荨麻中3,4—二香草基四氢呋喃的提取及纯化

来源 :安徽农业科学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cxxxcs
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要[目的]研究荨麻中3,4-二香草基四氢呋喃的提取以及纯化,为进一步研究荨麻中3,4-二香草基四氢呋喃的作用机制奠定基础。 [方法]采用醇水溶液回流提取,研究大孔吸附树脂吸附和分离狭叶荨麻提取液中3,4-二香草基四氢呋喃的方法和条件,并采用超滤膜纯化技术对其进行纯化。 [结果]X-5 大孔吸附树脂对3,4-二香草基四氢呋喃有较好的吸附能力;乙醇浓度为60% 时解吸效果最好,解析液浓缩,超滤膜纯化重结晶后,荨麻中3,4-二香草基四氢呋喃纯度可达85.3%。[结论] 采用X-5大孔吸附树脂以及超滤膜纯化技术可有效地提取荨麻中3,4-二香草基四氢呋喃,为今后荨麻中有效成分的研究与开发应用提供理论依据。
  关键词荨麻;3,4二香草基四氢呋喃;提取纯化;大孔吸附树脂超滤膜偶联技术
  中图分类号S567.23+9文献标识码A文章编号0517-6611(2016)16-103-03
  Abstract[Objective] The aim was to extract and purify 3,4-two vanillyl tetrahydrofuran in nettle, to lay a good basis for further research on the function mechanism. [Method] Using alcohol aqueous solution for reflux extraction, the method and conditions for adsorption and separation of 3,4-two vanillyl tetrahydrofuran in nettle with macroporous adsorption resin were studied, ultrafiltration membrane purification technology was adopted for purification. [Result] X-5 macroporous adsorption resin had better adsorption ability to 3,4-two vanillyl tetrahydrofuran; when ethanol concentration was 60%, the desorption effect was best, after the purification of the ultrafiltration membrane, purity of 3,4-two vanillyl tetrahydrofuran in nettle could up to 85.3%. [Conclusion] Using X-5 macroporous resin and ultrafiltration membrane purification technology can effectively extract 3,4- two vanillyl tetrahydrofuran in nettle, the study provides basis for research of 3,4- two vanillyl tetrahydrofuran in nettle.
  Key wordsNettle; 3,4-two vanillyl tetrahydrofuran; Extraction and purification; Macroporous adsorption resin ultrafiltration membrane coupling technique
  荨麻又名咬人猫、蜇人草、无情草、蝎子草、防盗草、植物猫、咬人草等,为荨麻科荨麻属多年生草本植物,叶对生,雌雄同株或异株,其茎叶上的蜇毛有毒性(过敏反应),皮肤接触后立刻引起刺激性皮炎。荨麻可用于中药的制作[1-2],主要作用部位为全草,荨麻中药具有小毒,其味苦、辛,性温。荨麻内服对风湿性关节炎、小儿惊风、小儿麻痹后遗症、大便不通、产后抽风、高血压、消化不良具有良好的效果[3];荨麻类制剂还可外敷用作治荨麻疹初起、蛇咬伤等。荨麻中含有多种有效成分,荨麻全草中富含多种维生素以及大量鞣质。此外,荨麻茎皮含有各种有机酸,如蚁酸、丁酸等。随着人们对荨麻中有效成分的不断深入了解,一种新的有效成分随之被发现,3,4 -二香草基四氢呋喃是一种对人类健康有显著保健作用的天然活性物质,在国外用于精神科用药,已引起国际社会的普遍关注。
