索全伶教授(简介附后)主持的内蒙特色植物有效成分提取纯化及超细化研究项目荣获2007年度内蒙古自治区自然科学奖二等奖。
在崇尚回归自然的今天,随着化学药品抗药性及其毒副作用逐渐被人们所认识,来自天然植物的中、蒙药对人类健康的保护作用日益受到重视。天然植物中蕴含着大量药用有效成分,从天然植物中提取开发对人类健康有益的药用成分,将成为未来医药发展的重点。
本项目分别以杜氏盐藻、雨生红球藻、姜黄、红木种子、葡萄籽、紫草、决明子、黄芩及博落回根茎为原料,采用浸泡和萃取等提取方法,柱层析和重结晶等纯化技术,分别得到了天然胡萝卜素、虾青素、姜黄素、红木色素、原花色素、紫草色素、大黄素、黄芩甙、血根碱和白屈菜红碱等天然药用有效成分。利用显色反应、分光光度法、高效液相色谱(HPLC)技术,对有效成分进行了定性、定量分析。采用FTIR、UV-vis、MS、1H-NMR、13C-NMR等现代分析测试手段,对天然植物有效成分的组成和结构进行了表征。借助X-射线单晶衍射仪的方法,测定了天然姜黄素的分子及晶体结构。
基于液体雾化机理,自行设计和加工了一台带有预成膜二流式喷嘴的沉淀釜,并将该沉淀釜装配到二氧化碳超临界成核设备上,取得了良好的雾化效果。具有自主知识产权的二氧化碳超临界成核设备为完成天然产物有效成分超细化和微囊化提供了技术保证。
采用超临界流体强制分散溶液技术(SEDS)对天然胡萝卜素、虾青素、麻黄素、红木色素、大黄素、黄芩甙、血根碱、白屈菜红碱等有效成分进行了超细化研究,获得了这些有效成分的超细微粒。采用超临界流体快速膨胀技术(RESS)对紫草色素进行了超细化研究,获得了紫草色素的超细微粒。利用SEDS过程,分别以可生物降解的聚乙二醇(PEG)或L聚乳酸(L-PLA)为载体,对天然植物有效成分进行了包覆实验,获得了天然胡萝卜素、麻黄素、黄芩甙、大黄素、虾青素、血根碱及胡萝卜素与原花色素复合物的微囊。采用扫描电镜(SEM)及光学显微镜,分析了样品的尺寸、形貌和形态。利用粒度分析仪,测定了超细微粒平均粒径。利用高效液相色谱及分光光度法,分析、检测了包覆样品中有效成分的含量或纯度。
考察了超临界CO2流量、压力、温度、溶液流量及溶液浓度对超细微粒粒径的影响,探讨了溶液浓度、体系压力与温度对微囊形貌及微囊中有效成分含量的影响。建立了SEDS共沉淀制备微囊的物理模型,提出了在SEDS共沉淀中聚合物对有效成分的包覆机制。
通过本项目的实施,已形成一支学历结构合理、专业门类对口的学术研究队伍。本项目的研究成果,已被授权两项中国发明专利,到2007年,已在国内外核心期刊上发表22篇学术论文,其中13篇被SCI收录,12篇被EI收录,8篇被SCI、EI同时收录,全部被CA收录。研究成果有进一步的推广应用前景,本项目获2007年度内蒙古自治区自然科学奖二等奖。
附:索全伶教授简介
索全伶教授(图左一),1993年12月毕业于中国科学院兰州化物所,获得博士学位。1994年成为我校硕士研究生导师,2001年成为哈尔滨工业大学兼职博导,2004年被聘为我校博士研究生导师。曾任我校化工学院院长、教授、应用化学学科带头人。主要研究领域:金属有机化学物的合成和表征;天然产物的提取、纯化和超细化研究,其中主要从事的是超临界二氧化碳流体萃取和超细化研究;稀土配合物的合成和表征工作。
先后主持并完成的科研课题有:国家自然科学基金项目“内蒙古吉兰泰盐藻中胡萝卜素等有效成分的分离与鉴定”,中科院兰州化物所OSSO国家重点实验室基金项目和内蒙古自然科学基金项目“异核金属羰基簇合物的合成和结构表征”,内蒙古自然科学基金项目“等瓣相似原理在异核金属羰基簇合物合成中的应用”,内蒙古教育厅项目“气化模铸造新材料的研制与开发”和“氧化钕、氧化镝氟化过程物料与废液的分离及机理研究”,内蒙科委攻关项目“天然粗胡萝卜素提纯与精制的研究”。
2000年以来,主持完成的研究成果:“内蒙古吉兰泰胡萝卜素等有效成分的提纯与精制研究”项目,获内蒙古自治区2001年度科技进步一等奖;“气化模铸造(EPC)新材料的开发与应用”项目,获内蒙古自治区2004年度科技进步三等奖。其他四个项目通过内蒙科委组织的专家鉴定,分别获得内蒙古工业大学科技进步二、三等奖各一项,内蒙石化厅科技进步一、二等奖各一项。国家自然科学基金项目“内蒙古吉兰泰盐藻中胡萝卜素等有效成分的分离与鉴定”项目的完成,为兰太生物工程公司成功开发新产品“盐藻粉”奠定了技术基础。
在国内外重要学术刊物上发表论文共40余篇,其中15篇SCI源、EI源论文,五篇发表在全文收录的国外核心期刊上。获奖成果共6项(省部级1项),发明专利2项。目前承担的科研项目共9项(其中:国家级4项,省部级5项),支配科研经费共102万元。2004年被评为全国模范教师,内蒙古自治区十佳青年学科带头人,2003年被评为内蒙古自治区优秀专业技术人员,1999年进入内蒙古自治区“321”人才工程第一层次人选,并先后获得过内蒙古自治区第二界全区青年科技标兵,内蒙古工业大学科技工作先进个人和内蒙古工业大学学位与研究生教育先进工作者等荣誉称号。多年来他一直积极为自治区科技事业和经济发展作贡献,是自治区多个部门的评审专家,呼和浩特市新城区人大代表,并有多项社会兼职。 (校党委宣传部)
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