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超临界流体萃取与模拟移动床色谱纯化灵芝三萜类化合物

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-12-11
核心提示:灵芝作为传统的中药材具有很高的药用价值,已经成为保健食品的主要原料之一。
   灵芝作为传统的中药材具有很高的药用价值,已经成为保健食品的主要原料之一。研究发现灵芝具有调节免疫系统、心血管系统等药理功能,其中灵芝三萜类化合物是灵芝的关键药效成分之一,主要指标成分为灵芝酸A、灵芝酸F和灵芝醇B,现代药理学研究表明灵芝三萜类化合物具有抗肿瘤、保肝护肝、抗菌消炎等功能。
 
  湖南人文科技学院农业与生物技术学院的余书奇、璞励卓越(北京)科技有限公司的包晓青以及义守大学化工系的梁明在*等人优化了超临界流体萃取的最佳条件与方法;同时采用模拟移动床(SMB)移除粗萃物中的不纯物以提高灵芝三萜类化合物含量。SMB技术是一种现代化精细的色谱分离技术,在固定床和真实移动床的基础上发展而来。该技术采用固定相与移动相连续式地逆向流动,大幅提高了固定相的使用效率,达到连续进料提高产量的目的。
 
  1、超临界萃取条件优化结果
 
  对比图中A、B组可发现,两者的HPLC图谱的信号数量与峰形极其相似,说明此两种萃取方式所得到的产物基本一致。B组中各组分的响应值明显高于A组,表明添加乙醇作为夹带剂更能有效地萃取出灵芝三萜类化合物。这可能是因为灵芝三萜类化合物的极性偏高,更易溶于添加乙醇溶液的超临界二氧化碳中。
 
  2、粗萃物中灵芝三萜类化合物含量分析
 
  萃取2 h后大部分物质已基本萃取完全。取萃取前3 h中每0.5 h所收集的萃取液进行定量浓缩,干燥后可得到每0.5 h粗萃物的量,再根据目标物的浓度可算出每0.5 h粗萃物中目标物的质量分数。计算结果表明2-4之后的样品中灵芝酸A、灵芝酸F及灵芝醇B的质量分数均为0或极少,即萃取2 h后目标组分已萃取完全,这与结果一致。
 
  3、SMB初始参数确定
 
  本研究设计出2 组SMB分离实验,通过去除粗萃液中高极性和低极性杂质,达到纯化灵芝三萜类化合物的目的。其中,第1组SMB的实验以加入0.01%盐酸的乙醇溶液作为流动相,第2组SMB的分离则以体积比例为40∶60的乙醇溶液与盐酸(0.01%)混合溶液作为流动相。
 
  4、第1组SMB分离实验与结果
 
  设定SMB组态为2/3/3,其中共有2 个入口,即进料端(F端)、移动相端(D端),以及2 个出料口,即萃出液端(E端)、萃余液端(R端)。设定各进出口端的流速为D端5 mL/min,F端0.5 mL/min,E端2.083 mL/min,R端3.417 mL/min。
 
  5、第2组SMB分离实验与结果
 
  本组SMB分离实验设定SMB组态为1-1-3/3,其中共有4 个入口,即进料端(F端)、移动相端(D端)、清洗端(Wash端)、润洗端入口(Rinse1端)以及3 个出料口,即萃余液端(R端),清洗端出口(W端),润洗端出口(Rinse 2端)。移动相使用乙醇-盐酸体积比40∶60,清洗端则使用添加0.01%盐酸的乙醇溶液,并设定各进出口端的流速为D端3.8 mL/min,F端0.3 mL/min,R端4.1 mL/min,Wash端5 mL/min,Rinse1端5 mL/min。
 
  结 论
 
  SFE在加入乙醇作为夹带剂后可有效从灵芝子实体萃取出灵芝三萜类化合物,且萃取物中三萜类化合物含量高。SMB的实验显示:使用酸性流动相可以有效移除非三萜成分;灵芝粗萃液中高极性杂质含量较低极性杂质含量多。SMB可有效地移除灵芝粗萃液中的杂质,灵芝三萜类化合物从进料溶液中质量分数为8.51%提高至35.59%,大幅提高了灵芝酸的质量分数。辅以三角形理论所建立的最佳操作条件,预测了本SMB系统在移除低极性杂质时固定相的效率为0.061 kg/(L·d),而移除高极性杂质时固定相的效率为0.423 kg/(L·d)。
 
 
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