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超临界CO2萃取当归中藁本内酯工艺条件研究



全 文 :表 2  L9 ( 34 )正交设计表
试验号 A B C 指标 (组分个数 )
1 1 1 1 4
2 1 2 2 3
3 1 3 3 2
4 2 1 2 5
5 2 2 3 4
6 2 3 1 4
7 3 1 3 8
8 3 2 1 6
9 3 3 2 5
2. 2. 3 优化展开剂的应用:取按文献方法 [6 ]制备的
1份苦豆子提取物 ,采用优化的展开剂展开 ,结果见
图 1-C。
3 讨论
  优化试验时 ,展开前饱和 10 min,展距 8 cm,约
20 min, 8种主要生物碱即能达到分离。
优化展开剂分离苦豆子提取物时 ,由于涉及到
量及高效薄层板精密度 ,因此只分离出 6种已知生
物碱 ,同时出现 5个其他成分的斑点 ,具体原因有待
进一步研究。
参考文献:
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超临界 CO2萃取当归中藁本内酯工艺条件研究
黄宝华 ,张   周晓辉* ,彭兰乔
(广东工业大学轻工化工学院 ,广东 广州  510090)
  当归 Angel ica Sinensis ( Oliv . ) Diels为伞形科
植物 ,有补血活血 ,调经止痛等功效 ,美誉为“妇科要
药 ,血中圣药” ,用于心血管系统、消化系统、内分泌
系统和免疫系统等疾病的治疗。 其提取物中含有多
种易挥发的物质 ,目前已知其挥发油成分有 38
种 [1 ] ,而含量较高的为藁本内酯是主要活性成分之
一 ,具有解痉止痛、平喘等作用 [2 ]。 本实验采用超临
界流体萃取法 ( SFE)对藁本内酯 ( ligustilide )的提
取条件进行了正交试验研究。
1 仪器与药品
美国 ISCO 100DX, 100D注射泵 , SFX2-10M
超临界萃取器。 北分 -Varian SP-3400气相色谱仪 ,
HP6890 GC /HP 5973 M SD气质联用仪。
当归头片购自广州市药材公司 ,产地甘肃。藁本
内酯对照品: 参照文献 [2 ]从当归中索氏提取 ,经硅胶
柱多次层析分离纯化 ,经 GC /M S鉴定。无水乙醇、
石油醚等溶剂均为分析纯 ,气相色谱定量内标物正
十八烷为色谱纯。
2 方法与结果
2. 1 提取方法:准确称量已在 40℃干燥并粉碎的
当归粉 ( 20~ 40目 ) 0. 5 g于萃取仓中 ,设定萃取温
度、压力 ,设定限流管温度 90℃。待系统达到设定萃
取温度 ,打开 CO2钢瓶总阀 ,系统压力平衡时 ,开始
萃取 ,同时记下起始 CO2消耗量 ,当达到预定值时 ,
停止萃取。产品以盛有无水乙醇的 5 mL具塞刻度
试管吸收 ,萃取结束后以无水乙醇定容至 5 mL,摇
匀 , GC /M S定性 , GC定量测定藁本内酯的含量。
2. 2 正交试验法:为了找到超临界 CO2萃取当归
中藁本内酯的较佳工艺条件 ,我们选用不同萃取温
度、压力、 CO2消耗量作为考察因素 ,每个因素各取
3个水平 (表 1) ,采用 L9 ( 34 )正交表进行试验 ,以藁
本内酯的收率为考察指标 ,结果见表 2。进行统计学
处理 ,方差分析见表 3。
  从表 2, 3可知 ,各因素对萃取效果影响大小次
序为萃取温度 ( A)> 压力 ( B)> CO2消耗量 ( C)。 表
3结果表明 A因素各水平间差异具有显著性。 CO2
消耗量在所考察范围内影响很小。 各因素最佳水平
组合为 A2 B2 C3。
·514· 中草药  Ch inese Tradi tional and Herbal Drugs  2002年第 33卷第 6期
收稿日期: 2001-09-16
作者简介:黄宝华 , ( 1963-) ,女 ,福建南安人 ,副教授 ,硕士 , 1984年获北京大学化学系学士学位 , 1989年 ,获暨南大学化学系色谱分析专
业硕士学位 ,主要从事分析化学、天然产物提取等的研究。 Tel: 020-37626613  E-mai l: huangbaoh@ 163. com
* 本校实验研究中心
表 1 正交试验因素水平
水平
因  素
萃取温度 (℃ )
A
萃取压力 (M Pa)
B
CO 2消耗量 ( m L)
C
1 35  30  10
2 40  35  15
3 45  40  20
表 2 正交设计方案和实验结果
试验号 A B C 藁本内酯量
( mg)
