煙草中的茄尼醇和輔酶Q10

前言

中國是全球最大的煙草生產(chǎn)國，每年收獲煙葉200萬噸左右。在煙草采收過程中，一些因?yàn)槭芊N植技術(shù)、氣候等因素的影響而達(dá)不到采收標(biāo)準(zhǔn)的煙葉被留在煙株上或被丟棄；在煙葉加工過程中，會(huì)產(chǎn)生部分不能用于生產(chǎn)煙草制品的碎片。這些煙草剩余物露天堆放或焚燒處理，均會(huì)造成巨大的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。對(duì)煙草剩余物中的目的有效成分進(jìn)行提取、精制，應(yīng)用于植物藥、化妝品和功能食品等行業(yè)，將是一個(gè)一舉兩得的解決辦法。茄尼醇在煙葉中含量較高，是合成輔酶Q10的必需中間體。日本于20世紀(jì)70年代就研制出茄尼醇粗提和精制的生產(chǎn)技術(shù)并獲得專利，沒有原料來源，主要從國外收購茄尼醇的粗提物，進(jìn)行精制，壟斷了茄尼醇的國際主流市場。目前我國茄尼醇生產(chǎn)的現(xiàn)狀是，雖有資源優(yōu)勢，但生產(chǎn)技術(shù)落后。鑒于此，從2002年開始，我們的科研團(tuán)隊(duì)研制和開發(fā)了一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，并將它們應(yīng)用于茄尼醇分離工藝中，最終對(duì)其放大，應(yīng)用于生產(chǎn)。趙春建同學(xué)在我的指導(dǎo)下，與團(tuán)隊(duì)的其他成員一道協(xié)同攻關(guān)，并將研究結(jié)果總結(jié)，形成他的博士論文。在趙春建論文完成過程中，楊磊和付玉杰教授做了大量工作，在茄尼醇提取工藝熟化關(guān)鍵技術(shù)方面發(fā)揮了重要作用。輔酶Q10是細(xì)胞產(chǎn)生的天然抗氧化劑，在防治心血管系統(tǒng)疾病方面具有明顯的作用。輔酶Q10存在于多種植物中，但含量均較低，不能為分離工藝所利用，因此目前工業(yè)上輔酶Q10主要通過化學(xué)合成和微生物發(fā)酵獲得。2003年，我們?cè)趯?duì)煙草中的茄尼醇進(jìn)行研究的同時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)煙草也含有輔酶Q10，并且在煙草生長的不同階段輔酶Q10的含量差異顯著，適度的低溫脅迫有助于輔酶Q10的累積，這為獲得輔酶Q10含量高的煙草并從中直接提取輔酶Q10提供了可能。鑒于此，從2004年開始，我們?cè)诔浞痔剿鳠煵葜休o酶Q10含量變化規(guī)律的基礎(chǔ)上，對(duì)輔酶Q10的分離工藝進(jìn)行了研究。李春英同學(xué)在我的指導(dǎo)下開展上述工作，并將研究結(jié)果總結(jié)，形成她的博士論文。在趙春建和李春英同學(xué)的學(xué)位論文通過答辯后，我們對(duì)兩篇論文的內(nèi)容進(jìn)行了整合、完善，進(jìn)一步整理出本書?，F(xiàn)將本書收錄于我主編的《新世紀(jì)學(xué)術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)著作叢書》，不足之處，殷盼指正。

內(nèi)容概要

全書共兩部分十一章：第一部分首先對(duì)茄尼醇在煙草中的時(shí)空分布差異進(jìn)行了探討，在此基礎(chǔ)上對(duì)利用勻漿提取、負(fù)壓空化混旋萃取、雙相皂化萃取、中壓柱層析等一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)從煙草中分離茄尼醇的工藝過程進(jìn)行了闡述；第二部分對(duì)煙草中輔酶Q10含量的季節(jié)變化及低溫脅迫對(duì)其含量的影響規(guī)律進(jìn)行了闡述，在此基礎(chǔ)上對(duì)利用勻漿提取、皂化、柱層析、重結(jié)晶純化輔酶Q10的工藝進(jìn)行了初步探討。本書對(duì)其他植物提取物的分離純化具有借鑒作用，對(duì)我國植物提取物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有啟示意義。

