姜油树脂中姜黄烯、姜烯和β-倍半水芹烯的分离

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本文以超临界二氧化碳萃取所得的姜油树脂为原料,采用硝酸银硅胶柱层析法对其中的烯类物质进行提取分离,获得了含量较高的姜黄烯、姜烯和β-倍半水芹烯。为了获得纯度较高的烯类物质,本文重点考察了相关因素对分离效果的影响,并确定了适宜的工艺参数。首先,利用HPD-100大孔树脂柱层析法从姜油树脂中分离出其中的烯类物质。通过对比HPD-100、ADS-7、ADS-17等8种大孔树脂对姜油树脂的静态吸附效果,最终确定HPD-100树脂为烯类与酚类物质的分离媒介。考察静态吸附时间与上样液的浓度对姜油树脂吸附效果的影响时发现,在40%的乙醇水溶液中HPD-100树脂吸附20min即可达到吸附平衡,50%的乙醇溶液淋洗树脂柱可以使姜油树脂吸附的更牢固。在HPD-100树脂柱层析过程中,通过对不同洗脱剂下所得的样品进行UV跟踪分析,绘制UV洗脱曲线,并结合高效液相色谱法对所得的酚类及烯类洗脱段样品进行检测,结果表明可以采用梯度洗脱剂进行柱层析试验,70%的乙醇溶液可以将姜酚类物质很好的分离出来,姜酚类物质的峰面积含量达到95%以上;90%的乙醇溶液可以将烯类物质完全洗脱下来,烯类与酚类物质实现充分的分离。其次,探讨了姜油树脂中烯类物质在硅胶、硝酸银硅胶表面的配位吸附过程。通过绘制姜黄烯、姜烯和β-倍半水芹烯三种烯在硅胶及硝酸银硅胶表面的静态吸附等温曲线表明,烯类物质在硅胶上的吸附过程不符合Langmuir单分子层吸附理论,但在硝酸银硅胶上的吸附为典型的Langmuir吸附,同时烯类物质在硅胶上的吸附量小于在硝酸银硅胶表面的吸附量。采用两相法计算所得的姜黄烯、姜烯和β-倍半水芹烯银离子配合物的稳定常数分别为2.41×10-3、1.46×10-2和5.39×10-3。由此可见,三种烯银离子配合物的稳定性大小为姜烯>β-倍半水芹烯>姜黄烯,在用适当的溶剂洗脱时,姜黄烯最先被洗下,p-倍半水芹烯次之,姜烯最后被洗下。最后利用硝酸银硅胶柱层析法从姜油树脂烯类段洗脱液中分离出姜黄烯、姜烯和p-倍半水芹烯。以硝酸银硅胶板为层析介质,采用不同配比的正己烷和乙酸乙酯的混合溶液作展开剂,展开烯类段物质,通过对比薄层层析结果最终选用V正己烷:V乙酸乙酯=98:2的流动相体系为柱层析过程中的洗脱剂。在对不同上样量和洗脱流速下所得的样品进行硝酸银硅胶G板薄层层析及GC/MS分析,最终得出较优的柱层析条件为:改性的硝酸银硅胶干法装柱,柱长40cm,4mL姜油树脂烯类段样品上样于层析柱中,采用V正己烷:V乙酸乙酯=98:2的流动相体系以2.0mL/min的洗脱流速洗脱。将较优条件下分离所得的烯类样品进行GC/MS和HPLC检测,结果表明优化条件下三种烯的峰面积百分含量都有显著的提高。 GC/MS检测中,姜黄烯从12.89%提高到97.22%,姜烯从30.44%提高到89.24%,β-倍半水芹烯从18.41%到86.71%,计算三种烯的收率分别为:姜黄烯81.39%、姜烯79.15%、β-倍半水芹烯84.05%。而在HPLC检测中我们发现β-倍半水芹烯在232nm下存在紫外吸收,其峰面积百分含量达到93.39%,姜烯达到97.69%。
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