低共熔溶剂在黄芩有效成分提取及制备中的应用研究

发布时间：2020-06-11 22:41

【摘要】：低共熔溶剂(DESs)是由氢键受体与氢键供体以一定化学计量比通过氢键形成的均一稳定体系,由于其具有基本无毒、合成简单、易于储存、原料利用率高且来源丰富、价格低廉、可生物降解等优势,低共熔溶剂在药用植物有效成分的提取和分离中备受关注。超高压提取技术(UPE)是在常温高压下操作,利用高压对溶剂及细胞结构产生的影响对有效成分进行提取,同时保证有效成分不会发生损失,而且提取时间短,提取得率高、无污染、杂质成分少,是近年来一种新型环保的提取技术。基于低共熔溶剂和超高压提取技术的优点,本论文选择黄芩药材和其主要化学成分黄芩苷和黄芩素作为研究对象,以低共熔溶剂为提取溶剂,辅助超高压和微波提取技术,对黄芩苷的提取效果进行了研究;建立了一种超高压辅助低共熔溶剂制备双黄连复方中药制剂的方法,并对其毒性进行了初步研究;研究了在低共熔体系中,酶水解黄芩苷制备黄芩素的工艺条件。本论文主要开展了以下工作:(1)合成了9种疏水性季铵盐类低共熔溶剂,探讨了微波辅助低共熔溶剂对黄芩苷的提取效果。首先筛选出微波辅助提取黄芩苷时最优的低共熔溶剂;通过单因素和响应面设计法考察了低共熔溶剂的种类、含水量以及微波辅助提取温度、液固比、提取时间等对黄芩苷提取率的影响,确定最佳的提取参数为:含水量为33%的癸酸:四丁基氯化铵(摩尔比1:2)作为提取溶剂,反应温度85℃,提取时间10 min,液固比为22.74 mL/g。在该条件下,黄芩苷的平均提取率达到106.96 mg/g,比传统有机溶剂的提取效率更优。(2)应用5种亲水性氯化胆碱类低共熔溶剂超高压辅助提取(DESs-UPE)黄芩中黄芩苷。以黄芩苷的提取率作为评价指标,从中筛选出超高压辅助提取黄芩苷时最优的溶剂,并采用响应面设计法对提取溶剂的浓度、提取压力、提取时间、固液比等因素进行了优化,确定了最佳的提取参数。最终选定的低共溶溶剂为氯化胆碱-乳酸(ChCl-LA),摩尔比1:1,含水量为40%,提取压力为400 MPa,反应时间为4 min,液固比为110 mL/g,在上述优化条件下进行了验证试验,黄芩苷的平均提取率达到了116.8 mg/g,DESs-UPE对黄芩苷的提取效果优于微波和热回流等其他提取方法。(3)以ChCl-LA(1:1)为溶剂,超高压辅助提取制备双黄连复方中药制剂。基于ChCl-LA(1:1)对黄芩苷的良好提取效率,进一步利用正交试验法,以黄芩苷、连翘苷、绿原酸提取率为含量测定指标,优化了ChCl-LA(1:1)为溶剂,超高压辅助提取、制备双黄连制剂(处方组成:连翘、黄芩和金银花)的制备条件。最佳的制备参数为:ChCl-LA(1:1)的含水量为30%,提取压力为400 MPa,提取时间为4 min,固液比为1:8。在上述条件下制备,绿原酸提取率为29.77 mg/g,黄芩苷提取率为112.66mg/g,连翘苷提取率为5.99 mg/g。(4)初步研究了ChCl-LA(1:1)的急性毒性,并且对双黄连复方中药制剂进行了初步的急毒评价。采用小鼠灌胃给药方式,用ChCl-LA(1:1)作为供试液,按寇氏法进行半数致死剂量(LD_(50))的测定;并且用该双黄连低共熔复方中药制剂作为供试品,按半数致死量的1/5组、半数致死量的1/10组给药,测定该制剂对实验动物的体重增长、脏器系数以及反映肝肾功能的主要生化指标的影响。结果显示,ChCl-LA(1:1)的LD_(50)=3538 mg/kg,95%置信区间3254 mg/kg~3855 mg/kg,这表明ChCl-LA(1:1)属于低毒物质。用此复方双黄连口服制剂短期给药后对实验动物的体重增长、脏器系数以及反映肝肾功能的主要生化指标均未见有明显的影响。(5)用氯化胆碱类的低共熔溶剂作为溶剂,研究黄芩自生酶催化水解黄芩苷制备黄芩素的最佳条件。以黄芩苷的水解率为指标,筛选出水解黄芩苷最优的溶剂;采用单因素试验和正交试验,考察了温度、底物浓度和加酶量等因素对黄芩苷水解率的影响,并且对最优酶解条件进行优化;结果表明,在试验考察范围内,以黄芩苷为水解底物,选择了含水量80%的氯化胆碱:尿素(1:1)的低共熔溶剂作为水解黄芩苷的溶剂,确定最优水解条件为:每毫升反应体系中加入黄芩自身酶160μL,反应温度为50℃,黄芩苷浓度为0.2 mg/mL,在此条件下水解,黄芩苷水解率为92.3%,黄芩素的纯度为82.8%。
【图文】：

不同低共熔溶剂的提取效果

低共熔溶剂在黄芩有效成分提取及制备中的应用研究

微波提取单因素试验
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ461

【参考文献】