  近年来研究发现,天然植物荨麻中含有大量的3,4 -二香草基四氢呋喃,由于其原料荨麻野生生长范围较广,从中提取3,4 -二香草基四氢呋喃取得了可喜进展。研究表明,超高压提取的分离效果明显优于常规提取方法,此外,对超高压提取出来的提取液采用大孔吸附树脂进行吸附分离,对分离得到的解析液采用超滤膜进一步纯化,使得荨麻中的各种活性成分的提取分离效果得到进一步改善[4-6]。旨在为适合工业化大批量生产,笔者采用大孔吸附树脂分离技术以及超滤膜纯化技术进行试验,使得荨麻中3,4-二香草基四氢呋喃的有效含量和得率得到进一步改善,旨在为今后荨麻中有效成分的研究与开发应用提供理论依据。
  1材料与方法
  1.1材料供试材料为狭叶荨麻全草,采摘于黑龙江省尚志市帽儿山。将狭叶荨麻全草洗净晾干,用中草药粉碎机将其粉碎至粉末状,过80目标准筛,备用。
  1.2仪器和试药AL204电子天平(Mettler Toledo Group),DZF-6050真空干燥箱(巩义市予华),LABOROTA 4000旋转蒸发仪(德国),循环水式多用真空泵、数字熔点仪、X-5大孔吸附树脂(天津波鸿),AB-8大孔吸附树脂(上海开平),D101大孔吸附树脂(天津允开)。   1.3方法
  1.3.1荨麻叶中3,4-二香草基四氢呋喃的提取工艺流程。狭叶荨麻全草(烘干,粉碎)→回流提取(8~10倍量提取溶剂,乙醇浓度90%,回流3次,每次2 h)→提取液浓缩至无醇→石油醚萃取→大孔吸附树脂吸附→超滤膜纯化→干燥得样品。
  1.3.2荨麻叶中3,4-二香草基四氢呋喃吸附率计算。称取不同型号的AB-8、D101、X-5大孔树脂各0.2 g,置于50 mL锥形瓶中,分别编号为A、B、C,在A、B、C 3组中分别加入10 mL狭叶荨麻提取液,静置12 h。对不同处理后的液体吸光度进行测定,分析不同大孔树脂对荨麻中有效成分的吸附情况。
  吸附率=(A0-A1)/A0×100%
  式中,A0为提取物溶液吸光度,A1为清液吸光度。
  1.3.3不同浓度乙醇对洗脱效果的影响。 取已吸附荨麻提取液的不同型号大孔吸附树脂(AB-8大孔吸附树脂、D101孔吸附树脂、X-5孔吸附树脂)各0.2 g,置于50 mL烧杯,不同型号的大孔吸附树脂均取5份,加入10 mL 20%、40%、60%、80%、95%乙醇水溶液中,静置解吸24 h,计算不同浓度乙醇水溶液的解吸率。
  解吸率=A2/(A0-A1)×100%
  式中,A0为提取物溶液吸光度,A1为清液吸光度;A2为洗脱液吸光度。
  1.3.4不同型号大孔吸附树脂柱吸附情况比较。在装有处理过的不同型号大孔吸附树脂吸附柱中(AB-8大孔吸附树脂、D101孔吸附树脂、X-5孔吸附树脂),缓慢注入一定量的荨麻粗提取液,流速为2 BV/h左右,对不同阶段流出液进行收集。在不同阶段收集的流出液中加入碘化铋钾试剂时,若溶液中无明显的橘红色沉淀生成时,停止加样。用水冲洗吸附树脂柱至流出液无色,后用60%的乙醇水溶液对吸附树脂柱进行解吸,对同阶段流出的洗脱液加入指示试剂进行检视[7],若溶液中无明显的橘红色沉淀生成时,停止解吸,比较不同型号大孔吸附树脂的分离效果。
  1.3.5超滤膜主要技术指标考察。
  1.3.5.1压力对超滤效果的影响。对所提取的荨麻提取物3,4-二香草基四氢呋喃粗品进行多次进料,料液温度为25 ℃,进液体积为50 L。根据3,4-二香草基四氢呋喃的分子量344.40,选择10 kD的超滤膜作为超滤载体;选择膜面积0.4 m2 作为固定值,考察不同操作压力 0.2、0.4、0.6 MPa对超滤膜通透量的影响。
  1.3.5.2不同型号超滤膜对超滤效果的影响。选取截留相对分子量为2、5、6、10 kD的超滤膜,对所提取的荨麻提取物3,4-二香草基四氢呋喃粗品进行多次进料,在压力0.2 MPa、膜面积0.4 m2、料液温度25 ℃、进液体积50 L的条件下,对荨麻提取物3,4-二香草基四氢呋喃粗品进行超滤纯化。
  2结果与分析
  2.1提取液吸光度的确定对荨麻的原始提取液进行紫外全波长扫描,观察不同波长下的吸光度,结果见图1。由图1可知,波长在270 nm左右处吸收峰最高,通过参考相应文献[8],了解此吸收波长为荨麻有效成分的特征吸收峰。因此,可采用UV的方法对荨麻中的有效成分进行检测,计算荨麻提取液中有效成分的含量。
