莱菔素是从萝卜种子中分离得到的、具有抗癌活性的异硫氰酸酯类化合物,它可以在诱导II相酶的同时抑制I相酶的活性。莱菔素的抗癌、抗氧化和抗菌等生理活性已经吸引了越来越多的科学家对其进行研究。本实验室前期建立了批量制备高纯度莱菔素(>95%)的生产工艺。但在研究过程中发现即使将纯度大于95%的高纯度莱菔素样品放置于4℃或-20℃的温度下储存,莱菔素仍然会发生降解。这对莱菔素后期的应用造成了很大的困难。本论文系统考察了高纯度莱菔素以及莱菔素在水溶液和不同溶剂中的稳定性,重点研究了莱菔素在水中及各种溶剂中的降解机制,并根据莱菔素储存过程中的降解机制,建立了提高莱菔素储存稳定性的方法,为其应用打下了良好的基础。主要研究内容如下：一、系统地研究了莱菔素在水溶液中的稳定性。重点考察了光照、温度和pH值等参数对莱菔素在水溶液中稳定性的影响。光照实验结果表明莱菔素并不是光敏性物质,在储存过程中不需要进行避光操作。莱菔素在温度和pH值较低时,稳定性较高,随着水溶液温度和pH值的升高,莱菔素的降解速率逐渐加快。降解动力学模拟结果表明莱菔素在不同pH值不同温度溶液中的降解均符合一级反应,并且莱菔素在不同pH值溶液中的降解符合阿伦尼乌斯方程。模型方程的建立可以很好的预测在不同条件下莱菔素水溶液的降解情况二、研究了莱菔素在水中的降解机制。借助高分辨液质色谱仪、元素分析仪,核磁、红外分析降解产物发现,莱菔素样品中的含水量对高纯度莱菔素的储存稳定性起着至关重要的作用。莱菔素样品中残留水的氧原子可以与莱菔素官能团中活泼碳原子生成胺类化合物,胺类化合物进一步进攻异硫氰酸根中的碳原子生成一种结合物。三、研究了莱菔素在不同溶剂中的稳定性及降解机理。莱菔素在提取、储存及应用过程中经常会接触到不同的溶剂,因此,莱菔素在不同类型溶剂中的稳定性考察显得尤为必要。实验结果表明莱菔素在非质子溶剂如乙腈、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮等中比较稳定,而在质子溶剂甲醇、乙醇等中稳定性较差。这是因为醇羟基中的氧原子易于与莱菔素官能团中的活泼碳原子反应生成R-C(=S)-O-R1,在醇中R-C(=S)-O-R1可以进一步转换生成R-C(=O)-S-R1。四、研究了提高莱菔素稳定性的方法。本论文采取了将莱菔素粉末化、降低莱菔素样品中的含水量和降低储存温度等措施降低莱菔素样品中水对莱菔素稳定性的影响。第一种方法是利用喷雾干燥技术,分别以麦芽糊精、羟丙基p环糊精、牛血清白蛋白、大豆分离蛋白、壳聚糖为膜材制备了莱菔素微囊粉末,并且对各莱菔素微囊的表面形貌、包埋率和载药率等进行了表征。在37℃储存4周的热稳定性试验中,相比未包埋的莱菔素,麦芽糊精和羟丙基β环糊精载药微囊可以将莱菔素的残留率由33.68%提高到了68%左右。第二种方法是将莱菔素样品放于含有无水P205的真空干燥箱中保存,12个月莱菔素仪降解了3%左右,是目前最简单有效的储存莱菔素的方法。在实际应用过程中,我们可以将样品放置于安瓿瓶中储存。第三种方法是降低储存温度,当莱菔素放于-80℃的冰箱或者液氮中储存时,储存3个月莱菔素不降解。第四种方法是降低莱菔素样品中的水活度,将莱菔素放于PEG400中储存5周,发现莱菔素的残留率由78.45%提高到了93.03%。最后一种方法是降低莱菔素与水的接触,选取含水量相对较低的食用油,实验发现食用油均能提高莱菔素的稳定性,其中,大豆油将莱菔素在5周26℃的稳定性由78.45%提高到了95.95%。本论文的研究成果为莱菔素在提取制备、储存及临床应用中的研究奠定了基础。