
    5.2.1 湿法装柱及再生  55
    5.2.2 柱径比探索  55
    5.2.3 上样量探索  55
  5.3 柱条件优化实验结果与讨论  55-57
    5.3.1 不同柱径比的影响  55-57
    5.3.2 上样量的影响  57
  5.4 放大实验  57-62
    5.4.1 实验条件  57-58
    5.4.2 实验结果与讨论  58-62
  5.5 本章小结  62-64
第6章脂肪酸甲酯的稳定性及抗菌活性研究  64-71
  6.1 实验材料  64-65
    6.1.1 实验原料及试剂  64
    6.1.2 主要实验仪器与设备  64-65
  6.2 实验方法  65-67
    6.2.1 酸值、过氧化值、碘值的测定  65
    6.2.2 稳定性试验  65
    6.2.3 细菌菌悬液的制备步骤  65-66
    6.2.4 圆形纸片法  66
    6.2.5 试管稀释法  66-67
  6.3 实验结果与讨论  67-70
    6.3.1 EPA 甲酯的理化性质检测结果  67
    6.3.2 稳定性试验结果  67-68
    6.3.3 抑菌圈实验结果  68-69
    6.3.4 最小抑菌浓度（MIC）测定结果  69-70
  6.4 本章小结  70-71
第7章结论与展望  71-73
  7.1 小结  71-72
  7.2 展望  72-73
参考文献  73-78
致谢  78-79
附录  79-90
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  90

小球藻EPA的提纯工艺及抗菌活性研究

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