書籍目錄

叢書序言序言前言第一部分  煙草中的茄尼醇　第1章  茄尼醇的研究現(xiàn)狀  　1.1  茄尼醇的理化性質(zhì)  　1.2  茄尼醇的分布  　1.3  茄尼醇的生物合成途徑  　1.4  茄尼醇產(chǎn)業(yè)化研究現(xiàn)狀  　參考文獻(xiàn)　第2章  茄尼醇的定量檢測方法  　2.1  高效液相色譜測定茄尼醇    　2.1.1  液相色譜條件    　2.1.2  結(jié)果和討論    　2.1.3  方法確認(rèn)  　2.2  液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測定茄尼醇   　 2.2.1  液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜條件   　 2.2.2  結(jié)果和討論   　 2.2.3  方法確認(rèn)  　2.3  小結(jié)  　參考文獻(xiàn)　第3章  茄尼醇在煙草中時(shí)空分布差異 　 3.1  材料和試劑 　 3.2  樣品制備 　 3.3  高效液相色譜法檢測  　3.4  不同部位煙草茄尼醇含量差異  　3.5  不同品種煙葉茄尼醇含量差異  　3.6  生長期內(nèi)煙葉中茄尼醇動(dòng)態(tài)變化  　3.7  不同狀態(tài)煙葉茄尼醇含量差異  　3.8  小結(jié)  　參考文獻(xiàn)　第4章  茄尼醇的高效提取工藝  　4.1  勻漿萃取法提取煙葉中茄尼醇工藝    　4.1.1  勻漿萃取理論基礎(chǔ)    　4.1.2  勻漿萃取茄尼醇的工藝條件優(yōu)化    　4.1.3  煙葉勻漿液的離心分離  　4.2  負(fù)壓空化混旋固液萃取勻漿殘留物中茄尼醇的研究    　4.2.1  負(fù)壓空化混旋萃取的理論基礎(chǔ)    　4.2.2  負(fù)壓空化混旋固液萃取茄尼醇的工藝條件優(yōu)化    　4.2.3  負(fù)壓空化混旋固液萃取與常規(guī)提取方法的比較    　4.2.4  煙草中茄尼醇的超臨界二氧化碳萃取  　4.3  雙相皂化萃取茄尼醇的工藝研究   　 4.3.1  雙相皂化反應(yīng)原理    　4.3.2  雙相皂化萃取條件考察    　4.3.3  雙相皂化萃取與常規(guī)皂化的比較  　4.4  負(fù)壓空化混旋液液萃取去除溶劑油相中的極性成分的研究   　 4.4.1  萃取溶劑的選擇    　4.4.2  萃取方法的選擇    　4.4.3  萃取時(shí)間對(duì)茄尼醇萃取率的影響    　4.4.4  固液比對(duì)茄尼醇萃取率的影響    　4.4.5  通氣量對(duì)茄尼醇萃取率的影響  　4.5  氧化鋁吸附去除色素類成分的研究    　4.5.1  氧化鋁吸附方法    　4.5.2  用不同處理方法去除茄尼醇粗提物中色素的效果分析    　4.5.3  氧化鋁吸附脫色的影響因素  　4.6  小結(jié)  　參考文獻(xiàn)　第5章  茄尼醇高效純化工藝  　5.1  連續(xù)中壓柱層析法純化茄尼醇    　5.1.1  連續(xù)中壓柱層析法的優(yōu)點(diǎn)    　5.1.2  連續(xù)中壓柱層析法純化茄尼醇工藝  5.2  重結(jié)晶法純化茄尼醇    5.2.1  重結(jié)晶法純化茄尼醇的工藝條件優(yōu)化    5.2.2  重結(jié)晶后茄尼醇純度的檢測  　5.3  小結(jié)  　參考文獻(xiàn)　第6章  茄尼醇高效提取純化工藝的中間試驗(yàn)  　6.1  儀器和試劑  　6.2  中間試驗(yàn)結(jié)果  　6.3  茄尼醇成品的檢驗(yàn)    　6.3.1  檢驗(yàn)方法    　6.3.2  茄尼醇成品的檢驗(yàn)結(jié)果  　6.4  小結(jié)  　參考文獻(xiàn)第二部分  煙草中的輔酶Q10　第7章  輔酶Q10的研究現(xiàn)狀  　7.1  