臺灣博碩士論文加值系統

本研究以超音波萃取和逆相管柱層析純化結合超臨界二氧化碳抗溶沉澱結晶法去除中藥有效成分中的不純物質，並成功地開發高純度的五味子素和枸杞玉米黃素雙棕櫚酸酯兩種保肝健康原料。首先以北五味子果實和寧夏枸杞果實為實驗材料，由超音波萃取技術開始，經逆相管柱層析純化，最終運用超臨界二氧化碳抗溶沉澱分離技術。以及經由五味子素對超臨界二氧化碳抗溶沉澱的實驗值進行應答曲面實驗設計和驗證，得到五種五味子素的總純度(C1-5)為464 mg/g、總回收率(R1-5)為90%的純化製程。透過實驗發現：二氧化碳流速及進料時間二個因素是影響五味子素總純度(C1-5)的主要影響因素。由枸杞玉米黃素雙棕櫚酸酯對超臨界二氧化碳抗溶結晶的實驗值進行應答曲面實驗設計和驗證，得到枸杞玉米黃素雙棕櫚酸酯單體純度(CZDP)為925 mg/g、回收率(RZDP)為71%的純化製程。透過實驗設計的結果顯示：壓力比進料速率對玉米黃素雙棕櫚酸酯純度(CZDP)的影響更大，但進料速率對回收率(RZDP)也有顯著的影響。在低密度的二氧化碳超臨界流體中產生的玉米黃素雙棕櫚酸酯，其顆粒的純度和平均細微性比在高密度的二氧化碳超臨界流體中產生的玉米黃素雙棕櫚酸酯，呈現顯著的改善。本研究一方面證明了超臨界二氧化碳抗溶結晶(SAS)技術在中藥有效成分萃取純化中的重要作用，另一方面也驗證了超臨界二氧化碳抗溶結晶(SAS)技術對所萃取的成分之結晶形態及粒徑分布，具有不同的影響。

In this study, ultrasonic extraction and reverse phase column chromatography associated with supercritical carbon dioxide anti-dissolution crystallization (SAS) method were used to extract and purify the active ingredients from the traditional Chinese medicine. The two compounds, i.e., schisandrin and zeaxanthin dipalmitate (ZDP), claimed to be beneficial to liver were obtained from the herbs, Schisandra chinensis and Lycium barbarum, respectively. Ultrasonic extraction, column chromatography purification, and SAS approach were used in series to prepare the target compounds. SAS experiment of Schisandra chinensis was designed by response surface methodology (RSM). Process validation experiment was done to obtain high purity schisandrin of 464 mg/g with a recovery of 90%. The results also exhibited that in the experimental design for Schisandra chinensis the factors such as the flow rate of carbon dioxide and the feeding time are the most important factors affecting the purity of schisandrin in sediments. Meanwhile, the SAS approach was used to micronize the particles of ZDP in solvent of tetrahydrofuran (THF) via RSM. Experimental results showed that high purity zeaxanthin dipalmitate of 925 mg/g with a recovery of 71% could be obtained. The SAS experimental design for preparing ZDP from Chinese wolfberry showed that the pressure and feeding time contributed the most to the purity of the zeaxanthin dipalmitate. In addition, the feeding time also gave a significant effect on the recovery of the product. ZDP particles produced in this THF-mixed low density carbon dioxide supercritical fluid significantly improve their purity and average particle size. In this study, the SAS approach was proved to be an efficient way for the extraction and purification of the effective components from traditional Chinese medicine. In addition, this approach also demonstrated to give a critical effect on the resulting crystalline states of the extracted product.

