葛根为豆科植物葛(Pueraria lobata)的干燥根,是卫生部批准的药食同源类植物,在我国资源分布广泛,品种丰富齐全。葛根具有很好的药用及保健价值,由于生产技术的局限,限制其更好的开发利用。本文通过实验研究,对葛根内主要的功能性异黄酮成分葛根素的生产应用进行了系统深入的研究,为葛根资源的综合开发利用提供理论依据。首先通过分光光度法和高效液相色谱法对葛根异黄酮的含量进行检测,利用标准品作为参考标准,建立一种针对葛根异黄酮含量高效的检测方法;然后对葛根内异黄酮成分的提取工艺进行优化,确定最佳的提取工艺;将获得的葛根异黄酮粗提物经过树脂吸附分离纯化及酸水解处理,最终得到纯度较高的葛根素及大豆苷元副产物;最后对葛根素的稳定性及溶解性进行了系统研究,为其生产加工提供理论依据。(1)葛根提取物中除异黄酮成分外,还存在多种杂质成分也具有吸光度,因此使用分光光度法测定的葛根异黄酮含量会偏高,而高效液相色谱(HPLC)法虽然准确,但操作复杂、成本高。利用分光光度法和高效液相法分别检测16批葛根样品中异黄酮的含量,通过对不同检测方法的检测结果进行分析,我们发现葛根中异黄酮含量高效液相法的测定结果和分光光度法的测定结果之间存在线性关系,利用高效液相法检测结果校正分光光度法检测结果,获得两种方法之间的相关线性方程,建立了一种针对葛根中异黄酮含量简单、快速、准确的测定方法,并对10批葛根样品进行验证实验,检测结果准确性与稳定性良好,证明此方法稳定可行。(2)葛根异黄酮提取工艺优化实验,通过比较加热回流提取法、微波辅助提取法和超声辅助提取法对葛根异黄酮的提取效果,确定微波辅助提取方法效果最佳。最佳工艺参数为:微波功率400W,提取时间80s,提取温度80℃,乙醇浓度75%。采用反相高效液相色谱法测得葛根样品中葛根素、大豆苷、大豆苷元3种异黄酮含量分别为:葛根素30.49mg/g,大豆苷3.40mg/g,大豆苷元0.80mg/g。(3)利用树脂吸附和盐酸水解建立一种对葛根中的葛根素实现高效分离纯化的方法。通过吸附动力学和平衡等温吸附实验比较6种大孔树脂(D101,S-8,H103,X-5,HPD600,AB-8)的吸附性能,结果表明H103树脂的吸附速率和吸附性能最好。利用传质区运动模型进一步分析H103树脂的固定床吸附性能,流速为10mL/min时,葛根素浓度为2mg/mL的水溶液和10%乙醇溶液在固定床上的传质区长度分别为41.6cm和47.5 cm,吸附平衡时的吸附量分别为90.44 mg/g和60.34 mg/g。以75%的乙醇溶液作为解吸溶剂,葛根素的解吸率可以达到97.4%。随后利用H103树脂纯化葛根中的异黄酮成分,纯化产物中总异黄酮和葛根素的纯度分别为69.25%和41.78%,较粗提物的纯度增加三倍。然后利用2.5mol/L的盐酸将纯化产物进行酸水解,水解后重结晶所得的葛根素产品纯度达到90%以上,副产物大豆苷元的纯度达到78%。(4)葛根素的稳定性研究考察了pH值、温度、金属离子、H2O2,Na2SO3以及提取溶剂对葛根素稳定性的影响,为葛根素的生产加工及贮藏提供依据。结果显示:温度、Cu2+、还原剂Na2SO3对葛根素稳定性影响较大;随着温度升高,贮存时间延长,葛根素含量明显减少;Cu2+影响葛根素的紫外吸收光谱;Na2SO3导致葛根素最大吸收波长发生偏移,随着还原剂浓度的增加,吸光度有增大趋势。(5)通过紫外吸收光谱和相溶解度的理论研究,对α、β、γ三种环糊精与葛根素的包结特征进行对比,确定β-环糊精与葛根素可以形成较稳定的化学计量比为1:1的包结物。通过共沉淀法制备葛根素-环糊精包结物,并对包结过程的乙醇体积分数、固液比、包结时间、包结温度等参数进行工艺优化,确定最佳包结工艺参数为:乙醇体积分数25%,固液比1:5,包结时间6h,包结温度20℃。所得包结物溶解度提高7倍以上,体外溶出速率增加4倍。通过红外光谱检测分析,包结物具有葛根素和环糊精共同的光谱特征,证明葛根素与环糊精形成良好的包结物。