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双水相体系萃取分离杜仲叶中桃叶珊瑚甙的研究.pdf

双水相体系萃取分离杜仲叶中桃叶珊瑚甙的研究

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2012-10-31 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《双水相体系萃取分离杜仲叶中桃叶珊瑚甙的研究pdf》,可适用于自然科学领域

天然产物研究与开发NatProdResDev,:�文章编号:�()�����收稿日期:�����接受日期:���基金项目:湖南省教育厅重点项目(A)张家界市科技局项目()吉首大学研究生科研创新项目(JGY)*通讯作者Te:l��E�mai:lpengmjcom双水相体系萃取分离杜仲叶中桃叶珊瑚甙的研究彭�胜,彭密军*,卜晓英,伍�钢,胡文彬吉首大学林产化工工程湖南省重点实验室,张家界摘�要:建立了由高分子化合物聚乙二醇(PEG)与葡聚糖(D)形成的双水相体系萃取分离杜仲叶中桃叶珊瑚甙的新方法。考察了萃取体系相图,研究了PEGD质量分数、样品溶液加入量、pH值和温度等因素对双水相成相及桃叶珊瑚甙萃取率的影响。结果表明:PEG的质量分数为,D质量分数为、样品溶液加入量为g,温度为�,溶液pH为时,双水相体系对桃叶珊瑚甙有较高的萃取率,重复三次可达到,而且萃取得到的桃叶珊瑚甙产品的纯度达到,远远高于粗提物中的。关键词:桃叶珊瑚甙杜仲叶双水相体系萃取分离中图分类号:R�文献标识码:AExtractionandSeparationofAucubinfromtheLeaveofEucommiaulmoidesinAqueousTwo�phaseSystemPENGSheng,PENGMi�jun*,BUXiao�ying,WUGang,HUWen�bingKeyLaboratoryofHunanForestProductsandChemicalIndustryEngineering,JishouUniversity,Zhangjiajie,ChinaAbstract:AnewmethodtoextractandseparateaucubinfromtheleaveofEucommiaulmoidesOlivinaqueoustwo�phasesystemformedbymacromolecularcompoundPEGanddextranwasinvestigatedTheeffectofphasemapofextractionsystem,theadditionamountofsamplesolution,pHandtemperaturewereinvestigatedsystematicallyTheresultsshowedthatthebestATPSwascomposedofPEGandD,andadditionofsamplewasgat�,pHThehighestextractionratecouldreachtoafterthreetimesThecontentofaucubinintheextractfromliquidofaqueoustwo�phaseextractioncouldriseuptofromKeywords:aucubinleaveofEucommiaulmoidesOlivaqueoustwo�phasesystemextractionseparation��杜仲(EucommiaulmoidesOliv)是中国特有的药用物种。桃叶珊瑚甙是一种从杜仲叶和皮中分离出来的环烯醚萜糖甙,具有促进干细胞再生、明显抑制乙肝病毒DNA复制,促进胶原蛋白的合成和抗肌肉骨骼老化等多种功效�。双水相萃取(aqueoustwo�phaseextraction,ATPE)是利用物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异来进行萃取的方法。与传统方法相比,具有如下优点:不存在有机溶剂残留、分相时间短、能除去大量杂质和固体物质、易于工程放大和连续操作等,被广泛应用于生物化学和生物化工、天然活性产物等领域�。国内外有将该体系用于天然活性成分的研究,但侧重于如何提高目标产物萃取率,忽略了目标成分与杂质的分离�。针对这一情况,本文运用聚乙二醇(PEG)葡聚糖(D)体系,在保证分离效果的前提下,较系统地考察了杜仲叶中桃叶珊瑚甙的萃取情况,旨在为桃叶珊瑚甙的分离纯化和开发利用提供新方法。�实验部分�实验原料及化学试剂原料:杜仲叶于年月采自吉首大学张家界校区后山(经吉首大学廖博儒研究员鉴定系杜仲科杜仲属植物),�干燥,粉碎并过目筛,备用。桃叶珊瑚甙标准品购自日本和光纯药业公司。试剂:分子量分别为、、、的聚乙二醇(PEG)、葡聚糖(D)为化学纯,Ep�stahl试剂、醋酸、氢氧化钠等均为国产分析纯,实验用水为超纯水。