题目：石榴皮多糖的提取、分离和纯化研究

石榴是石榴科石榴属中唯一一种作为果树栽培的植物，石榴皮是中国的中草药之一。国内外大量的研究证实石榴皮中含有多种化学成分，如氨基酸、多糖、生物碱等。药理研究发现，石榴皮的提取物有降低部分疾病风险的功能，如癌症、炎症和神经退化，其原因是石榴皮提取物中含有多种生物活性物质。因此，对石榴皮中活性成分的研究和有效利用将对人类的健康以及废弃物的回收利用有着重要的意义。


本论文包括绪论和研究报告两大部分：


第一部分：绪论


首先对石榴做了简要的概述；其次概述了有关石榴皮化学成分的研究；接着从提取技术、分离纯化技术和应用研究三个方面对植物多糖进行综述；然后阐述了表面活性剂作为提取溶剂的研究；最后阐述了高速逆流色谱仪的分离原理、特点、两相溶剂体系的选择和应用。


第二部分：研究报告


根据研究内容将该部分分为三章：石榴皮多糖提取工艺研究；高速逆流色谱法分离纯化石榴皮多糖；石榴皮多糖结构的初步鉴定。


1. 石榴皮多糖提取工艺研究


聚乙二醇作为一种环境友好型溶剂，结合超声微波辅助提取技术首次应用到多糖的提取当中。与传统的提取溶剂相比，聚乙二醇对多糖有着较高的提取效率和沉淀效果，尤其是聚乙二醇400（PEG400）。根据单因素实验确定了影响石榴皮多糖提取的主要因素（微波功率、PEG400浓度和液料比），然后用响应表面法优化石榴皮多糖的提取条件，确定提取石榴皮多糖的最佳条件为：微波功率为365 W，PEG400浓度为30 %和液料比为20 mL/g，平行三次实验得到石榴皮多糖的提取率为7.94 ± 0.03 %，这一结果要比以水为溶剂的提取率高约25 %，用苯酚-硫酸法对粗提的石榴皮多糖中多糖的含量测定结果为6.56 ± 0.01 mg/g。


2. 高速逆流色谱法分离纯化石榴皮多糖


双水相溶剂体系在生物活性物质的分离中扮演着重要的角色。在该研究中，首先根据相图、相比和成相时间初步确定了双水相溶剂体系，然后根据目标化合物在初步确定的双水相溶剂体系中的分配情况，确定应用于高速逆流色谱分离纯化石榴皮多糖的双水相溶剂体系，最终确定的溶剂体系为20%PEG400-16% Na2SO4 - 64%H2O（w/w/w）。在分离纯化石榴皮多糖的过程中，用该体系的上相为固定相，下相为流动相，主机转速为800 rpm，流动相流速0.8 mL/min和分离温度30 oC。在以上条件下，用高速逆流色谱法从0.4 g石榴皮多糖提取物中成功分离获得10.7 mg PGP-1，4.7 mg PGP-2和15.6 mg PGP-3。


3. 石榴皮多糖结构的初步鉴定


通过凝胶渗透色谱法确定PGP-1，PGP-2和PGP-3三种石榴皮多糖的分子量分别为13210，2584和2459 Da。气相色谱-质谱联用技术确定PGP-1中含有木糖（12.4 %）、核糖（10.1 %）和葡萄糖（77.5 %），组成PGP-2的单糖只有甘露糖一种，组成PGP-3的单糖有核糖（51.4 %）、甘露糖（26.7 %）和葡萄糖（21.9 %）。红外光谱和核磁共振谱图共同证明PGP-1是含有α-型和β-型两种糖苷键的吡喃型多糖化合物；PGP-2为β-型糖苷键的吡喃环多糖化合物；PGP-3是以β-型糖苷键为主的吡喃型多糖化合物，同时含有α-型糖苷键。


本文首次对石榴皮多糖进行研究，提取、分离纯化后得到三个组分的多糖，并对其结构做了初步的鉴定。该研究证明了PEG400对多糖有着较好的提取效率，也表明相图可以用于高速逆流色谱两相溶剂体系的选择，且基于低聚合度的聚乙二醇和无机盐所组成的双水相溶剂体系可以应用于高速逆流色谱中，有效的分离纯化多糖化合物。这一工作不仅为石榴皮多糖的进一步研究与开发利用奠定了基础，同时也发展了低聚合度聚乙二醇和无机盐所组成的双水相溶剂体系和高速逆流色谱方法。