基本信息
- 项目名称：
- 八角枫中水杨苷资源的开发研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 八角枫是一种中药材，具有分布广、资源丰富等特点，其含有的苷类主要为水杨苷。水杨苷具有解热、镇痛等功效，广泛用作医药、香料等的原料，需求量越来越大。天然来源的水杨苷主要是从杨柳科植物中提取得到，本文在建立高效液相色谱法含量测定水杨苷含量的基础上，采用响应面分析法优化八角枫中水杨苷的提取工艺，采用正交实验法优化大孔树脂纯化水杨苷的工艺参数，为水杨苷资源的工业化生产提供实验依据。
- 详细介绍：
- 八角枫源于八角枫科八角枫属八角枫，别名华瓜木、枢木等，是一种落叶灌木或乔木，分布较广，主要在珠江流域、长江流域各省区及东南亚、非洲东部地区。目前国内外对八角枫中化学成分的研究表明,其主要有效成分为水杨苷。水杨苷具有解热、镇痛等功效，用于退热和治疗关节炎等疾病，药用价值较高，同时水杨苷还可用作香料和添加剂等，因此国内外的需求量越来越大。天然来源的水杨苷主要是从杨柳科植物中提取得到，尚未见从八角枫中提纯的报道。本文在建立水杨苷高效液相色谱法含量测定的基础上，采用响应面分析法优化八角枫中水杨苷的提取工艺，采用正交实验法优化大孔树脂纯化水杨苷的工艺参数，为水杨苷资源的工业化生产提供实验依据。 响应面法优化水杨苷的最佳提取条件为料液比1︰30，提取3次，每次1.5 h，水杨苷的OD预测值为105.05。经验证实验测得实际值与理论值极为接近，条件可用。 水杨苷的最佳纯化条件实验中，通过实验从八种型号的大孔树脂中选定HPD-826型大孔树脂对水杨苷的吸附性能最佳，通过最大上样量考察实验、洗脱浓度的考察、正交实验最终确定最佳纯化条件为上样液浓度为45.12μg/mL，最大上样量为5.5BV，径高比为1∶8，洗脱流速为20min/BV，30%乙醇洗5BV。
作品图片
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 水杨苷被称之为“天然阿斯匹林”，具有在体内作用温和长效，毒副作用较小等优点，本着回归自然、减少污染、安全绿色、低耗高效的原则以资源丰富的药用植物八角枫为研究对象，拟建立一种高效、安全、无污染、绿色的水杨苷提取纯化工艺，为水杨苷资源的利用开辟新途径。通过单因素实验和Box-Behnken实验优选出八角枫中水杨苷的最佳提取条件，并通过正交实验优化出大孔树脂纯化水杨苷的最佳纯化工艺。
科学性、先进性及独特之处
- 研究中将单因素实验设计、Box-Behnken实验设计和正交实验设计运用到工艺的优化中，保证了统计方法的科学性。首次建立的高效液相色谱法测定八角枫中水杨苷的含量，并将该方法运用到整个提取和纯化工艺中。并且首次将大孔吸附树脂新技术运用到八角枫中水杨苷的纯化中，有效地保证了测定方法和纯化技术的先进性。以八角枫为研究对象，对其中含有的水杨苷的提取纯化工艺进行研究，这就是本文的独特之处。
应用价值和现实意义
- 水杨苷具有解热、镇痛、消炎等作用，被称之为“天然阿司匹林”，在当前社会提倡的绿色饮食、提倡有机等理念下需求量日益增大。八角枫是一种资源丰富的中药材，其含有的苷类主要为水杨苷。此次研究所确定的方法具有低耗高效、无污染、安全等特点，并且符合国家提倡的可持续发展政策，具有广泛的应用前景。
学术论文摘要
- 目的：研究药用植物八角枫中水杨苷的提取和纯化条件。方法：以出膏率和水杨苷含量为综合指标，在单因素实验基础上，采用Box-Behnken设计原理优化水杨苷的提取工艺；以大孔树脂对水杨苷的吸附率和解吸附率为指标筛选最佳树脂种类，并通过正交实验优化水杨苷的最佳纯化条件。结果：水杨苷的最佳提取工艺条件为：料液比1︰30，提取3次，每次1.5 h；最佳纯化条件为：HPD-826大孔树脂，最大上样量为6.5 BV，上样液浓度为45.12 μg/mL，径高比为1∶8，洗脱流速为20 min/BV，30%乙醇洗5 BV。结论：所建立的提取和纯化工艺稳定可行。
获奖情况
- [1]RP-HPLC法测定八角枫药材中水杨苷的含量[J].光谱实验室（二类） （已录用） [2]响应面法优化八角枫中水杨苷的提取工艺.北京中医药大学学报（二类） （已录用）
