臺灣博碩士論文加值系統

菱角殼之抗氧化活性成分
摘 要
自由基為任何帶有未成對電子的原子、分子或離子，在身體代謝循環中產生，游離態自由基會攻擊正常細胞而引起心肌缺血、心力衰竭、休克及加速老化，目前包括心血管疾病、癌症、阿茲海默氏症、糖尿病、高血壓等已證實與體內自由基有關，因此研究天然物之抗氧化活性具有潛在之預防保健功效。菱角(Trapa bispinosa Roxb.)為本省台南縣之主要農產品為常見食材亦為中藥材，但菱角殼卻為農業加工廢棄物。菱角殼於《綱目拾遺》記載其性味屬微苦、澀、涼，具有解毒療瘡、澀腸止瀉、清化溼熱等功效；主治泄瀉、脫肛、痔瘡、疔腫等。菱角殼入藥以水煎煮為主，其藥理活性可能與水溶性成分有關，經化學成分預試驗顯示萃取物含有酚性成分。本研究即以菱角殼為研究材料，利用各種管柱層析配合1.1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH)自由基清除之活性追蹤方法，由菱角殼分離純化出tellimagrandin II (1), 1, 2, 3, 6-tetra-O-galloyl-��-D-glucopyranose (2),1, 2, 3-tri-O-galloyl-��-D-glucopyranose(3),1,2, 6-tri-O-galloyl-��-D-glucopyranose (4), 1, 6-di-O-galloyl-��-D-glucopyranose (5), 2, 3-di-O- galloyl-��-D-glucopyranose (6)及1, 2, 3, 4, 6-penta-O-galloyl-��-D- glucopyranose (7)等七種多酚類成分，經由高效液相層析質譜儀(LC-MS)及核磁共振光譜(NMR)鑑定確認其結構。
上述成分分別進行1,1,-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2’-azinobis-(3-ethyl-benzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS.+), 超氧陰離子, 磷鉬酸等自由基清除測定法評估其抗氧化活性，並探討化學結構與抗氧化活性之關聯性。自由基清除測定法評估中，DPPH自由基清除之活性測定結果，七種成分分別為4.57±10.06μM、13.42±3.92μM、21.24±2.03μM、35.08±1.70μM、24.60±2.30μM、64.89±1.00μM、10.26±3.53μM。ABTS.+自由基清除之活性測定結果，七種成分分別為21.58±2.36μM、78.01±1.26μM、93.88±0.07μM、10.27±3.26μM、35.00±1.07μM、56.03±1.26μM、31.96±1.26μM。對超氧陰離子自由基清除之活性測定結果，七種成分分別為1.28±0.05μM、1.13±0.07μM、2.15±0.06μM、1.29±0.06μM、1.43±0.05μM、5.73±0.01μM、1.59±0.04μM。對磷鉬酸還原活性測定結果，七種成分分別為1.20μM、1.11μM、1.09μM、1.02μM、1.05μM、1.05μM、1.11μM。七種成分除tellimagrandin II屬於ellagitannin類，其餘六種均屬gallotannin類，且顯示出galloyl基愈多其抗氧化能力愈佳。菱角殼含有抗氧化多酚類成分值得更有效加以開發利用。

目 次
致謝------------------------------------------------------------------------I
目次-----------------------------------------------------------------------II
圖目次-------------------------------------------------------------------IV
表目次-------------------------------------------------------------------VI
中文摘要----------------------------------------------------------------VII
英文摘要----------------------------------------------------------------IX
壹、前言------------------------------------------------------------------1
一、何謂自由基---------------------------------------------------1
二、自由基的特性------------------------------------------------1
三、自由基與疾病的關係---------------------------------------2
四、自由基如何產生---------------------------------------------3
五、自由基的危害------------------------------------------------4
六、人體天然的防禦能力---------------------------------------4
七、常見自由基對健康的影響---------------------------------5
貳、文獻探討------------------------------------------------------------8
一、菱角之形態與生態------------------------------------------8
二、典籍對菱角之描述-----------------------------------------10
三、菱角的其他研究--------------------------------------------15
參、材料與方法--------------------------------------------------------20
一、植物材料-----------------------------------------------------20
二、試藥與試劑--------------------------------------------------20
三、實驗用儀器--------------------------------------------------21
四、分離管柱與管柱填充劑-----------------------------------21
五、抗氧化活性測定法-----------------------------------------22
六、菱角成分之萃取與分離-----------------------------------26
肆、結果-----------------------------------------------------------------35
一、菱角殼成分之萃取-----------------------------------------35
二、菱角殼成分分析--------------------------------------------35
三、自由基清除測定--------------------------------------------45
四、熟菱角殼成分之萃取與分離-----------------------------49
伍、討論-----------------------------------------------------------------52
一、菱角殼成分之萃取與分析--------------------------------52
二、自由基清除測定--------------------------------------------56
陸、結論-----------------------------------------------------------------57
柒、參考文獻-----------------------------------------------------------58
捌、附錄-----------------------------------------------------------------63


圖 目 次
圖 一 菱角之外觀.------------------------------ ---------------------------10
圖 二 菱角殼之抗氧化成分萃取及分離流程圖-----------------------27
圖 三 菱角殼Toyopearl HW-40C管柱 70%丙酮劃分部成分之分離流程圖及compound 1之純化-----------------------------------28
圖 四 菱角殼Toyopearl HW-40C管柱 70%甲醇劃分部成分之分離流程圖及compound 2之純化-----------------------------------29
圖 五 菱角殼Toyopearl HW-40C管柱 60 %甲醇劃分部成分之分離流程圖及compound 3 和compound 4 之純化--------------30
圖 六 菱角殼Toyopearl HW-40C管柱 50 %甲醇劃分部成分之分離流程圖及compound 5 和compound 6 之純化--------------31
圖 七 菱角殼Toyopearl HW-40C管柱 80 %甲醇劃分部成分之分離流程圖及compound 7之純化-----------------------------------32
圖 八 菱角殼Toyopearl HW-40C管柱各劃分部之HPLC層析圖-34
圖 九 Tellimagrandin II之結構------------------------------------------37
圖 十 1,2,3,6-Tetra-O-galloyl-β-D-glucopyranose 之結構---------38
圖 十一 1,2,3-Tri-O-galloyl-β-D-glucopyranose 之結構--------------39
圖 十二 1,2,6-Tri-O-galloyl-β-D-glucopyranose 之結構------------40
圖 十三 1,6-di-O-galloyl-β-D-glucopyranose 之結構------------------41
圖 十四 2,3- di-O-galloyl-β-D-glucopyranose 之結構-----------------42
圖 十五 1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-β-D-glucopyranose 之結構------43
圖 十六 生菱角殼各劃分部LC-MS檢測結果------------------------50
圖 十七 生菱角殼各劃分部所含分離成分比較圖-------------------52
圖 十八 Gallic acid 酵素反應催化路徑------------------------------53



















表 目 次
表 一 菱角殼各劃分部之最佳移動相-----------------------------------36
表 二 由乾燥菱角殼得到之純化化合物產率--------------------------44
表 三 乾燥菱角殼分離之純化合物DPPH自由基之清除能力-----45
表 四 乾燥菱角殼分離之純化合物ABTS．+自由基之清除能力--46
表 五 乾燥菱角殼分離之純化合物對超氧陰離子之清除能力------47
表 六 乾燥菱角殼分離之純化合物對磷鉬酸之還原活性------------48

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