輔酶Q10結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)  　7.2  輔酶Q10生物活性及臨床應(yīng)用  　7.3  輔酶Q10分布  　7.4  輔酶Q10生物合成途徑  　7.5  輔酶Q10主要生產(chǎn)方法及其現(xiàn)狀   　7.5.1  生物組織提取法   　7.5.2  化學(xué)合成法   　7.5.3  植物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)法   　7.5.4  微生物發(fā)酵法  　參考文獻(xiàn)　第8章  輔酶Q10的提取  　8.1  儀器和試劑  　8.2  輔酶Q10提取方法的確定    　8.2.1  提取溶劑的選擇    　8.2.2  超聲波提取輔酶Q10的均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)    　8.2.3  不同提取方法對(duì)輔酶Q10提取率的影響  　8.3  小結(jié)  　參考文獻(xiàn)　第9章  輔酶Q10的定量檢測  　9.1  高效液相色譜測定輔酶Q10    　9.1.1  高效液相色譜條件    　9.1.2  結(jié)果和討論    　9.1.3  方法確認(rèn)  　9.2  液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測定輔酶Q10    　9.2.1  液相色譜-質(zhì)譜條件    　9.2.2  標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備    　9.2.3  回收試驗(yàn)    　9.2.4  結(jié)果和討論    　9.2.5  方法確認(rèn)  　9.3  液相色譜和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜的比較  　9.4  小結(jié)  　參考文獻(xiàn)　第10章  輔酶Q10含量的季節(jié)變化及低溫脅迫對(duì)其含量的影響  　10.1  材料和方法    　10.1.1  材料    　10.1.2  方法  　10.2  結(jié)果和討論    　10.2.1  不同品種煙葉輔酶Q10含量差異    　10.2.2  煙草在生長期內(nèi)輔酶Q10含量動(dòng)態(tài)變化    　10.2.3  低溫脅迫對(duì)煙葉中輔酶Q10含量影響  　10.3  小結(jié)  　參考文獻(xiàn)　第11章  輔酶Q10的分離與純化研究  　11.1  儀器、試劑與材料  　11.2  實(shí)驗(yàn)方法    　11.2.1  輔酶Q10TLC定性分析    　11.2.2  輔酶Q10HPLC定量分析  　11.3  結(jié)果和討論    　11.3.1  輔酶Q10的提取    　11.3.2  提取物皂化反應(yīng)    　11.3.3  硅膠柱層析純化輔酶Q10    　11.3.4  重結(jié)晶純化輔酶Q10  　11.4  小結(jié)  　參考文獻(xiàn)縮寫附錄  附錄A  茄尼醇不同純化階段的高效液相色譜圖  附錄B  茄尼醇成品的高效液相色譜圖  附錄C  茄尼醇成品的紫外吸收光譜圖  附錄D  茄尼醇成品的紅外光譜圖  附錄E  茄尼醇成品的質(zhì)譜圖  附錄F  茄尼醇成品的1H核磁共振譜圖  附錄G  茄尼醇提取和純化中間試驗(yàn)設(shè)備

章節(jié)摘錄

插圖：

編輯推薦

《煙草中的茄尼醇和輔酶Q10(英文版)》對(duì)其他植物提取物的分離純化具有借鑒作用，對(duì)我國植物提取物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有啟示意義。

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