生姜提取物抗氧化能力及石榴多酚吸脱附研究

摘要

本文由生姜提取物抗氧化能力研究和石榴多酚在大孔树脂上的吸脱附研究两部分组成。
　　第一部分是对生姜提取物进行抗氧化性研究，包括部分提取物的制备，各种提取物对羟基自由基、超氧自由基、过氧化氢自由基清除效果的研究。生姜提取物包括两个系列:超临界CO2提取的姜油树脂及其分离或提纯物;溶剂萃取法得到的姜油树脂及其分离或纯化物。前一系列中的姜油树脂、姜精油和纯化物取自本实验室前期的样品，后一系列的全部样品制备属本文的研究内容，包含溶剂提取、萃取物粗分和大孔吸附树脂柱层析纯化的6-姜酚。
　　此部分的主要工作和结果依次为:
　　D4020大孔树脂用于柱层析分离姜油树脂中的6-姜酚。采用紫外分光光度法与HPLC法跟踪检测柱层析分离过程，探讨了柱层析分离过程的工艺条件对6-姜酚分离效果的影响，最终确定的工艺条件为:柱高25cm，洗脱流速为1.0mL/min，上样量100mL水相。将分离得到的纯度较高的样品进行二次柱纯化，然后进行HPLC分析检测。HPLC测试结果表明:在上述工艺条件下纯化后，6-姜酚峰面积百分数提高到85.24％，6-姜酚的收集率为72.85％。
　　在上述工作的基础上，对超临界CO2萃取及溶剂萃取方式得到的两系列多种提取物进行对羟基自由基、超氧自由基、过氧化氢的清除效果研究，并对其抗氧化能力进行比较。
　　首先通过实验确定三种自由基的产生与检测条件，实验过程及结果如下。
　　羟基自由基由Fenton反应产生，检测方法为分光光度法。反应条件为:亚反应时间20min，反应pH为3.50，水浴温度30℃。亚甲基蓝检测波长为670nm。
　　超氧自由基由邻苯三酚自氧化反应产生，检测方法为紫外分光光度法。邻苯三酚自氧化反应检测条件为:邻苯三酚浓度1mmol/L，反应时间17-18min，反应温度24℃，反应体系pH8.40-8.50。半醌吸收峰320nm。
　　过氧化氢浓度检测采用以玻碳-金修饰电极作为工作电极，饱和甘汞电极作为参比电极，铂电极作为辅助电极的循环伏安法。在氧化峰电位0.39V±0.01V处，过氧化氢浓度与电流呈线性关系，由此可得不同浓度过氧化氢对应的电流值。
　　然后进行生姜提取物对上述三种自由基的清除实验，结果表明:生姜提取物对三种自由基均有清除能力，部分提取物对羟基自由基、超氧自由基的清除率与浓度呈线性关系;含酚类物质成分较多的提取物清除自由基能力强，即抗氧化能力强;含烯类物质成分较多的提取物其清除自由基能力较差;纯6-姜酚的抗氧化效果并不优于酚类物质为主的不纯物，可能是由于提取物中除了6-姜酚外还有其它物质可以与自由基发生反应，或者这些物质之间发生协同作用。
　　第二部分工作是对石榴皮中的石榴多酚在大孔吸附树脂上的吸脱附进行研究。选择HPD100、ADS-7及D101三种大孔吸附树脂，研究了石榴多酚在大孔树脂上的吸附等温线、吸附动力学特征。实验结论如下:
　　石榴多酚在HPD100、ADS-7及D101三种大孔树脂上的吸附等温线符合Freundlich方程，n分别为1.51，0.681，0.648。
　　石榴多酚在三种树脂上的吸附动力学模型为:颗粒扩散动力学模型能比较真实的反映HPD100大孔树脂对石榴多酚的吸附过程，石榴多酚在ADS-7和D101上的吸附动力学行为均符合二级动力学方程。由模拟方程计算的单位质量树脂平衡吸附量依次为11.84mg/g，11.37mg/g，8.13mg/g，实验结果依次为12.09mg/g，11.20mg/g，7.93mg/g，两者非常接近。
　　结果表明:HPD100大孔树脂对石榴多酚的吸附优于ADS-7和D101大孔树脂。这些结果为后续HPD100大孔树脂对石榴多酚的分离纯化研究提供了依据。