使用超临界二氧化碳从银杏提取药物成分外文翻译资料

 2022-07-26 15:49:20

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使用超临界二氧化碳从银杏提取药物成分

杨荣荣，魏毅尧
中国科学院生态环境研究中心环境分析化学与生态毒理学实验室，北京100085

摘要：提取物（GBE）具有许多显着的药理和临床效果，是许多国家最常用的植物医药产品。初级提取与70％乙醇的组合，然后用超临界二氧化碳提取提供了一种有效和经济的手段，从叶片中获得类黄酮和萜类化合物。超临界流体萃取（SFE）受压力，温度和萃取剂中改性剂浓度的影响。在300MPa，60℃的最佳实验条件下，含有5％乙醇作为改性剂的二氧化碳，GBE粉末的产率为2.1％（基于G墨绿叶的空气干重），与只有1.8％的常规溶剂萃取。 SFE产品中类黄酮和萜类化合物的含量分别为35.9％和7.3％，明显高于一般标准24％和6％。

关键词：超临界流体萃取;二氧化碳;银杏树叶; GBE
简介：
古代银杏从恐龙已经超过2亿年前灭绝的时代幸存下来。其惊人的活力吸引了其对健康食品和补品的潜在应用的日益增长的探索。证明银杏叶含有大量的活性化合物，其中最重要的是黄酮醇苷（类黄酮）和萜类化合物。这些有效的药物，特别是萜类化合物，调节到大脑的血液流动，从而有助于抵消记忆丧失，抑郁和缺乏老年可能发展的警觉性。银杏叶提取物（GBE）的主要治疗用途有许多方面，如血管功能不全和听力障碍。众所周知，常规的溶剂萃取相当繁琐，不可避免地将有害溶剂残留在产品中。为了获得高品质的GBE，超临界二氧化碳（CO2）被认为是理想的替代品。CO2具有独特的物理化学性质，如高扩散性，较低的粘度和较低的表面张力，使其成为用于从承载基质中萃取目标组分的理想萃取剂。一旦萃取并分馏成不同的组分，产物就完全没有残留的溶剂。如今，超临界流体萃取（SFE）技术已被广泛应用于天然产物和药物的分析，该技术越来越受到关注，并能够确定银杏叶中有效成分。然而，即使SFE提取银杏也具有很多优点，但在这一领域的研究和开发仍然是不够的。实际上，迄今为止，很少有参考文献详细描述这个过程，可能是由于缺乏技术信心。在本文中，SC-CO2暂时用于从银杏叶和原始GBE提取药物成分，优化了压力，温度和改性剂等变量，以达到满意的效果。
材料和方法
一般实验程序。秋天在北京附近的南口收集了绿色银杏叶。用蒸馏水冲洗叶子，并在实验室中风干。使用FZ103植物粉碎机（Qijiawu Plant of Scientific Instruments，Hebeei，China）将干燥的叶子粉碎通过5号筛（5-mm孔）。在本研究中，采用乙醇提取作为SFE提取前的主要治疗方法。用70％乙醇（1Ltimes;2次）提取粉碎的银杏叶（500g）2小时回流。通常需要更多的提取步骤才能从银杏叶中完全提取有效成分。过滤后，将水溶液蒸馏除去萃取剂，其中以GBERAW表示的粗产物含有约4％的总黄酮（简称为TFL）和小于总萜类化合物（TTE）的1％。基于银杏叶的空气干重，GBERAW的产量约为16％。在常规溶剂萃取中，用有机溶剂如氯仿和丙酮进一步精制萃取物，然后进行一系列纯化，填充有聚己内酰胺，氧化铝，树脂如XAD和GDX。这些步骤可以导致一般令人满意的GBE产品（GBESE）。

