芥子是十字花科芸薹属蔬菜芥的干燥成熟种子,其中硫苷含量丰富。硫苷的基本结构包括连接有硫的β-D-吡喃葡萄糖基部分、N-羟基硫酸盐部分和决定其类型的可变侧链(R),其在芥子酶或适宜的化学条件下可降解为具有生物化学活性的各种产物。近年来,由于对硫苷及其降解产物研究的深入,硫苷及其降解产物的抗癌等保健功效得到人们的广泛关注。本文以芥子为研究对象,其中的硫苷含量为考察指标,通过对硫苷的溶剂提取工艺和超声波提取工艺分别优化,得出最优提取条件,利用扫描电镜分析解释了超声波作用下提取率升高的原因;然后筛选出S-8树脂作为纯化手段,并研究了树脂对硫苷的吸附行为及其热力学性质;同时,对硫苷的热稳定性及热降解过程中的影响因素也进行了研究。具体的内容分别如下:(1)在单因素实验的基础上,通过BBD试验设计,得出芥子中硫苷的溶剂提取最佳工艺参数为料液比1 : 25,提取时间2.01 h,乙醇浓度50%,提取温度50.01℃,在此条件下硫苷提取率为0.0465 %。(2)通过预实验,得出超声波能够促进芥子中细胞壁的破坏,有利于提高硫苷提取率;进而对影响超声波提取过程的超声功率、提取时间、液料比、乙醇浓度、超声时间5个因素分别进行单因素考察,并采用PB试验设计、最陡爬坡试验、中心组合设计筛选出对硫苷提取率有显著影响的两个因素——超声功率(A)和乙醇浓度(B),建立回归方程 R1=2.65 + 0.37*A +0.098*B -0.32*AB-0.15*A2 -0.46*B2 (R2=0.9400);此外,优化得出超声波提取硫苷的最佳工艺条件为超声功率300 W、乙醇浓度48% (在提取时间25 min、液料比15 : 1和超声时间4 s的条件下),在此条件下硫苷提取率为2.894%,高于常规溶剂提取率。(3)通过静态吸附解吸实验,在4种极性不一的树脂中筛选出S-8型树脂;同时根据吸附前后的树脂原料的红外谱图(IR)分析该吸附过程的机理,得出S-8型树脂与硫苷之间可能是通过羟基作用结合。经过S-8树脂纯化处理后,粗提液中硫苷的纯度有所提高。然后由静态吸附动力学曲线,得出最佳吸附时间为75min;在静态吸附实验的基础上,探讨其等温吸附过程,发现Freundlich吸附方程更适用于描述S-8树脂的吸附过程,求取了吸附过程的热力学参数,进行了吸附过程热力学分析,结果表明该吸附过程是自发进行的吸热的物理吸附过程。(4)通过对硫苷热稳定性的探讨,得出高温会加速硫苷的降解,且硫苷的热降解行为过程符合一级反应动力学。同时,硫苷的热稳定性会受到pH值和金属离子的影响;研究表明弱酸条件有利于硫苷的稳定,金属离子的影响则表现为:Fe3+对硫苷热降解过程影响很小,而Fe2+对硫苷热降解有一定的影响且离子浓度越大,硫苷热降解程度越大。最后利用GC-MS对硫苷热降解的产物进行鉴定分析,结果表明其热降解产物以烯丙基异硫氰酸酯(Allyl-ITC)为主。