摘要 i
ABSTRACT ii
目次 iii
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1. 研究動機 1
1.2. 研究目的與規劃 1
第二章 文獻回顧 3
2.1. 北五味子和寧夏枸杞簡介 3
2.1.1. 北五味子簡介 3
2.1.2. 枸杞簡介 4
2.2. 五味子素和玉米黃素雙棕櫚酸酯簡介 6
2.2.1. 五味子素簡介 6
2.2.2. 玉米黃素雙棕櫚酸酯簡介 8
2.3. 五味子素和玉米黃素雙棕櫚酸酯的萃取及純化 10
2.3.1. 五味子素的萃取及純化 10
2.3.2. 玉米黃素雙棕櫚酸酯的萃取及純化 11
2.3.3. 管柱層析影響因素分析 12
2.4. 超臨界流體二氧化碳在抗溶結晶方面的應用介紹 14
第三章 材料 17
3.1. 實驗用原物料 17
3.2. 試劑 17
3.2.1. 二氧化碳抗溶劑 17
3.2.2. 溶劑 17
3.2.3. 標準品 19
3.2.4. 管柱靜相吸附劑 20
3.3. 實驗設備 21
3.3.1. 減壓濃縮設備 21
3.3.2. 超音波攪拌萃取設備 21
3.3.3. 管柱層析純化設備 22
3.3.4. 超臨界二氧化碳抗溶結晶實驗設備 22
3.3.5. 紫外─可見分光光譜儀 25
3.3.6. 高效能液相層析儀 (HPLC) 25
3.3.7. 場發射掃描電子顯微鏡(Field Emission SEM) 26
3.3.8. 雷射衍射粒徑分析儀(LDPSA) 26
3.3.9. 其他設備 26
第四章 五味子素研究方法和結果 28
4.1. 超音波溶劑萃取五味子素實驗 28
4.2. 管柱層析純化五味子素 28
4.2.1. 樹脂活化預處理 28
4.2.2. 管柱層析純化實驗(一) 29
4.2.3. 管柱層析純化實驗(二) 30
4.3. 超臨界二氧化碳抗溶沉澱五味子素實驗 31
4.3.1. 超臨界二氧化碳抗溶沉澱五味子素預實驗 31
4.3.2. 連續式超臨界二氧化碳抗溶沉澱五味子素實驗 32
4.4. 五味子素化學分析 34
4.5. 五味子素實驗的結果與討論 34
4.5.1. 原料前處理及五味子素萃取方式 35
4.5.2. 管柱層析純化五味子素 38
4.5.3. 超臨界二氧化碳抗溶沉澱乙醇溶液以純化五味子素 42
4.5.4. 應答曲面實驗設計的超臨界二氧化碳抗溶沉澱去除不純物 45
4.5.5. 流出物中油脂分析 48
4.5.6. 五味子素純化小結 48
第五章 枸杞玉米黃素雙棕櫚酸酯的研究和結果 50
5.1. 玉米黃素雙棕櫚酸酯的萃取程序研究 50
5.2. 寧夏枸杞粗萃取液預處理 50
5.3. 超音波溶劑萃取玉米黃素雙棕櫚酸酯 50
5.4. 管柱層析純化玉米黃素雙棕櫚酸酯 51
5.4.1. 使用矽膠吸附材質 51
5.4.2. 使用PS100樹酯吸附材質 51
5.5. 超臨界二氧化碳抗溶結晶玉米黃素雙棕櫚酸酯預實驗 52
5.6. 玉米黃素雙棕櫚酸酯化學分析 53
5.6.1. 總醣測定 53
5.6.2. 高效液相檢測方法 54
5.7. 玉米黃素雙棕櫚酸酯純化結果與討論 55
5.7.1. 原料前處理及玉米黃素雙棕櫚酸酯萃取方式 56
5.7.2. 寧夏枸杞果粒粉末脫醣苷預處理 56
5.7.3. 超音波攪拌溶劑萃取脫醣寧夏枸杞 56
5.7.4. 管柱層析純化玉米黃素雙棕櫚酸酯 60
5.7.5. 超臨界二氧化碳抗溶結晶的預實驗 64
5.7.6. 應答曲面實驗設計SC-CO2結晶ZDP純度的最適化 68
5.8. 枸杞玉米黃素雙棕櫚酸酯實驗小結 74
第六章 結論與展望 75
6.1. 結論 75
6.2. 展望 77
參考文獻 78

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