基本信息
- 项目名称：
- 模拟移动床分离异甘草素的前处理实验条件研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 近年来发现对甘草黄酮类化合物的研究和应用逐渐成为热点。在一定条件下苷和苷元可以相互转化的原理，通过正交设计优化甘草黄酮类化合物的转化条件，旨在将原料中含量高的苷类转化成活性高的苷元，并使用实验室自制的手动三带模拟移动床（SMB）设备分离得到高纯度的活性成分，在充分利用SMB连续分离等优点的同时，重新设计并配置SMB的运行方式，为更有效的利用中药甘草资源提供参考。
- 详细介绍：
- 研究目的： 甘草黄酮是从甘草中得到的一类生物活性较强的化合物，早期文献报道甘草属植物中的黄酮类化合物具有抗炎、抗氧化、抗病毒、强心、镇静和镇痛等作用。近年来发现甘草中黄酮类成分对HIV有很强的抑制增殖作用，对甘草黄酮类化合物的研究和应用逐渐成为热点。 甘草黄酮类中重要的活性成分包括甘草素、异甘草素、甘草苷、异甘草苷、新甘草苷、新异甘草苷等。这些化合物结构各异，药效活性差别很大，比如苷元甘草素、异甘草素的活性明显强于其苷的活性。然而，在甘草原料中，苷元的含量很低，分离提纯也很困难。为此，本研究利用在一定条件下苷和苷元可以相互转化的原理，通过正交设计优化甘草黄酮类化合物的转化条件，旨在将原料中含量高的苷类转化成活性高的苷元，并使用实验室自制的手动三带模拟移动床（SMB）设备分离得到高纯度的活性成分，在充分利用SMB连续分离等优点的同时，重新设计并配置SMB的运行方式，如1-1-1、1-2-1、1-1-2模式，以提高分离效率及分离效果，为更有效的利用中药甘草资源提供参考。 主要研究内容： （1） 酸性条件下，甘草黄酮类活性成分的转化条件优化 （2） 碱性条件下，甘草黄酮类活性成分的转化条件优化 （3） 酶催化条件下，甘草黄酮类活性成分的转化条件优化 （4） 手动三带SMB设备运行方式的设计与调试 （5） 甘草黄酮类活性成分的手动三带SMB分离
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 甘草黄酮是从甘草中得到的一类生物活性较强的化合物，早期文献报道甘草属植物中的黄酮类化合物具有抗炎、抗氧化、抗病毒、强心、镇静和镇痛等作用。近年来发现甘草中黄酮类成分对HIV有很强的抑制增殖作用，对甘草黄酮类化合物的研究和应用逐渐成为热点。
科学性、先进性及独特之处
- 对天甘草中黄酮类活性成分进行化学及生物方法转化研究，提高活性成分的含量；实现实验室自制手动三带SMB的不同配置方案（1-1-1、1-2-1、1-1-2），并使用其分离甘草黄酮类活性成分。
应用价值和现实意义
- 甘草黄酮类中重要的化合物结构各异，药效活性差别很大。然而，在甘草原料中，苷元的含量很低，分离提纯也很困难。为此，本研究利用在一定条件下苷和苷元可以相互转化的原理，通过正交设计优化甘草黄酮类化合物的转化条件，并使用实验室自制的手动三带模拟移动床（SMB）设备分离得到高纯度的活性成分，重新设计并配置SMB的运行方式，以提高分离效率及分离效果，为更有效的利用中药甘草资源提供参考。
学术论文摘要
- 使用正交实验结合单柱分离，对甘草黄酮原料进行前处理。正交实验优化得到的最佳萃取条件为：原料质量浓度选择30 g/L，采用乙醇做提取溶剂，超声提取60 min，提取温度20 ℃。得到提取液浓度为10 g/L。制备单柱采用C18为固定相，乙醇水为流动相，采用50%乙醇、70%乙醇及纯乙醇梯度洗脱，洗脱馏分经浓缩得到适合异甘草素分离的模拟移动床进样原料。
获奖情况
- 该论文已被中文核心期刊《光谱实验室》于2010年8月11日录用，拟定在 2011年5月出版。同时本课题前期研究论文已经于2011年1月在中文核心期刊《光谱实验室》第28卷,第1期中发表。
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] 韩博等.利用酸水解法提高甘草粉末中甘草素的提取效率. 中国实验方剂学杂志， [2] 方宣启等.非线性化学指纹图谱技术在鉴别和评价甘草及其临床应用中的作用. [3] 马子娇等甘草废渣中甘草黄酮提取工艺研究. 中国实验方剂学杂志。 [4] 李德芳,王振华,罗锋,郑秋生.异甘草素的药理作用研究. 时珍国医国药 [5] 朱菊花. 甘草黄酮类化合物提取分离的研究进展. 中国药业
同类课题研究水平概述
- 中药甘草为多年生草本植物甘草(Glycyrrhiza Fisch)的根及根茎，具有补脾益气、清热解毒、祛痰止咳、缓急止痛、调和诸药等功效。我国有“十方九草”、“无草不成方”之说，故它被称为“美草、蜜甘、国老”，并冠以“众药之王”称号。甘草黄酮具有明显的抗肿瘤、抗艾滋病、抗溃疡、抗炎等作用。异甘(Isoliquiritigenin)是甘草中活性最好的黄酮苷元化合物，近年来研究表明异甘草素具有显著的药理活性，其不仅有抗溃疡作用，而且对单胺氧化酶有一定的抑制作用，可用于治疗抑郁性精神病。同时异甘草素有益于尿病的治疗，能解除乙酰胆碱、氯化钡、组织胺所致的肠痉挛。日本学者研究发现异甘草素对艾滋病病毒(nrv)增殖有抑制作用，其作用是甘草甜素的25倍。1989年日本学者申请关于甘草中黄酮类化合物治疗艾滋病(AIDS)的专利中指出，异甘草素具有治疗艾滋病的作用，是一种极具潜力的天然药物。因此对其提取分离工艺和临床研究日益受到国内外学者的重视。 长期以来，甘草活性成分的提取分离是分离科学领域的重要研究内容之一，但由于甘草化学成分复杂，且有些活性成分含量甚微，使用传统的吸附及提取工艺有效的纯化高纯度的活性成分一直面临着巨大的挑战。模拟移动床色谱和二维液相色谱作为天然活性成分分离中的新技术，发展潜力巨大。利用模拟移动床色谱可以实现样品的连续分离制备，二维液相色谱可以更有效的实现多组分的分离提纯。本文的研究内容主要是用模拟移动床色谱和二维液相色谱分离纯化甘草中的活性成分。 为了得到适合模拟移动床色谱的进样原料，对甘草总黄酮原料进行了前处理并对前处理过程进行了优化，前处理包括萃取与制备单柱分离。通过正交设计实验得到了原料的最佳萃取条件。在非线性色谱理论分析及实验分析的基础上，给出了非线性条件下萃取物在单柱富集甘草苷的过程中进样浓度与进样体积的优化值。