收率
(% )
1 1 1 1 0. 969 0. 194
2 1 2 2 1. 17 0. 233
3 1 3 3 1. 11 0. 222
4 2 1 2 1. 35 0. 270
5 2 2 3 1. 70 0. 340
6 2 3 1 1. 66 0. 333
7 3 1 3 1. 16 0. 232
8 3 2 1 1. 29 0. 258
9 3 3 2 1. 38 0. 276
K1 0. 216 0. 232 0. 262
K2 0. 314 0. 277 0. 260
K3 0. 255 0. 277 0. 265
R 0. 098 0. 045 0. 003
表 3 方差分析表
方差来源 差平方和 自由度  方差 F值  P
A    0. 014 6 2 0. 007 3 21. 74 < 0. 05
B 0. 004 0 2 0. 002 0 6. 03
C 0. 000 04 2 0. 000 02 0. 06
误差 0. 000 7 2 0. 000 3
总和 0. 019 3 8
  F 0. 05 ( 2, 2)= 19. 00, F0. 01 ( 2, 2)= 99. 00
2. 3 单因素试验: 经过反复试验 ,发现结果 CO2消
耗量≥ 30 mL时 , C因素对萃取结果有明显影响 ,原
C因素的水平设置过低 ,故我们再用单因素试验法
考察 CO2消耗量的影响。 固定温度 40℃ ,压力 35
MPa ,改变 CO2消耗量 ,进行比较 (见表 4)。
表 4  CO2消耗量影响
试验号 CO2消耗量 ( m L) 藁本内酯量 ( mg) 收率 (% )
1 30 1. 77 0. 354
2 35 1. 98 0. 396
3 40 2. 33 0. 466
4 45 2. 13 0. 426
5 50 2. 11 0. 422
6 60 2. 02 0. 404
7 80 1. 57 0. 313
  可见随着 CO2消耗量的增大 ,收率逐渐增加 ,
在 40 mL达到最大值 , > 40 m L收率反而下降。这
可能是由于 CO2消耗量的增加使藁本内酯与溶剂
形成气溶胶随 CO2气化挥发损失。 因此 ,我们在不
同的 CO2消耗量条件下 ,采用冰水浴收集产品与室
温收集进行比较实验 (表 5)。
表 5 室温收集与冰水浴收集结果比较
试验号 CO2消耗量
( mL)
室温收集收率
(% )
冰水浴收集收率
(% )
1 40 1. 10 1. 24
2 50 0. 980 1. 34
3 60 0. 956 1. 37
4 70 0. 799 1. 35
5 80 0. 610 1. 32
  表 5结果表明 , CO2消耗量在 40~ 80 m L范围
内 ,冰水浴收集的收率明显高于室温收集 ,≥ 50 mL
收率基本稳定 , 60 mL时有最大收率。
3 小结与讨论
3. 1 根据以上实验 ,可确定当归中藁本内酯的超临
界 CO2萃取工艺条件: 萃取温度 40℃ ,萃取压力 35
M Pa, CO2消耗量 60 mL,冰水浴收集产品。
3. 2 萃取温度与收集温度对收率有显著影响。当温
度升高 ,超临界流体的密度下降 ,使萃取力降低 ,而
温度升高会使样品的组分更易挥发 ,对萃取有利 ,因
而应选择合适的萃取温度 ,使萃取处于最佳状态。冰
水浴收集产品与室温收集相比 ,可提高当归中藁本
内酯的收率 ,即低温收集可减少藁本内酯随 CO2气
化而挥发损失。
3. 3 藁本内酯极性低 ,正己烷对其溶解度高于乙
醇 ,吸收率更高 ,但收集过程中 ,随着 CO2气化 ,正
己烷挥发较快 ,须时时添加 ,消耗量较大 ,本实验采
用乙醇吸收产品。
3. 4 在萃取过程中 ,我们常常遇到带加热套的限流
管的堵塞问题 ,估计是当归中的部分粘性物质被同
时萃取出来所致 ,故须定期清洗。采用较低投料量更
有利于萃取的正常进行。限流管温度 90℃与 60℃
相比较不易堵塞。过低 CO2流量也易使限流管堵
塞。考虑以上堵塞问题 ,暂时没有采用文献报道的固
液收集法 [3 ]。
3. 5 实验过程中测得不同批次的当归中藁本内酯
含量差别较大 ,这与生药的产地、加工和贮藏有关 ,
故投料时应把好原料质量关。
致谢:广东省测试分析研究所吴惠勤、张桂英对
本项研究给予热情帮助 ,以此谨表谢忱。
参考文献:
[ 1 ] 李 菁 ,葛发欢 ,黄晓芬 ,等 . 超临界 CO2萃取当归挥发油的
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