茶皂素印跡聚合物的制備及其在茶皂素粗提物純化中的應(yīng)用.pdf

1、茶皂素為一類五環(huán)三帖類結(jié)構(gòu)化合物,含有親水性的糖體和疏水性的配位基團,是一種綠色天然的非離子型表面活性劑。目前,茶皂素產(chǎn)業(yè)發(fā)展的障礙是如何獲得高純度的茶皂素。分子印跡技術(shù)是一種對模板分子具有特異選擇性的識別能力的分離富集技術(shù),在天然產(chǎn)物分離純化方面優(yōu)勢明顯。本文針對目前茶皂素分離純化操作繁瑣、效率不高等問題,制備了三種不同的分子印跡聚合物,并對粗品茶皂素進行了簡單快速的分離純化。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)針對不同產(chǎn)地的油茶粕餅

2、所含茶皂素皂苷的種類與含量差異,自行制備了茶皂素標(biāo)準(zhǔn)品并用于研究。采用超聲波輔助提取油茶粕餅獲取粗品茶皂素, AB-8大孔吸附樹脂進行純化后得到純品。通過熔點測定、紫外可見光譜掃描和液相色譜-質(zhì)譜(HPLC-ESI-MS)分析對純化后的茶皂素純度進行鑒定,結(jié)果表明:純品茶皂素熔點為222-224℃,在203 nm處有茶皂素的特征吸收峰,質(zhì)譜分析表明所得皂苷的分子量分布在1200左右,其中含量最高的茶皂苷分子量為1202.9。所得純品茶皂

3、素可作為后續(xù)制備分子印跡聚合物純化粗品茶皂的模板使用。
　　(2)以丙烯酰胺為功能單體采用本體聚合法制備了茶皂素分子印跡聚合物。運用傅里葉紅外(FTIR)、掃描電鏡(SEM)及熱重分析(TGA)手段對聚合物的結(jié)構(gòu)進行了表征。通過等溫吸附實驗、動力學(xué)吸附實驗及競爭性吸附實驗來評價與探討印跡聚合物對茶皂素的吸附性能和機理。實驗結(jié)果表明,茶皂素在聚合物上的吸附符合Langmuir吸附模型,最大吸附量為10.02 mg/g,遠遠大于非印跡

4、聚合物的2.77 mg/g。吸附動力學(xué)數(shù)據(jù)符合準(zhǔn)二級動力學(xué)吸附模型,180 min可以達到吸附平衡。印跡聚合物中茶皂素與甘草酸的相對選擇因子為0.94,茶皂素與甘草次酸的相對選擇因子為12.08。
　　(3)針對上面制備的以丙烯酰胺為功能單體茶皂素分子印跡聚合物對茶皂素的吸附量不高與選擇性不強的缺限,引入?-環(huán)糊精,利用其具有較強的親水和包絡(luò)作用的特性,制備了以丙烯酰-?-環(huán)糊精和丙烯酰胺為雙功能單體的茶皂素分子印跡聚合物。結(jié)果表

5、明,所制備聚合物形貌規(guī)則。動力學(xué)吸附實驗數(shù)據(jù)符合準(zhǔn)二級動力學(xué)吸附模型,180 min可達到吸附平衡,等溫吸附實驗數(shù)據(jù)符合Langmuir吸附模型,印跡聚合物的最大吸附量可達13.12 mg/g。競爭性吸附實驗中,印跡聚合物茶皂素與甘草酸的相對選擇因子為1.16,與甘草次酸的相對選擇因子為17.18。表明?-環(huán)糊精的引入增加了印跡聚合物對茶皂素的吸附能力,同時對茶皂素的選擇性有所增加。
　　(4)在上述基礎(chǔ)上,為增加茶皂素印跡聚合物

6、的剛性及熱穩(wěn)定性,將多面體齊聚倍半硅氧烷(POSS)引入到聚合物體系。制備了基于POSS雜化的可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合(RAFT)茶皂素分子印跡聚合物。掃描電鏡表明聚合物形貌規(guī)則,熱重分析證明熱穩(wěn)定性增加,500℃以后重量不再丟失。動力學(xué)吸附實驗結(jié)果符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型。等溫吸附實驗數(shù)據(jù)符合Langmuir模型,吸附平衡時,茶皂素在非印跡聚合物與印跡聚合物上的吸附量分別為3.18和14.24 mg/g。競爭性吸附實驗中茶皂素與甘草酸

7、的相對選擇因子為1.59,茶皂素與甘草次酸的相對選擇因子為11.59。
　　(5)采用固相萃取法,考察了茶皂素印跡聚合物對粗品茶皂素的純化效果。對上樣和洗脫條件進行了優(yōu)化,考察了三種聚合物在固相萃取條件下的吸附量、重復(fù)使用次數(shù)及對茶皂素粗提物的純化效果。結(jié)果表明,樣品溶劑與洗脫液分別為10％的甲醇水溶液和90%甲醇+10%乙酸時效果較好。采用200 mg/L的茶皂素溶液上樣12 mL進行分析,三種印跡聚合物所裝填固相萃取柱對茶皂素