正交优化微波辅助提取柿子叶中的β-胡萝卜素工艺研究

以柿子叶为原料,采用微波辅助法提取柿子叶中的β-胡萝卜素.在单因素的基础上,通过正交试验对工艺条件进行了优化.结果表明,最佳提取工艺条件为：微波温度25℃,微波时间60 s,液料比17∶1 mL/g,微波功率500W.在此最佳条件下β-胡萝卜素提取率可达31.25％.     

A Study of the Cis—Trans Isomers of β—Apo—12′—Carotenal By Resonance Raman Spectroscopy at Low Temperature

Resonance Raman spectroscopy is a powerful technique to study the cis-trans configurations and the intermolecular interactions of carotenoids bound to pigmentprotein complexes^[1,2].In the present invertigation,we studied a set of cis-trans isomers of β-Apo-12′－carotenal,the conjugated chain of which has a length in -between those of β-carotene and retinal,to examine whether the configurational key Raman lines which have been established for β-carotene are still valid for β-Apo-12′-caotenal^[3]     

合成斑蝥黄的工艺改进

以碘为催化剂,硫酸氢钾为调酸剂,β-胡萝卜素在氯酸钠氧化下通过固相研磨合成了斑瞀黄,收率77%.其结构经1H NMR,13C NMR和MS谱确证.     

碳碳双键法研究萝卜不同部位的β-胡萝卜素含量分布

β-胡萝卜素广泛存在于植物体中,是典型的线性多稀分子,具有重要的生物功能。由于β-胡萝卜素是碳碳单、双键(C-C,C=C)交替的短链共轭多稀分子,含有大量离域的π电子,具有重要的光电特性。根据Andreas等对拉曼散射强度的研究,当激发光波长落在分子的电子吸收带时,会产生共振拉曼效应,能使拉曼光谱强度提高106倍。利用共振拉曼光谱技术,测量了β胡萝卜素分子及胡萝卜、青萝卜、白萝卜肉质直根不同部位其拉曼光谱,发现含β-胡萝卜素较高的胡萝卜的拉曼光谱与β-胡萝卜素的吻合很好。Gellerman等研究表明,样品浓度与拉曼峰强成正比关系,从拉曼光谱中容易发现三种萝卜的光谱强度纵向根头到主根及横向表皮到根芯逐渐降低,且青萝卜和白萝卜拉曼光谱强度都很低,并在碳碳单键的振动峰处发生峰劈裂。分别计算了碳碳单键和碳碳双键与碳氢键拉曼强度比,三种萝卜的I_CC/I_C-H随着测量部位(横向和纵向)的不同变化幅度接近：胡萝卜的表皮和根芯纵向的变化率分别为A₁=0.213 3和A₂=0.215 9,青萝卜表皮外和里的变化率分别为B₁=0.219 1和B₂=0.211 4,白萝卜表皮外和里分别为D₁=0.223 9和D₂=0.224 1;而对于I_C-C/I_C-H随着测量部位不同其变化率相差很大：胡萝卜的变化率a₁=0.212 1和a₂=0.232 4,青萝卜的变化率b₁=0.263 5和b₂=0.268 7,白萝卜的变化率d₁=0.369 0和d₂=0.304 9。对比发现三种萝卜的碳碳单键与碳氢键振动强度比随着测量部位的不同变化幅度相差很大,而从碳碳双键与碳氢键振动强度比发现三种萝卜中不同部位的β胡萝卜含量有相似的分布。这是由于青萝卜和白萝卜中β-胡萝卜素的含量少, 随着测量部位的不同C-C伸缩振动峰发生峰劈裂, 即在1 130和1 156 cm-1处出现两个振动峰, 经过计算和分析这两个峰都属于碳碳单键的伸缩振动峰, 且随着β-胡萝卜素含量的减少C-C整体的强度降低, 劈裂的新峰峰强度却有增加的趋势, 这使得原峰位的峰强度大幅度降低, 这与计算I_C-C/I_C-H的结果一致,不同品种的萝卜中β-胡萝卜素含量随测量部位的不同变化幅度截然不同。因此, 当样品中β-胡萝卜含量较少时,利用C=C振动峰峰强度同时分析样品不同部位的β-胡萝卜素含量分布变化会更准确。同时,研究和了解萝卜中不同部位β-胡萝卜素的含量为日常消费和膳食营养提供了很好的理论依据。     