  2.2不同型号大孔吸附树脂对3,4-二香草基四氢呋喃的吸附效果对经AB-8、D101、X-5 3种不同型号大孔吸附树脂吸附后的荨麻提取物溶液的吸光度、吸附率及吸附后溶液中加入指示剂的反应情况进行分析,结果见表1。由表1可知,AB-8、D101、X-5 3种不同型号大孔吸附树脂对荨麻有效成分的吸附情况明显不同,其中,X-5 大孔吸附树脂的吸附效果最佳。
  2.3不同浓度乙醇对洗脱效果的影响采用不同浓度的乙醇(20%、40%、60%、80%、95%)对吸附荨麻提取液的不同吸附树脂进行洗脱解吸,静置解吸24 h后,测定解吸液的吸光度。
  有明显的橘红色沉淀X-54.52173.75无沉淀
  由表2可知,蒸馏水的解吸效果较差;D101型树脂在各种乙醇浓度时洗脱效果均低于其他2种树脂,而AB-8、X-5 附树脂解吸效果均优于D101型树脂,但由于X-5大孔吸附树脂无论吸附率还是解吸效果均高于其他两者。对于不同型号的大孔吸附树脂,60%的乙醇水溶液的解吸效果均最佳。
  2.4膜超滤过程中主要技术指标的确定
  2.4.1不同压力对超滤效果的影响。对所提取的荨麻提取物3,4-二香草基四氢呋喃粗品进行多次进料,料液温度为25 ℃,进液体积为50 L。根据3,4-二香草基四氢呋喃的分子量 344.40,选择 10 kD分子量的超滤膜作为超滤载体,选择膜面积不同0.4 m2 作为固定值,考察不同操作压力 0.2、0.4、0.6 MPa对超滤膜通透量的影响。由表3可知,膜操作压力为0.2 MPa 时,超滤膜通透性最佳,且3,4-二香草基四氢呋喃的截留率较高(28.59%),说明膜的平均截留分子量较高,有效成分损失较少。
  2.4.2不同型号超滤膜对超滤效果的影响。选取截留相对分子量为2、5、6、10 kD的超滤膜,对所提取的荨麻提取物3,4-二香草基四氢呋喃粗品进行多次进料,在压力0.2 MPa、膜面积0.4 m2、料液温度25 ℃、进液体积50 L的条件下,对荨麻提取物3,4-二香草基四氢呋喃粗品进行超滤纯化。由表4可知,6 kD的超滤膜超滤效果较好,产品中3,4-二香草基四氢呋喃的含量较高。
  2.4.3不同工艺对比。将大孔吸附树脂与超滤膜偶联技术工艺与传统工艺进行比较,结果表明,传统工艺方法能耗高,有效成分损失大;另外,传统工艺方法无法对3,4-二香草基四氢呋喃进行选择性地分离提纯,产品保留率低,溶解性能差(表5)。
  3结论
  该研究中荨麻全草经高压提取,X-5大孔吸附树脂分离,超滤膜纯化以及反复重结晶后,3,4 二香草基四氢呋喃的含量可达85.3%。膜分离技术作为一种高新技术,具有较好的分离效果,在不同行业中均有所涉及,如制药、海水淡化、现代农业等。该研究首次采用大孔吸附树脂与超滤膜偶联技术相结合的纯化方法,对野生荨麻中3,4-二香草基四氢呋喃进行高效提取,3,4-二香草基四氢呋喃含量明显升高(≥85%),且产品的活性以及溶解性也得到不同程度的改善。与传统的提取分离工艺相比,膜分离技术工艺具有膜分离技术的功耗较小、产率较高、无污染等特点,非常适合产业化批量生产规模的应用。
  参考文献
  [1] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志:第23卷第二分册[M].北京:科学出版社,1995.
  [2] 岳俊三.我国荨麻科的药用植物资源[J].中草药,1987,18(7):29-32.
  [3] 李明生.漫话福建荨麻科药用植物[J].福建中医药,1993,24(3):42-43.
  [4] 冀保全,冯宝民,史丽颖,等.荨麻根中化学成分的研究[J].中国药学杂志,2009(18):1372-1374.
  [5] 闫兴国,冀保全,周渊,等.三角叶荨麻根的化学成分[J].沈阳药科大学学报,2008,25(11):880-882.
  [6] 王炜,周渊,唐玲,等.滇藏荨麻根中化学成分的分离与鉴定[J].沈阳药科大学学报,2008,25(9):711-713.
  [7] JIANG Y H.Study on opitization of technology for extracting alkaloid from lotus leaf[J].J Zhejiang University(Agric.&Life Sci.), 2004,30(5):519-523.
