微波辅助提取及气相色谱-质谱联用分析苍术挥发油成分

来源:岁月联盟 作者: 时间:2015-05-10

  3.1.2 提取温度 试验表明将提取温度控制在接近溶剂沸点温度能达到最佳提取效果,因此选择提取温度为40℃,结果显示,在40℃下苍术挥发油能很好地溶于溶剂中,而且在此温度下挥发油成分不至于挥发出去。

  3.1.3 单因素实验设计方案准确称取1.0 g苍术粉末,溶剂为V(乙醇)∶V(石油醚)=2∶1混合溶剂。料液比: (提取时间20min,颗粒度0.150~0.355 mm)分别选取1∶10,1∶20,1∶30,1∶40做试验,见图3~4。图3 料液比与峰面积的关系  图4 料液比与挥发油中化合物个数的关系结果显示,提取率随溶剂用量的增加先增后减,1∶30最优。溶剂太少时,提取不完全,且温度急剧上升容易破坏挥发油成分;溶剂太多时,传热太慢,提取效果反而不好,另外也浪费提取溶剂,但化合物的个数随着溶剂的增加而增加,但谱库的检索当达到1∶30后增加的化合物基本不是挥发油的特征物质,所以选择溶剂比例为1∶30。提取时间(min) :保持料液比1∶30,颗粒度0.150~0.355 mm,分别选取10,15,20,25 min做实验,见图5~6。图5 提取时间与峰面积的关系图6 提取时间与峰面积的关系随提取时间的延长,峰面积迅速升高,并趋于稳定,随提取时间的延长,挥发油中化合物个数也略有上升趋势,但超过20min后迅速下降。这是因为时间太短,提取不完全;时间太长,破坏挥发油成分且挥发油有损失,并且随着提取时间的加长挥发油组分数量并没有增加甚至减少所以选择20 min。 颗粒度:保持料液比1∶30,提取时间20 min,选取0.050~0.150,0.150~0.355,0.355~2.000,2.000~5.000 mm颗粒度粉末做试验,见图7~8。图7 颗粒度与峰面积的关系图8 颗粒度与挥发油中化合物个数的关系随着颗粒的增大,峰面积迅速下降,挥发油中化合物个数也迅速减少。说明在挥发油微波辅助提取过程中被提取物的粒度还是对提取率影响很大,粒度越小越有易于挥发油的提取。

  3.1.4 正交试验设计方案通过单因素实验确定各反应因素的范围后设计正交实验,选择药材料液比(A)、提取时间(B)、颗粒度(C)作为考察因素,以挥发油的提取率为评价指标,用3因素3水平的设计表安排实验,见表1。表1 三因素三水平的设计表

  3.2 方法学研究为检验分析方法的可靠性,对内标的选择、方法精密度与准确度做了相应研究,并用传统水提和水浴回流提取与MAE提取方法进行了对比。

  3.2.1 内标的选择分别内标溶液和样品溶液1 μl,在相同分析条件下进行,得相应色谱图,见图9~10。图9 内标物苯胺的色谱图苯胺保留时间为6.419 min,样品溶液的保留时间主要集中在15~35 min之间,且在6.419 min时没有峰出现。苯胺色谱峰出峰位置不与样品溶液相干扰,而且样品成分中不含苯胺,这说明苯胺是合适的内标物质。重复进样5次,测得苯胺的峰面积的RSD为0.23% ,保留时间标准差为 0.03 min 。完全满足内标物的选择,另外为避免苯胺易被氧化的特点,内标物溶液采用现用现配的方法,从而保证了它的准确性。图10 样品溶液的总离子流图

  3.2.2 与传统水浴回流提取方法对比为了考察MAE法的优越性,对传统水浴回流提取法和MAE法提取的样品溶液进行了对比分析。在保证同等质量苍术(1g)、相同溶剂[V(乙醇)∶V(石油醚)=2∶1]、相同料液比(1∶40)、相同提取温度(40℃)、相同提取时间(25 min)、相同颗粒度(0.050~0.150mm)条件下,MAE提取液中挥发油成分要多于水浴回流提取,且峰面积也远大于水浴回流提取,以挥发油中主要成分桉叶醇为参照,微波辅助提取25min所得的相对峰面积与水浴回流提取60min所得相对峰面积相当,这就充分说明了MAE法快速、高效的特点。见图11~12。A-传统水提 B-水浴回流 C-最优条件图11 不同提取法与峰面积的关系A-传统水提 B-水浴回流 C-最优条件图12 不同提取方法与挥发油中化合物个数的关系

  3.3 微波辅助提取挥发油的GC-MS分析GC-MS总离子流图(图13)显示,苍术挥发油成分在40min内可以完全达到基线分离,挥发油类成分占98.7%,共分离出88种化学成分,用标准质谱检索库计算机检索鉴定出74种挥发油成分,匹配分数都达到50%以上。挥发油提取率达4.419%。表1归纳出鉴定出的挥发油成分及其相对含量,其中主要成分是萜烯类及其氧化物,正是苍术作为中药的有效成分。主要有:桉叶烯、苍术醇、萘烯及其氧化物、萘醇及其氧化物、水芹烯、石竹烯、长叶烯、异长叶烯、芹子烯、甜没药醇、苯并呋喃及其氧化物等,比现有苍术挥发油报道的有效成分含量和个数都要高。 主成分的提取率通过内标物和如下公式算得,并归纳于表1中具体公式如下:C挥发油中某化合物S挥发油中某化合物=C内标物S内标物C内标物=nν=mM×v=ρ×ν'M×ν其中ρ=1.021 73 g/cm3 ν'=10 μl M=93 ν=1.0 ml所以,C内标物=1.098 6×103 mol/L  S挥发油中某化合物和S内标物是峰面积,都是已知数据,从而得到C挥发油中某化合物,m化合物=C化合物×M化合物×ν(v=1.0 ml) 总得率=∑m化合物图13 最优提取条件下样品溶液的总离子流图表1 苍术挥发油成分定性分析图

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