GBE SC二氧化碳提取示意图如图所示。实验室规模的SFE-931加工单位由中国北京中国科学院生态环境研究中心内部设计和制造。设计了内径为10mm，长度为50mm，壁厚为4mm的316不锈钢室，以承受高温高压（参见40.0MPa）。将已知量的样品（通常为1.0至5.0g）放置在提取室中，并使用硅胶消除死体积。液体CO 2和无水乙醇分别通过两个泵以预定的体积比引入混合器。通过冷凝或通过将罐放置在与用于直接液体CO 2转移的位置相反的位置来供应SFE泵中的液体CO 2。将混合器的萃取液转移至萃取室。在第一种操作模式中，引入了足够的萃取剂，以允许5分钟的静态调节以使基质和萃取剂之间的充分接触。第二种运行模式之后是动态提取条件下SC CO2的稳定流动。维持一定的温度和压力，使二氧化碳处于超临界状态。动态萃取持续30分钟至1.0小时，流速约1.0 mL / min。将来自室的产物收集在含有10mL 70％乙醇溶液的容器中。溶剂蒸发，通过高效液相色谱（HPLC）对GBE进行定性和定量分析。通过HPLC测定GBE的组成。据相关文献（12-15），GBE样品的预处理对于获得准确的结果至关重要。称量GBE粉末（0.1g）并溶解在甲醇/水溶液中。关于样品中总黄酮的测定，在HPLCUV分析之前，在90℃下，在2％HCl水溶液中进行GBE水解。为了确定总萜类化合物，包括银杏内酯和布比奥巴德，将GBE水溶液装载在酸性氧化铝柱上，用甲醇洗脱。将洗脱液中的甲醇在氮气流下蒸发至预定体积，以通过使用折射率（RI）检测器的HPLC方法测定。在装有UV检测器和折射率检测器（LC-25 PerkinElmer Co.，Wellesley，MA）的HPLC（LC-1050，Hewlett-Packard Co.，Palo Alto，CA）上进行GBE组分的分离和测定， 。分离在C18柱（4.0mm i.d.times;150mm长度，粒径5.0mu;m）上进行。流动相为单体分析物的最佳流速下的甲醇/水/磷酸（58：41.5：0.5，v / v）混合物，以在短的分析时间内实现完全的分析分离。用外部校准标准确定分析物的浓度。方法检测限为3种黄酮：槲皮素（QU），山奈酚（KA）和异鼠李素（isoRH）通过HPLC / UV测定，1mu;g水平为银杏内酯A，B和C（GA，GB和GC）和甘草苷（BB）通过HPLC-RI（14,15）。
结果与讨论
本研究尝试直接从银杏提取有效成分。表 L4（23）银杏超临界CO2萃取试验及结果：

I级和II级的值分别是较低值和较高值的GBE产品的权重的平均值。bDelta;W2表示级别I和II的值之间的差的平方。

叶子使用SC二氧化碳。产品出现粘性和深绿色的内容表明,黄酮类和萜类化合物都非常低,而叶绿素和糖类产品中。努力包括操作温度和压力变化,以及添加改性剂,应用于改进过程;不幸的是,没有一个(有效。这证明是不可行的对获得优质GBE通过单步直接从银杏叶中提取技术。另一方面,伦敦交通局和TTE的内容只有大约1.2和0.4 g,分别在100克干银杏树叶。使用直接从银杏叶中提取技术将涉及更大的二氧化碳的消耗,因此它不是一种经济手段。在这种情况下,一个预处理步骤是必要的,从而导致材料的数量和质量显著减少和消除许多不必要的物质,由超临界流体的有效的内容和更经济划算,这是可行的。实验条件的优化。在SC二氧化碳提取GBERaw之前,实验条件进行了优化。三个变量,包括压力(P)、温度(T)和改性剂体积,被选为可能的因素影响超临界流体萃取过程。通过正交实验设计方法(L4(23)]集中在三个变量,每一个选择在两个级别,和所有的实验进行了一式三份使用3.5 g GBERaw粉。在这部作品中,实验结果对收集的重量(W)GBE和产品颜色,因为他们可以随实验条件和能反映整体产品质量。一般来说,对黄色GBE对产品含有类黄酮比橘色或棕色GBE产品。确定实验系统的变异性的影响引起的变量,这两个对体重的平均值GBE产品水平I和II级检查结果显示。正方形的两个级别之间的差异(∆W2)然后计算平均值。可以指出,最大的区别是获得结果的变量修饰符,这表明修饰符出现在SC二氧化碳对影响提取GBE最重要。因此,可以得出结论,最重要的影响因素是修饰词,其次是压力和温度。此外,在视图的结果总结在表1中,优化条件较高含量的改性剂,更高的温度,和更高的工作压力