  [8] 张海悦,李茜.大孔树脂吸附和分离狭叶荨麻中有效成分的研究[J].中国酿造,2012,31(1):84-87.44卷16期李静辉等荨麻中3,4-二香草基四氢呋喃的提取及纯化
其他文献
摘要[目的]了解佳木斯市4所公园不同生境访花昆虫的多样性及相似性。[方法]采用样方法对佳木斯市4所公园进行访花昆虫多样性调查,对比不同环境中访花昆虫的相似性。[结果]共获得昆虫样本3 153号,访花昆虫6目22科60种。访花昆虫以鳞翅目、双翅目、膜翅目、鞘翅目为主,优势昆虫占总科数的80.49%,占总属数的90.72%,占总种数的92.06%。[结论]佳木斯市内公园访花昆虫种类多,资源丰富,与植被
期刊
摘要 遥感技术目前在农业方面得到了广泛的应用,冬小麦作为我国重要粮食作物,农业部先后2次在全国范围内组织开展了冬小麦遥感本底调查工作。该研究介绍了2015年安徽省冬小麦遥感本底调查的遥感数据选择、数据预处理、解译方法,并对调查结果进行了分析,总结了省域冬小麦种植面积遥感本底调查方法和经验。  关键词 冬小麦;遥感;种植面积;本底调查  中图分类号 S127 文献标识码 A 文章编号 0517-66
期刊
摘要 通过对数据进行描述统计,从收入结构、水平和城乡收入差距等方面分析齐齐哈尔市农民收入现状:农民收入中71%由家庭经营性收入构成,工资性收入占比不足,财产性收入仍有提升空间,转移性收入水平偏低;2001~2015年农民收入整体上呈波动增长态势,自2011年起高于全省和全国平均水平,但与省内一些市区相比仍较低;城乡收入绝对差呈现逐年上涨态势,但城乡收入比总体呈下降趋势。运用线性回归方法分析出人均耕
期刊
摘要[目的]筛选适合小麦包衣的新型高效种衣剂。[方法]选用市场上销售的4种小麦拌种剂,了解这4种小麦拌种剂对小麦出苗率、防病效果、干重、鲜重、农艺性状及产量的影响。[结果]处理①(2.5%的适乐时悬浮种衣剂)、处理②(25%的迈舒平悬浮种衣剂)、处理③(3%的敌萎丹悬浮种衣剂)能有效地提高小麦出苗率;在预防小麦纹枯病方面,4个处理较对照均有明显的差异;4个处理间产量差异不显著,但均较对照有所提高。
期刊
摘要[目的]探讨沼肥应用于水稻生产的可行性。[方法]以水稻为试验材料,通过田间试验,研究沼肥对稻米品质的影响。[结果]沼肥对稻米品质的提升作用主要表现在提高稻米的糙米率,降低稻米垩白率、垩白大小;对稻米的直链淀粉、蛋白质含量有一定的影响;对稻米的其他品质如精米率、整精米率、稻米垩白度、粒形等影响不大。[结论]该研究可为农业的可持续发展提供新思路。  关键词沼肥;稻米;品质  中图分类号S511文献
期刊
摘要[目的]明确气候和生境异质性对华北地区植物生活型分布格局的影响。[方法]根据Raunkiaer生活型分类系统对华北地区30个自然保护区的植物物种丰富度进行统计,分析华北地区不同生活型植物的物种丰富度分布格局,并采用SPSS软件对物种丰富度和环境因子进行回归分析。[结果]华北地区生活型谱以高位芽植物为主(46.04%),其次是隐芽植物(41.40%)和地面芽植物(32.86%),地上芽植物和1年
期刊
摘要[目的]测定合肥地区6个功能区雾霾天气空气中微生物总数和污染状况。[方法]采用平板自然沉降法对合肥地区安徽大学鸣磬广场、桃花工业园经济发展公司、合肥老火车站、生态公园、安徽省立医院、马鞍山路与太湖路交口6个功能区雾霾天气大气微生物进行监测。[结果]马鞍山路与太湖路交口和老火车站微生物数量最高,以细菌为主,其次是霉菌和放线菌菌。经生理生化试验鉴定细菌、霉菌和放线菌类群,显示合肥地区雾霾微生物中细
期刊
摘要[目的]筛选并评价大花蕙兰品种的耐热性指标。[方法]以8个大花蕙兰品种的1年生小苗为试材,观测在40/30 ℃(日温/夜温)高温条件下其热害指数、叶绿素含量、初始荧光值(F0)和PSⅡ系统最大光化学效率(Fv/Fm)的变化,并结合相关性分析评价8种大花蕙兰的耐热性强弱及筛选出有效耐热评价指标。[结果]①高温胁迫使Fv/Fm、叶绿素a含量、叶绿素b含量下降,且胁迫时间越长,下降越多;②耐热性强的
期刊
摘要[目的]分析益智野生居群间的遗传变异。[方法]统计海南野生益智居群的平均株高、单丛茎杆数、单丛果穗数、单穗重等影响产量的形态表型数据并计算其变异系数。[结果]居群间性状差异显著,变异系数差异较大,具有较丰富的遗传多样性。[结论]可以从海南野生益智群体中筛选出一些优良性状以供益智栽培种的品种改良。  关键词益智;居群;表型;遗传多样性  中图分类号S502.4文献标识码A文章编号0517-661
期刊
摘要[目的]调查并分析大亚湾中央列岛海域水质情况。[方法]采用单因子指数法、模糊综合评价法和富营养化水平评价法对2014年3、6、9和12月大亚湾中央列岛海域水质情况进行分析与评价。[结果]大亚湾中央列岛海域2014年各调查时期各站位表层和底层海水溶解氧(DO)、活性磷酸盐(PO4-P)含量、表层海水石油类含量均达到第一类海水水质标准,化学需氧量(COD)含量绝大多数达到第一类海水水质标准,9、1
期刊