豆科植物鹰嘴豆和黑豆中异黄酮类化合物的提取分离及体外活性研究

来源 :长春师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Leechen17008
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鹰嘴豆与黑豆为豆科植物的种子,属一年生草本或多年生攀援草本植物,在我国已有两千多年种植历史。现代研究表明,鹰嘴豆和黑豆中主要成分为异黄酮类化合物,具有一定的药用价值,如抗炎、抗氧化和抗肿瘤等。目前,研究人员对鹰嘴豆和黑豆中异黄酮类化合物的研究多集中于提取方面,而对分离、纯化和活性研究的报道较少。因此,本论文对以上2种豆科植物中异黄酮类化合物进行系统的提取、分离及体外活性研究,为豆科植物鹰嘴豆和黑豆中异黄酮类化合物的开发与利用奠定一定的理论基础。本论文以豆科植物鹰嘴豆和黑豆为研究对象,基于抗炎发病机制,综合利用数学模型、质谱和色谱等技术,对其异黄酮类成分进行提取、分离及体外活性研究,建立了快速筛选豆科植物鹰嘴豆和黑豆中异黄酮类化合物的方法,具体研究工作内容如下:首先,以鹰嘴豆为研究对象,利用响应面结合遗传算法,优化了鹰嘴豆中异黄酮类化合物的最佳提取工艺;以黄嘌呤氧化酶为靶点,应用超滤-质谱技术,快速筛选鹰嘴豆中潜在的黄嘌呤氧化酶抑制剂;以活性筛选为导向,利用半制备液相色谱结合高速逆流色谱,分离鹰嘴豆中黄嘌呤氧化酶抑制剂;对分离得到的4个抑制剂进行结构分析与初步鉴定,确定4个黄嘌呤氧化酶抑制剂分别为大豆苷、大豆苷元、毛蕊异黄酮和鹰嘴豆芽素A,纯度分别为95.27%、90.08%、97.45%和97.24%。其次,以黑豆为研究对象,利用响应面结合粒子群算法,优化黑豆中异黄酮类化合物的最佳提取工艺;应用超滤-质谱技术,筛选出5个潜在的黄嘌呤氧化酶抑制剂;利用半制备液相色谱-梯度洗脱逆流色谱技术,分离纯化5个异黄酮类化合物,即为大豆苷(80.53%)、黄豆黄苷(96.17%)、染料木苷(94.13%)、大豆苷元(97.23%)和染料木素(98.44%)。最后,采用酶催化反应动力学方法评价从鹰嘴豆和黑豆中分离得到的7个异黄酮类化合物对黄嘌呤氧化酶的抑制能力,并利用Lineweaver-Burk双倒数作图法判断进行评价。结果表明,鹰嘴豆、黑豆和分离得到的7个化合物(分别为大豆苷、黄豆黄苷、染料木苷、大豆苷元、染料木素、毛蕊异黄酮和鹰嘴豆芽素A)对XOD抑制能力较好,IC50分别为23.11、25.17、35.08、56.22、30.76、68.79、95.37、72.14和67.48μg/m L,根据IC50值判断7个黄嘌呤氧化酶抑制剂对XOD的抑制作用强弱顺序为:染料木苷>大豆苷>黄豆黄苷>鹰嘴豆芽素A>大豆苷元>毛蕊异黄酮>染料木素。抑制类型实验结果表明:大豆苷、染料木苷、大豆苷元、毛蕊异黄酮和鹰嘴豆芽素A对XOD均表现为可逆抑制,其中大豆苷、染料木苷、鹰嘴豆芽素A为竞争性抑制,抑制常数Ki分别为201.19、306.47和782.31μg/m L,大豆苷元和毛蕊异黄酮为非竞争性抑制,抑制常数Ki分别为373.69和466.09μg/m L。综上,论文以豆科植物鹰嘴豆和黑豆为研究对象,将数学模型与提取实验相结合,利用超声辅助酶解法、含水正丁醇提取法结合数学模型,优化鹰嘴豆和黑豆中异黄酮类化合物的最佳提取工艺;采用超滤-质谱技术,筛选潜在的黄嘌呤氧化酶抑制剂;以活性筛选为导向,应用逆流色谱结合半制备型高效液相色谱技术,对所筛选出的异黄酮类化合物进行分离纯化;通过酶催化反应动力学计算,评价异黄酮类化合物对黄嘌呤氧化酶的抑制能力,为抗痛风天然药物的开发提供了实验数据。
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