專(zhuān)利名稱(chēng)：：利用離子液體超聲提取白首烏中苯乙酮類(lèi)化合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及醫(yī)藥
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及利用離子液體超聲提取白首烏中四種苯乙酮類(lèi)化合物的方法。
背景技術(shù)：
：離子液體(ionicliquids,ILs)，是指由無(wú)機(jī)酸根陰離子和體積較大的有機(jī)陽(yáng)離子組成的液體，在室溫或接近室溫下呈現(xiàn)液態(tài)，又稱(chēng)為室溫離子液體。離子液體是因?yàn)殛?、?yáng)離子體積差異大，結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)，陰、陽(yáng)離子之間靜電引力小，離子在室溫下能夠自由移動(dòng)而呈現(xiàn)液態(tài)的。離子液體種類(lèi)繁多，通過(guò)改變陰、陽(yáng)離子的大小及結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)特定要求設(shè)計(jì)合成出不同的離子液體。與有機(jī)溶劑不同，離子液體同時(shí)存在極性區(qū)和非極性區(qū)，因而對(duì)有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、生物大分子乃至氣體等都有較好的溶解性，在化學(xué)合成體系中被廣泛用做反應(yīng)介質(zhì)。在萃取分離領(lǐng)域，離子液體由于其液態(tài)范圍寬，不揮發(fā)，結(jié)構(gòu)可調(diào)控，對(duì)目標(biāo)物具有很好的選擇性，而且可以反復(fù)多次使用，被認(rèn)為是一種可替代傳統(tǒng)溶劑的新型綠色溶劑，現(xiàn)已成為化學(xué)研究的熱點(diǎn)(Poole等，2010；AguiIera-Herrador等，2010)。在傳統(tǒng)的提取操作中，常采用有機(jī)溶劑作為提取溶媒，如甲醇、乙腈、苯等，這些物質(zhì)具有較大的揮發(fā)性，會(huì)產(chǎn)生大量的有機(jī)蒸氣，不僅造成環(huán)境污染，還對(duì)人類(lèi)的健康構(gòu)成極大威脅。因此，尋找和使用綠色無(wú)污染的清潔溶劑成為科學(xué)家們的廣泛共識(shí)。離子液體具有溶解范圍廣、不揮發(fā)性、不可燃性、熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，被化學(xué)界稱(chēng)之為“綠色溶劑”。離子液體在20世紀(jì)30年代就被人們合成，直到上世紀(jì)90年代低熔點(diǎn)、抗水解、穩(wěn)定性強(qiáng)的1-乙基-2-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體([C2MIMBF4)的問(wèn)世，才使離子液體的研究真正得以迅速發(fā)展(Wilkes等，1992)。一般而言，陽(yáng)離子的選擇對(duì)離子液體的性質(zhì)有顯著的影響，同時(shí)將決定離子液的穩(wěn)定性；陰離子的選擇控制離子液體的化學(xué)穩(wěn)定性和功能性。當(dāng)前研究的離子液體陽(yáng)離子主要有4類(lèi)①烷基季銨陽(yáng)離子[NRxH4J+；②烷基季磷陽(yáng)離子[PRxH4J+；③N-烷基吡啶陽(yáng)離子[RPy]+;④N，N’-二烷基咪唑陽(yáng)離子[RR'IM]+。常見(jiàn)的陰離子有[Big_、Cl_、Br_、[PF6]\[CF3COO]\[NO3]\[C104]_等。目前研究較多的離子液體是含氮的有機(jī)雜環(huán)陽(yáng)離子(咪唑離子或吡啶離子)，其中咪唑類(lèi)陽(yáng)離子是合成技術(shù)最成熟、性質(zhì)最穩(wěn)定的烷基離子液體。離子液體被認(rèn)為是繼(X)2超臨界流體之后的新一代“綠色”溶劑(Wilkes等，2002；Welton等，1999)。白首烏〈CynanchumbungeiDecne)為蘿蘑科鵝絨藤屬植物，又名“泰山白首烏”，具有滋補(bǔ)肝腎、強(qiáng)壯筋骨、益精血、安心神之功效。白首烏含有多種化學(xué)成分，如苯乙酮、戟葉牛皮消苷和揮發(fā)油等物質(zhì)，具有抗腫瘤、提高免疫力等特殊的醫(yī)療和保健作用(Li等，1992;徐凌川等，2004)。其中包括4-羥基苯乙酮、2，5-二羥基苯乙酮、白首烏二苯酮和2，4-二羥基苯乙酮等苯乙酮類(lèi)成分被認(rèn)為是白首烏中主要的化學(xué)成分(Liu等，2008)。