基于高剪切分散乳化技術(shù)的黃芪中黃酮類化合物提取方法及動(dòng)力學(xué)研

1、基于高剪切分散乳化技術(shù)的黃芪中黃酮類化合物提取方法及動(dòng)力學(xué)研    基于高剪切分散乳化技術(shù)的黃芪中黃酮類化合物提取方法及動(dòng)力學(xué)研基于高剪切分散乳化技術(shù)的黃芪中黃酮類化合物提取方法及動(dòng)力學(xué)研究 1 引 言 天然產(chǎn)物樣品的前處理過程是建立其色譜分析方法的關(guān)鍵步驟。目前常用的樣品前處理方法有回流提取法、索氏提取法、超聲提取法、加壓流體萃取法、微波輔助提取法、超臨界CO2流體萃取法等     基于高剪切分散乳化技術(shù)的黃芪中黃酮類化合物提取方法及動(dòng)力學(xué)研究 1 引 言 天然產(chǎn)物樣品的前處理過程是建立其色譜分析方法的關(guān)鍵步驟。

2、目前常用的樣品前處理方法有回流提取法、索氏提取法、超聲提取法、加壓流體萃取法、微波輔助提取法、超臨界CO2流體萃取法等1，以及近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的固相微萃取、高速逆流色譜和液相微萃取等24。樣品制備正向高效、快速、無(wú)污染或低污染的方向發(fā)展。 高剪切分散乳化（High shear dispersing emulsifier，HSDE）技術(shù)作為近年發(fā)展起來(lái)的一種均質(zhì)化技術(shù)，已被應(yīng)用到藥物研究相關(guān)的諸多領(lǐng)域。如Ye等5用HSDE分散含伊曲康唑小球的固體制劑，以提高藥物的溶解速率；Seo等6利用HSDE技術(shù)使乳糖化合物與聚乙二醇3000互相富聚，形成團(tuán)聚物，并進(jìn)而作為吸附劑使用；孫術(shù)國(guó)等7利用HSDE與微

3、波輔助偶聯(lián)提取鮮葛中葛根素，提取效率明顯高于傳統(tǒng)方法，并具有時(shí)間短、能耗小等優(yōu)點(diǎn)，這為天然產(chǎn)物樣品前處理方法的研究提供了極有價(jià)值的探索。 黃芪是豆科植物膜莢黃芪或蒙古黃芪的干燥根，具有抗菌、抗病毒、增強(qiáng)機(jī)體免疫力等藥理學(xué)作用。研究表明，黃芪藥理學(xué)作用的主要有效成分包括黃酮類、皂苷類、多糖類以及氨基酸類等8。其中，黃酮類化合物是其質(zhì)量評(píng)價(jià)與控制的主要指標(biāo)性成分，主要包括毛蕊異黃酮7OD葡萄糖苷（Calycosin7ODglucoside，CY）、毛蕊異黃酮（Calycosin，CL）、芒柄花素（Formononetin，F(xiàn)R）、芒柄花苷（Ononin, ON）等。 目前，對(duì)提取黃芪中黃酮類物質(zhì)的

4、樣品前處理方法很多，如Qi等采用回流法提取黃芪中黃酮類成分8， Huang等采用超聲提取9。這是兩種中藥材提取最常用的方法，但耗時(shí)較長(zhǎng)，需要的溶劑量較大。Song等采用微波輔助提取，實(shí)驗(yàn)過程操作簡(jiǎn)便，耗時(shí)較短，提取效率高10。但微波提取有一定的局限性。Xiao等11用基質(zhì)固相分散技術(shù)來(lái)對(duì)黃酮類化合物進(jìn)行分離。此方法雖然對(duì)黃酮類化合物選擇性較高，但實(shí)驗(yàn)的回收率較差，僅為83.0%，實(shí)驗(yàn)的RSD值則高達(dá)22.0%。馮祖飛等12以大孔吸附樹脂技術(shù)為樣品前處理方法，該方法雖具有較高的靈敏度和重復(fù)性，但前處理操作程序繁雜。 鑒于HSDE相對(duì)于傳統(tǒng)提取方法所具有的顯著優(yōu)勢(shì)，本研究以HSDE作為黃芪中黃酮類

