北细辛精油的微波水上蒸馏法提取及对黄芪根腐致病菌的抑制活性的研究

发布时间：2020-05-12 16:40

【摘要】：北细辛是名贵的中药材,而且北细辛资源丰富,广泛分布在我国东北地区,部分分布于日本和韩国。近年来,北细辛被广泛应用于医药行业,北细辛被正式收载于《中国药典》以后,它的应用及研究越来越受广大科研人员的关注。本文以北细辛为物质基础,围绕国家林业经济和社会发展重大需求,以北细辛根及根茎中的精油成分为目标,采用微波水上蒸馏方法获得精油成分,同时对存在于北细辛根及根茎中的重要非挥发性成分细辛脂素和芝麻脂素采用微波辅助法提取,并通过响应面方法优化工艺,对获得的精油进行黄芪根腐主要致病镰刀菌(Fusarim spp.)的抑菌实验。其主要内容如下:1.使用微波水上蒸馏法提取北细辛精油,实验表明,在北细辛的根和根茎含水率为57.50%,微波辐照功率为540 W,微波辐照持续时间为40 min的条件下,北细辛精油的最高得率为15.80±0.55 mL/kg。使用气质联用分析(GC-MS)方法鉴别北细辛精油的成分,结果显示,3,5-二甲氧基甲苯,甲基丁香酚,3,4,5-三甲氧基甲苯以及β-蒎烯是北细辛精油主要成分,这4种成分的相对含量分别为40.33%,12.47%,12.74%和1.62%。与传统的精油获取方法相比较,微波水上蒸馏技术具有高精油得率,使用过程的能源消耗比较低,提取过程需要的时间比较短等优势。2.采用微波辅助法对北细辛提取精油后的剩余物中的脂溶性成分细辛脂素和芝麻脂素进行了提取,利用单因素结合响应面Box-Behnken方法确定细辛脂素和芝麻脂素的最佳提取条件,实验结果为:在90%的乙醇体积分数,19 mL/g液料比,332 W微波辐照功率和20 min微波辐照时间的实验条件下,细辛脂素和芝麻脂素有最佳的提取得率,分别为:1.81±0.27和0.74±0.09 mg/g。建立了细辛脂素和芝麻脂素的高效液相色谱定量分析方法:检测波长287 nm,流速1 mL/min,柱温28℃,流动相乙腈-5%磷酸水(50:50,v/v)进行等度洗脱。3.对获得的北细辛精油进行抑菌实验的研究,5种致病镰刀菌的最低抑菌浓度(MIC)和最低杀死浓度(MBC)分别为:燕麦镰刀菌(F.avenaceum)的MIC=1.25 mg/mL,MBC=1.5 mg/mL;拟丝孢镰刀菌(F.trichothecioides)的 MIC=1.5 mg/mL,MBC=1.5 mg/mL;拟枝孢镰刀菌(F.sporotrioides)的 MIC=1.5 mg/mL,MBC=2.0 mg/mL;接骨木镰刀菌(F.sambucinum)的 MIC2.0 mg/mL,MBC=3.0 mg/mL;黄色镰刀菌(F.culmorum)的MIC2.0 mg/mL,MBC=2.5 mg/mL。结果表明,北细辛精油对黄芪根腐致病菌镰刀菌有明显的抑菌效力,北细辛精油抑制菌丝的生长发育并且破坏菌丝体形态,抑制孢子的产生及其发育。使用微波水上蒸馏技术不仅可以在得到精油的同时,还兼顾脂溶性成分(细辛脂素,芝麻脂素)的高效获得。利用单因素及响应面优化实验获得提取细辛脂素和芝麻脂素的最优实验条件。证明微波水上蒸馏串接提取方法是一种创新型的、高效的、资源节约型的方法。
【图文】：