�主要仪器仪器:UVCRT型紫外可见分光光度计(中国上海精密科学仪器有限公司)R型旋转蒸发仪(瑞士BUCHI)BM型数显电热恒温水浴锅(日本YAMATO)KQ�E型超声波清洗器(中国昆山超声仪器有限公司)AEG�型电子天平(日本SHIMADZU)LD�A型离心机(北京医用离心机厂)。�实验方法�双水相体系的制备在刻度具塞离心管中加入适当的PEG、D和样品溶液,使体系质量达到g,溶解,形成双水相体系。所得体系PEG富集于上相,下相为D相。上相为深褐色,样品溶液中部分桃叶珊瑚甙和绝大部分杂质均分布于此,下相呈亮黄色,部分黄酮类物质和桃叶珊瑚甙分布于此。离心分相,分别测定两相中桃叶珊瑚甙含量,一次萃取完毕,补充D形成新的体系,重复下一次萃取,按下式计算:R=VbVt,K=CbCt,Y=(RK)�式中:R�相比Vb�下相体积,mLVt�上相体积,mLK�桃叶珊瑚甙的分配系数Cb�下相桃叶珊瑚甙的质量浓度,mgmLCt�上相桃叶珊瑚甙的质量浓度,mgmLY�萃取率,。本研究的目的就是优化萃取条件,使得桃叶珊瑚甙尽可能转移到下相,达到与色素及其他杂质的有效分离。�桃叶珊瑚甙的测定用甲醇配制成�gmL的桃叶珊瑚甙标准溶液,分别量取、、、、、mL标准溶液于mL刻度试管中,分别加入E试剂mL,盐酸mL,的乙醇mL,用水定容至mL,在�的条件下显色min,冷却后,在分光光度计上,以试剂空白为参比于nm处测定其吸光值,绘制曲线方程如下:Y=�X,r=。式中X为溶液中桃叶珊瑚甙质量浓度(�gmL)Y为吸光值,该方程在浓度为��gmL范围内,Y与X线性关系良好。�杜仲叶粗提液的制备称取g杜仲叶粉,以!的料液比加入乙醇,于�超声波辅助提取min,抽滤,收集滤液,滤渣重复提取一次,合并滤液,真空浓缩,离心,收集上清液(经测定为gmL),冷藏备用。取上清液如进行显色测定,测得粗提液中桃叶珊瑚甙含量为mgmL。烘干后测定,粗提物中桃叶珊瑚甙的含量为。�双水相萃取条件的选择根据文献及预试验结果,采用高分子化合物PEG和D组成双水相体系,对PEG分子量、PEGD质量分数、样品溶液加入量、pH值和温度分别进行了考察。�结果与讨论�PEG与D双水相体系相图将已知浓度的PEG(分子量分别为、、、)溶液逐滴加入D的浓溶液中,直至出现浑浊。记下此时的体系组成并向D溶液中加入g水,摇匀待溶液变清后重复上述操作。将所记录的体系组成以D的质量百分含量为横坐标,以PEG的质量百分含量为纵坐标,得到双节点曲线图。由图可见,PEG的平均分子量越大,双节线越趋向原点,成相的临界浓度越低。因此在PEG平均分子量~之间,达到临界浓度时,分子量为时消耗的PEG和D最少。而PEG与PEG相比,前者PEG和D的浓度范围宽,有利于后续试验的进行。而后者因PEG分子量过大,使溶液黏度过高,不利于实验进行。因此,选定PEG和D构成本实验的双水相体系。图�PEGD双水相体系相图Fig��ThephasediagramofPEGDaqueoustwo�phasesystem�PEG和D的质量分数对双水相体系的影响PEG和D的质量分数必须在相图中双节线上方,才能形成双水相。靠近临界点的系统,两相形成较困难远离临界点的系统,由于高聚物的质量分数较大,溶液黏度高,两相分离时间过长,对分离也不利。因此PEG和D的质量分数应适当选择,既要易于形成合适的双水相体系,又要保证两相分离时间尽可能短,这样才有利于目标物的Vol�������彭�胜等:双水相体系萃取分离杜仲叶中桃叶珊瑚甙的研究�萃取。表�PEG和D质量分数对双水相体系的影响Table�EffectofthepercentageofPEGandDonthea�queoustwo�phasesystemPEG(ww)D(ww)Y��综合文献和相图的结果,选定表中三组PEGD质量分数比进行试验,各组分别加入g样品溶液,以超纯水补足g,形成双水相体系。第一组中D质量分数过大,消耗多,致使下相黏稠,取样困难,而且萃取率升高不明显。第三组中PEG质量分数较大,而D较少,使得R、K、Y均减小,结果也不理想。与第一、三组数据相比,第二组中PEG和D质量分数比较适中,试剂消耗较少,且萃取率比较高。因此选定由PEG和D组成双水相体系进行下面研究。�样品溶液加入量对双水相体系的影响在室温下,向PEG和D组成的双水相体系中分别加入不同质量的样品溶液,考察样品加入量对体系的影响,结果见图。研究表明,双水相萃取中单位质量相系统中样品溶液的加入量是一个十分重要的参数。图�样品溶液加入量对双水相体系的影响Fig��Theeffectofleachingsolutionvolumeonthea�queoustwo�phasesystem��从图可见,随着样品量的不断增加,萃取率Y值不断增大,由上升至。从经济角度考虑,在保证总质量为g的前提下,除PEG和D外,其余全部用样品溶液补足比较合适。�pH值对双水相体系的影响用质量分数分别为的PEG和的D制备双水相体系,以样品溶液补足g,在室温下,用醋酸和氢氧化钠调节体系pH值考察桃叶珊瑚甙的萃取率随pH值的变化情况,结果如图所示。