姜黄素提取及与牛血清白蛋白相互作用研究

发布时间：2020-05-23 02:42

【摘要】：姜黄是一种传统中药材,常用于通经止痛、除风祛湿、净化血液等。大量研究证实,姜黄素是姜黄的主要活性成分,具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤、保肝护肾、治疗老年痴呆等多种生物活性和药理功效。本文以姜黄为原料,研究了一种超声-双水相提取技术(UA-ATPE)结合半制备高效液相制备高纯姜黄素的生产工艺,并研究了姜黄素与牛血清蛋白的相互作用机制,为解释姜黄素的药代动力学和药理作用提供理论参考。主要的研究内容和结果如下:1、本文先研究探讨了一种新颖的、可工业化提取及制备姜黄素的方法——利用超声协同硫酸铵-乙醇双水相提取姜黄素,然后通过半制备高效液相获取姜黄素制备品。上下相分配实验确定了最佳的双水相组成为28%(w/w)乙醇加19%(w/w)(NH4)2S04后,再用单因素实验对料液比(g/g)、超声密度(W/cm2)、超声时间(min)和提取温度(℃)四个实验因素进行选择,最后选取的条件是3:100的料液比,30W/cm2的超声密度,15min的超声时间和25℃的提取温度,其中温度对提取率的影响不大。然后用响应面实验(RSM)优化料液比、超声密度和超声时间3个影响因素,得到最优提取条件为:料液比3.29:100,超声密度33.63W/cm2,超声时间17min。在该最优提取条件下,姜黄素的提取率为:46.91 mg/g。2、通过放大实验证明姜黄素的提取率和含量在不同放大条件下能保持相对稳定,说明UA-ATPE具有放大生产的有效性和可行性。而与传统提取工艺的比较实验表明UA-ATPE是一种耗时少、溶剂消耗量小、且无毒的提取方法,它避免了石油衍生溶剂的大量使用,而且可以减少废水的处理程序,并确保产品的安全性。3、半制备液相实验确定的最佳液相制备条件是:流动相为乙腈:10.5%冰乙酸=45:55;进样量为50μL;流速为3.5mL/min;固定相为C18柱(10μm,250×1Omm);检测波长为425nm;柱温为35℃。在该液相条件下,姜黄素能与去甲氧基姜黄素、双去甲氧基姜黄素完全分离,且制备出的姜黄素纯度达到 85.58%。4、用荧光淬灭法研究牛血清蛋白(BSA)和姜黄素的相互作用机制。实验结果表明BSA与姜黄素的相互作用是静态淬灭,而不是动态淬灭。再通过对数据的拟合计算得出BSA与姜黄素的结合系数(KA)为17.54×105L/mol(298K),9.37×105L/mol(306K)和 5.02×105L/mol(313K)。热力学分析表明 BSA 和姜黄素的分子间作用力为范德华力或氢键,因为两者间的熵变(△S)和焓变(△H)均为负值。另外,它们的吉布斯自由能变(AG)也均为负值,所以它们的作用过程是焓驱动的,且是自发的。同步荧光扫描的结果显示,△λ=60nm时姜黄素可使BSA的最大发射波长发生明显红移,所以姜黄素会改变BSA色氨酸残基的分子构象。
【图文】：

陕西师范大学硕士学位论文逡逑浆ｐＨ值及血浆胶体参透压［３３］，从而维持细胞环；逡逑成其他蛋白质，作为机体的营养物质。逡逑血清白蛋白常被用作模式蛋白以研宄蛋白与物质药物的药理活性和药代动力学。其中常用的有血清蛋白（ＲＳＡ），而ＢＳＡ又是最常用的，因为的配体结合特性等［３４］。逡逑Ｔｒｐ＂１３４＇

２．３．Ｕ波长的选择逡逑用紫外－可见光分光光度计对姜黄素标品溶液进行全波长扫描，波长范围为逡逑２００？６００ｎｍ。所得结果如图２－丨。由此可知，姜黄素的最大吸收波长为４２５ｎｍ，逡逑因此选定４２５ｎｍ为姜黄素的检测波长。逡逑Ａ逡逑0．0邋—－丨丨丨丨—ｒ逦＾＾邋邋逦逦逡逑２００逦３００逦４００逦５００逦６００逡逑波长（ｎｍ）逡逑图２－１姜黄素标准品紫外－可见光全波长扫描图逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－１邋ＵＶ－Ｖｉｓ邋ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ邋ｓｃａｎ邋ｏｆ邋ｃｕｒｃｕｍｉｎ逡逑２．３．１．２姜黄素ＨＰＬＣ检测逡逑色谱条件：流动相为乙腈：１０．５％乙酸＝４５：５５；固定相为Ｃ１８柱（５坪ｎ，逡逑４．６ｘ２５０ｍｍ）；流速为１邋ｍＬ／ｍｉｎ；进样量为２（ＶＬ；检测波长为４２５ｎｍ；柱温为３５°Ｃ。逡逑样品在进样前均用０．４５ｐｍ滤膜进行过滤处理。逡逑精确称量２．５ｍｇ姜黄素标准品，溶于５ｍＬ乙醇后完全转入２５ｍＬ容量瓶中，逡逑再用乙醇定容至刻度线，摇匀，配制得０．１ｍｇ／ｍＬ的姜黄素标准品溶液。然后以逡逑该溶液为母液依次配制邋0．0８ｍｇ／ｍＬ、０＿０６ｍｇ／ｍＬ、０．０４ｍｇ／ｍＬ、０．０２ｍｇ／ｍＬ邋姜黄逡逑素标准梯度溶液。再用上述色谱条件分别检测姜黄素标准梯度溶液（图２－２所示）。逡逑最后以姜黄素的色谱峰面积为纵坐标，浓度为横坐标，绘制ＨＰＬＣ标准曲线，如逡逑图邋２－３。逡逑通过直线拟合，，得到姜黄素浓度与峰面积的回归方程是：逡逑１２逡逑
【学位授予单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R284.2;R285

【参考文献】

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1 蒋新宇;李文秀;陈景文;;锌离子存在下槲皮素、杨梅素与牛血清蛋白的结合[J];无机化学学报;2008年10期

2 曹雁平;李菁菁;程伟;刘捷;徐小丽;;不同超声对姜黄色素和姜黄总黄酮浸取率影响的研究[J];食品工业科技;2008年01期

3 范以辉;惠焕强;;浅谈分光光度法和分光光度计的原理及其应用[J];计量与测试技术;2006年12期

本文编号：2677014