广西猫豆与小桐子化学资源开发研究

摘要

猫豆和小桐子是广泛分布于我国广西壮族自治区的两种野生植物，目前对其的应用开发研究很少，大部分的资源处于自生自灭状态，本文对这两种野生植物的开发作了相关研究。 左旋多巴是生物体内一种重要的生物活性物质，是从L-酪氨酸到儿茶酚或黑色素的生化代谢途径过程中的重要中间产物，具有广泛的药理作用。L-Dopa可以通过血脑屏障，在脑组织中脱羧形成多巴胺，可增加多巴胺含量。因而成为治疗帕金森氏综合症、CO中毒引起的震颤性麻痹综合症的常用药物。随着老年社会的到来，帕金森综合症的患者也在增加，需求量也随之增长。 生物柴油是一种无毒、可生物分解的、可再生的燃料。和化石柴油相比，它有降低柴油机排放的潜力。生物柴油总的颗粒排放比柴油低，但其SOF(可溶有机物)在微粒中所占的比例要大一些。本质上的特征决定了燃烧生物柴油可以减少碳氧化合物、碳氢化合物，干碳烟及颗粒排放。生物柴油的硫含量低，所以燃用生物柴油其SO2的排放量比燃用化石柴油低很多，具有很大的环保优势，在我国也很有发展的潜力。 论文研究了相同种植条件下左旋多巴在猫豆不同器官的分布以及不同种植条件，包括不同肥料，不同土壤，不同品种等条件下，猫豆种子及豆荚中左旋多巴含量的变化。通过HPLC分析，我们发现猫豆各个器官种子，豆荚，花，茎，叶，幼荚中左旋多巴含量在繁殖部位如花，荚，果实中左旋多巴含量较高，显示繁殖部位为猫豆中左旋多巴产生的生物部位。我们比较猫豆白花种和紫花种同等种植条件下果实中左旋多巴含量，发现紫花品种明显高于白花品种；在其它种植条件相同情况下，我们考察了施以CK(即先施农家肥，再施叶面肥)，磷肥，钾肥，复合肥等四种常用肥料对猫豆豆荚和种子中左旋多巴含量及猫豆产量的影响，综合含量和产量，磷肥效果最好，其次是复合肥和CK肥，钾肥效果在最差。 论文研究了猫豆中脂肪酸成分研究，通过GC-MS分析发现猫豆油脂肪酸的主要化学成分为棕榈酸、亚油酸与油酸，其中不饱和脂肪酸含量为63.32％。 论文研究了猫豆种子中左旋多巴提取及分离纯化方法，使用pH=4的稀醋酸分别以10倍和5倍的体积质量比提取1h可以获得超过95％的提取率。D296阴离子交换树脂对左旋多巴的饱和吸附值约为11.4mg/g，使用5％稀醋酸作为洗脱液可以得到较好的洗脱效果。0.1％Vc作为抗氧化剂可以减少左旋多巴在浓缩过程中的氧化损失。对左旋多巴总提取率达到80％以上。 论文研究了广西生长的两个品种的小桐子所得油脂转化生物柴油的工艺过程。低酸值的小桐子油采用一次碱催化酯交换反应获得生物柴油，反应醇油摩尔比，催化剂用量，反应温度和反应时间是影响反应的主要条件，通过GC-MS分析其转化率，发现醇油摩尔比6∶1，催化剂KOH用量2％，反应温度45℃，反应时间0.5h为最佳反应条件。可以达到90％以上的转化率。对于高酸值的小桐子油采用两步反应实现，第一步(酸催化酯化)将油脂中的酸值降到2以下(含量1％以下)，8∶1醇油摩尔比，1％H2SO4的催化剂，在60℃下反应1.5h为最佳反应条件，碱催化剂则将第一步的产物酯化为单酯。酯交换反应6∶1醇油摩尔比，1％催化剂含量，45℃反应温度和1h反应时间是反应的最佳条件，其转化率可以达到96％以上。 本论文研究了猫豆中左旋多巴和小桐子中油脂的开发利用途径，得到了较好的结果，两者均有较高的利用价值，而且这两种作物均具有适应性强、耐瘠薄的特性，适宜在广西喀斯特地貌地区种植，具有显著生态效益和经济效益。希望通过对两者利用途径的开发研究，为更好的利用广西其他植物资源提供经验。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

第2章猫豆脂肪酸成分研究

第3章猫豆中左旋多巴的分布规律研究

第4章猫豆中左旋多巴提取分离工艺探讨

第5章小桐子油转化生物柴油研究

第6章结论与展望

参考文献

说明

致谢

原创性声明