图�pH值对双水相体系的影响Fig��TheeffectofpHvalueontheaqueoustwo�phasesystem��由图可知,在pH=~范围内,Y值随着pH值的增大先增大后减小,在pH为时达到最大。这主要是因为酸性条件不利于桃叶珊瑚甙的萃取碱性较强时,上下相颜色均发生明显改变,由原来的上相褐色和下相亮黄色,变为上相深绿色和下相绿色。推测可能是氢氧化钠导致桃叶珊瑚甙分解。故确定双水相体系以pH值左右最佳。�温度对双水相体系的影响温度在双水相分配中也是一个重要的参数,它主要影响相的高聚物组成。为此,在固定pH为的条件下,考察了温度对双水相体系(由PEG和D组成)萃取桃叶珊瑚甙的影响,结果如图所示。图�温度对双水相体系的影响Fig��Theeffectoftemperatureontheaqueoustwophasesystem��结果表明,随着温度的升高,相分离速度加快,而且温度在~�区间内,萃取率上升迅速,温度超过�后,萃取率略有下降。其原因可能是温度过高,导致桃叶珊瑚甙分解温度过低,不利于传质,故选定最适温度为�。在以上确定的最佳PEGD质量分数、样品加入量、pH值、温度等条件下,对目标物进行双水相萃天然产物研究与开发���������������������Vol�取试验次,g(含桃叶珊瑚甙mg)提取液中有mg桃叶珊瑚甙被提取出来(损失为�),即得到下相对桃叶珊瑚甙的萃取率为�,并且得到的桃叶珊瑚甙产品的纯度达到�,远远高于粗提物中桃叶珊瑚甙的含量�。�结论综上所述,双水相萃取分离杜仲叶桃叶珊瑚甙的最佳体系是:由质量分数为PEG和D组成,最佳萃取条件是样品溶液g,pH值=,温度�。本方法为环烯醚萜类化合物萃取分离提供了一种有效方法,使桃叶珊瑚甙与样品溶液中其他物质得到有效分离,D相萃取率达到以上,桃叶珊瑚甙纯度也由粗提物中的提高到。该方法具有分相时间短、除杂能力强,分离过程更经济、不存在溶剂残留、萃取率高,可连续操作、安全方便等优点。参考文献�KimDH,KimBR,KimJY,etalMechanismofcovalentad�ductformationofaucubintoproteinsToxicolLett,,:��ChangIInhibitionofHBVreplicationbyaucubinPhototherRes,,():��PengMJ(彭密军),ZhouCS(周春山),LiuJL(刘建兰),etalStudyonoptimizingtheanalysisconditionforac�tivecompoundinEucommiaOliveSpectroscSpectrAna(光谱学与光谱分析),,:��LiMQ(李梦青),GengYH(耿艳辉),LiuGM(刘桂敏),etalApplicationofaqueoustwophaseextractiontechniqueinseparationandpurificationofresveratrolNatProdResDev(天然产物研究与开发),,:��ZhaoAL(赵爱丽),ChenXQ(陈晓青),JiangXY(蒋新宇)Theseparationofbaicalinbyaqueoustwo�phaseextrac�tionsystemChinTraditPatMed(中成药),,:��HuoQ(霍清),WangQ(王强)Separationofchlorogenicacidwithaqueoustwo�phasesystemscontainingacetoneanddipotassiumhydrogenphosphateFoodSci(食品科学),,:��XuHD(徐怀德)TechnologyofExtractionfromNaturalProducts(天然产物提取工艺学),Beijing:ChinaLightIn�dustryPress,:�LiXL(李夏兰),CaiEN(蔡婀娜),ChenPQ(陈培钦)ExtractinglaminaranpolysaccharidesbyPEG(NH)SOaqueoustwo�phasesystemJHuaqiaoUniv,NatSci(华侨大学学报,自科版),,:�(上接第页)�MorehouseLA,BucherJR,TienM,etalEffectofhydrogenperoxidemicrosomallipidperoxidationBiochemPharmacol,,:��WangCY(汪程远),DuJR(杜俊蓉),QianZM(钱忠明)AdvancesinthestudyofLigustilideChinPharmJ(中国药学杂志),,:�Vol�������彭�胜等:双水相体系萃取分离杜仲叶中桃叶珊瑚甙的研究�

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