第36卷，第7期 2016年7月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.36,No.7:pp2082-2088
July,2016
胡椒生物碱提取、几何结构以及红外光谱的研究李鑫"，史金儒”，羊梦诗"，鲁焱"，陈亮"，曹华茹12*
1.浙江农林大学工程学院，浙江临安311300
2.浙江省林业生物质化学利用重点实验室，浙江临安311300 3.郑州大学生命科学学院，河南郑州450001
摘要以海南胡椒果为原料，95%乙醇溶液为溶剂，采用回流法提取胡椒生物碱。通过调节pH值除去胡椒酸，乙醛除去脂溶物，用丙酮为溶剂重结晶纯化胡椒生物碱，并用高效液相色谱仪检测其纯度，以及对胡椒生物碱进行了红外光谱表征。同时运用密度泛函B3LYP/6-31G(d，p)方法，对胡根生物碱的结构进行优化、频率和能量的计算，得到四种构型(构型I胡椒碱、构型Ⅱ异胡椒碱、构型Ⅱ异胡椒脂碱和构型IV胡椒脂碱)的64种构象的稳定结构，并利用吉布斯自由能计算常温(298.15K)下四种构型分子体系稳定构象的热力学平衡分布。并对实验红外光谱与理论红外光谱的特征峰进行了对比。结果表明，所提取的胡生物疆主要以构型I中的构象1结构存在，即胡椒碱结构；经纯化后得到胡椒碱含量为7%，纯度达99%，经分析建立的胡椒生物碱提取、分离和纯化方法效果良好，建立的胡椒生物碱模型能与实验结果相吻合。该研究对
指导胡椒生物碱的提取、结构模型的建立、表征和应用有重大意义。关键调胡椒生物碱；分离纯化；结构模型；热力学分布；红外光谱
文献标识码：A
中图分类号：0641，0656.4
引言
胡椒作为重要的热带香辛料植物，在各种方面都广泛的应用1-2]，1951年初就引进到我国海南琼海县和兴隆都有华侨农场种植"}，胡椒果不仅可以做成许多药剂，而且胡中的胡椒由于独特的性质，药用价值更大，具有抗菌杀虫[5]、抗氧化[5-9]、治疗腹泻[0-12]、抗抑郁症13-14]、增强免疫[15-16]和抗瘤[17]等功效。胡椒果中的主要成分为生物碱，挥发性油脂，蛋白质类，树脂油脂质，矿物成分和淀粉等18-19 其中，胡椒碱是从胡椒中提取、分离后得到的最具有实用价值的成分。胡根碱的药用价值主要归功于分离得到含啶的生物碱成分。在抗肿瘤作用方面，胡撤碱有者独特的功效口汀。实验证明，在患有黑色素肿瘤的细胞上，胡椒碱可有效的抑制基质金属蛋白的产生，抑制NF-kappaB，CREB，c Fos，ATF-2以及导致炎症的细胞因子的表达]胡椒碱可降低促进肿细胞增殖物质和多腰类的合成，其原理是保护蛋白质不受损伤，又有效抑制肿瘤细胞的增殖21]。Sunila 等2证明胡椒碱可以抑制埃利希氏腹水癌细胞和腹水淋巴
收稿日期：2015-04-24，修订日期：2015-08-16
D0I: 10, 3964 /j. issn. 1000-0593 (2016 )07-2082-07
瘤的细胞毒作用，抑制肿瘤的产生，还可增加Balb/c小鼠的白细胞和血小板数量。胡椒碱还可增加药物的生物利用度，但其原理仍不明确，Khajuria等认为可能与改变膜质的动力学，或改变肠道中某些酶的构型，而促进药物的利用价值，
胡椒生物碱的提取包括有溶剂提取法[24-25]，酸水提取法[3]，超声波提取法]，微波提取法[8]，超临界流体二氧化碳提取法2}，超声波离子液体提取法[30]等。提取的胡椒生物碱按结构可分为4种构型异构体[31-32]，胡椒碱是从胡椒中提取的这4类生物碱中活性最强，最具医用价值的。林子敬等3-37用密度泛函理论对多种氨基酸的构型性质，构型平衡分布，红外光谱性质和分子内相互作用进行了详细研究。于文博等[8-411分析了五种类型的二肽分子构型的性质，氨基酸与二肽稳定构型的相关性以及对比了理论计算和实验的红外光谱图，通过新找到的构型完善前期实验结果的解释。本研究组前期运用密度泛函理论方法对寡肽链、低聚壳聚糖和丙烯睛单体4的几何结构、红外光谱、态密度和电子性质等物理化学属性进行了研究，
本文以95%的乙醇溶液为溶剂，采用溶剂提取法中的回
基金项目：国家自然科学基金项目(51103136)和浙江省大学生科技创新活动计划(新苗人才计划)项目(2014R412010)资助
作者简介：李鑫，1991年生，浙江农林大学高分子材料与工程专业本科生
*通讯联系人
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