虽然越来越大的压力和温度可以提高SC二氧化碳的提取效率和改善产品质量的银杏叶活性化合物,因为二氧化碳是一种非极性萃取剂,极性变化通过改变温度和压力的影响有限。

下表中。对修饰符的提取GBE的影响与超临界CO2为30.0 MPa和60°C

下表中。压力和温度的影响与超临界CO2对提取GBE含有5%的乙醇

提取更多的极性物质,如黄酮类和萜类化合物。增加中等极性溶质的溶解度,改善他们的分离选择性,少量的极地助溶剂的极性和选择性可以用来修改SC二氧化碳。乙醇是目前为止最常见的溶剂用于提高超临界抽提对食物或医疗过程由于其低毒性。表2中的数据显示,添加乙醇在SC二氧化碳可以大大提高提取效率的黄酮类和萜类化合物。这表明一个小波动在修改器的体积组成一个相当可观的影响萃取剂的极性,然后对整体提取效率的GBE。还发现,gb的内容在黄酮类和萜类化合物随改性剂的体积组成SC二氧化碳。指出,对伦敦交通局和TTE GBE对SC二氧化碳与10%乙醇提取修改都对低于GBE 5%乙醇改性剂。一个可能的解释的降低纯度是更多的极性物质提取与活性化合物,因为添加修饰符也增加其在萃取剂中的溶解度。另一方面,随着萃取剂的改性剂增加一定的内容,需要更高的温度达到临界温度的增加(Tc)。因此,乙醇的内容应该在5 - 10%。正交实验结果的基础上,对压力和温度影响提取GBE使用SC二氧化碳。两个变量的影响进一步调查以达到最好的结果。表3显示了实验条件和对的产量和颜色GBE产品。可以看出,温度设定在60°C和体积的5%的乙醇作为改性剂,对收益率的GBE从0.8增加到2.1%增加从8.0到30.0 MPa的压力。这是解释这一事实超临界二氧化碳的密度和粘度变化,因此,其提取力量增加。也值得一提,高压必然会导致更大的成本提取操作系统,以及严格的操作设计和能源需求增加。同样,增加温度有一个良好的对萃取效率的影响。然而,当温度达到80°C,有效内容可能开始减少根据gb的颜色。此外,高温可能导致下表情况。比较gb由传统的溶剂萃取和超临界二氧化碳萃取：

位置的热活性成分在成品部分。因此,在一般情况下,建议在适当的压力和介质温度,操作维护说30.0 MPa和60°C。提取活性成分对从原始GBE使用超临界二氧化碳。结果显示在前面部分提到的,与SC二氧化碳超临界流体GBERaw花了30分钟的包含5卷%乙醇作为改性剂,在30.0 MPa和60°C。GBESFE获得这些技术条件下出现的产物与苦味和金黄色的粉是完全溶于乙醇和甲醇50%水。表4给出了比较gb提取与传统有机溶剂和科幻GBERaw二氧化碳。GBESFE的2.1%的收益率是15%,大于1.8%的收益率的GBESE传统溶剂萃取。总类黄酮和总萜类化合物的内容GBESFE都高于一般公认的关键值24%和6%,分别。萜类化合物含量的7.3%是2.7倍的价值从GBESE获得2.7%。此外,尽管GBESFE的整个过程包括乙醇使用的主要步骤和技术步骤,事实上,乙醇经常被选为萃取剂或添加剂在食品和药物处理。因此,微量乙醇的存在对没有或几乎没有负面影响GBE质量。

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