以往這些成分的提取主要應(yīng)用的是回流提取法(Li等，1992)，回流提取法具有提取時(shí)間長(zhǎng)，溫度高，溶劑用量大等缺點(diǎn)，而且應(yīng)用的有機(jī)溶劑具有較大的揮發(fā)性，產(chǎn)生的有機(jī)蒸氣不僅造成環(huán)境污染，還對(duì)操作人員健康產(chǎn)生較大的危害。參考文獻(xiàn)PooleCF,PooleSK.Extractionoforganiccompoundswithroomtemperatureionicliquids.JournalofChromatographyA,2010,1217(16):2268—2286.Aguilera-HerradorE,LucenaR,CardenasS,ValcarcelM.Therolesofionicliquidsinsorptivemicroextractiontechniques.TrendsinAnalyticalChemistry,2010，29(7):602-616.WilkesJS,ZaworotkoMJ.Airandwaterstablel-ethyl-3-methylimidazoliumbasedionicliquids.ChemicalCommunications,1992,(13):965-967.WilkesJSA.Shorthistoryofionicliquids—frommoltensaltstoneotericsolvents.GreenChemistry,2002，4(2):73—80.WeltonT.Roomtemperatureionicliquid:newsolventfororganicsynthesis.Chemicalreviews,1999,99:965-967.LiJ,KadotaS,KawataY,HattoriM,XuGJ,NambaT.ConstituentsoftherootofCynancbumbungeiDECNE.isolationandstructuresofnewglucosides,bungeiside-A,-B,-C,and-D.Chemical&PharmaceuticalBulletin,1992,40(12):3133-3137.徐凌川，梁傳東，唐棣，薛玲，張惠云，朱武成.泰山白首烏抗腫瘤作用的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究.中醫(yī)藥學(xué)刊，2004，22(2)323-328LiuZB,SunYS,WangJH,ZhuHF,ZhouHY,HuJN,WangJ.PreparativeisolationandpurificationofacetophenonesfromtheChinesemedicinalplantCynanchumbungeiDecne.byhigh-speedcounter-currentchromatography.SeparationandPurificationTechnology,2008,64(2):247—252。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種快速、綠色、高效的提取白首烏中四種苯乙酮類(lèi)成分的新方法，即應(yīng)用含有不同陰離子和陽(yáng)離子的離子液體從白首烏中超聲波法提取苯乙酮類(lèi)成分，該方法分離條件溫和，提取效率高，且提取時(shí)間短，所用提取溶劑綠色環(huán)保。其具體解決方案如下利用離子液體超聲提取白首烏中苯乙酮類(lèi)化合物的方法，包括如下步驟將白首烏根粉碎至10-100目的根粉；將制得的白首烏根粉加入濃度為0.1-0.9mol/L的離子液體溶劑中，在液固比為10-70:l(ml/g)，在溫度為25-70°C，提取時(shí)間為10-90min等條件下超聲提取，所獲產(chǎn)品即為白首烏苯乙酮產(chǎn)品；其中離子液體的陰離子為r、BF4-、Br_中的一種，陽(yáng)離子為[C2MIM]+、[C3MIM]+、[C4MIM]+、[C6MIM]4+中的一種。上述離子液體為[C4MIM]BF4,濃度為0.6mol/L；白首烏根粉目數(shù)為60-80目；提取時(shí)液固比35:1，功率為175W，提取溫度為25°C，提取時(shí)間為50min。本發(fā)明采用離子液體為提取溶劑，提取時(shí)間短，提取率高，提取溫度低，提取溶劑綠色環(huán)保。證明了離子液體在一定程度上可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的揮發(fā)性、有毒有機(jī)溶劑，作為一種新型的綠色溶劑，有望被應(yīng)用于天然產(chǎn)物或中草藥成分的提取分離應(yīng)用中。圖1為采用本發(fā)明的方法提取的白首烏樣品高效液相色譜圖。