怀山药及其非药用部位的成分比较和开发研究

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作者：

吕鹏

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摘要：

目的:本课题围绕怀山药及其非药用部位主要有效成分进行定性定量比较,并对怀山药非药用部位进行开发利用研究.山药为薯蓣科薯蓣(DioscoreaoppositaThunb.)的根茎,怀山药是主产于河南省焦作市温县,沁阳市,武陟县等沿沁河一带(古怀庆府)的道地药材,是著名的 四大怀药之一.怀山药传统药用部位为根茎,怀山药根皮以及薯蓣藤茎,叶片及零余子等均作为非药用部位弃去,造成资源的浪费.本研究通过比较怀山药药材及非药用部位主要有效成分含量,建立怀山药HPLC-DAD特征图谱,测定怀山药药材及非药用部位重金属及农药残留量.并在此基础上,对怀山药的非药用部位如根皮等进行产品设计,为怀山药非药用部位的食用以及综合开发提供必要实验依据,充分利用怀山药资源,提高怀山药经济价值. 方法:超声波乙醇浸提法从怀山药药材及非药用部位中提取总黄酮,测定最大吸收波长,以芦丁为对照品,紫外分光光度法测定总黄酮含量,以提取温度,提取时间,加液量为因素,正交设计实验优选怀山药中总黄酮的提取工艺,测定并对比怀山药及其非药用部位总黄酮含量;加热回流法提取怀山药及非药用部位的多糖,以葡萄糖为对照品,苯酚-硫酸法显色,紫外分光光度法测定总多糖含量,以提取时间,提取次数,提取温度为因素,正交设计实验优选怀山药中总多糖的提取工艺,测定并对比怀山药药材及非药用部位总多糖含量;HPLC法测定并对比怀山药药材及非药用部位中尿囊素的含量;HPLC-DAD法建立怀山药的高效液相特征图谱,比较怀山药药材及非药用部位特征图谱出峰位置,出峰数量及峰面积上的区别;石墨炉,火焰,氢化发生-冷原子吸收法测定怀山药药材及非药用部位中铜(Cu),铅(Pb),镉(Cd),砷(As),汞(Hg)五种重金属元素的含量;气相色谱法测定怀山药药材及非药用部位中有机氯农药六六六(BHC)(-BHC,β-BHC,γ-BHC,-BHC),滴滴涕(DDT)[PP'-DDE,PP'-DDD,OP'-DDT,PP'-DDT]及五氯硝基苯(PCNB)残留量;以山药根皮为原料制备山药活性物提取液,通过测定含有各有效成分的混合提取液的特性指标来考察各提取液的实用性和有效性,找出其中具有洗涤活性的提取液,设计出最佳提取工艺. 结果:正交试验筛选怀山药中总黄酮的提取工艺为95%乙醇15mL,超声提取3次,每次提取45min.铁棍山药药材,根皮,薯蓣藤茎,叶片及零余子中总黄酮含量为0.17%,1.36%,0.59%,1.93%,0.25%,太谷山药药材,根皮,薯蓣藤茎,叶片及零余子中总黄酮含量为0.11%,0.97%,0.35%,2.23%,0.25%;正交试验筛选出怀山药中总多糖的提取工艺为100℃水浴温浸提取提取3次,每次3h.铁棍山药药材,根皮,薯蓣藤茎,叶片及零余子中总多糖含量为2.70%,3.20%,1.44%,2.09%,2.95%,太谷山药药材,根皮,薯蓣藤茎,叶片及零余子中总多糖含量为3.39%,2.14%,1.37%,1.80%,1.78%;正交试验筛选出怀山药中尿囊素的提取工艺条件为乙醇100mL,超声提取3次,每次30min,铁棍山药药材,根皮,薯蓣藤茎,叶片及零余子中尿囊素含量为1.97%,5.85%,4.53%,1.45%,2.58%,太谷山药药材,根皮,薯蓣藤茎,叶片及零余子中尿囊素含量为0.87%,3.33%,4.22%,1.75%,1.79%;铁棍山药与太谷山药特征图谱相关系数相似度大于0.8,夹角余弦相似度大于0.9,薯蓣藤茎,叶片与怀山药相似度小于0.4;怀山药药材,根皮,薯蓣藤茎,叶片及零余子中Cu元素的平均含量为:4.05μg·g~(-1),26.03μg·g~(-1),23.11μg·g~(-1),21.88μg·g~(-1),19.37μg·g~(-1),怀山药药材,根皮,薯蓣藤茎,叶片及零余子中Cd元素的平均含量为:33.31ng·g~(-1),112.64ng·g~(-1),366.80ng·g~(-1),262.20ng·g~(-1),76.14ng·g~(-1),怀山药药材,根皮,薯蓣藤茎,叶片及零余子中As元素的平均含量为:21.18ngg~(-1),74.83ngg~(-1),438.63ngg~(-1),330.90ngg~(-1),23.95ngg~(-1),怀山药药材,根皮,薯蓣藤茎,叶片及零余子中Pb元素的平均含量为:820.30ngg~(-1),1009.93ngg~(-1),2264.67ngg~(-1),7069.33ngg~(-1),770.93ngg~(-1),怀山药药材,根皮,薯蓣藤茎,叶片及零余子中Hg元素的平均含量为:0.229ngg~(-1),0.261ngg~(-1),0.241ngg~(-1),0.241ngg~(-1),0.211ngg~(-1);怀山药药材及非药用部位均检出β-BHC,γ-BHC,薯蓣藤茎中检出-BHC,β-BHC,γ-BHC,PP-DDD,薯蓣叶片中检出-BHC,β-BHC,γ-BHC,PP-DDE,PP-DDD,PCNB;以山药根皮为原料制备的洗涤剂最佳提取工艺为碱水液温浸,液温度为80℃,提取时间是4h,料液比是1:6,提取液经离心沉淀后加苯甲酸1.2%,柠檬酸钠0.45%,无水乙醇2%. 结论:怀山药根皮中总黄酮,尿囊素含量均高于去皮山药,怀山药药材及非药用部位重金属元素含量均未超出药典规定;薯蓣零余子,叶片,藤茎等非药用部位中含有效成份,同时怀山药药材与非药用部位特征图谱对比结果表明怀山药非药用部位化学成分中还含有其它化学成分,可以进行提取分离有效成份以及功能食品和药物的开发;设计开发的山药皮洗涤剂具有良好的稳定性,温和性,易冲洗性,去污力强,泡沫丰富,是一种能够有效地清洗油污以及蔬菜和水果,抗微生物,环保的绿色餐具洗涤剂,并且原料廉价,产品安全,制作简单,无毒副作用,无刺激性,生物降解性高,配伍性能优良.

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关键词：

怀山药 非药用部位 总黄酮 总多糖 尿囊素 重金属 农残 特征图谱

学位级别：

硕士

学位年度：

2012

被引量：

14