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] 蒋媛媛,伍卫红,彭荣珍,等.中药八角枫生药学的初步研究[J].广东药学,2004,14(5):8-10. [2] 宋培浪,韩伟,程 力,等.黔产八角枫茎叶精油成分研究[J].贵州化工,2006,31(6):20-21. [3] Itoh.A.Two new phenolic glycoside in alangium[J].Chem Pharm Bull,2001,49(10):1343-1345. [4] 周秋丽,张丽华.八角枫[J].现代中药药理与临床,2007(2):44-45. [5] Teruaki A,Tetsuro Y,Kyoich K, et al .Evaluation of Salicin as an Antipyretic Prodrug that does not Cause Gastric Injury.Planta med ,2002,68:714-718. [6] 李云政,秦海元.国内外芦荟应用研究进展[J].化工进展,2000,19(2):19-22. [7] 李琰,刘大为.胡萝卜、荸荠、葛根复合保健饮料的研制[J].粮油加工与食品机械,2001,(12):46-47. [8] 闫雪,钱和,张根义.分光光度法测定水杨苷含量的研究[J].食品研究与开发,2006,27(1):111-113. [9] 惠玉虎,王让成.RP-HPLC法测定白柳皮提取物中水杨苷的含量[J].中草药,2004,35(5):524-525. [10] SERGIO L C F, ROY E B, ERIK G P S,et al.Statistical designs and response surface techniques for the optimization of chromatographic systems[J].Journal of Chromatography A, 2007,1158:2-14.
同类课题研究水平概述
- 八角枫资源开发情况：八角枫源于八角枫科八角枫属八角枫[Alangium Chinese (Lour.) Harms]，是一种落叶灌木或乔木，分布较广，主要在珠江流域、长江流域各省区及东南亚、非洲东部地区。其主要有效成分为水杨苷（salicin）。水杨苷具有解热、镇痛等功效，用于退热和治疗关节炎等疾病，药用价值较高，同时水杨苷还可用作香料和添加剂等，因此国内外的需求量越来越大。天然来源的水杨苷主要是从杨柳科植物中提取得到，未见从八角枫中提取的报道。所以研究从八角枫开发水杨苷资源的途径，具有良好的应用前景和开发价值，也将会大大促进我省中药和天然药物资源的合理开发和利用。 高效液相色谱法测定水杨苷方法：目前对植物中水杨苷类的测定也有研究，文献报道的有薄层色谱法、分光光度法、高效液相色谱法等，但是针对八角枫中水杨苷含量测定方法的研究目前还没有相关的报道。本实验对中药八角枫中风湿类药用成分水杨苷的含量测定方法进行了研究，探索了水杨苷含量测定的方法及条件，建立了一种高效液相色谱法（HPLC），用于直接测定八角枫中水杨苷的含量。该方法具有简便快捷、灵敏度高、重现性好等特点，适用于在生产和实验中对八角枫中水杨苷的质量控制，同时为进一步开发和利用这味中药奠定了基础。 统计学实验设计用于中药提纯工艺中：响应曲面法（Response Surface Methodology,RSM）是一种多因素优化方法，该方法通过建立连续变量曲面模型，对影响工艺过程中的因子水平及其交互作用进行优化与评价，与传统优化方法相比，RSM所需的试验组数相对较少，可节省人力物力，因此该法已被成功地用于中药提取工艺的优化分析中。实验中，采用了单因素实验并结合Box-Behnken中心组合实验设计优化水杨苷的提取条件；采用了正交试验的统计学方法，优化水杨苷的纯化条件，为得到更合理、更精确、更稳定的水杨苷提纯的工艺条件奠定坚实方法学基础。 大孔树脂技术运用于中草药纯化中：大孔树脂分离技术是近年来发展起来的新型分离技术，广泛应用于中草药的分离纯化中。本实验中将大孔树脂新技术运用于水杨苷的纯化工艺研究中，该技术的优势在于：工艺简单，操作安全，耗用有机溶媒较传统溶剂法少，节省成本，分离效果好等，可避免有机溶媒残留，最大限度地保留有效成分，除去杂质。
