離子液體在中藥揮發(fā)油提取中的應(yīng)用.pdf

1、選題依據(jù):揮發(fā)油是植物組織經(jīng)水蒸汽蒸餾得到的揮發(fā)性成分的總稱,大部分具有特殊的香味,以萜類成分多見,還有小分子脂肪族化合物和小分子芳香族化合物。含有揮發(fā)油的中藥有很多,并且是中藥中一類常見的重要藥效成分。自古以來,通過長時間的醫(yī)療實踐,人們發(fā)現(xiàn)揮發(fā)油具有很多藥用價值,如祛痰,止咳,平喘,驅(qū)風,健胃,解熱,鎮(zhèn)痛及抗菌消炎等藥理活性。目前揮發(fā)油在許多方面尤其是在醫(yī)學、美容方面的應(yīng)用越來越顯著,因此有必要對揮發(fā)油的開發(fā)利用進行研究。但目前在揮

2、發(fā)油的提取制備中,普遍存在提取率低、提取時間長以及提取設(shè)備昂貴等缺點,使得揮發(fā)油的價格普遍較高,嚴重限制了揮發(fā)油使用的應(yīng)有范圍。本工作以含有重揮發(fā)油的肉桂、揮發(fā)油是主要活性成分的柴胡和揮發(fā)油成分相對復雜的款冬為實驗對象,在利用新型綠色試劑離子液體進行揮發(fā)油提取的基礎(chǔ)上,加入適量的堿金屬鹽,以此提高揮發(fā)油的提取率以及縮短提取時間。除此之外,建立離子液體以及和堿金屬鹽提取揮發(fā)油的最優(yōu)方法,初步探討不同離子液體和堿金屬鹽提取揮發(fā)油是否存在成分

3、選擇性。
　　目的:(1)建立以離子液體水溶液(Ionic Liquid Solution,ILS)為基礎(chǔ)的揮發(fā)油提取方法,比較與傳統(tǒng)水蒸氣蒸餾方法(Steam Dstillation,SD)提取揮發(fā)油的整體差異性,并借助代謝組學技術(shù)尋找差異代謝物。(2)建立加入堿金屬離子(Li+,Na+,K+)和離子液體水溶液混合(Ionic Liquid and Alkali Metal Ions of Solution,ILAS)提取揮發(fā)油

4、的的方法,探討堿金屬離子和離子液體作用的相互關(guān)系,以及對揮發(fā)油含量和成分的影響,并篩選出堿金屬離子和離子液體的最優(yōu)組合,借助代謝組學技術(shù)尋找差異成分。
　　方法:(1)選擇文獻報道具有溶解纖維素能力的六種離子液體:C2mim[CH3COO],C4min[CH3COO],C2min[H2PO4],C4min[H2PO4],C2mim[Br]和C4min[Br],采用藥典揮發(fā)油提取裝置,分別進行SD方法和ILS方法提取,對影響ILS的

5、因素進行考察。
　　(2)使用與(1)中相同離子液體的基礎(chǔ)上,加入一定量的堿金屬離子,對影響ILAS的因素進行考察,對結(jié)果進行定量分析,比較不同方法提取揮發(fā)油的得率;得到的揮發(fā)油樣品分別進行 GC-MS分析,得到總離子流色譜圖,通過NIST05數(shù)據(jù)庫和參考文獻對揮發(fā)油成分進行指認,之后經(jīng)XCMS軟件進行峰對齊、切割、濾噪等預處理,數(shù)據(jù)歸一化之后將其預處理后導入SIMCA-P軟件進行主成分分析(PCA)、偏最小二乘法判別分析(PLS

6、-DA),得到相應(yīng)載荷圖,用來尋找引起組間差異的揮發(fā)油成分,探索堿金屬離子對IL提取揮發(fā)油的影響規(guī)律。
　　結(jié)果:(1)傳統(tǒng)藥典SD方法、ILS和ILAS提取中藥揮發(fā)油的方法分析結(jié)果:成功建立了肉桂、柴胡和款冬花的ILS和ILAS提取揮發(fā)油方法,確定了最佳IL濃度、提取回流時間、堿金屬種類和濃度以及篩選出最優(yōu)離子液體。與傳統(tǒng)揮發(fā)油提取方法相比,應(yīng)用IL和堿金屬鹽不僅縮短了提取時間,而且獲得了較高的提取率。特別是款冬揮發(fā)油的提取,在

7、提取時間縮短一倍的情況下,揮發(fā)油的產(chǎn)率提高了0.63倍,其次是柴胡,提高了0.38倍,肉桂提取率沒有明顯提高,僅提取時間縮短了一倍。
　　(2)GC-MS樣品分析結(jié)果:對樣品進行GC-MS分析,通過NIST05數(shù)據(jù)庫檢索和文獻比對,對其揮發(fā)油成分進行指認,并通過代謝組學技術(shù)確定不同方法之間揮發(fā)油成分的差異。通過對肉桂、柴胡和款冬的分別考察,根據(jù)它們所含有揮發(fā)油主要成分的差異,發(fā)現(xiàn)[C4mim][CH3COO]適用于倍半萜類揮發(fā)油的

8、提取,[C4mim][H2PO4]適用于醛類揮發(fā)油的提取,并且在應(yīng)用[C4mim]+型離子液體時,可適當添加堿金屬鹽,以此獲得更高的揮發(fā)油產(chǎn)率。
　　結(jié)論:(1)本課題采用新型綠色化學試劑離子液體對中藥揮發(fā)油進行提取,并與傳統(tǒng)揮發(fā)油提取方法進行比較,結(jié)果表明,ILS和ILAS提取中藥揮發(fā)油的方法相比較傳統(tǒng)揮發(fā)油的提取方法,可縮短提取時間、增大提取效率和減少試劑污染,希望可以通過IL使揮發(fā)油獲得充分的開發(fā)和利用。
　　(2)通