5、物質(zhì)提取的前處理技術(shù)，以HPLCDAD作為檢測(cè)手段，進(jìn)行提取過程的動(dòng)力學(xué)研究， 并探討其提取機(jī)理，建立了HSDE樣品前處理技術(shù)平臺(tái)，以期應(yīng)用到其它中藥材的前處理過程中。2 實(shí)驗(yàn)部分 2.1 儀器與試劑 KQ500DB型數(shù)控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；BT224S分析天平（德國(guó)Sartorius公司）；Fluko FA25高剪切分散乳化機(jī)（上海弗魯克流體機(jī)械制造有限公司）；Agilent 1200型高效液相色譜系統(tǒng)（G1311A二元泵，G1315D DAD檢測(cè)器，ChemStation色譜工作站，（美國(guó)Agilent公司）；AT900柱溫箱（天津奧特賽恩斯儀器有限公司）；RODI T

6、ECHNOLOGY SPRING超純水系統(tǒng)（廈門瑞思捷科學(xué)儀器有限公司）。對(duì)照品毛蕊異黃酮7OD葡萄糖苷Calycosin7ODglucoside，CY）、芒柄花苷（Ononin, ON）購(gòu)自上海同田生物技術(shù)有限公司（純度98%，HPLC Detection）；對(duì)照品毛蕊異黃酮（Calycosin，CL）、芒柄花素（Formononetin，F(xiàn)R）等為本實(shí)驗(yàn)室分離所得，經(jīng)13 CNMR、1HNMR和MS結(jié)構(gòu)鑒定，HPLC峰面積歸一化法測(cè)定其純度不低于98%。甲醇、甲酸（分析純）；乙腈（色譜純）。水為超純水；黃芪飲片（市售，產(chǎn)自甘肅隴南），經(jīng)粉碎機(jī)粉碎為黃芪粗粉，過分樣篩（保證黃芪顆粒粒徑200

7、 < 1. 定子套筒; 2. 主軸; 3. 定子頭; 4. 轉(zhuǎn)子; 5. Eppendorf 管。1. Stator cartridge；2. Main shaft；3. Stator；4. Rotor； 5. Eppendorf tube.HTTS）     基于高剪切分散乳化技術(shù)的黃芪中黃酮類化合物提取方法及動(dòng)力學(xué)研(2)SymbolmA L，樣品溶液過0.45 3.1 樣品前處理方法的優(yōu)選結(jié)果 在料液比110，處理時(shí)間120 s條件下，按照2.     SymbolmA L，樣品溶液過0.45 3.2

8、正交實(shí)驗(yàn) 在分別考察料液比、時(shí)間、轉(zhuǎn)速的單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行L9 （34）正交實(shí)驗(yàn)，正交表設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。方差分析的結(jié)果表明，除料液比對(duì)峰面積有顯著影響外，其它因素的影響均無(wú)顯著性意義，綜合節(jié)能及儀器等因素確定的最佳提取條件為： 料液比120，轉(zhuǎn)速16000 r/min，時(shí)間180 s。 3.3 HSDE提取動(dòng)力學(xué)過程圖4。方程分別為：毛蕊異黃酮7OD葡萄糖苷: y0.00974x0.00869，R2 0.99736；毛蕊異黃酮: y0.00153x0.01654，R20.9862；芒柄花素: y0.00196x0.02322，R2 0.98492；芒柄花苷: y0.00527x0.04

9、6，R20.99228。結(jié)果表明, 利用HSDE技術(shù)對(duì)黃芪中黃酮類化合物的提取過程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)。 <邸多隆, 鄭媛媛, 陳小芬, 黃新異, 封士蘭. 分析化學(xué), 2011, 39（2）: 269275 5 Ye G H, Wang S L, Heng P, Wan S, Chen L, Wang C. International Journal of Pharmaceutics, 2007, 337（12）: 8087 6 Seo A, Holm P, Kristensen H G, Schaefer T. International Journal of Pharmaceutics