利用二次谐波在体分析番茄中的番茄红素和β-胡萝卜素含量

番茄中含有番茄红素和β-胡萝卜素两种重要的营养成分.两种成分的主要拉曼光谱基团相同,利用基频很难在体将两种成分区分开.应用激发波长为514.5 nm的激发光恰好处在番茄红素和β-胡萝卜素主要吸收带的半高宽范围内,因此能够发生共振拉曼效应.利用共振拉曼光谱技术,通过在体测量番茄中的番茄红素和β-胡萝卜素C=C碳碳共轭双键伸缩振动的二次谐波,用软件获得每种成分光谱的积分强度而得到番茄红素和β-胡萝卜素的含量,为在体检测同种基团成分含量提供一种方法.     

溶剂折射率对β-胡萝卜素拉曼散射截面的影响

以环己烷的1444 cm^-1拉曼线为内标,采用5145 nm激发光分别测量了β-胡萝卜素的C=C双键（1520 cm^-1）和C—C单键（1155 cm^-1）振动模式下在不同折射率溶剂中的拉曼散射截面,结果表明随溶剂的折射率增加β-胡萝卜素在两种振动模式下拉曼散射截面都增加.利用色散力和共振拉曼理论解释了在不同折射率溶剂中β-胡萝卜素散射截面的差异. 关键词： 拉曼散射截面 β-胡萝卜素 色散力 共振拉曼     

飞秒时间分辨拉曼光谱用于研究β-胡萝卜素单重激发态内转换和振动弛豫过程

搭建了飞秒时间分辨受激拉曼光谱(FSRS)装置，并用于研究全反式β-胡萝卜素单重电子激发态超快内转换和振动弛豫过程.基于三脉冲“抽运-探测”方案搭建的时间分辨受激拉曼光谱装置同时实现了150fs的时间分辨率和23.7cm^-1的光谱分辨率，光谱检测范围为300—4000cm^-1.对全反式β-胡萝卜素电子激发态的飞秒时间分辨拉曼光谱研究表明，β-胡萝卜素被激发到S₂态后，经由寿命约为0.3ps的中间态S_X态实     

蒽醌衍生物与β-胡萝卜素自由基抗氧化协同作用的研究

在均相体系中利用紫外光谱法,研究了偶氮二异丁睛(AIBN)引发的亚油酸(LH)过氧化反应,发现蒽醌(AQ)、1,2-二羟基-9,10-蒽醌(AQ1,2-OH)、1,8-二羟基-9,10-蒽醌(AQ1,8-OH)和β-胡萝卜素(β-C)对LH过氧化均有抑制作用,并表现出协同效应．膨胀计法研究表明AQ,AQ1,2-OH,AQ1,8-OH和β-C对AIBN引发的苯乙烯自由基本体聚合均有阻聚作用,并发现AQ,AQ1,2-OH和AQ1,8-OH与β-C间存在明显的协同阻聚作用．     

茜素与β-胡萝卜素自由基抗氧化和一氧化氮释放 的研究

在均相体系中利用紫外吸收光谱法,研究了偶氮二异丁睛(AIBN)引发的亚油酸(LH)过氧化反应,发现茜素(Alz)和β-胡萝卜素(β-C)对LH过氧化均有抑制作用,并表现出协同效应。膨胀计法研究表明Alz和β-C对AIBN引发的苯乙烯自由基聚合有阻滞作用,发现Alz与β-C间存在明显的协同阻、缓聚作用。通过在培养的人脐静脉内皮细胞中的研究表明,Alz可促使内皮细胞释放一氧化氮(NO),其作用比乙酰胆碱(Ach)更为显著。     

生物抗氧化剂作用的微环境效应和协同效应

简要总结了作者研究组过去15年中在国家自然科学基金委员会资助下在生物抗氧化剂作用的机理、微环境效应及协同作用方面的研究工作。