圖2是陰離子對(duì)提取率的影響。圖3是陽(yáng)離子對(duì)提取率的影響。圖4是離子液體濃度對(duì)提取率的影響。圖5是液固比對(duì)提取率的影響。圖6是提取功率對(duì)提取率的影響。圖7是樣品目數(shù)對(duì)提取率的影響。圖8是提取溫度對(duì)提取率的影響。圖9是提取時(shí)間對(duì)提取率的影響。具體實(shí)施例方式以下為選區(qū)最佳實(shí)施例的過(guò)程1、流程設(shè)計(jì)采集白首烏，粉碎，在不同的目數(shù)下過(guò)篩。精確稱(chēng)取0.2g樣品粉末，采用單因素實(shí)驗(yàn)方法，使用離子液體為提取溶劑，在不同濃度、液固比、功率、目數(shù)、溫度、時(shí)間等實(shí)驗(yàn)條件下，采用超聲波法提取樣品。用0.45μm的微孔濾膜過(guò)濾后，進(jìn)行HPLC檢測(cè)。色譜條件使用高效液相色譜儀，C18色譜柱，流動(dòng)相乙腈-水(體積比為2377)等度洗脫，流速1.0mL/min，檢測(cè)溫度25°C，檢測(cè)波長(zhǎng)254nm，進(jìn)樣量20μL，樣品的色譜圖見(jiàn)圖1。對(duì)照品溶液的制備精確稱(chēng)取對(duì)照品4-羥基苯乙酮2.0mg，2，5-二羥基苯乙酮2.0mg，白首烏二苯酮2.5mg和2，4-二羥基苯乙酮2.3mg置于10ml容量瓶中，用甲醇定容，搖勻。制成混合對(duì)照品溶液，保存于4°C冰箱中。樣品溶液的制備樣品經(jīng)中草藥粉碎機(jī)粉碎后，過(guò)篩，精確稱(chēng)取不同目數(shù)的白首烏粉末0.2g。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，分別加入不同種類(lèi)及濃度的離子液體后定容，在不同的條件下超聲波提取。提取液分別經(jīng)0.45μm微孔濾膜過(guò)濾后供HPLC檢測(cè)。陰離子的篩選在相同的條件下(樣品0.2g，濃度為0.6mol/L，液固比為50:1，提取功率為150W,目數(shù)為60-80目，溫度為25°C，提取時(shí)間20min)，比較了三種不同陰離子(BF4_、Γ、Br_)離子液體對(duì)四種苯乙酮的提取率。結(jié)果表明(圖2)[C3MIM]BF4具有最高的提取率，其次是[C3MIM]I。由此可判定離子液體[C3MIM]BF4為所選溶劑中的最優(yōu)溶劑。陰離子BF4_相較于Γ、Br—提取率高、誤差小。所以，BF4-為所選溶劑中的最優(yōu)陰離子。陽(yáng)離子的篩選以BF4-為陰離子，選擇四種不同的陽(yáng)離子做溶劑。在相同的提取條件(樣品0.2g，濃度為0.6mol/L，液固比為50:1，提取功率為150W，目數(shù)為60-80目，溫度為25°C，提取時(shí)間20min)下比較了具有四種不同陽(yáng)離子(％MIM]+、[C3MIM]+、[C4MIM]+、[C6MIM]+)的離子液體對(duì)四種苯乙酮提取率的影響。結(jié)果表明(圖3)[C4MIM]BF4具有最高的提取率，[C3MIM]BF4、[C2MIM]BF4次之。所以，[C4MIM]BF4為所選溶劑中的最優(yōu)溶劑。[C4MIM]+為最優(yōu)陽(yáng)離子。離子液體濃度的影響精密稱(chēng)取60-80目的樣品0.2g，使用不同濃度(0.1mol/L、0.3mol/L、0.6mol/L、0.9mol/L)離子液體[C4MIM]BF4在25°C，150W的條件下超聲法提取20min，提取液應(yīng)用HPLC檢測(cè)。結(jié)果表明(圖4)，當(dāng)離子液體濃度為0.6mol/L和0.9mol/L時(shí)提取率相近(/7>0.05)。因此將[C4MIM]BF4的濃度設(shè)定為0.6mol/L作為最終的溶劑濃度。液固比的影響在其它實(shí)驗(yàn)條件(樣品0.2g、溶劑為[C4MIM]BF4、濃度為0.6mol/L、提取功率為150W、樣品目數(shù)為60-80目、提取溫度為25°C、提取時(shí)間為20min)相同時(shí)，考察不同液固比對(duì)四種苯乙酮成分的影響。結(jié)果表明，隨著液固比的升高，提取率增大；液固比為351時(shí)，提取率最高；當(dāng)液固比高于351時(shí)，提取率降低(圖5)。因此，351為本實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)液固比條件。提取功率的影響精密稱(chēng)取60-80目的樣品0.2g，使用濃度為0.6mol/L的離子液體[C4MIM]BF47ml,在不同功率(150W、175W、200W、225W、250W),25°C的條件下超聲提取20min，提取液應(yīng)用HPLC檢測(cè)。