脂素和芝麻脂素的方法。色谱条件如下：检测波长２８７邋ｎｍ，流速ｌｍＬ／ｍｉｎ，柱温２８邋°Ｃ，逡逑乙腈－５％磷酸（５０：５０，邋ｖ／ｖ）进行等度洗脱。逡逑在上述ＨＰＬＣ检测条件下，细辛脂素和芝麻脂素这２种分析物，峰型良好，如图３－逡逑３，结合文献资料分析，最后采用该色谱条件，进行以下实验。逡逑４００邋逦ｎ逦逡逑一邋３００邋－逡逑Ｉ邋：逡逑ＣＯ逦＿逡逑Ｖ邋２００－逡逑0邋．逡逑ｌ－邋ＪＷＯｌｉｆＬ逡逑0：邋逦ｋ逦ｂ逡逑０逦１０逦２０逦３０逡逑Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ邋ｔｉｍｅ邋（ｍｉｎ）逡逑图３－３混合对照品和北细辛精油提取剩余物的提取液在２８７ｎｍ的检测谱逡逑ａ．北细辛精油提取剩余物提取液逡逑ｂ．细辛脂素和芝麻脂素的混合对照品液逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋３－３邋Ｓｐｅｃｔｒｕｍ邋ｏｆ邋ＨＰＬＣ邋ａｔ邋２８７邋ｎｍ邋ｏｆ邋ｍｉｘｅｄ邋ｓｔａｎｄａｒｄ邋ａｎｄ邋Ａｓａｒｕｍ邋ｈｅｔｅｒｏｔｒｏｐｏｉｄｅｓ邋ｖａｒ．逡逑ｍａｎｄｓｈｕｒｉｃｕｍ邋ｅｘｔｒａｃｔ逡逑ａ．邋Ｅｘｔｒａｃｔ邋ｏｆＡｓａｒｕｍ邋ｈｅｔｅｒｏｔｒｏｐｏｉｄｅｓ邋ｖａｒ．邋ｍａｎｄｓｈｕｒｉｃｕｍ邋ｒｅｓｉｄｕｅ逡逑ｂ．邋Ｍｉｘｅｄ邋ｓｔａｎｄａｒｄ邋ｓｏｌｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ａｓａｒｉｎｉｎ邋ａｎｄ邋ｓｅｓａｍｉｎ逡逑３．３．２绘制标准曲线逡逑按照３．３．１建立的ＨＰＬＣ检测方法，对不同浓度的细辛脂素和芝麻脂素的对照品溶逡逑液进行检测

逡逑脂素的标准曲线如图３－４。获得细辛脂素和芝麻脂素的线性回归方程总结如表３－２。从表逡逑３－３可知，细辛脂素和芝麻脂素的对照品溶液浓度与峰面积在测定范围内线性关系良好。逡逑表３－２细辛脂素和芝麻脂素的标准曲线的回归分析逡逑逦Ｔａｂｌｅ邋３－２邋Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ邋ａｎａｌｙｓｉｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｓｔａｎｄａｒｄ邋ｃｕｒｖｅ邋ｏｆ邋ａｓａｒｉｎｉｎ邋ａｎｄ邋ｓｅｓａｍｉｎ逦逡逑Ｔａｒｇｅｔ邋ａｎａｌｙｔｅ逦Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ邋ｅｑｕａｔｉｏｎ逦Ｒ１逡逑Ａｓａｒｉｎｉｎ逦Ｙ＝邋２７２８３Ｘ－２９．９６逦０．９９９０逡逑Ｓｅｓａｍｉｎ逦Ｙ＝邋１８６００Ｘ－１５．４７逦０．９９８３逡逑Ｆ：峰面积，Ｘ：分析物浓度ｍｇ／ｍＬ逡逑１０００邋ｎ逦—逦逡逑？邋Ａｓａｒｉｎｉｎ邋ＶＡｓａｒｉｎｉｎ邋＝邋２７２８３ｘ邋－邋２９．９６，，邋Ｒ２邋＝邋０．９９９０逡逑Ｉ逦ｘ逡逑Ｅ邋４００邋■逡逑２００邋■逡逑０逦！逦ｉ逦ｉ逦ｉ逦ｉ逦ｉ逦ｉ逦ｉ逦Ｉ逡逑0邋０．００５逦０．０１逦０．０１５逦０．０２逦０．０２５逦０．０３逦０．０３５逦０．０４逡逑Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ邋（ｍｇ／ｍＬ）逡逑图３＿４细辛脂素和芝麻脂素的标准曲线逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋３－４邋Ｓｔａｎｄａｒｄ邋ｃｕｒｖｅ邋ｏｆ邋ａｓａｒｉｎｉｎ邋ａｎｄ邋ｓｅｓａｍｉｎ逡逑３．３．３单因素实验逡逑３．３．３．１乙醇体积分数逡逑乙醇体积分数被认为是获得细辛脂素和芝麻素最佳得率的关键因素。为了评估乙醇逡逑体积分数对细辛脂素和芝麻素得率的影响
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R284.2

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本文编号：2660525