10、, 2003, 259 （12）: 161171    基于高剪切分散乳化技術(shù)的黃芪中黃酮類化合物提取方法及動(dòng)力學(xué)研(3)7 SUN ShuGuo，MA ChengJin，HUANG Qun，GU RenYong，LUO ZhiQiang. Food Science，2009，30（22）: 5053 孫術(shù)國(guó), 麻成金, 黃 群, 顧仁勇, 羅志強(qiáng). 食品科學(xué), 2009, 30（22）: 5053 8 Qi L W     7 SUN ShuGuo，MA ChengJin，HUANG Qun，GU RenYong

11、，LUO ZhiQiang. Food Science，2009，30（22）: 5053 孫術(shù)國(guó), 麻成金, 黃 群, 顧仁勇, 羅志強(qiáng). 食品科學(xué), 2009, 30（22）: 5053 8 Qi L W, Yu Q T, Li P, Li S L, Wang Y X, Sheng L H, Yi L. J. Chromatogr. A, 2006, 1134（12）: 162169 9 Huang X, Liu Y, Song F R, Liu Z Q, Liu S Y. Talanta, 2009, 78（3）: 10901101 10 Song J Z, Mo S F, Yip Y

12、K, Qiao C F, Han Q B, Xu H X. Journal of Separation Science, 2007, 30（6）: 819824 11 Xiao H B, Krucker M, Albert K, Liang X M. J. Chromatogr. A, 2004, 1032 （12）: 117124 12 FENG ZhuFEi, SUN XiaoMing, NING ShengRong, SHI YanPing, DI DuoLong. Journal of Chinese Medicine Materials, 2010, 33（9）: 14251427

13、馮祖飛, 孫小明, 寧生榮, 師彥平, 邸多隆. 中藥材, 2010, 33（9）: 14251427 13 DENG XiaoMing, WANG XiKui, ZHANG YuZhong. Chemical Production and Technology, 2004, 11（4）: 1719 鄧曉明, 王習(xí)魁, 張?jiān)Ｖ? 化工生產(chǎn)與技術(shù), 2004, 11（4）: 1719 14 LONG Wei, SONG ZheYu, LU ZhongYi. High ways & Automotive Applications, 2009, 3（5）: 204207 隴 偉, 宋哲玉,

14、陸忠義. 公路與汽運(yùn), 2009, 3（5）: 204207 Extraction Kinetics Research of Flavonoids from Radix Astragali Based on High Shear Dispersing Emulsifier HUA JuNa1,2, FENG ZuFei2,3, LIU YongFeng2,3, PEI Dong2, SUN XiaoMing2, FENG ShiLan1, DI DuoLong*1,2 1（Pharmaceutical College, Lanzhou University, Lanzhou 730000, C

15、hina） 2（Key Laboratory of Chemistry of Northwestern Plant Resources and Key Laboratory for Natural Medicine of Gansu Province, Lanzhou Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China） 3（Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China）&#

16、160;   基于高剪切分散乳化技術(shù)的黃芪中黃酮類化合物提取方法及動(dòng)力學(xué)研(4)Abstract Four kinds of flavonoids compounds（Calycosin7ODglucoside, Calycosin, Formononetin, Ononin） were extracted from Raidx astragali by high shear dispersing emulsifier techniq     Abstract Four kinds of flavonoids compoun

17、ds（Calycosin7ODglucoside, Calycosin, Formononetin, Ononin） were extracted from Raidx astragali by high shear dispersing emulsifier technique （HSDE） as a pretreatment method and using methanol as the extraction solvent. The results demonstrate that HSDE is superior to ultrasonic extraction. The optim

18、al extraction conditions were selected by single factor experiments and L9 （34） orthogonal experiments, which included the solidliquid ratio of 120, 180 s extraction time and rotate speed of 16000 r/min. Then the extraction kinetics was studied under the optimal conditions. The results show that the HSDE extraction