如圖6所示，當(dāng)功率為175W時(shí)，具有最大提取率。樣品目數(shù)的影響精密稱(chēng)取不同目數(shù)(10-20目、20-40目、40-60目、60-80目、80-100目)的樣品各0.2g，使用濃度為0.6mol/L的離子液體[C4MIM]BF47ml，在175W，25°C的條件下超聲提取20min，提取液應(yīng)用HPLC檢測(cè)。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖7，隨著目數(shù)的增大，提取率隨之增大，但60-80目樣品和80-100目樣品測(cè)定結(jié)果無(wú)顯著差異(/7>0.05)。因此最終選擇樣品目數(shù)為60-80目。提取溫度的影響精密稱(chēng)取60-80目的樣品0.2g，使用濃度為0.6mol/L的離子液體[C4MIM]BF47ml,在不同溫度(25°C、40°C、55°C、70°C),175W的條件下超聲提取20min，提取液應(yīng)用HPLC檢測(cè)。如圖8所示，隨著溫度的升高，提取率降低，且誤差較大。當(dāng)溫度為25°C時(shí)，提取率最大。當(dāng)溫度為40°C、55°C、70！時(shí)，提取率差異不顯著(/7>0.05)。提取時(shí)間的影響精確稱(chēng)取60-80目樣品0.2g，使用濃度為0.6mol/L的離子液體[C4MIM]BF47ml、25°C,175W的提取條件下考察不同超聲時(shí)間(20min,30min,50min,90min)對(duì)提取率的影響。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖9，隨著提取時(shí)間的增長(zhǎng)，提取率也隨之增大。當(dāng)提取時(shí)間為50min和90min時(shí)提取率差異不顯著(/7>0.05)。為了節(jié)省時(shí)間，最終將提取時(shí)間設(shè)定為50min。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)，得到離子液體超聲波法提取白首烏中四種苯乙酮的最佳工藝條件提取溶劑為[C4MIM]BF4，溶劑濃度為0.6mol/L，液固比為35:1，提取功率為175W，樣品目數(shù)為60-80目，提取溫度為25°C，提取時(shí)間為50min。在此條件下，四種苯乙酮的總提取率為1145.76yg/g0權(quán)利要求1.利用離子液體超聲提取白首烏中苯乙酮類(lèi)化合物的方法，包括如下步驟將白首烏根粉碎至10-100目的根粉；將制得的白首烏根粉加入濃度為0.1-0.9mol/L的離子液體溶劑中，在液固比為10-70:l(ml/g)，在溫度為25-70°C，提取時(shí)間為10-90min等條件下超聲提取，所獲產(chǎn)品即為白首烏苯乙酮產(chǎn)品；其中離子液體的陰離子為r、BF4-、Br_中的一種，陽(yáng)離子為[C2MIM]+、[C3MIM]+、[C4MIM]+、[C6MIM]4+中的一種。2.利用離子液體超聲提取白首烏中苯乙酮類(lèi)化合物的方法，其特征在于上述離子液體為[C4MIM]BF4,濃度為0.6mol/L;白首烏根粉目數(shù)為60-80目；提取時(shí)液固比35:1，功率為175W，提取溫度為25°C，提取時(shí)間為50min。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種利用離子液體超聲提取白首烏中四種苯乙酮類(lèi)化合物的方法。該方法以粉碎的白首烏為原料，應(yīng)用具有不同陰離子的三種離子液體[C3MIM]I、[C3MIM]BF4、[C3MIM]Br，具有不同陽(yáng)離子的四種離子液體[C2MIM]BF4、[C3MIM]BF4、[C4MIM]BF4、[C6MIM]BF4作為溶劑，將白首烏根粉加入濃度為0.1-0.9mol/L的離子液體溶劑中，在液料比為10-701(ml/g)，功率為150-250W，樣品粒度為10-100目，溫度為25-70℃，提取時(shí)間為10-90min等條件下超聲提取。該方法采用離子液體為提取溶劑，具有提取時(shí)間短，提取率高，提取溫度低，提取溶劑綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)C07C45/79GK102557911SQ20111036863公開(kāi)日2012年7月11日申請(qǐng)日期2011年11月20日優(yōu)先權(quán)日2011年11月20日發(fā)明者劉政波,宮俊華,楊永恒,畢研文,陳寶芳申請(qǐng)人:泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院