- 课题背景
虾青素是一种酮式类胡萝卜素，结晶呈现为暗紫棕色，化学名称3, 3′-⼆羟基-4, 4′-⼆酮基-beta;，beta;′胡萝卜素，含有 2 个羟基(-OH)和 2 个酮基(C=O)，具有四种异构体。其中，以全反式异构体最为常见。[1]虾青素广泛存在于生物界中，能天然合成虾青素的藻类包括雨生红球藻、红法夫酵母和小球藻。不同来源的虾青素，其各种对映异构体的含量也不同。其中雨生红球藻是自然界中天然虾青素含量最高的生物来源。[2]虾青素有多种结构形式,具有抗氧化、抗炎、预防动脉粥样硬化、抗肿瘤等生物活性,在食品、药品、饲料添加剂以及化妆品领堿都具有广阔的应用空间。但由于天然虾青素分子中具有碳碳双键，羰基与羟基，在光、热氧等条件下，易发生异构化或降解，因此其化学性质非常不稳定[3]。而现如今的提取方法有碱提法、油溶法、有机溶剂法、超临界 C02萃取法、酶解法、发酵法以及其他新技术辅助法等[4]，但是有些有机溶剂能使提取出来的虾青素分子发生结构变化，破坏其稳定性，而微波和超声提取法产生的热效应，与氧共同作用改变虾青素分子中的羟基和羰基，使其分子结构变化，失去活性，从而影响提取效果，以及在虾青素贮存过程中氧气和光照也会使虾青素降解失活[5]。本课题主要研究的是光照、温度以及超声等因素对于虾青素稳定性的影响，探究其影响规律，从而为虾青素的提取和贮存提供一些参考。
- 要解决的问题
本文主要解决的问题是探究光照、温度、超声等因素对虾青素稳定性的影响，探究各个因素对虾青素稳定性的影响规律，为虾青素的提取和贮存提供参考。
- 可行性分析
虾青素分子结构中有多种异构体，金兴江、吴月婵等[6]对虾青素的三种异构体进⾏分离并对各⾃生物活性进行考察比较，最终认为虾青素顺式异构体的活性⾼于全反式。雷凤爱[7]在对雨生红球藻中的虾青素进行分离纯化时，采用HPLC-MS 联用的方法对虾青素进行分析，最终结果表明从雨生红球藻中国纯化出的虾青素纯品中含有三种异构体。以上分析研究均只分离了全反式、9-顺和 13-顺式虾青素，对 15-顺式虾青素异构体并⽆涉及。此外，在对虾青素⼿性异构体的研究中，张澍等[8]建立了⼀种高效液相⾊谱⼿型拆分法来分析虾青素中光学异构体含量，结果准确可靠，稳定性良好。国外关于虾青素异构体拆分的⽅法也有报道，但是多集中于对全反式虾青素及虾青素⼿型异构体拆分的研究。Claudia Grewe 等[9]采用反向⼿性柱Chiralcel OD-RH 对全反式虾青素的 3 种旋光异构体进⾏拆分。Abu-Lafi 和Turujman[10]采用 Pirkle L-亮氨酸⼿性柱，以正⼰烷-异丙醇-水作为流动相对虾青素不同⼿型异构体进行洗脱分离。本课题中对虾青素异构体的分离主要从几何异构体分离的角度出发，通过高效液相色谱，将虾青素的四种几何异构体完全分离，分析方法稳定可靠，重复性好。在此基础上，本课题将采用光照，紫外灯照射等方法，测定不同的光照对虾青素稳定性的影响，以及高效液相图谱的变化，并探究不同光照时间对稳定性的影响规律，利用超声发生器对虾青素样品进行超声处理，参考高效液相探究超声对虾青素稳定性的影响，并探究不同功率、不同处理时间对稳定性影响的规律，利用恒温水浴对虾青素样品进行加热处理，参考高效液相，探究加热对虾青素稳定性的影响及加热时间、温度等对其稳定性的影响规律。
- 研究方法和内容
本研究的主要内容是探究光照、温度以及超声对虾青素稳定性的影响及其影响规律。
主要方法如下：（1）标准曲线的绘制：精密称取虾青素标准品 22.4mg 于 10mL 棕色容量瓶中，用⼆氯甲烷溶解稀释至刻度，摇匀；精密移取 1.0mL 该溶液⾄ 25mL 棕⾊容量瓶中，并用甲醇稀释至刻度；将稀释后的溶液用甲醇按⼀定浓度梯度继续稀释，摇匀后进液相。以峰面积为纵坐标，虾青素浓度为横坐标绘制标准曲线。
将不同浓度梯度的虾青素溶液留样用紫外分光光度计测得其相应的紫外吸光度，以吸光度为纵坐标，虾青素浓度为横坐标绘制标准曲线。
- 加热对虾青素稳定性的影响：精确移取 10mL 虾青素样品溶液于棕色容量瓶中，并将它们置于 60℃恒温水浴中分别加热 0.5h、1h、2h、4h、6h、8h；冷却⾄室温后⽤甲醇定容⾄刻度，摇匀，进高效液相色谱进行分析，考察加热对虾青素稳定性的影响。每个实验重复测定 3 组。
- 超声对虾青素稳定性的影响：探针式超声：精确移取 10mL 虾青素样品溶液于大口样品管中，将超声发生器的探针插入虾青素液⾯以下合适深度，超声功率分别设为 200W、300W、500W，每组中样品超声时间分别为 0.5h、1h、2h。冷却定容⾄刻度，进⾼效液相⾊谱进⾏分析，考察探针式超声下不同超声功率和超声时间对虾青素稳定性的影响。每个实验重复测定 3 组。
- 工作计划
2月28日—3月17日：完成文献查阅、开题报告等前期工作。
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